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基本信息

項目名稱：
電磁波驅(qū)動的新型石油脫硫技術(shù)
小類：
能源化工
簡介：
本作品研究一種新型的非加氫脫硫技術(shù)，將電磁波技術(shù)引入到石油脫硫的研究中去，利用其對石油中含硫類極性物質(zhì)快速、選擇性作用的原理，配合相關(guān)物理、化學(xué)方法和助劑，研究其脫硫情況，并對相關(guān)工藝流程和設(shè)備進行了專門的設(shè)計，取得了良好的脫硫效果。
詳細(xì)介紹：
本作品研究一種新型的非加氫脫硫技術(shù)，將電磁波技術(shù)引入到石油脫硫的研究中去，利用其對石油中含硫類極性物質(zhì)快速、選擇性作用的原理，配合相關(guān)物理、化學(xué)方法和助劑，研究其脫硫情況。 本作品的主要研究內(nèi)容及相關(guān)參數(shù)有： 1、電磁波作用時間對脫硫效果的影響：速率快，一般5-10min，脫硫率>60%； 2、反應(yīng)溫度和體系組成對脫硫效果的影響：脫硫效果與溫度關(guān)系不大，且體系組成具有較大的可調(diào)節(jié)范圍； 3、電磁波脫硫?qū)Σ煌推返倪m用性：對國內(nèi)外不同油品脫硫效果均較好，脫硫率均在60%以上； 4、電磁波脫硫?qū)︵绶灶惡蚧衔锏拿摮Ч好摿蛐Ч硐?，脫硫?0%左右，解決了催化加氫脫噻吩難的問題； 5、電磁波脫硫?qū)τ推沸再|(zhì)影響：降低含硫量的同時，保持了石油的原有品質(zhì)不受影響； 6、對工藝流程和脫硫設(shè)備進行了專門的設(shè)計，使得過程中機械乳化和電磁波驅(qū)動的脫硫反應(yīng)兩步可以連續(xù)、循環(huán)的進行，提高了脫硫效率，并使得反應(yīng)條件更為溫和，系統(tǒng)運行更加安全可靠，為工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。 本作品的市場前景預(yù)測： 以2008年為例，全球年產(chǎn)石油約40億噸，如果用該技術(shù)將占石油總產(chǎn)量75%的中高硫石油（含硫量>0.5%）全部轉(zhuǎn)化成低硫石油(含硫量<0.5%)，再按照20年來低硫石油與中高硫石油的價格比為1.2-1.8倍來算，去年可產(chǎn)生經(jīng)濟價值最少可達(dá)3000億美元。 結(jié)論： 本作品是對脫硫技術(shù)的創(chuàng)新，具有先進、安全、可靠、經(jīng)濟的優(yōu)點； 本作品的推廣具有十分巨大的經(jīng)濟效益，并對節(jié)能減排提供技術(shù)支持； 本作品的相關(guān)原理還可以為某些化合物的合成和物質(zhì)的定向轉(zhuǎn)化提供新的研究空間。 附件材料：1、作品裝置實物照；2、科技查新報告；3、寶鋼梅山化工檢測報告；4、江蘇省質(zhì)檢院檢驗報告；5、專利申請書；6、專家評議意見。

作品圖片

  • 電磁波驅(qū)動的新型石油脫硫技術(shù)
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作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

本作品的目的：設(shè)計一種新型的非加氫脫硫方法用于石油及其產(chǎn)品中含硫化合物的脫除，并研究相關(guān)的脫硫助劑、設(shè)備和工藝條件等，進而開發(fā)出具有應(yīng)用價值的新型脫硫技術(shù)，為生產(chǎn)滿足要求的潔凈石油產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。 本作品的設(shè)計來源和基本思路：我們在進行介電材料方面的研究工作時了解到電磁波對介電常數(shù)較大的極性物質(zhì)具有特殊作用，考慮到本課題組長期從事能源方面的研究，積累了大量的研究經(jīng)驗和資料。我們將電磁波技術(shù)引入到石油脫硫的研究中去，針對石油中含硫等極性化合物分子或官能團進行選擇性作用，研究其脫硫情況。 本作品的創(chuàng)新點：將電磁波技術(shù)引入到關(guān)系國計民生的能源行業(yè)，解決了石油中某些含硫化合物脫除難的問題；脫硫效率快，反應(yīng)過程可連續(xù)循環(huán)進行，條件較為溫和，體系安全可靠，具有較好的工業(yè)化應(yīng)用前景。 技術(shù)關(guān)鍵包括電磁波輻射相關(guān)參數(shù)的選擇、脫硫助劑、體系乳化和破乳控制、含硫物的分離等內(nèi)容。 本技術(shù)推廣后，將達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)： 1、用電磁波驅(qū)動的脫硫效果較大幅度地高于普通的脫硫方法，對石油中含硫化合物的脫除率普遍達(dá)到60%以上。 2、電磁波驅(qū)動的脫硫時間較短，一般情況下，對1Kg油品進行電磁波輻射反應(yīng)時間為3-10分鐘即可達(dá)到良好脫硫效果。 3、整個反應(yīng)過程比較環(huán)保，所用試劑廉價易得，水相可以循環(huán)使用，基本無毒物和含硫廢水排放。 4、成本遠(yuǎn)低于催化加氫脫硫等脫硫方法，處理單位油品電磁波能耗在0.1kwh/kg以下。

科學(xué)性、先進性

本作品采用特定的電磁波輻射條件，利用其對石油樣品體系中非極性或極性較小的烴類物質(zhì)（介電常數(shù)一般較?。┳饔幂^弱，而對有一定極性含硫化合物等物質(zhì)（介電常數(shù)偏大）以及加入體系中的助劑（多為水體系，介電常數(shù)較大）具有較強作用。這樣既能不破壞油相的整體結(jié)構(gòu)，又能對含硫物質(zhì)進行有針對性的處理，起到了選擇性作用的效果。本作品在電磁波輻射條件下，結(jié)合氧化的方法達(dá)到石油的脫硫效果，氧化所產(chǎn)生的砜類含硫化合物由于極性較大，可以通過簡單的溶劑萃取達(dá)到分離除去的目的。 本作品采用的技術(shù)原理明確且較為先進、反應(yīng)條件溫和、脫硫效果明顯且極具環(huán)保性和經(jīng)濟性，與以往技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì)性技術(shù)特點和顯著的進步。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

2009年4月，揚子石化相關(guān)專家對本作品進行了評議。評議意見認(rèn)為，本作品設(shè)計理念新穎、原理先進、設(shè)計過程合理，具有鮮明的創(chuàng)新性，對促進石化行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和節(jié)能減排有很大的意義。 2009年6月，通過江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院檢驗，結(jié)果表明，1Kg原油樣品經(jīng)過10min電磁波脫硫處理后，其含硫量從0.6730%降到0.2033%，脫硫率為69.79%，脫硫效果比較明顯。

作品所處階段

實驗室研究階段，已較為成熟，正在著手進行中試準(zhǔn)備。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

技術(shù)入股

作品可展示的形式

實物、產(chǎn)品/圖片/演示錄像/樣品

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測

作品說明： 本作品為一種新穎、先進的石油脫硫技術(shù)，主要實施過程為：向石油樣品體系中加入一定量的脫硫助劑，經(jīng)過物理方法處理后，在電磁波輻射條件下針對含硫化合物進行化學(xué)處理，再將含硫物從油品中分離出去以達(dá)到脫硫的目的。 本作品具有如下的優(yōu)勢： 1、本作品原理先進，通過電磁波對極性分子的選擇性作用機理以及化學(xué)處理后含硫化合物容易分離的性質(zhì)，順利達(dá)到脫硫的效果，具有很高的創(chuàng)新性。 2、本作品脫硫效果顯著，特別是對于難以脫除的噻吩類等含硫化合物的脫除效果明顯優(yōu)于催化加氫脫硫等方法。 3、本作品設(shè)計的方法中整個反應(yīng)過程運行方便且安全可靠，還具有環(huán)保性和經(jīng)濟性。 4、本作品應(yīng)用前景廣闊、市場巨大。以2008年為例，全球年產(chǎn)石油約40億噸，如果用該技術(shù)將占石油總產(chǎn)量75%的中高硫石油全部轉(zhuǎn)化成低硫石油，去年可產(chǎn)生經(jīng)濟價值可達(dá)3000億美元。

同類課題研究水平概述

目前國內(nèi)外大部分煉油企業(yè)采用的脫硫技術(shù)是1950年代開發(fā)的催化加氫脫硫技術(shù)，70年代以后世界原油平均硫含量不斷提高，煉油企業(yè)加大脫硫設(shè)備和技術(shù)投資，催化加氫工藝能夠適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模、脫硫效果和成本控制等方面的需要，逐步得到應(yīng)用和推廣，加氫脫硫工藝也成為應(yīng)用最為廣泛的脫硫工藝。加氫脫硫方法因其技術(shù)比較成熟而被廣泛采用，但是這種方法具有一次性投資大（以年產(chǎn)1000萬噸的煉油廠為例，總投資約120億，其中30億以上要投資在加氫脫硫裝置上）、運行成本高（氫氣費用昂貴）等缺點。且隨著環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的日益苛刻，現(xiàn)有的加氫脫硫技術(shù)往往不能滿足深度脫硫的需要。鑒于加氫脫硫方法存在種種不足，非加氫脫硫技術(shù)的開發(fā)一直備受重視，尋找高效、成本較低的非加氫脫硫工藝也成為一種趨勢。 目前研究的比較多的非加氫脫硫方法主要有生物脫硫、酸堿精制脫硫、吸附脫硫、化學(xué)氧化脫硫等。生物脫硫技術(shù)目前的脫硫效率并不高，菌種少且開發(fā)難度大，脫硫的選擇性差，對油品中烴類化合物也會產(chǎn)生降解作用，降低了原油品質(zhì)。堿洗精制方法的主要不足之處是脫硫效率低下，而且會帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，殘留在油品中的堿液會使油的品質(zhì)降低。吸附脫硫逐漸成為近年來研究的熱點，但目前使用的吸附劑成本較高，且回收利用較為復(fù)雜，有待進一步研究。化學(xué)氧化法是一種值得關(guān)注的石油脫硫的方法，脫硫效率較高，但由于化學(xué)藥劑的不斷加入，化學(xué)氧化法脫硫的成本較高且會降低石油的品質(zhì)。各種非加氫脫硫方法普遍存在脫硫效率低、成本高、難以工業(yè)化等問題。國內(nèi)外關(guān)于用電磁波作為輔助手段針對柴油進行脫硫的研究已有相關(guān)報道，也有通過加入吸波材料來增強體系吸收電磁波能量從而研究脫硫情況的研究，但都只是將其作為一種加熱手段，沒有進行電磁波頻率等條件與不同結(jié)構(gòu)物質(zhì)吸收電磁波能力關(guān)系的相關(guān)研究，也沒有相關(guān)電磁波脫硫研究成果進行工業(yè)化生產(chǎn)的報道。 本作品是在選用脫硫效率較高的化學(xué)氧化法的基礎(chǔ)上，引入原理先進的電磁波技術(shù)，利用其對油中含硫化合物等極性物質(zhì)快速、選擇性作用的優(yōu)勢，進一步增強脫硫效率，并能大幅度降低氧化劑的加入量，充分利用反應(yīng)試劑資源，降低成本，且過程環(huán)保。
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