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由于我国环境法规的日益严格，脱除燃料油中的硫化物已经成为石油化工行业所面临的一个严峻问题。与加氢脱硫相比，氧化脱硫对较难去除的苯并噻吩类硫化物有更好的脱除效果，并且具有工艺条件温和，不消耗氢气等特点。但氧化脱硫反应体系是由不互溶的油水两相构成，存在反应界面小，相间传质阻力大，氧化剂与硫化物接触比较困难等弊端。因此，为了使脱硫效果达到最佳，选择合适的催化剂是至关重要的。相转移催化剂具有油水两亲性，可增加两相的接触程度，提高传质速率，促进氧化反应的进行。本文以过氧化氢为氧化剂，以磷钨酸烷基甜菜碱为相转移催化剂应用在氧化脱硫中。采用乳液催化氧化萃取法，首先对含BT/石油醚模拟燃料油进行催化氧化脱硫，筛选出催化性能最佳的相转移催化剂，然后将采用筛选出的催化剂对加氢汽油、FCC汽油及成品汽油进行催化氧化萃取脱硫。试验考察了催化剂的用量、氧化剂的用量、制乳时间、制乳转速、反应温度等催化氧化工艺条件对脱硫率的影响，同时也探讨了萃取操作条件包括：萃取剂的种类、用量及萃取次数对油品脱硫率和收率的影响，进而确定了最佳的反应工艺条件。相转移催化剂对模拟燃料油催化氧化脱硫性能的研究结果表明：磷钨酸十八烷基二甲基甜菜碱的催化效果优于磷钨酸十六烷基二甲基甜菜碱及磷钨酸十四烷基二甲基甜菜碱，催化剂的制备温度为40℃时，金属Cu改性的磷钨酸十八烷基二甲基甜菜碱为最佳的相转移催化剂，金属Cu与磷钨酸的摩尔比为0.02:1时，脱硫率最高。三种实际汽油催化氧化萃取脱硫最佳工艺条件为：剂油比为0.003，氧硫比（摩尔比）为11:1，制乳时间为10min，转速为2500r/min，静置时间与制乳时间之比为2:1，反应温度为30℃，体积浓度为90%的1,4-丁内酯为萃取剂，萃取剂与汽油的体积比为1。加氢汽油的脱硫率为94.06%，FCC汽油的脱硫率为92.31%，成品汽油的脱硫率为90.12%。