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1、May2009现代化工第29卷第5期·32·ModernChemicalIndustry2009年5月基于离子液体的清洁化技术研究进展郑燕升,莫倩(广西工学院生物与化学工程系,广西柳州545006)摘要:重点介绍离子液体在燃油脱硫技术和催化烷基化等清洁工艺方面的应用进展以及工业化关键技术,分析了离子液体在工业化过程中的应用方向和亟待解决的问题。关键词:离子液体;清洁技术;脱硫;烷基化;工业化中图分类号:O625.72文献标识码:A文章编号:0253-4320(2009)05-0032-05Researc
2、hprogressofcleantechnologiesbasedonionicliquidsZHENGYan2sheng,MOQian(DepartmentofBiologicalandChemicalEngineering,GuangxiUniversityofTechnology,Liuzhou545006,China)Abstract:Inthispaper,theresearchprogressinionicliquidsusedinthefueloildesulfurizationtechn
3、ology,alkylationcatalystandthekeyofcleaningtechnologyfortheirindustrializationaresummarized.Theproblemsofionicliquidsthatmustbesolvedurgentlyintheindustrializationareanalyzed,andthefuturedevelopmentofionicliquidsincleaningtechnologyarepresented.Keywords:
4、ionicliquids;cleantechnology;desulfurization;alkylation;industrialization离子液体是完全由有机正离子和无机或有机负统脱硫方法的弱点。目前研究较多的离子液体脱硫离子所组成,在室温或接近室温下呈液体状态的盐方法有直接萃取法和氧化-萃取法。[1]类,与常规的有机溶剂相比,离子液体拥有其独特111直接萃取法的、不可比拟的优点,可以通过对正、负离子的合理直接萃取法是将离子液体作为萃取剂与燃油在设计,在较大的范围内调控离子液体的物理化学性一定温
5、度下混合并不断搅拌,使含硫化合物从油品能。鉴于这种可调控性,离子液体被称为“绿色设计中萃取到离子液体中。该方法是利用含硫化合物在[2]者溶剂”。因此,离子液体己成为当今绿色化学、燃油与离子液体中的分配系数不同而被萃取到离子[5-9]化工研究与开发的热点课题之一,其应用领域已不液体中,文献报道的大多是此类方法。用于萃断扩大,从合成化学和催化反应扩展到了过程工程、取脱硫研究的离子液体阳离子主要是咪唑类,阴离产品工程、功能材料、资源环境以及生命科学等多个子选取的范围相对较广,Lewis酸类、氟磷酸类、氟硼[3
6、-4]领域。本文重点介绍离子液体在燃油脱硫技酸类、酸酯类等均具有很好的萃取脱硫效果。此法术、催化烷基化等清洁工艺方面的应用进展以及工优点为反应时间短,一般为15～30min;缺点是脱硫业化关键技术。率不太高,一般为10%～30%。[5]最早的离子液体脱硫报道出现于2001年。1离子液体在燃油脱硫技术领域的应用Wasserscheid小组采用多种结构的离子液体对柴油燃油中的含硫化合物主要有硫醇、硫醚、二硫化进行了深度脱硫实验,结果发现咪唑类阳离子与-------物、噻吩及其衍生物等。在工业生产中,通常采用
7、催AlCl4、PF6、CF3SO3、BF4、Cl、CH3SO4、CH3SO3等化加氢的方法脱除硫成分,其缺点是操作条件苛刻,阴离子组成的多种离子液体均能很好地溶解含硫化需要在高温高压条件下进行,H2消耗量大,能耗高,合物,尤其是结构复杂的噻吩类硫化物。经过AlCl3并且很难完全脱除二苯噻吩(DBT)及其衍生物,原类离子液体多级处理,可将柴油中硫质量浓度从因是二苯噻吩由于空间位阻难以吸附到催化剂上转500mg/L降低到235mg/L。同时,还对离子液体脱[6]化成H2S,因此二苯噻吩的脱除是燃油脱硫的难点
8、。硫进行了工业装置的设计,工艺流程见图1。该研究表明,离子液体可有效地脱除燃油中的硫成分,工艺包括离子液体萃取及其回收再生几部分,在萃而且脱硫操作条件简单、可在室温下进行,克服了传取塔中,待萃取燃料油从塔底进入,与塔顶进入的离收稿日期:2009-01-07基金项目:广西教育厅资助项目(200708LX198)作者简介:郑燕升(1964-),男,硕士,副教授,研究方向为化学合成与制备,0772-2685962,zhyansh88@163.co
