杜恒星， 曹丽霞， 李 蕾， 朱书全， 李望良

(1.中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院，北京 100083；2.中国科学院 过程工程研究所 绿色过程与工程重点实验室，北京 100190)

随着经济的快速发展，对石油产品的需求持续增长，常规原油资源日渐紧缺[1]。为了缓解石油资源的短缺，对一些非常规油品资源的利用增加，虽然加工难度大，但其储量相对丰富。例如重质原油、煤焦油等，这些油品储量大、价格低，含有较多的链状烃和酚类化合物，是优质的加氢处理原料[2]。重质油通过催化加氢制成的清洁燃料，具有非常大的市场，对缓解中国日趋紧张的石油供应具有重要的战略性意义[3]。但是在重质油中含多种杂原子化合物如含硫化合物、含氯化合物和金属化合物等。这些杂质存在形式主要分为3类：①以水溶性无机盐类形式存在，呈乳化状态分散于油中所含的水相；②在油相中以极细的矿物质微粒悬浮；③以油溶性的络合物或有机化合物的形式存在。油溶性络合物或有机化合物中的杂质很难在脱盐、脱水过程中除去[4]，从而在后续加工过程中可能会导致设备腐蚀、反应器堵塞、催化剂失活和产品质量下降等问题[5-6]。因此，如何有效地去除油溶性杂质是重质油高效利用的关键。

相转移法是去除油溶性杂质非常有效的方法，通过化学方法将油溶性杂质从油相中转移到水相，然后通过油、水分离的方法将这些杂质去除。笔者总结了近年来国内外相转移法去除重质油中杂原子的研究进展，期望对重质油深度处理技术的研发提供参考，为重质油的清洁利用提供思路。

1 重质油中有机氯化物的相转移催化脱除

重质油的胶质、沥青质中含有一部分有机氯化物，这类有机氯化物有多种存在形式，常规工艺无法有效地脱除这些油溶性杂质，可通过化学反应使之从有机相转化成无机相，再利用电脱盐工艺进行有效脱除。反应是在非均相环境中进行，2种反应物分子彼此靠拢的速度很慢，通过添加相转移催化剂可以克服相间阻力，加速反应进行。相转移催化应用于有机氯的转化极大降低了氯化物的脱除难度。现在较为常用的有机氯化物相转移催化剂主要有鎓盐类和聚乙二醇类2大类。

1.1 鎓盐类相转移催化剂

鎓盐类相转移催化剂是目前应用范围最广泛的一种相转移催化剂，以通式Q+X-表示，主要包括季铵盐和季磷盐2大类[7]。最常用的是季铵盐类催化剂，通过相转移亲核取代反应实现脱氯，即相转移催化剂将反应物离子基团带入有机相中，使其与油中的有机氯发生亲核取代反应，使有机氯转化为无机氯进入水相，之后对油中的水分进行脱除从而达到脱氯的目的[8-9]。

反应过程中，在相转移催化剂的作用下，水溶性的亲核试剂(M+Nu-)由水相转移到油相，与油相中的氯代烃发生接触。亲核基团Nu-能有效地进攻氯代烃发生亲核取代反应，生成R+Nu-留在油相中，而生成的氯离子从油相进入到水相中，在油、水两相中催化剂可以不断循环，将油相中有机氯化物转移到水相生成无机氯离子，从而达到脱除油相中有机氯化物的目的。其作用机理如下：

正离子反应：

Q+Nu-+R+Cl-R+Nu-+Q+Cl-(油相)

(1)

相转移：

Q+Cl-(油相)Q+Cl-(水相)

(2)

负离子反应：

Q+Cl-+M+Nu-M+Cl-+Q+Nu-(水相)

(3)

相转移：

Q+Nu-(水相)Q+Nu-(油相)

(4)

岳宗豪等[10]选择N,N-二甲基丙二胺为相转移催化剂，改性β-羟乙基三甲胺、十六胺聚氧丙烯醚为溶剂，将此3种物质按一定的比例进行复配，得到高效的原油脱氯剂。脱氯剂效果较好，但是其中所含的胺聚醚会使油中氧氮含量升高，增加后续工艺处理成本。姜铁辉等[11]将环氧氯丙烷分散溶解于白油中作为模拟油，采用四丁基溴化铵(TBAB)、四丁基硫酸氢铵、四甲基硝酸铵作为相转移催化剂对脱氯效果进行研究，以亚硝酸钠或乙醇钠为亲核试剂，模拟原油脱氯工艺。其中四丁基溴化铵的催化效果最好，但是四丁基溴化铵热稳定性较差，在常温下也会分解，应用受到限制。刘公召等[12]以苄基三乙基氢氧化铵为相转移催化剂，分别对4种原油进行实验，该相转移催化剂对不同原油中有机氯的转化率最高可以达到85%以上。苄基三乙基氢氧化铵相转移剂制备的工艺比较复杂，但是其脱氯效果较好，氢氧根离子对反应具有促进作用。刘亮[13]采用四丁基氢氧化铵(TBAH)作为相转移剂，三乙醇胺作为亲核试剂对原油进行了静态和动态脱氯实验，有机氯脱除率高达80%以上。可见，季铵盐类相转移剂具有良好的亲水、亲油性，空间位阻小，能够有效地提高亲核试剂的反应活性。季铵离子对称性高，催化活性更好。

1.2 聚乙二醇类相转移催化剂

聚乙二醇类催化剂通过自身分子链的折叠或旋转等构象的改变实现相转移。在反应基团(Nu)的诱导下，自身柔性长链分子通过折叠、弯曲“圈起来”形成螺旋构象，可自由滑动为合适的链结构，与不同的反应物配合。该类催化剂的催化活性会受到相对分子质量的大小、聚乙二醇醚R值(羟基数量)的大小、温度、溶剂以及碱浓度等因素的影响。图1 为聚乙二醇类相转移催化剂脱除有机氯化物的反应机理。

Nu-—Reagent anion图1 聚乙二醇类相转移催化剂脱除有机氯化物的反应机理Fig.1 Reaction mechanism of catalytic removal of organic chlorides with polyethylene glycol phase transfer catalyst

Tumiatti等[14]以聚醚为相转移催化剂，聚乙二醇钠为亲核试剂，对非极性溶液中的有机氯进行脱除，脱除效率达到90%以上。但是该方法反应速率较低，反应时间过长，不适用于工业化。聚乙二醇(PEG)为相转移剂简单易得，价格便宜，无毒无害，是一种较好的相转移剂。史军歌等[15]利用油品中有机氯化物的极性和亲电性，分别采用聚乙二醇和四丁基氢氧化铵等为相转移催化剂，通过相转移亲核取代反应实现有机氯的转化，并通过电脱盐、脱水将转化后的无机氯去除。当亲核试剂一定时，聚乙二醇为相转移剂的脱氯效果比四丁基氢氧化铵稍差。Gogotov等[16]对油品中有机氯化物的碱水解进行了研究，对不同相对分子质量的聚乙二醇进行对比实验，结果表明：随着聚乙二醇相对分子质量的增大，其对有机氯化物脱除效果越明显；但相对分子质量不是越大越好，聚乙二醇600催化效果最好，有机氯脱除率约91%。

表1为不同相转移催化剂对有机氯化物的脱除效果。总体来说，采用相转移催化法脱除重质油中有机氯化物的过程中，鎓盐类相转移催化剂具有较好的亲水、亲油性，通过离子的界面行为加快亲核取代反应的速率；聚乙二醇类相转移催化剂主要通过自身的结构特性催化反应的进行。这2类相转移催化反应操作简单，能有效提高脱氯效果。前者催化反应速率更高，但是稳定性有待提高，而且部分催化剂价格昂贵；后者催化反应速率略低，但是价格便宜，且容易获得。

表1 不同相转移催化剂对有机氯化物的脱除效果Table 1 Removal efficiency of organic chlorides with different phase transfer catalysts

2 重质油中有机钙化合物的相转移催化脱除

重质油中油溶性的有机金属化合物通过常规的脱水、脱盐工艺很难脱除[17]。绝大多数重质油中金属杂质以钙含量为最高，因此，有机金属化合物的脱除主要是指有机钙化合物的脱除。目前工业应用的脱钙技术主要是将脱钙剂、破乳剂、水和油混合，形成油-水界面，在油-水界面中脱钙剂与有机钙化合物发生化学反应生成水溶性钙化合物转移进入水相，之后在电场和破乳剂的作用下开始快速分离，钙化合物随水排出，以达到去除油中钙的目的。

2.1 有机钙化合物脱除的反应机理

脱钙剂的脱除理论是基于以下假设：以环烷酸盐、羧酸盐、酚盐等形式存在的Ca2+，在水溶液中存在如下电离平衡：

(RCOO)2Ca2(RCOO)-+Ca2+

(5)

脱钙剂释放出H+，H+与阴离子结合，促使电离平衡向右移动，生成更多的游离钙离子，与脱钙剂螯合生成水溶性的稳定络合物，通过油、水分离技术，将油中的钙随着水相脱除，从而达到脱钙的目的[18]。

目前国内常用的脱钙剂的成分主要为酸和螯合剂，钙以离子的形式存在于水相中，与酸根离子作用形成水溶性的钙化合物：

(RCOO)2Ca+2H+→2RCOOH+Ca2+

(6)

螯合剂(Y)中的功能基团与油中的钙离子发生配位作用而形成水溶性的稳定螯合配位产物：

(RCOO)2Ca+Y→2RCOO-+[CaY]2+

(7)

在电脱盐装置中通过电场和破乳剂的共同作用下，破坏油-水乳化液，使水滴聚集实现油、水两相有效分离，从而脱除油中的钙。

2.2 常用的脱钙剂

国内外常用的脱钙剂主要是有机酸及其盐类，也有少量的无机酸及其盐类。周思宇[19]开发了一种有机酸类脱钙剂——水解聚马来酸酐(HPMA)，相对分子质量高的HPMA脱钙效果较好，脱钙率达到82.46%。HPMA侧基的羧基较多，能起到螯合钙离子的作用，并且螯合后还具有良好的水溶性。王清[20]以羟基乙叉二磷酸(HEDP)为脱钙剂进行脱钙实验，脱钙率达到56.2%。HEDP是一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，能与钙离子反应生成高稳定性螯合物。HEDP一般在光热条件下也难分解，与其他有机磷酸(盐)相比，在酸碱、氯氧化物中的稳定性能较好，但是磷容易引起水源的富营养化，从而增加后续处理成本。Xu等[21]采用硝酸铵和聚羧酸酯对胜利原油和沙特原油脱钙效果进行了研究，结果表明：随着脱钙剂添加质量分数从0增加到80 μg/g，硝酸铵对沙特原油的脱钙率从70.24%提高到99.89%；聚羧酸酯对胜利原油的脱钙率从65.71%提高到87.57%。

近些年，一些学者研究出带有螯合性官能团的新型共聚物脱钙剂。Ma等[22-24]采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)和L-天冬酰胺通过微波酯化技术合成水溶性单体烯丙基聚乙氧基氨基甲酸酯(APEA)，再将APEA和丙烯酸(AA)混合反应得到接枝聚合物(AA-APEA)。AA-APEA的羧基和氨基一旦与钙离子发生作用，就可以识别并与带正电荷的离子发生反应，从而自发形成水溶性的AA-APEA-Ca配合物。有机相中的钙通过两相界面输送并溶解在水相中，通过电脱盐过程将其从油品中脱除，脱钙率可达98.78%。该研究团队还以过硫酸铵为引发剂，AA、APEA和丙烯酸羟乙基酯(HEA)在水中自由基聚合，制备了一种新型无磷三元共聚物AA-APEA-HEA，对鲁宁原油进行了脱钙研究，结果显示，AA-APEA-HEA对原油中钙的去除率远高于聚丙烯酸(PAA)、HPMA和聚环氧琥珀酸(PESA)，脱钙率为98.63%。同时，以APEA、HEA和马来酸酐(MA)为原料，在水溶液中进行自由基聚合，制备了新型环保脱钙剂APEA-HEA-MA，脱钙率达97.88%。与HPMA、PAA和PESA等非磷聚合物相比，APEA-HEA-MA含有更多的氨基、羧基和酯基，表现出较好的原油脱钙能力，该种新型三元共聚物的合成更加简便。周思宇[19]开发了一种绿色环保高效的共聚物脱钙剂—MA-AA-HEA，其脱钙效果最高达到94.61%。MA-AA-HEA三元共聚物的相对分子质量较大，螯合性官能团较多，对钙离子具有良好的螯合作用。佘晨光[25]研究得到衣康酸-烯丙基磺酸钠-丙烯酸羟乙基酯(IA-SAS-HEA)三元共聚物对鲁宁原油中的钙具有良好的脱除效果，脱除率为79.7%。上述新型功能性共聚物脱钙剂中羧酸基团能螯合原油中的钙，形成水溶性环状螯合物；含有磺酸基团可以避免聚羧酸类共聚物在自身含量较高或阳离子含量较高下产生凝胶；含有酯基具有非极性，容易增大油-水界面的接触面积，从而提高脱钙效果。该类脱钙剂在这几种基团的协同作用下，具有良好的脱钙效果。由于不同产地原油的性质不同，脱钙剂对不同类型原油的脱钙效果有一定的差异。选择合适的脱钙剂，对后续催化工艺装置的稳定运行具有重要意义。表2为不同脱钙剂对有机钙化合物的脱除效果。

表2 不同脱钙剂对有机钙化合物的相转移脱除效果Table 2 Removal efficiency of organic calcium compounds with different decalcification agents

为满足工业生产的需要，对部分脱钙剂进行了工业化应用试验。洛阳石油化工工程公司开发出一种可高效脱除烃油中的钙、镁、铁等金属杂质的无机磷螯合剂，当油中钙质量分数大于5 μg/g时，脱钙率可达50%～95%[26]。晏晓勇等[27]使用RPD-JM脱钙剂与原油中的羧酸钙、环烷酸钙、酚类有机钙等发生络合、螯合等反应，生成水溶性钙化合物，在高压电场和破乳剂的作用下原油平均脱钙率达到80%以上。王勇[28]使用KJ-FMT1脱钙剂对原油中钙离子进行脱除，处理后钙平均质量分数为5.63 μg/g，平均脱钙率达到76.8%。Wu等[29]以辽河原油为处理对象，研发了一种不含磷、硫杂原子的高效脱钙剂，在剂/钙质量比6/1、注水量在油样中占比8%、反应温度145 ℃、反应时间 5 min 的条件下，对辽河原油的脱钙率超过90%。侯言超等[30]发现，MPTT原油脱钙剂与原油中钙离子形成的金属螯合物溶于水中，并在电脱盐过程中随着水排出，脱钙率大于90%。总体来说，在工业试验中，有机酸及其盐类脱钙剂的脱钙效果良好，并且具有低价、稳定的优点，但是，其弱酸性可能会造成设备腐蚀。带有螯合性官能团的新型共聚物脱钙剂具有高效、环保的优点，在实验室小试和中试阶段取得了良好的效果，但是，实际工业应用中受现场环境影响，脱钙率存在较大的波动，与小试和中试结果之间存在一定的差距，其工业应用效果仍需进一步研究。

3 重质油中有机硫化物的相转移催化脱除

重质油中含有硫醚、硫醇、噻吩、二硫化物、二苯并噻吩、苯并噻吩、4,6甲基二苯并噻吩等多种含硫化合物[31-34]，其中噻吩硫占总硫的80%以上[35]。工业上常利用催化加氢技术(DHS)脱除重质油中含硫化合物[36]，可基本脱除硫醇、硫醚、二硫化物等硫化合物，但对杂环硫化合物的脱除率较低，因此重质油深度脱硫主要研究的是对杂环硫化合物的脱除。

炼油行业的脱硫技术中，选择性氧化脱硫技术以其工艺条件温和、脱硫效果明显等特点在众多脱硫技术中受到极大关注[37]。由于水相氧化剂与油品的不互溶性，反应物与氧化剂仅在油-水界面处碰撞，接触面积小，导致反应速率较低。因此，基于该技术中存在的问题及相转移催化反应的特点，将2种技术结合应用于油品氧化脱硫，为解决高含硫油品脱硫提供了一条新途径。相转移催化剂Q+X-(Q+代表相转移催化剂的阳离子，X-代表阴离子)中的阳离子Q+与氧化剂中的阴离子RCOOO-在水相或界面形成的离子对Q+RCOOO-具有双亲性，然后以离子对的形式将阴离子RCOOO-从水相转移到有机相与含硫化合物进行反应，将硫化物氧化之后，通过水洗达到脱硫的目的。过酸还原后阴离子RCOOO-重新与阳离子Q+组成离子对，返回水相[38]。Zhao等[39]建立的相转移催化剂反应的循环模型如图2所示。

Q+—Positive ion of phase transfer agent; RCOOO-—Oxidant anion图2 相转移催化剂氧化脱硫反应循环模型示意图[39]Fig.2 Cycling model of oxidative desulfurization byphase-transfer catalysts[39]

3.1 季铵盐型相转移催化剂

在氧化脱硫技术中较常见的是过氧化氢-有机酸-季铵盐体系。赵地顺等[40]采用十六烷基三甲基溴化铵为相转移剂，在过氧化氢-乙酸酐体系中进行油品脱硫研究，脱硫率可达80.13%。赵田红等[41]在过氧化氢-醋酸氧化体系中，考察了双子表面活性剂[C12H24-N+-(CH2)2-N+-C12H25]2Br-(C12-2-C122Br-)的催化氧化脱硫效果，油品脱硫率最高可达84.76%。孙淑珍等[42]在过氧化氢-甲酸催化氧化体系中，考察了四丁基溴化铵的相转移催化效果，柴油的脱硫率达到90.2%。由于四丁基类阳离子中心的氮原子与4个对称的丁烷基连接，保证了亲脂性，从而确保离子对在有机相中具有较大的萃取常数和足够的溶解度，且正电荷被严密包裹，与携带氧化活性组分的负离子结合不牢固，更易于与噻吩硫发生反应。

合成相转移催化剂是深度脱硫的重要研究方向之一，将季铵盐与杂多酸合成相转移催化剂用于氧化脱硫体系取得良好效果。葛建华等[43]以季铵型六聚钨酸盐[C18H37(CH3)3N]2W6O19为催化剂，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)为萃取剂，过氧化氢为氧化剂。该脱硫体系的二苯并噻吩(DBT)脱除率可达99.6%，脱硫效果比单一离子液体萃取脱硫更好。之后他们又研究了在酸性离子液体中八聚钼酸季铵盐相转移催化氧化脱硫效果[44]，通过对反应条件不断优化，模拟油品中DBT脱除率可以达到98.3%，循环6次后催化反应活性并没有明显降低，可以用于深度脱硫。鄢景森等[45]以钒原子取代的Keggin型磷钨杂多酸与不同的季铵阳离子表面活性剂反应合成了一系列磷钨钒杂多酸相转移催化剂，[(C16H33(CH3)3)N]3H[PW11VO40]催化剂能够使DBT转化率达到100%，催化剂重复使用5次后，转化率为99.7%。该催化剂中季铵盐阳离子具有相转移作用，同时保留了杂多酸阴离子的结构，不仅提高了催化活性，而且便于催化剂的回收和循环利用。Zhang等[46]合成了一种钼多酸催化剂[(CH3)3NC16H33]4Mo8O26，该催化剂可循环使用9次，活性仍没有明显下降，对燃料油的脱硫率可以达到86.4%。Ribeiro等[47]用锌取代Keggin型磷钨杂多酸盐制备了(C4H9)4N)4H[PW11Zn(H2O)O39]4H2O催化剂，并与离子液体型催化剂进行脱硫效果对比，结果表明，季铵盐型催化剂比离子液体型催化剂(BMIPW11Zn)具有更高的脱硫效率，在优化条件下反应8 h，硫化物脱除率约为72%。季铵盐与杂多酸合成的相转移催化剂在脱硫反应中活性和选择性高，反应条件缓和，催化剂易于分离，可实现再循环利用[48]。

综上，季铵盐类表面活性剂是相转移催化技术中应用最广的一类催化剂，在油品氧化脱硫中取得了良好的效果[49]。季铵盐型相转移催化剂不仅具有双亲性，还可以与氧化剂发生反应，使其从两相界面进入到反应相中，从而提高氧化剂与含硫化合物的接触概率，加快反应速率，因此其在油品氧化脱硫反应中是一种优良的相转移催化剂。

3.2 离子液体相转移催化剂

近年来，离子液体越来越广泛地应用于燃料油的氧化脱硫。离子液体的相转移催化作用和传统的相转移催化作用不同，后者在反应过程中一般需要加入反应物之外的第三种物质。而离子液体既是催化剂，又是反应物或溶剂，在反应过程中离子液体以2种不同的形态在互不相溶的两相中循环。在反应阶段，离子液体是参与反应的反应物；而反应完成后，离子液体就转化为可充当相转移剂的形式，并返回非反应相以实现反应循环。

离子液体萃取脱硫的实质是发生络合效应，离子液体的阴、阳离子与噻吩硫化合物之间存在芳香环电流，即π-π相互作用[50-54]。当离子液体与噻吩硫化合物接触时，会使噻吩硫产生极化，与离子液体的阳离子发生络合效应，增强离子液体与噻吩硫分子之间的π-π相互作用，使其易被萃取到离子液体相中[55]。

目前，出现越来越多阳离子类似为N4444和P4444的新型功能化离子液体，通过借助N、P原子上的三元取代基利用其失电子性，引入四元取代基合成[56]。Yu等[57]基于聚醚合成出一种新型离子液体，由2个聚乙二醇链、1个苄基环连接在中心N原子构成的阳离子上，这些链环结构与硫化物之间会产生静电力、氢键力、π-π相互作用力，对苯并噻吩和苯硫醚亲和力较高，经过64次循环后，脱硫率仅略降低。Yao等[58]合成了含有新型胍基的磁性离子液体[TMG]Cl/1.5FeCl3，胍基作为阳离子，FeCl3为阴离子，对噻吩硫具有良好的络合效应，在不明显降低脱硫率的情况下，可循环使用至少7次，脱硫率接近100%。Lu等[59]合成了溴代酸性离子液体[HMIm]BF4，该离子液体既是催化剂也是溶剂，对含DBT模型油的脱硫率最高达到93%，在循环使用6次后，活性无明显下降。

基于离子液体脱硫过程中的催化活性，借助化学原理，研究者设计开发了离子液体萃取-氧化耦合脱硫工艺。Jiang等[60-62]利用离子液体低蒸气压和强极性等优点，提出一种合成功能性离子液体的新思路，凭借其丰富的氢键、π-π相互作用，所合成离子液体可以有效地从油中富集提取硫化物，再在自身催化作用下将噻吩硫氧化成砜类化合物，从而实现深度脱硫，在催化-氧化耦合脱硫的过程中具有良好的效果。进一步地，该团队研究出了温度响应型磁性离子液体[Bpy][FeCl4]，此类离子液体不仅具有良好的催化活性和萃取性，而且具有温度可逆响应变化的特性，加之FeCl4具有一定的磁性功能，这种离子液体回收再利用非常容易，连续反应5次后，催化效率无明显降低[63]。在此基础上，Zhu等[64-65]合成了不同的多金属氧酸盐离子液体，通过调控不同阳离子中烷基链长度、芳环数量、酸性官能团和金属阴离子，有效地对离子液体的催化脱硫效果进行了优化，实现了离子液体萃取氧化耦合深度脱硫。

可见，离子液体是一种新兴的绿色溶剂，不仅具有良好的催化活性，还可以用作萃取剂，与其他脱硫方法的结合具有良好的脱硫效果。虽然离子液体的成本较高，但是由于其良好的脱硫效果和耐久性，因此具有良好的应用前景[66]。

表3为不同相转移催化剂对有机硫化物的脱除效果。季铵盐型相转移催化剂具有双亲性，与氧化剂发生反应，加快其进入反应相的速度，从而提高了与反应物的接触概率，加快脱硫反应速率。离子液体相转移催化脱硫的实质是发生络合效应，通过离子液体与反应物分子之间的π-π相互作用脱除有机硫化物。离子液体和季铵盐型相转移催化剂在重质油深度脱硫过程被广泛研究，具有良好的脱硫效果，而且绿色环保、反应条件温和、操作简单，在多次循环利用后，仍具有良好的催化活性。部分催化剂中的金属元素多为过渡金属，其价格昂贵，工业应用经济成本较高，需要开发高效廉价、稳定性高的催化剂。总体来说，在传统的氧化脱硫技术的基础上，加入相转移催化剂极大地提高了反应效率。将氧化脱硫与相转移催化技术相结合，具有较高的经济价值。

表3 不同相转移催化剂对有机硫化物的脱除效果Table 3 Removal efficiency of organic sulfides with different phase transfer catalysts

4 总结与展望

(1)在相转移脱除重质油中硫、氯、钙等杂原子的技术中，主要是采用鎓盐类和聚乙二醇类相转移催化剂脱除氯化物，采用螯合剂与钙离子结合相转移脱除有机钙化合物，采用季铵盐型相转移催化剂和离子液体相转移催化剂脱除硫化物。相转移催化技术可增大两相接触面积，减小反应阻力，加快反应速率，而且反应条件缓和。

(2)虽然相转移脱除杂原子技术已有显著进展，但是在实际的工业应用中仍然存在很多问题，需要研究者进一步改进：①目前常用的鎓盐类催化剂和聚乙二醇类催化剂的工业应用效果不够稳定，脱氯后水中氯离子造成的二次污染也是当前该技术有待解决的实际问题。因此未来脱氯剂的研发主要体现在高效、稳定、低价、环保等几个方面。②目前水溶性聚合物是金属螯合剂的研究热点。脱钙效率、环保因素和适用性是选取合适的原油脱钙剂的重点考虑因素。③离子液体脱硫具有很多的优势，但是在工业化应用上存在一定的局限性，价格贵是最重要的原因，因此研发更加高效、低价的离子液体是未来发展趋势。