1.2硫化物的性质

1.2.1硫化物的类型

燃料油中含有大量的杂质原子，例如硫原子、氮原子、氧原子等，其中硫原子在燃料油燃烧后主要以硫化氢、二硫化物等含硫化合物的形态存在。造成城市大气污染的重要来源之一便是汽车尾气中的排出的含硫化合物，例如二氧化硫分子以及硫化氢分子。正因如此，世界上大多数的国家都对燃料油中的硫元素的含量都有着十分严格的限制标准与规定[6,7]。由于燃料油中所包含的不同种类的含硫化合物的化学性质不同，从而导致不同含硫化合物的加氢脱硫反应的化学反应活性也不同。依据不同的化学反应活性，我们一般可以将含硫化合物大致分为三个大类[8]：第一类是硫醇类的含硫化合物和部分硫化物（如二氧化硫、硫化氢等）；第二类是硫醚类含硫化合物；第三类是芳烃类的噻吩分子（如单苯并噻吩等）。

(1) 硫醇类含硫化合物

在有机化学中，硫醇类含硫化合物被定义为一类具有巯基官能团（-SH）的非芳香类有机化合物。从化学构造的角度上来分析，硫醇也能够被看作成是由常见的醇类化合物中的氧原子被硫原子替代以后形成的。在所有的硫醇分子中，仅有甲硫醇在常温状态下为气态，其余的硫醇类含硫化合物都为液态或者固态。大多数硫醇类的含硫化合物都会散发出一种具有强烈刺激性气的气体，这类气体一般都含有一定的毒性。硫醇类含硫化合物都可以通过卤代烷和硫氢化钠发生化学取代反应制得，它也可以用来制作药品、解毒药剂和硫化促进剂。

硫醇类含硫化合物很容易被氧化。大部分具有弱氧化性的分子（例如氧气、过氧化氢、过氧化钠、三价铁离子等）都能把硫醇类的含硫化合物通过氧化反应过程氧化为二硫化物。硫醇类化合物可以被部分具有强氧化性的分子（例如三价钴盐、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾、氯酸盐、浓硫酸等）通过氧化反应进行氧化。硫醇类的含硫化合物大多数都会在反应过程中都会生成磺酸类的中间产物（例如次磺酸、亚磺酸等），但反应的最后都会产生磺酸，这种方法通常用来制取脂肪磺酸。在硫醇类含硫化合物的催化加氢反应过程中，大多数硫醇类含硫化合物分子都可以实现脱硫反应过程，反应的最后会生成烃类有机化合物。在燃料油的炼制过程当中，所发生的加氢脱硫的化学反应过程就是基于这种反应方法。燃料油中含有一小部分硫醇类含硫化合物，这些硫醇类含硫化合物不但会使得汽油具备刺激性气，还可能在燃烧时转变为有毒、对环境有很大危害的二氧化硫和三氧化硫等有害气体。

（2）硫醚类含硫化合物

硫醚类含硫化合物主要包括烷基硫醚、环硫醚、多环硫醚等。硫醚类含硫化合物是具有一定中性性质的液态物质，这一类液态物质几乎不溶于水，并且具有十分良好的热稳定性质，另外，硫醚类含硫化合物分子结构中的原子有形成高化合价状态的趋势。硫醚类含硫化合物在光照和加热的条件下，硫醚类含硫化合物的官能团中所包含的C-S化学键极易发生断裂，同时可以产生硫醇类含硫化合物、硫化氢分子和一些含有硫原子的噻吩类衍生物等。

（3）噻吩类含硫化合物

噻吩类含硫有机化合物主要包含单苯并噻吩、二苯并噻吩、三苯并噻吩等。在每个噻吩类的含硫有机化合物的结构中，全部都只包含唯一的一个硫原子，而且是以五元杂环化合物为基础骨架的有机化合物，噻吩类的含硫有机化合物大部分存在于煤焦油和页岩油中。这一类噻吩类含硫化合物的化学性质普遍比苯活跃，同时具有一定的光敏性，可以在受到阳光照射的时候出现碳骨架重排的现象。