為符合美國環(huán)境保護署（EPA）Tier-3標準，許多煉廠開始關(guān)注其燃料油硫含量。堿法處理可以降低資本支出和運營成本，且不降低辛烷值。許多堿法處理通過去除酸性硫化物（如硫化氫、羰基硫化物和輕硫醇），使液化石油氣（LPG）混合物中總硫含量低于30μg/g。隨著工藝和催化劑的發(fā)展，同樣技術(shù)可以將硫含量降低至低于3μg/g（不包括非酸性惰性硫）。

超低硫（ULS）堿法處理技術(shù)需求Merichem公司與美國中西部地區(qū)煉廠合作，該煉廠生產(chǎn)大量汽油等成品油，產(chǎn)能約為17萬桶/日。為滿足EPA Tier-3法規(guī)，煉廠工作人員正評估生產(chǎn)硫含量10μg/g汽油的投資和要求。最終決定丁烷/丁烯組分總硫含量必須保持低于10μg/g。由于烴類原料中已存在惰性硫化合物，未萃取的酸性硫和二硫化物總硫含量需要低于3μg/g。

堿法處理可去除酸性硫。堿溶液與硫（尤其是硫醇）反應(yīng)形成水溶性離子化合物（硫醇納），硫醇納優(yōu)先進入堿相，可與烴類分離，溶于水的硫醇鈉通過氧化再生裝置，與氧反應(yīng)生成不溶于水的二硫化物（RSSR或DSO），然后從堿中除去。再生堿液（或貧液）再次與烴類相互作用，去除更多的酸性硫。

硫醇（RSH）和堿（NaOH）萃取以及氧化反應(yīng)式如下：

堿萃?。篟SH＋NaOH＝NaSR＋H2O

氧化反應(yīng)：2NaSR＋1/2O2＋H2O＝RSSR＋2NaOH

雖然將產(chǎn)品中硫含量降低至1~2μg/g相對容易，但堿法處理最大挑戰(zhàn)之一是防止生成的二硫化物返回到烴類原料中，即反萃取。二硫化物通常被氧化堿液攜帶和溶解。

為了實現(xiàn)低硫要求，Merichem公司提供了REGEN?ULS技術(shù)，該技術(shù)減少了二硫化物反萃取，使產(chǎn)品總硫含量低于10μg/g。與傳統(tǒng)REGEN系統(tǒng)相比，Merichem公司REGEN ULS技術(shù)通過結(jié)合兩種現(xiàn)有分離技術(shù)，使二硫化物從再生堿液中分離更徹底。將高效硫醇去除系統(tǒng)（THIOLEXTM）與專門設(shè)計的REGEN ULS技術(shù)結(jié)合，反萃取的二硫化物硫含量僅為1~2μg/g，可使產(chǎn)品總硫含量比標準REGEN系統(tǒng)更低。第一座REGEN ULS裝置已在臺灣成功運行超過十年，產(chǎn)品也滿足指標要求。

技術(shù)優(yōu)勢 THIOLEX技術(shù)利用NaOH作為反應(yīng)物，從液態(tài)烴類進料中去除酸性氣體和硫醇化合物。與大多數(shù)處理方法相比，該技術(shù)中使用非分散FIBER FILM?接觸器能減少資本支出，并且裝置對空間要求更小。當使用接觸器時，大表面積、微觀擴散距離和水相不斷更新可產(chǎn)生更高傳質(zhì)效率。由于水相吸附在接觸器纖維上，而不是分散到烴類中，水攜帶幾乎被消除。

FIBER FILM?接觸器改進了傳統(tǒng)堿/烴分散混合設(shè)計（如塔板和混合閥）。其減少了與烴類接觸后留下的堿液攜帶，并減小了分離容器尺寸。獲得專利的REGEN ULS技術(shù)通過三個去除二硫化物的步驟降低了貧液中總硫含量。首先排出二硫化物，其次用溶劑清洗堿液除去大部分溶解二硫化物，最后堿液流過二硫化物吸附床層。這三個步驟幾乎可以完全避免二硫化物再進入產(chǎn)品中。在該案例研究中，硫醇和二硫化物的總硫含量從丁烷/丁烯原料中的222μg/g降低至低于2μg/g。

過程描述在THIOLEX系統(tǒng)中，使用REGEN ULS貧液處理烴類原料。未經(jīng)處理的丁烷/丁烯進料設(shè)計處理量為1.3萬桶/日，硫醇總量為222μg/g。在THIOLEX裝置中處理后，剩余硫醇和二硫化物的硫含量總和為2μg/g。

富含硫醇的堿液流向REGEN ULS系統(tǒng)，在固定催化劑床層上被氧化。再將二硫化物從堿液中去除，首先進行相分離，然后進行溶劑洗滌，最后在固定床上吸附，得到超低硫（ULS）貧液。該貧液再循環(huán)到THIOLEX裝置進行連續(xù)處理，THIOLEX技術(shù)對富含硫醇的堿液進行再生。處理后得到超低硫含量丁烷產(chǎn)品。利用THIOLEX技術(shù)，用再生（貧）堿液對丁烷/丁烯原料進行處理，萃取酸性硫。除去幾乎所有二硫化物，同時REGEN ULS可以從THIOLEX裝置將消耗的堿液再生。

具有成本效益和效率Merichem公司THIOLEX和REGEN ULS組合方案比加氫處理或一次通過堿法（不再生）處理更便宜。與傳統(tǒng)REGEN相比，REGEN ULS成本要高10%~15%，但產(chǎn)品總硫含量更低。纖維膜接觸器使烴類雜質(zhì)與NaOH有更大表面積進行傳質(zhì)。由于這種有效傳質(zhì)速率和低能量混合，顯著減少停留時間，乳劑和NaOH攜帶量最小。

環(huán)保技術(shù)再生和堿液循環(huán)不僅可降低運營成本，還有助于保護環(huán)境。如果沒有再生裝置，廢堿液必須內(nèi)部處理或作為危廢運往第三方處理。有了再生裝置，雖然仍有一些堿性物質(zhì)需要去除，但危廢量遠低于沒有再生裝置的一次通過裝置。加氫處理等替代技術(shù)能耗強度也比該技術(shù)更高。

結(jié)論煉廠滿足了生產(chǎn)硫含量10μg/g的產(chǎn)品要求，滿足汽油EPA Tier-3法規(guī)。THIOLEX/REGEN ULS技術(shù)降低了產(chǎn)品中硫醇和二硫化物的總硫含量，降低至低于2μg/g，并且操作簡單。該裝置可以應(yīng)對處理量降低，并可以處理C5+高達20%的原料，唯一影響是增加了堿液消耗。