一种生物酶催化氧化柴油脱硫的方法与流程

本发明属于柴油加工，具体涉及一种生物酶催化氧化柴油脱硫的方法。

背景技术：

1、目前，工业应用中对柴油需求逐渐增长，增长幅度已超过了汽油。由于柴油中含的硫化物，在高温燃烧时生成硫的氧化物，不但腐蚀汽车发动机的零部件，而且还是主要的汽车尾气污染物，对环境和人类健康有极大的危害。因此降低柴油中的硫含量，生产清洁柴油，以满足日益严格的柴油标准的要求，是柴油生产加工企业必须关注和研究的问题。由于柴油中含硫化合物的种类繁多和其稳定性好，使得脱硫的加工处理非常困难。

2、到目前为止，开发的各种柴油脱硫技术中，加氢还原脱硫技术比较成熟，对反应机理研究比较透彻，也是目前工业脱硫的主要技术。但加氢脱硫技术的苛刻反应条件(设备投入高)和高成本(生产运营费用高)，提高了应用的门槛，限制了它的应用。其它的脱硫技术，如氧化脱硫、微生物消化脱硫、吸附脱硫和萃取脱硫等，虽有一定的工业应用，但是其脱硫技术的反应条件苛刻、反应时间长，其技术本身还很不成熟，运营成本高等因素，导致大规模的推广应用还有一段距离。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种生物酶催化氧化柴油脱硫的方法。利用生物酶促催化增加含硫化合物的亲水性以及利用金属离子与硫化合物的结合力提高含硫化合物的脱除率，从而达到汽柴油有效脱硫的目的，降低了脱硫加工的成本，提高了柴油脱硫的效率，适用于大规模生产。

2、本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的。

3、一种生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、将待处理柴油与复合酶制剂在ph为7-9的碱性溶液中混合形成反应液，进行酶促催化反应；然后加入氧化剂进行氧化反应，使柴油中的含硫化合物形成氧化态的硫，得到柴油浆液。

5、向柴油浆液中加入可溶性金属离子盐，在碱性条件下，金属离子和氧化态的硫进行结合，然后加入修复剂进行有机分子的还原，分离得到脱硫后的柴油制品。

6、进一步的，所述复合酶制剂的添加量为待处理柴油的1ppm～500ppm。

7、进一步的，所述复合酶制剂为单加氧酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶中的至少一种。

8、进一步的，所述氧化剂的添加量为待处理柴油量的50ppm～4000ppm。

9、进一步的，所述氧化剂为臭氧、双氧水、次氯酸钠、高锰酸钾中的至少一种。

10、进一步的，所述可溶性金属离子盐的添加量为待处理柴油量的100ppm～3000ppm。

11、进一步的，可溶性金属离子盐中金属离子为钙、钠、铜、铝、铁或锌中至少一种。

12、进一步的，所述修复剂的添加量为待处理柴油量的300ppm～2000ppm，修复剂为维生素c、氯化亚铁、亚硫酸钠中至少一种。

13、进一步的，修复剂进行有机分子的还原过程中，还加入助滤剂，助滤剂的添加量为待处理柴油的500ppm～3000ppm，所述助滤剂为氢氧化钙、氢氧化钠、三氯化铝、氯化铁中至少一种。

14、进一步的，酶促催化反应时，向反应液中加入生化辅助剂，生化辅助剂的添加量为待处理柴油的10ppm～1000pm，生化辅助剂为离子交换树脂、乙二醛、戊二醛中至少一种。

15、本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

16、(1)本发明基于现行脱硫技术和工艺的基础上，将柴油经过生物复合酶制剂的酶促催化，利用酶制剂生物氧化脱硫的催化功能，再通过氧化剂使得油制品中的含硫化合物以氧化态如含磺酸基团等的形式存在，最后利用其在碱性环境中与金属离子结合的原理，进一步增加了它的亲水性，使得含硫的化合物从疏水的油相中更易于被分离，经过适当的水洗脱硫，进而达到脱除油制品中硫的目的，创新性地运用化学氧化、生物酶促催化等处理技术，利用生物酶促催化增加含硫化合物的亲水性以及利用金属离子与硫化合物的结合力提高含硫化合物的脱除率，从而达到柴油有效脱硫的目的，发展了传统的脱硫观念，在温和的条件下，有效地降低硫与胶质的含量，使之达到甚至优于高压加氢脱硫技术加工的结果，大幅度地降低脱硫设备固定资产的投入，既避免了加氢加工过程的风险，又降低了脱硫加工的成本，提高了柴油脱硫的效率，适用于大规模生产。该技术也可以推广应用于汽油的脱硫加工工艺及部分原油脱硫的处理过程。

17、(2)本发明生物酶催化氧化柴油脱硫过程中规避了特殊设备的要求和使用，避免了高压加氢还原的操作过程，降低了设备投入的成本和脱硫加工过程高危的操作过程，采用温和的反应条件，缩短了处理加工的时间，降低了脱硫处理的成本。环保高效的氧化脱硫，达到处理周期短、脱硫效率高、脱硫效果好的目的。

技术特征：

1.一种生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，所述复合酶制剂的添加量为待处理柴油量的1ppm～500ppm。

3.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，所述复合酶制剂为单加氧酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、漆酶中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，氧化剂的添加量为待处理柴油量的50ppm～4000ppm。

5.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，氧化剂为臭氧、双氧水、次氯酸钠、高锰酸钾中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，所述可溶性金属离子盐的添加量为待处理柴油量的100ppm～3000ppm。

7.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，所述可溶性金属离子盐中金属离子为钙、钠、铜、铝、铁或锌中至少一种。

8.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，所述修复剂的添加量为待处理柴油量的300ppm～2000ppm，修复剂为维生素c、氯化亚铁、亚硫酸钠中至少一种。

9.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，所述修复剂进行有机分子的还原过程中，还加入助滤剂，助滤剂的添加量为待处理柴油量的500ppm～3000ppm，所述助滤剂为氢氧化钙、氢氧化钠、三氯化铝、氯化铁中至少一种。

10.根据权利要求1所述的生物酶催化氧化柴油脱硫的方法，其特征在于，酶促催化反应时，向反应液中加入生化辅助剂，生化辅助剂的添加量为待处理柴油的10ppm～1000pm，生化辅助剂为离子交换树脂、乙二醛、戊二醛中至少一种。

技术总结本发明属于柴油加工技术领域，具体涉及一种生物酶催化氧化柴油脱硫的方法。包括以下步骤：将待处理柴油与pH为7‑9的复合酶制剂溶液混合形成反应液，进行酶促催化反应；然后加入氧化剂进行氧化反应，使柴油中的含硫化合物形成氧化态的硫，得到柴油浆液；向柴油浆液中加入金属离子盐，在碱性条件下，金属离子和氧化态的硫进行结合，然后加入修复剂进行有机分子的还原，分离得到脱硫后的柴油制品。本发明利用生物酶促催化增加含硫化合物的亲水性以及利用金属离子与硫化合物的结合力提高含硫化合物的脱除率，从而达到柴油有效脱硫的目的，降低了脱硫加工的成本，提高了柴油脱硫的效率，适用于大规模生产。技术研发人员：王洪涛,陈冠州,李自强,张洁,王海,李明,李宁受保护的技术使用者：濮阳市旌胜新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2