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通过与脱硫剂接触从碳氢化合物燃料中去除硫，然后可将所述脱硫剂暴露于氧进行再生（其中释放出硫）。所述硫去除过程和再生过程都可以在相对温和的温度如300600℃、和相对温和的压力如约0．79MPa至约3．5MPa的条件下完成，且所述脱硫剂可包括诸如氧化钼的过渡金属氧化物。所述方法还可以包括裂化所述碳氢化合物、从所述反应产物中分离高沸点和低沸点馏分以及将低沸点馏分与次级脱硫剂接触的额外步骤。