《基於硼氫化鈉電化學循環的燃料油脫硫新方法研究》是依託上海交通大學，由孫同華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於硼氫化鈉電化學循環的燃料油脫硫新方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫同華
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國燃料油質量升級滯後，油品中的硫含量偏高，已成為我國大城市霧霾天氣出現的主要推手之一。燃料油中大量存在的苯並噻吩類硫由於脫除難度大，已成為深度加氫脫硫的瓶頸！本項目以影響燃料油升級的二苯並噻吩類為研究對象，提出了基於硼氫化鈉化學還原、電化學再生的燃料油脫硫新方法。利用硼氫化鈉水解產生的活性氫具有的超強還原能力，在常溫、常壓條件下，脫除燃料油中苯並噻吩類有機硫。研究苯並噻吩類的位阻效應對活性氫脫硫的影響，探討活性氫脫硫歷程及反應機理；篩選催化劑配方，尋找降低脫硫反應活化能的途徑。針對硼氫化鈉水解副產物偏硼酸鈉，採用電解還原方法再生，並進行循環使用；研究新型BDD電極及電極修飾對再生效率的影響；探討施加正偏壓脈衝對BO2-陰極還原的促進作用，以提高電化學再生效率。研究工作將為燃料油升級提供一條簡單易行的、綠色的脫硫新途徑。
結題摘要
煤和石油中都含有相當數量的硫化物，其燃燒後產生大量的硫氧化物，排放到大氣中會帶來一系列環境污染問題。本項目以硼氫化鈉還原脫硫方法為基礎，聯合離子液體萃取脫硫方法或NaBH4電化學還原製備方法，分別建立了萃取—還原脫硫新方法和NaBH4還原脫硫—電化學再生新方法。 （1）研究了萃取—還原聯合法的脫硫反應機理及反應動力學。萃取—還原過程對不同有機硫化物的脫硫活性順序為：苯並噻吩（二苯並噻吩）＞3-甲基苯並噻吩＞4, 6-二甲基二苯並噻吩，說明萃取—還原脫硫法對不同有機硫化物的脫硫活性主要受位阻控制。通過對模型硫化物的脫硫產物分析和反應動力學考察，確定了脫硫反應路徑和反應動力學方程。 （2）以摻硼金剛石薄膜電極為工作電極，通過NaBH4還原脫硫—電化學再生聯合法對模型和實際柴油進行脫硫。考察了電化學還原NaBO2製備NaBH4過程的電解電壓範圍及影響脫硫效率的反應條件。在最佳反應條件下，模型油品的脫硫效率達到93%以上，實際柴油的脫硫效率達到86%以上。 （3）考察了NaBH4還原脫硫—電化學再生聯合法的脫硫反應機理及反應動力學。分析表明了，電化學還原NaBO2確實製備了NaBH4。同時對模型油品的脫硫產物和反應動力學進行考察，也確定了脫硫反應路徑和反應動力學方程。 （4）研究了NaBH4還原脫硫—電化學再生聯合法對煤的脫硫。實驗結果表明，在最佳反應條件下，煤的總硫脫除效率達到64.1%，其中硫化鐵硫的脫除效率最高，達到81.9%，硫酸鹽硫次之，脫除效率為78.9%，有機硫的脫除效率最低，僅為52.5%。通過對脫硫前後煤的物理化學和燃燒特性進行比較分析表明，脫硫後煤的熱值增加了1.8%，著火點降低了10℃。 （5）以離子液體或聚乙二醇為萃取劑，通過萃取—還原聯合法對模型和實際汽油進行脫硫。對影響脫硫效率的反應條件及萃取劑的再生性能進行了考察。結果表明，離子液體或聚乙二醇在實際汽油中幾乎無溶解，
