磷酸酯类离子液体在燃油深度脱硫中的应用

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1、北京化工大学硕士学位论文磷酸酯类离子液体在燃油深度脱硫中的应用姓名：冯婕申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李春喜20060602北京化工大学硕士学位论文磷酸酯类离子液体在燃油深度脱硫中的应用摘要燃油中含硫化合物对油品的质量有很大的影响，燃烧过程中放出有害物质SO。不仅影响发动机工况，更为重要的是对环境造成污染。目前催化加氢脱硫是工业上燃油脱硫的主要手段，虽然可以有效脱硫但是有一些难以克服的缺点。鉴于此，近年来相继出现了许多新型脱硫方法，离子液体萃取就是其中之一。离子液体因其特有的物理化学性质和环境友好等优点，逐渐成为新型的脱硫剂。本工作考察了四种新型离子液体l，3-

2、二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([MMimlDMP)、l一乙基一3一甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMim]DEP)、1-丁基．3．甲基眯唑磷酸二丁酯盐(【BMimlDBP)、3-甲基咪唑磷酸二异辛酯盐([Mim]DOP)对模型油样中含硫化合物3．甲基噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩的脱除效果。用正己烷、己烯、二甲苯、3．甲基噻吩、苯并噻吩,n--苯并噻吩分别配制不同的模型油样，通过萃取脱硫实验发现：[EMim]DEP的脱硫效果最好，【BMim]DBP稍次之，【MMim]DMP最差。而且，这三种离子液体对二苯并噻吩的脱除效果最好，对苯并噻吩稍差，对3一甲基噻吩脱除效果最差。同时发现，用于油品脱

3、硫的磷酸酯类离子液体中，烷基链越长对油样溶解度越大，[Mim]DOP可与油样完全互溶，[BMim]DBP与油样的溶解性远高于【EMim】DEP帮1[MMim]DMP。实验发现，油样组成越复杂，离子液体的脱硫效果越差。三种离子北京化工大学硕士学位论文液体对己烯都有萃取作用，且以【BMim]DBP的萃取率最高。【EMim]DEP矛I][BMim]DBP对二甲苯都有萃取作用，【MMim]DMP在萃取脱硫的同时会萃取正己烷。离子液体的再生也是一个关键。研究发现，使用过的离子液体可以通过电解再生。综合考虑再生率和能源节约因素，选择5V的再生电压比较合适，在最低能耗下达到最好的再生效果

4、。综上所述，【EMim]DEP是三种离子液体中最合适的脱硫剂，它不但可以高效脱除油品中的含硫化合物，同时可以适当地降低油样中的烯烃和芳烃，而且容易再生以供循环再利用。还研究了活性炭和硝化改性后的活性炭对模型油样中含硫化合物的脱除效果。实验发现，硝化活性炭的脱硫效果远好于未处理活性炭。通过静态与动态吸附实验，测定了表观平衡吸附量和动态穿透曲线。研究表明，硝化活性炭对二苯并噻吩的吸附容量相对较高，但整体而言，其平衡吸附量不高，例如，与汽油达标硫含量50ppm浓度对应的吸附量只有约29-S／lOOg碳。所以，活性炭并不适合大规模的油品脱硫中。关键词：磷酸酯，离子液体，萃取，吸附，

5、活性炭，燃油，脱硫，再生11北京化工大学硕士学位论文APPLICATIONOFPHOSPHORICIONICLIQUIDSINDEEPDESULFURIZ棚ONOFFUELABSTRACTSulfurcompoundsinfuelinfluencethequalityoffuellargely，astheharmfulsubstance，e．g．SOxproducedduringthecombustionprocesswillnotonlyaffecttheengine，butalsopollutetheenvironment．Nowadayshydrogenationde

6、sulfurizationisamaindesulfurizationmethodintheindustry．Throughthismethod，sulfurcompoundscouldbeeliminatedmostly,butitssomeweaknesswasovercomedhard．Owingtothis，inrecentyearsthereappearedoneafteranothermanynewdesulfurizationmethods．Itisoneofthemionliquidsextraction．Ion·liquidsbecomegradually

7、tonewextractmatter,becauseofitsspecialphysicalandchemistrycharacterandadvantagetoenvironmentamity．Thisworkinvestigatedthedesulfurizationeffectoffourkindsofnewionliquids，1-methyl·3‘methylimidazoliumdimethylphosphate([MMim]DiP)，1-ethyl-3一methylimidazolinmdiethyl