焦化苯深度脫硫精制研究*

黎景平 ，蔡新安 ，蔡景清 ，陳緒軍 ，王凱凱

（1.景德鎮高等專科學校 生物與化學工程系，江西 景德鎮 333000；2.景德鎮焦化工業集團有限責任公司，江西 景德鎮 333000；3.景德鎮第七中學，江西 景德鎮 333000）

我國的焦化苯資源極為豐富，但是隨著環保要求和工藝技術水平地不斷提高，世界各國對苯中雜質含量的限制越來越嚴格，我國于2009年10月1號實施了焦化苯國家新標準（GB/T 2283-2008）[1]，其中對噻吩的含量、酸洗比色、溴價等指標作了更加嚴格的限制，因此，對焦化苯精制工藝的研究和改進具有廣泛的應用前景和重要的經濟價值。

目前，國內大部分中小型焦化廠多采取硫酸酸洗工藝，但其精制后的總硫含量超過100×10-6，需進一步精制才能達到焦化苯國家新標準。近年來，焦化苯精制方面也有大量研究，如萃取精餾[2]，催化加氫脫硫，催化氧化脫硫[3]等，其中催化加氫脫硫法投資較大，不適合中小型焦化廠，催化氧化脫硫則由于種種原因未能實現工業化，萃取精餾不適合硫含量低的焦化苯精制。本文采用加入催化劑并在超聲條件下進行二次硫酸酸洗工藝，取得較好的脫硫效果。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

國華JJ-1電動攪拌機（常州國華電器公司）。

焦化精苯（總硫含量：130×10-6景德鎮焦化工業集團有限責任公司）；H2SO4（A.R.）；催化劑（自制）。

1.2 實驗方法

在100mL三頸燒瓶中，加入100g焦化精苯及0.5g催化劑與2g H2SO4，超聲條件下攪拌反應1h。靜置，分去酸層，水洗至中性，無水Na2SO4干燥，然后進行蒸餾。取樣測定總硫含量。

1.3 脫硫率計算

2 結果與討論

2.1 原料配比對產率的影響

當反應體系中加入100g焦化精苯、0.5g催化劑，超聲條件下攪拌反應1h，反應溫度45～50℃，改變H2SO4的加入量，考察原料配比對脫硫率的影響，其實驗結果見表1。

表1 原料配比對脫硫率的影響Tab.1 Influence of raw materials ration on the desulfurization efficiency

由表1數據可知，隨著H2SO4的量增加，脫硫率增加，但增加到2%時，繼續增加硫酸的量，脫硫率增加不大，故取硫酸的加入量為2%

2.2 反應溫度對產率的影響

當反應體系中加入100g焦化精苯、0.5g催化劑，2g H2SO4，超聲條件下攪拌反應1h，改變反應溫度，考察溫度對脫硫率的影響，其實驗結果見表2。

表2 反應溫度對脫硫率的影響Tab.2 Influence of reaction temperature on desulfurization efficiency

由表2數據可知，隨著反應溫度的升高，脫硫率增加，但增加到45～50℃時，繼續提高反應溫度，脫硫率不再明顯增加。故取反應溫度為45～50℃。

2.3 反應時間對脫硫率的影響

當反應體系中加入100g焦化精苯、0.5g催化劑，2g H2SO4超聲條件下攪拌反應1h，反應溫度45～50℃，改變反應時間，考察反應時間對脫硫率的影響，其實驗結果見表3。

表3 反應時間對脫硫率的影響Tab.3 Influence of reaction time on desulfurization efficiency

從表3數據可知，隨著反應時間增加，脫硫率提高；當反應時間超過2h時，脫硫率變化很小，表明脫硫反應趨于完成。故取反應時間為1h。

2.4 催化劑的量對脫硫率的影響

當反應體系中加入100g焦化精苯、2g H2SO4超聲條件下攪拌反應1h，反應溫度45～50℃，改變催化劑的量，考察催化劑的用量對脫硫率的影響，其實驗結果見表4。

表4 催化劑用量對脫硫率的影響Tab.4 Effectof catalyst dosage on the desulfurization efficiency

從表4數據可知，隨著催化劑量的增加，脫硫率提高；當反催化劑增加到0.5g時，再增加催化劑脫硫率變化很小，表明脫硫反應趨于完成。故取催化劑的量為0.5g。

3 結論

（1）采用二次改進的硫酸酸洗工藝可制備附合新國標的焦化苯，其生產工藝簡單，投資少，具有較大的經濟與社會效益。

（2）二次改進的硫酸酸洗工藝最優條件為：100g焦化苯，2gH2SO4，0.5g催化劑，反應溫度45～50℃，超聲反應1h，脫硫率可達99.12%。總硫含量低于10×10-6，附合焦化苯新國標要求。

[1] GB/T 2283-2008，焦化苯[S].北京：中國標準化出版社，2008.

[2] 羅國華，楊春育，徐新.一種由粗苯制備純苯和濃縮噻吩的方法[P].CN：1552682A2004-12-08.

[3] 周新銳.用于深度脫硫的苯并噻吩類無水催化氧化反應研究[D].大連：大連理工大學，2008.