离子液体萃取脱硫新工艺研究
吡啶类离子液体在汽油萃取脱硫中的应用研究
261CPCI中国石油和化工石油工程技术吡啶类离子液体在汽油萃取脱硫中的应用研究杨 洁（喀什大学 新疆维吾尔自治区喀什 844000）摘 要：本文选用的是[3（C4H9）4・C6H11NO]和[Zn Cl2・3（NH2）2CO]两种吡啶类离子液体对E- 97 汽油和模拟汽油进行脱硫试验，探究吡啶类离子液体应用于汽油萃取脱硫工艺中需要的工艺条件，通过对试验结果进行分析与总结，得出最佳的脱硫条件是温度50℃左右、剂油比例为3:1，萃取时间控制在30min之内，在6次脱硫工艺结束之时，E- 97 汽油和模拟汽油的脱硫率分别为97.1%与88.02%。
关键词：吡啶类 离子液体 汽油萃取脱硫 应用 研究目前，汽车尾气所排放的有害物质已经成为引发世界各大城市空气污染的主要元素之一，建立环境友好型社会已经是各大炼油企业在事业发展的进程中共同追求的目标。
而汽油的原料一般是重质油，通过对原油进行蒸馏的加工工艺获得的。
汽油萃取脱硫技术的应用必须有吡啶类离子液体的配合［1］，可以说吡啶类离子液体的使用在脱硫工作中，可以使汽油中硫的含量大幅度的降低，本文就此展开研究。
1 实验部分1.1 仪器与试剂选择旋转蒸发仪的铭牌为RE- 52AA ；最好选用美国BIO- AID 制造生产的红外光谱仪仪器IR- 783；DFYF- 127 测硫仪；分析仪以及集热式磁力搅拌器等；试剂的组成成分有以下几种类型：四丁基溴化铵、己内酰胺、Zn Cl2、无水乙醇、E- 97汽油、噻吩、甲苯、四氯化碳等；1.2 吡啶类离子液体的合成（1）[3（C4H9）4·C6H11NO]的合成：将不同浓度的己内酰胺和四丁基溴化铵以物质的量比为1∶1， 1∶2， 1∶3， 1∶4， 2∶1， 3∶1， 4∶1配制，溶剂设定为无水乙醇，对其进行加热使其产生回流反应2h ，待反应结束之时将残留的原料清除，将剩余物搁置在真空的环境中24h 得到产品；（2）[Zn Cl2·3（NH2）2CO]的合成：将不同比例的脲和氯化锌配制在一起，此时物质的量比例设置为1∶1， 1∶2， 1∶3，1∶4， 1∶9， 2∶3， 3∶7，其中氯化锌的摩尔分数均不大于0.50，选无水乙醇作为溶剂，在配制的原液置于150ml 的锥形瓶中进行加热处理使其产生回流反应3h ，在减压蒸馏的作用下除去溶剂与未反应物，最后将剩余物置于真空环境中24h 获得产品；1.3 模拟汽油的配制方法模拟器有的配置：将正己烷和甲苯以17:3的比例混合，将质量比为1:1的噻吩融入其中；汽油的脱硫工艺：参照一定的质量比将[3（C4H9）4·C6H11NO]与[Zn Cl2·3（NH2）2CO]这两种吡啶类离子液体分别与E- 97 汽油、模拟汽油以3:1的比例混合置于锥形瓶中，磁力搅拌器对其进行充分的搅拌，直至溶解均衡，在25℃的室温条件下对其静置、待其分层后，吸取适量上层汽油样品，利用灯法对其含硫量进行测定分析；随即萃取剂再次与汽油以3:1的质量比混合，萃取工艺流程重复五次，每一次接触的最佳时长为30min 。
离子液体萃取脱硫的研究
离子液体萃取脱硫的研究王坤;刘大凡;何爱珍;刘红光;袁莉;张玥【期刊名称】《石油化工》【年(卷),期】2010(039)006【摘要】合成了一系列离子液体用于模拟油的萃取脱硫实验,考察了不同离子液体及其与模拟油的质量比、反应温度和反应时间等因素对模拟油萃取脱硫效果的影响.实验结果表明,离子液体1-丁基-3-乙基咪唑氯盐([BEIM]Cl)的萃取脱硫效果明显优于其他离子液体.当以[BEIM]Cl为萃取剂时,萃取脱硫的最优条件为:[BEIM]Cl与模拟油的质量比1.0,萃取温度30 ℃,萃取时间30 min.在此条件下,单级脱硫率可达52.02%;经5级脱硫后,总脱硫率高达96.56%.采用溶剂反萃取法对[BEIM]Cl进行了再生,再生后[BEIM]Cl的脱硫率可达新鲜[BEIM]Cl的95%.【总页数】6页(P675-680)【作者】王坤;刘大凡;何爱珍;刘红光;袁莉;张玥【作者单位】中海油天津化工研究设计院,天津,300131;中海油天津化工研究设计院,天津,300131;河北工业大学,化工学院,天津,300130;中海油天津化工研究设计院,天津,300131;河北工业大学,化工学院,天津,300130;中海油天津化工研究设计院,天津,300131;中海油天津化工研究设计院,天津,300131【正文语种】中文【中图分类】TQ028.32【相关文献】1.离子液体在萃取氧化脱硫中的应用与研究进展 [J], 王涛; 余文卉; 李谭香凝; 王雨婷; 胡兵2.离子液体萃取燃油脱硫的研究进展 [J], 雷振凯;张永红;金伟伟;夏昱;刘晨江3.离子液体在车用燃油萃取脱硫中的研究进展 [J], 叶文康;方柳亚;沈喜洲;沈陟4.离子液体反应型萃取燃油脱硫研究进展 [J], 吴沛文;荀苏杭;蒋伟;李华明;朱文帅5.离子液体在车用燃油萃取脱硫中的研究进展 [J], 叶文康;方柳亚;沈喜洲;沈陟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
简述离子液体及其在萃取分离中的研究应用
简述离子液体及其在萃取分离中的研究应用摘要：离子液体作为一种环境友好的新型绿色溶剂，具有独特的性质，目前已在萃取分离领域得到很好的研究和应用．本文重点介绍了离子液体在萃取分离有机物、金属离子、气体分子和生物分子方面的应用研究。
关键词：离子液体；萃取；分离；1.引言目前广泛应用的萃取分离技术有液相萃取、固相萃取、微波萃取、液膜萃取等．随着近几年绿色化学的兴起，离子液体作为继超临界流体CO2以来的又一新型溶剂，在样品前处理中分离、富集的应用也得到进一步发展，给传统的萃取分离注入了新的内容．离子液体是一类新型的绿色介质，具有不易挥发、导电性强、粘度大、蒸气压小、性质稳定、可设计性、对许多无机盐和有机物有良好的溶解性等优点，因而其应用领域非常广泛，目前离子液体已在萃取分离、电化学、化学、环境、生物技术、材料等诸多领域都得到开发和应用。
基于离子液体萃取效率高、可循环利用等优点，其在传统的萃取中的应用研究很多，并且具有广泛的应用前景。
2.离子液体简介2.1离子液体的结构和分类离子液体，又称室温离子液体，或室温熔融盐，是指在室温或接近室温时呈液态，并由有机阳离子和无机阴离子组成的熔融盐体系．按照阴阳离子排列组合方式的不同，离子液体的种类有很多．目前通常根据有机阳离子母体的不同，将离子液体分为4类，分别是咪唑盐类(I)、季铵盐类(II)、吡啶盐类(Ⅲ)、季膦盐类(IV)[1]．离子液体的种类并不仅限于此，其他代表性的离子液体还有锍盐离子液体、手性离子液体，两性离子液体等。
2.2离子液体的特点与传统有机溶剂和电解质相比，离子液体的主要特点是：①蒸汽压低，不易挥发；②具有较大的稳定温度范围和较高的化学稳定性；③具有较大的结构可调性，适合用作分离溶剂；④具有介质和催化双重功能，对于许多无机和有机物质溶解性好；⑤离子液体作为电解质具有较大的电化学窗口、导电性、热稳定性和抗氧化性等[2]。
总之离子液体兼有液体与固体的功能特性，因此被称为“液体”分子筛．3.离子液体在萃取分离中的应用3.1离子液体萃取有机物离子液体蒸气压低，热稳定性好，液态范围广，对很多有机物有显著而不同的选择性，萃取完后可以分离萃取物循环使用。
离子液体萃取脱硫的研究_王坤
形瓶内 , 将茄形瓶置于 水浴锅中 , 在一定温度下 搅 拌一定时间进行萃取脱 硫 ;萃取结 束后静置分层 , 取上层油样分析硫含量 。 1.6 离子液体的再生
在待再生的 离子液体中加 入等体积的四氯 化
碳 , 放入分液漏斗中剧 烈振荡 , 静置使溶于离子 液 体中的硫化物集中在四氯化碳层 , 分层后取上层溶 液 ;重复操作 3次 。 将最终得到的上层溶液减压蒸 馏即得到回收的离子液体 。
2010年第 39卷
作简单 , 离子液体易于 回收利用 , 克服了传 统脱硫 方法工艺复杂 、设备投资大等缺点 。 因此 , 离子液 体萃取脱硫具有良好的工业应用前 景 。 现 阶段用 于 萃取脱硫 的离子液 体主要有 PF6-、BF4- 和 氯酸 盐类离子液体 [ 16 ～ 19] , 但上 述几种离子液体 存在不 同程度的缺点 。 PF6- 和 BF4- 类离子液体在使用过 程中由于 PF6- 和 BF4- 分解产生 HF[ 19] , 对设 备具 有腐蚀性 。而氯酸盐类离子液体遇水稳定性差 , 并且在萃取脱硫过程中会与硫化物接触形 成黑色 沉淀 [ 20] , 离子液体的重复使用性能降低 ;而且由于 其本身酸性较强 , 会造 成燃油中烯烃的聚合 , 并对 脱硫设备具有一定的腐蚀性 。 而对于成本较低 、易 于制备的 离子液 体 1 -丁基 -3 -乙基 咪唑 氯盐 ([ BEIM] Cl)用于燃油萃取脱硫的研究 , 国内外鲜 有报道 。
一系列的研究表明离子液体萃取脱硫对传统的加氢脱硫方法难以去除的噻吩类硫化物有较好的脱除效果而且离子液体萃取脱硫可在室温下进行2010年第39卷作简单离子液体易于回收利用克服了传统脱硫方法工艺复杂设备投资大等缺点
2 01
硫酸氢盐离子液体萃取氧化脱硫研究
２ ．Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ， Ｅ ａ ｓ ｔ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ６ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｒｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｄ ６ Ｓｅ ｐｔ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ２；ｒ ｅ ｖ ｉ ｓ ｅ ｄ ５ Ｎ ｏｖ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ２；ａｃ ｃ ｅ ｐｔ ｅ ｄ １ ３ Ｎｏ ｖｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ２
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｎ— ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｉ ｍｉ ｄ ａ ｚ ｏ ｌ ｉ ｕ ｍ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｓ ｕ ｌ ｆ ａ ｔ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｓ（ Ｉ Ｌｓ ）ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｆ ａ ｌ ｋ ｙ ｌ ｃ ｈ ａ ｉ ｎ ｓ
ＸＩ ＡＯ Ｊ ｉ ｎ ｇ ，Ｗ ＡＮＧ Ｑｉ ａ ｎ ｇ ，ＺＨＯＵ Ｍｉ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ，ＹＡＮ Ｗｅ ｎ ｃ ｈ ａ ｏ ，Ｚ ＡＮＧ Ｓ ｈ ｕ ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ’
（ １ ．Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ，Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｉ ｈ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｆｕ ｓ ｈ ｕ ｎ Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ １ １ ３ ０ ０ １ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ；
硫 酸 氢 盐 离 子 液体 萃 取 氧 化 脱 硫 研 究
肖 晶 ， 王 强 ， 周 明东 ， 颜 文超 ， 臧树 良
离子液体脱硫研究
种 新兴 的绿 色有 机溶 剂 ，并且 在倡 导 绿色 化学 的
今 天 ，离 子液 体 脱硫 受 到 了广泛 的重视 。离 子 液 体 可 以使 油 品 中的硫 含量 下降 ，且 辛烷 值不 变 ，同
体 的溶解性是受阴阳离子结构影响的。（ ３ ） 离子液
体 还有 很好 的热 稳定 性 ，化学 稳 定性 和 良好 的导 电
硫 反应 机理 及 脱 硫 方 式 。 关 键 字 ：离 子 液 体 ；简 介 和 机 理 ；脱 硫
中图分类号 ：Ｔ Ｅ ６ ２ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ １ — ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ４） ０ ６ — ０ ９ ４ ８ — ０ ３
Ｄｅ ｓ ｕｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｏｉ ｌ Ｐｒ ｏ ｄｕｃ ｔ ｓ ｂ ｙ Ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｌｉ ｑ ｕｉ ｄｓ
过 度损 失 ，具 有 很 大 的优 势口 。 近些 年来 为 了找 寻
一
子液体没有味道 ，不会燃烧 ，并且蒸汽压很低几乎
为 零 。 （ ２ ） 离 子 液体 能很 好 的溶解 有机 化 合物 （ 含 金 属 的有机 化合 物 ） 、无 机化 合物 及高 分 子材料 等 ， 而 且许 多不 稳定 物质 的寿命 还 能得 到 延长 ，离 子 液
（ 辽宁石 油化 １
摘
要 ：当今世 界脱 除油 品中的含 硫化合 物是人们最关注的话 题 。其中 ，离子液体受得到了广泛的应用 ，
它 是一种绿 色环保化 工试 剂 ．尤其是在脱硫技术方 面取得 了显著效果 。主要介绍 了离子液体 的种类 、优点 、脱
时 ，由于离子液体不挥发 ，选择合适 的离子液体 ，
反 应完 成后 油相 和离 子液体 相 便 于分离 ，可 以重 复 使用 ，因此该 脱硫 的过程 被认 为是 高效 、安 全 的绿 色 反 应过 程 。本 次 文 章就 是 主 要介 绍 离 子 液体 脱
吡啶型离子液体氧化-萃取脱硫工艺研究
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ ａ ｓ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ Ｗ Ｏ — ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ［ Ｂ Ｐ ｙ ］［ Ｃ Ｆ ３ Ｓ Ｏ ３ ］ ｗａ ｓ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｌ ， ４ － Ｂ ｕ ｔ ａ ｎ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｏ ｎ ｅ ，ｒ ｉ ｄ ｉ ｎ ｅ
关键词 ： 氧化脱硫 ； 离子 液 体 ； 模拟 油； 二 苯 并噻 吩 ； 再 生
中图 分 类 号 ：ＴＥ６ ２ ４ ． １ 文 献标 志 码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ６ ９ ６ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ６ ９ ５ ２ ． ２ Ｏ １ ４ ． ０ ２ ． ０ ０ ６
ａ ｓ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ３ ０
Ｈ２ Ｏ ２ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｎ ｔ ．Ｄｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｉ ｌ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｔ Ｏ ９ ４ ，ｗｈ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ １ ０ ｍＩ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｉ ｌ
ｔ ｒ ｉ ｆ ｌ ｕ ｏｒ ｏｍ ｅ ｔ ｈａ ｎｅ ｓ ｕｌ ｆ ｏｎ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ａ ｎｄ ＰＹ ． Ｏ ｘｉ ｄ ａｔ ｉ ｏ ｎ－ ｅ ｘｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｄｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ ｍ ｏｄ ｅ ｌ ｏｉ ｌ ｈａ ｓ ｂｅ ｅ ｎ ｃ ａｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ＯＵｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｏ ｎｉ ｃ ｌ ｉ ｑｕｉ ｄ
离子液体萃取脱硫工艺研究
离子液体萃取脱硫工艺研究DESULFURIZATION OF IONIC LIQUIDEXTRACTION专业：化学工程与工艺姓名：张宏宇指导教师姓名：申请学位级别：学士论文提交日期：2013年6月11日学位授予单位：天津科技大学摘要离子液体一种是近年来人们普遍关注的功能材料和新型的绿色溶剂，具有不可燃、无污染、易回收、易与产物分离、可循环使用、其极性和亲水憎水性可以通过适当地调配阴阳离子而实现等优点，对传统加氢脱硫难以去除的噻吩类化合物有很好的萃取能力，且离子液体不溶于柴、汽油，不会造成油品交叉污染，因此离子液体脱硫技术具有良好的应用前景。
本实验分别制备了1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体（丙酮为溶剂）、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体和1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体（水为溶剂）等不同种类的离子液体并分别研究其萃取脱硫的性能。
以1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体为萃取剂，研究了反应时间、温度和剂油比等对脱硫效果的影响。
在剂油比1：1、反应温度50℃、反应时间30min的条件下，脱硫率可达到60.2%。
关键词：离子液体；噻吩；萃取脱硫ABSTRACTIonic liquids are functional materials and new green solvents which widespread concern in recent years, non-flammable, non-polluting, easy recovery, easy and product separation, Ionic liquids can be recycled,easy recovery,and its polar and hydrophilic hydrophobic through appropriate deployment of ions and to realize the advantages of the traditional hydrodesulfurization difficult to remove the thiophene compounds have a good extraction ability,and the ionic liquid insoluble in diesel, gasoline,oil will not cause cross-contamination,so the ionic liquid desulfurization technology has good application prospects.The experiments were prepared by 1-ethyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate ionic liquid (acetone as a solvent), 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ionic liquid, and 1-ethyl-3-methyl hydrogen sulfate ionic liquid (water as a solvent), such as different kinds of ionic liquids were investigated and desulfurization performance of the extraction. Of 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ionic liquid as extractant, study of reaction time, temperature, and catalyst to oil ratio on the desulfurization effect. In oil ratio of 1:1, reaction temperature 50℃, reaction time 30min conditions, the desulfurization rate can reach 60.2%.Key words:Ionic liquids; Thiophene; Extraction desulfurization目录1 前言 (1)1.1 离子液体的性质、种类、制备及应用 (1)1.2 噻吩的性质及含硫化合物的危害 (6)1.3 离子液体脱硫方法 (7)1.4 离子液体的生产状况与市场展望 (8)1.5 研究目的及意义 (9)2 实验方法及内容 (10)2.1 实验原理 (10)2.3 气相色谱仪进样条件 (11)2.4 脱硫能力评价指标 (11)2.5 实验步骤 (11)3 实验结果与讨论 (13)3.1 不同种类离子液体脱硫能力 (13)3.2 不同因素对离子液体萃取效果的影响 (13)3.3 离子液体的回收步骤 (18)4 结论 (19)参考文献 (20)致谢 (22)1 前言1.1 离子液体的性质、种类、制备及应用1.1.1离子液体性质简介离子液体（Ionic Liquid）是21世纪新兴的绿色、环保、高效的溶剂之一，又被称之为室温离子液体（RTIL）。
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液体. 2. 3 DMImBF4 离子液体脱硫性能再生
虽 然 DMImBF4 离 子 液 体 具 有 深 度 脱 硫 性 能 但从节约资本 减少环境污染的角度来考虑
1 乙 基 3 甲 基 咪 唑 氟 硼 酸 盐 ( EMimBF4 ) ~ 1 乙基 3 甲 基 咪 唑 氟 磷 酸 盐 ( EMimPF6) ~ 1 丁 基 3 甲基 咪 唑 氟 硼 酸 盐 ( BMimBF4 ) ~ 1 丁 基 3 甲 基 咪 唑氟 磷 酸 盐 ( BMimPF6 ) ~ 1 癸 基 3 甲 基 咪 唑 氟 硼 酸 盐 ( DMimBF4 ) 和 1 癸 基 3 甲 基 咪 唑 氟 硼 酸 盐 ( DMimPF6) 六 种 离 子 液 体. 所 合 成 的 离 子 液 体 均 使用红外光谱进行表征. 1. 3 模拟汽油 I 的制备
DMImBF4 离 子 液 体 的 重 复 利 用 性 也 是 决 定 其 能 否 投入使用的关键因素之一.
我 们 同 样 使 用 模 拟 汽 油 I 进 行 了 DMImBF4 离 子液体重复使用性能测试. 比较表 3 的结果我们可 以 发 现 DMImBF4 离 子 液 体 有 很 好 的 重 复 使 用 性
DMImBF4 离 子 液 体 具 有 很 好 的 深 度 脱 硫 性 能 并 且 能 够 重 复 使 用. 同 时 研 究 结 果 还 表 明 离 子 液 体 可 以 同 时 降
低低碳烯烃的含量 而低碳烯烃的存在可以促进离子液体对汽油中硫的萃取.
关 键 词: 离子液体; 脱硫; 萃取; 汽油
中图分类号: 0 643. 32
gasoline using ionic liguids as extractant at different temperature
ionic liguids Temperature ( C )
EMimBF4
20
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70
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BMimBF4
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第 19 卷 第 2 期
分子催化
VOl. 19 NO. 2
2OO5 年 4 月
J0 URNAL 0 F M0 LECULAR CATAL SIS( CHINAD
Apr. 2OO5
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
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பைடு நூலகம்
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Sulf ur content ( ppm)
1 153 372 405
1 151 784 752 472 257 205
取 2 mL 离子液体, 10 mL 模拟汽油, 加入到 100 mL 锥形瓶中, 于不同温度下磁子搅拌 30 min 后, 静置~ 分层, 使用 Agilent 1790 气相色谱仪( 柱 子: SE54; 进样器: 0. 5pl; 监测器: FiD) 进行定性 定量分析. 使用完毕, 分离 出 汽 油, 于 120C 条 件
收稿日期: 2OO4-O4-19; 修回日期: 2OO4-O8-1O. 基金项目: 国家杰出青年基金支持课题( NO. 2O2253O9D . 作者简介: 周瀚成 男 1978 年生 学士. 1D 通讯联系人 Tel: O931-4968116; Email: ydeng@lzb. ac. cn.
第2期
Sulf ur content ( ppm) 472 362 329 138 137
温搅拌 30 min 后 硫含量降低到 472 ppm; 分离出 第一次萃取后的模拟汽油 重新加入同样量新鲜的
DMImBF4 离 子 液 体 第 二 次 室 温 搅 拌 30 min 萃 取
后硫含量降低到 362 ppm; 而第三次室温萃取脱硫 后达到 329 ppm; 当进行到第四次时已经达到 138 ppm. 但是继续萃取汽油中的硫含量则基本不再发 生变化 这表明室温下离子液体对汽油中的硫有一
量和硫含量差距还很大 与世界燃料组织规定的
类燃油标准也有一定差距. 我国规划汽油质量到 2O1O 年与国际接轨 如何有效 地脱 除油 品中 硫化 物 是保证国内炼油行业与欧美等发达国家相比具
有竞争力的基础. 根据油品所含硫化物的特点 目前采用的物理
或化学脱硫方法[4]主 要 有 催 化 加 氢~ 催 化 氧 化~ 配 合法~ 溶剂萃取~ 碱液处理等常用技术. 但目前上 述 技 术 还 不 完 善 如 FCC 汽 油 加 氢 脱 硫 存 在 耗 氢
周瀚成等: 离子液体萃取脱硫新工艺研究
95
脱硫性能的影响.
1 实验部分
1. 1 试剂及仪器 试 剂: 正辛烷( n 0 ctane 上海化学试剂公司) ;
正 辛 烯 ( 1 0 ctene New jersey, USA) ; 噻 吩 ( Thio phene 华 北 地 区 化 学 试 剂 开 发 中 心 ) ; 甲 苯 ( Toluene 天津市化学试剂二厂) ; 苯( Benzene 天津 市化学试剂 二 厂) ; 正 己 烯 ( 1 ~exene New jersey, USA) ; 正 戊 烯 ( 1 pentene Fluka chemie. gmb~ ) ; 2 甲 基 1 丁 烯 ( 2 methyl 1 butene Fluka chemie.
国外在清洁汽油低硫化方面已经进行了大量的
工作[2]. 日本在低硫汽 油 方 面 世 界 领 先 目 前 市 场 上大量汽油硫含量已经达到 1OO ppm. 西欧目前的 硫 含量要求是 5OO ppm. 新版< 世界燃料宪章> 中 车用汽油规范的I ~ V 档要求分别是小于 3O ppm 和 1O ppm. 我国汽油与欧洲~ 美国~ 日本的汽油性 质相比 主要特点是: 硫含量较高 目前我国控制 在 8OO ppm; 烯烃含量较高; 汽油中的芳烃水平低; 汽油的蒸汽压偏高; 含氧化合物低; 辛烷值分布不 合理[3]. 从我国采用的 新 标 准 看 我 国 汽 油 的 质 量 指标与发达国家相比还有一定差距 尤其是烯烃含
对油品脱硫技术进行改进 并努力开发新的脱硫
技术. 室温离子液体是指在常温条件下呈液态的熔盐
体系 具有蒸汽压低 热稳定性和化学稳定性好
能溶解许多有机和无机化合物等特点. 近十几年 来 室温离子液体作为 清洁' 的反应和液/液萃取 介质等受到世界各国催化界和石化企业界的广泛关
注. 以室温离子液体为反应介质进行的催化不对称 加 氢~ 烯 烃 氢 甲 酰 化~ 氧 化~ 环 氧 化~ 环 加 成~ Beckmann 重排~ Biginelli 缩合反应~ 亲核取代等许 多化学反应的研究结果表明 室温离子液体的应用
文献标识码: A
近年来 随着石油化学工业和汽车工业的迅速
发 展 汽 车 尾 气 造 成 的 大 气 污 染 问 题 日 益 严 重[1]. 汽 油 和 柴 油 中 的 硫 化 物 燃 烧 生 成 的 S0 5 是 汽 车 尾 气中的主要污染物之一. 因此 生产清洁油品 特 别是生产低硫含量的清洁汽油已成为当务之急.
有利于提高反应速率 立体选择性以及催化剂的循
环 使 用[6~ 9]. 使 用 离 子 液 体 进 行 选 择 性 萃 取 脱 除 燃 料油中硫的工作也有报道[1O] 说明离子液体也是油
品萃取脱硫的有效介质. 本研究工作使用离子液体萃取汽油进行脱硫
考察了不同离子液体在不同条件下的脱硫性能~ 离 子液体的重复使用性能以及汽油中低碳烯烃对离子
量大~ 设备投资和操作费用昂贵等; 催化氧化法制 备条件苛刻~ 价格昂贵~ 催化活性组分易流失~ 脱 硫过程会产生二次污染; 溶剂萃取法中 为了提高 萃取过程脱硫效率 Leshchev 等[5]提出可在碱液萃 取 剂 中 添 加 少 量 如 MDS~ DMF 等 极 性 有 机 溶 剂 但在提高脱硫效率的同时选择性下降. 因此 随着 对清洁油品中硫含量日益严格的限制 各国正不断
gmb~) . 1. 2 离子液体的制备及表征
根据文献( P. Bonho*te, A. P. Dias, N . Papa georgiou , et al inorg. Chem. 1996, 35, 1168 及
P. A. Z. Suarez, J. E. L. Dulius, S. Einlof t, et al Polyhedron 1996, 15, 1217) 中 报 道 的 离 子 液 体 合成方法, 我们合成了如下一系列不同碳链长度的 氟硼和氟磷酸盐离子液体进行实验.
表 2 DMImBF4 离子液体室温下连续萃取模拟汽油脱硫结果 Table 2 Results of desulf urization of model gasoline extracted by DMImBF4 ionic liguid at room temperature( 25 )
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取 145 mL 正 辛 烷~ 50 mL 正 辛 烯 置 于 烧 瓶, 再用 10 mL 量筒各取 2. 5 mL 苯~ 甲苯溶于其中, 用移液管移取 0. 30 mL 噻吩溶于上述溶液摇匀, 即 得硫含量为 1500 ppm 的模拟汽油. 1. 4 模拟汽油 II 的制备