活性炭催化劑在柴油脫硫中的應(yīng)用。目前，由于更加嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)，柴油超深度脫硫已成為非常緊迫而急需解決的世界性研究課題；在氫源燃料電池系統(tǒng)中，如果氫來源于燃料油，那么需要使用超低硫或無硫燃料油。盡管傳統(tǒng)的加氫脫硫能非常有效地脫除大部分含硫化物，但是加氫脫硫技術(shù)要求高溫、高壓、氫環(huán)境以及貴金屬催化劑等苛刻條件，設(shè)備投資和操作費用相對比較昂貴，且對于稠環(huán)噻吩類硫化物（二苯并噻吩）及其衍生物的脫除比較困難。
活性炭吸附脫硫是新的有效脫除FCC柴油中硫化物的方法，具有操作簡單、投資費用少、沒有污染、適合于深度脫硫等優(yōu)點，活性炭脫硫是一項具有廣闊發(fā)展空間及應(yīng)用前景的新技術(shù)。
活性炭氧化改性對脫硫率的影響按下列順序變化：濃硫酸＞濃硝酸＞過二硫酸銨＞過氧化氫（30%）＞高錳酸鉀水溶液。在所考查的改性方法中，以硫酸（或硫酸組合其他方法）改性活性炭的脫硫效果較佳，活性炭的硫容量從改性前的0.0240g硫/g吸附劑提高到0.0529g硫/g吸附劑。對所研究的加氫處理柴油，硫的脫除率從未改性活性炭的23.3%上升到硫酸改性活性炭的32.5%，說明硫酸改性也有利于柴油中硫化物的吸附。
利用低溫氮吸附、堿滴定、紅外光譜、不同大小和極性分子吸附等實驗方法，考查了活性炭孔結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)與二苯并噻吩吸附容量之間關(guān)系的結(jié)果表明，二苯并噻吩在改性活性炭上的吸附容量的增加主要與活性炭的中孔孔容和表面含氧基團(tuán)量的增加有關(guān)。此外，通過選擇催化氧化的方式，將柴油中的硫化物轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的砜后，再通過萃取（吸附）可以實現(xiàn)柴油的超深度脫硫，而油品性質(zhì)不發(fā)生改變。
隨著科技的發(fā)展，開發(fā)了加氫脫硫—非加氫脫硫(吸附脫硫)技術(shù)，其中非加氫脫硫技術(shù)主要使用活性炭作為吸附劑。運(yùn)用加氫脫硫和兩段吸附脫硫聯(lián)用的方法來脫除柴油中的硫化物。加氫脫硫所用的催化劑是將Co、Mo負(fù)載在由SiO2和Al2O3組成的混合物上制備而成，吸附脫硫所用的吸附劑是活性碳纖維，在真空條件下于110℃干燥2h，吸附溫度為30~70℃。該工藝過程是首先使用活性碳纖維對硫含量約為1200μg/g的柴油進(jìn)行預(yù)處理，然后采用加氫脫硫除去大部分硫化物，使柴油中的硫含量降低到300μg/g以下，后通過活性碳纖維吸附劑，將加氫難以脫除的硫化物除去，可以使柴油中的硫含量降低至10μg/g以下。在該工藝過程中，一段對柴油進(jìn)行預(yù)處理所用的吸附劑是三段吸附脫硫使用后再生的活性碳纖維，脫硫劑可以采用甲苯等有機(jī)溶劑進(jìn)行再生。
經(jīng)實驗，用5a分子篩、13X分子篩和活性炭吸附脫除餾分油中的硫化物，結(jié)果表明，13X分子篩對硫含量低于50μg/g的油有很好的脫硫效果，活性炭對硫含量高于50μg/g的油有很好的脫硫效果，而5a分子篩不適于吸附脫除其中的含硫化合物。
研究認(rèn)為芳香族化合物和硫化物對吸附位的競爭，可能導(dǎo)致了13X分子篩在較高硫含量的油中吸附效果不佳。對活性炭和13X分子篩吸附脫除油中的硫化物進(jìn)行比較，結(jié)果表明，在80℃、硫含量為550μg/g時，活性炭對硫化物的吸附能力是13X分子篩的3倍，而在20℃、硫含量為50μg/g時，13X分子篩對硫化物的吸附能力是活性炭的1.6倍。
因此，得出活性炭在溫度較高、硫化物濃度較高時較適用，而分子篩在環(huán)境溫度、硫化物濃度較低時使用較好。