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基本信息

項(xiàng)目名稱：
電磁波驅(qū)動(dòng)的新型石油脫硫技術(shù)
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)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(duì)石油中含硫類(lèi)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(duì)相關(guān)工藝流程和設(shè)備進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)，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(duì)石油中含硫類(lèi)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?jī)?nèi)容及相關(guān)參數(shù)有： 1、電磁波作用時(shí)間對(duì)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(duì)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(duì)國(guó)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?lèi)含硫化合物的脫除效果：脫硫效果理想，脫硫率70%左右，解決了催化加氫脫噻吩難的問(wèn)題； 5、電磁波脫硫?qū)τ推沸再|(zhì)影響：降低含硫量的同時(shí)，保持了石油的原有品質(zhì)不受影響； 6、對(duì)工藝流程和脫硫設(shè)備進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)，使得過(guò)程中機(jī)械乳化和電磁波驅(qū)動(dòng)的脫硫反應(yīng)兩步可以連續(xù)、循環(huán)的進(jìn)行，提高了脫硫效率，并使得反應(yīng)條件更為溫和，系統(tǒng)運(yùn)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(chǎng)前景預(yù)測(cè)： 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(lái)低硫石油與中高硫石油的價(jià)格比為1.2-1.8倍來(lái)算，去年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值最少可達(dá)3000億美元。 結(jié)論： 本作品是對(duì)脫硫技術(shù)的創(chuàng)新，具有先進(jìn)、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)； 本作品的推廣具有十分巨大的經(jīng)濟(jì)效益，并對(duì)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(shí)物照；2、科技查新報(bào)告；3、寶鋼梅山化工檢測(cè)報(bào)告；4、江蘇省質(zhì)檢院檢驗(yàn)報(bào)告；5、專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)；6、專(zhuān)家評(píng)議意見(jiàn)。

作品圖片

  • 電磁波驅(qū)動(dòng)的新型石油脫硫技術(shù)
  • 電磁波驅(qū)動(dòng)的新型石油脫硫技術(shù)
  • 電磁波驅(qū)動(dòng)的新型石油脫硫技術(shù)

作品專(zhuān)業(yè)信息

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

本作品的目的：設(shè)計(jì)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(jìn)而開(kāi)發(fā)出具有應(yīng)用價(jià)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(jì)來(lái)源和基本思路：我們?cè)谶M(jìn)行介電材料方面的研究工作時(shí)了解到電磁波對(duì)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(zhǎng)期從事能源方面的研究，積累了大量的研究經(jīng)驗(yàn)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(duì)石油中含硫等極性化合物分子或官能團(tuán)進(jìn)行選擇性作用，研究其脫硫情況。 本作品的創(chuàng)新點(diǎn)：將電磁波技術(shù)引入到關(guān)系國(guó)計(jì)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(wèn)題；脫硫效率快，反應(yīng)過(guò)程可連續(xù)循環(huán)進(jìn)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(dòng)的脫硫效果較大幅度地高于普通的脫硫方法，對(duì)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(dòng)的脫硫時(shí)間較短，一般情況下，對(duì)1Kg油品進(jìn)行電磁波輻射反應(yīng)時(shí)間為3-10分鐘即可達(dá)到良好脫硫效果。 3、整個(gè)反應(yīng)過(guò)程比較環(huán)保，所用試劑廉價(jià)易得，水相可以循環(huán)使用，基本無(wú)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(jìn)性

本作品采用特定的電磁波輻射條件，利用其對(duì)石油樣品體系中非極性或極性較小的烴類(lèi)物質(zhì)（介電常數(shù)一般較?。┳饔幂^弱，而對(duì)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(qiáng)作用。這樣既能不破壞油相的整體結(jié)構(gòu)，又能對(duì)含硫物質(zhì)進(jìn)行有針對(duì)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(lèi)含硫化合物由于極性較大，可以通過(guò)簡(jiǎn)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(jìn)、反應(yīng)條件溫和、脫硫效果明顯且極具環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性，與以往技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

2009年4月，揚(yáng)子石化相關(guān)專(zhuān)家對(duì)本作品進(jìn)行了評(píng)議。評(píng)議意見(jiàn)認(rèn)為，本作品設(shè)計(jì)理念新穎、原理先進(jìn)、設(shè)計(jì)過(guò)程合理，具有鮮明的創(chuàng)新性，對(duì)促進(jìn)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(guò)江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院檢驗(yàn)，結(jié)果表明，1Kg原油樣品經(jīng)過(guò)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(shí)驗(yàn)室研究階段，已較為成熟，正在著手進(jìn)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(shí)物、產(chǎn)品/圖片/演示錄像/樣品

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

作品說(shuō)明： 本作品為一種新穎、先進(jìn)的石油脫硫技術(shù)，主要實(shí)施過(guò)程為：向石油樣品體系中加入一定量的脫硫助劑，經(jīng)過(guò)物理方法處理后，在電磁波輻射條件下針對(duì)含硫化合物進(jìn)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(shì)： 1、本作品原理先進(jìn)，通過(guò)電磁波對(duì)極性分子的選擇性作用機(jī)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(duì)于難以脫除的噻吩類(lèi)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(jì)的方法中整個(gè)反應(yīng)過(guò)程運(yùn)行方便且安全可靠，還具有環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。 4、本作品應(yīng)用前景廣闊、市場(chǎng)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(jì)價(jià)值可達(dá)3000億美元。

同類(lèi)課題研究水平概述

目前國(guó)內(nèi)外大部分煉油企業(yè)采用的脫硫技術(shù)是1950年代開(kāi)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(wàn)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(yùn)行成本高（氫氣費(fèi)用昂貴）等缺點(diǎn)。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(kāi)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(shì)。 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(kāi)發(fā)難度大，脫硫的選擇性差，對(duì)油品中烴類(lèi)化合物也會(huì)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(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，殘留在油品中的堿液會(huì)使油的品質(zhì)降低。吸附脫硫逐漸成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，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(jìn)一步研究?；瘜W(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(huì)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(wèn)題。國(guó)內(nèi)外關(guān)于用電磁波作為輔助手段針對(duì)柴油進(jìn)行脫硫的研究已有相關(guān)報(bào)道，也有通過(guò)加入吸波材料來(lái)增強(qiáng)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(méi)有進(jìn)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(méi)有相關(guān)電磁波脫硫研究成果進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)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(jìn)的電磁波技術(shù)，利用其對(duì)油中含硫化合物等極性物質(zhì)快速、選擇性作用的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步增強(qiáng)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(guò)程環(huán)保。
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