探究基于离子液体氧化—萃取脱硫新技术研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20061132硕士学位论文类别：全日制硕士研究生题目：基于离子液体氧化-萃取脱硫新技术研究英文题目：ANovelMethodForOxidation-ExtractionDesulfurizationBasedOnIonicLiquids研究生：徐怀志学科名称：化学工程指导教师：刘全生教授张香平研究员二○○九年六月摘要目前工业上燃料油脱硫主要采用传统的催化加氢脱硫（HDS）技术，但该技术不仅操作条件难以控制，而且很难将噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩及其烷基衍生物加氢脱除。本研究采用离子液体作为脱硫剂对油品进行萃取脱硫（EDS）和氧化脱硫（ODS），与其

2、他脱硫方法相比具有脱硫工艺流程简单、设备耗资低、反应条件温和、溶剂不挥发、无污染等优点，是一种新型高效脱硫清洁技术。本论文对基于咪唑类离子液体的燃料油EDS和ODS方法进行了系统研究，论文的主要工作包括：（1）合成了系列的咪唑类离子液体，通过红外光谱测试手段对离子液体进行了表征，结果表明合成离子液体的结构、纯度等性能均达到预期要求；（2）利用合成的咪唑类离子液体对燃料油中硫化物的萃取脱硫效果进行了研究，对氧化脱硫进行了条件优化实验，得到了最佳脱硫条件：剂油比为1：2，温度为50℃，氧化剂：油为1：2，催化剂：油为1：2，常压萃取30min时，一次脱硫率可达62%以上。并采用“一级反应模型”推

3、导出萃取动力学方程和氧化萃取动力学方程。对离子液体的物性数据密度、粘度进行了测试，为实验室连续放大工艺提供了重要参数。（3）采用萃取的方法对离子液体进行了回收，筛选出了较好的回收剂。此外，还考察了离子液体的重复使用效果，回收后的离子液体仍具有非常好的脱硫效果，脱硫率下降很小。（4）考察了多级萃取的脱硫效果，四级萃取后的轻质油品达到10ppm。（5）考察氧化脱硫的机理，得出油品中的噻吩类硫化物通过氧化剂氧化，生成了极性更强的砜或亚砜，更有利于被离子液体萃取。（6）氧化后的模拟油品用气相色谱和GC-MS进行分析，得出噻吩已被氧化成噻砜，并有正辛烷的异构物生成。综上所述，本研究基于咪唑类离子液体的

4、萃取脱硫（EDS）和氧化脱硫（ODS）技术，可使燃料油的硫含量低于50ppm，达到欧Ⅳ标准，可满足未来我国油品标准对燃料油中硫含量的要求。关键词：离子液体；萃取剂；氧化脱硫；回收AbstractNowadaysthemaindesulphurizationtechnologyoffueloilusedinrefineryindustryisthehydrogenationdesulphurization(HDS).However,operationoftheavailableHDSishardtocontrolandsomearomaticS-compounds,includingthiop

5、henes,bezothiophenes,dibenzothiophenesandtheiralkylatedderivativescouldhardlyberemovedbytheHDStechnique.Inthisthesis,ionicliquids(IL)havebeenstudiedonextractiondesulphurization(EDS)andoxidationdesulphurization(ODS).RelativetoHDS,EDSandODShaveagoodmanyexcellencies,suchastechnologicprocesssimpleness,

6、alittleofinvestmentofequipment,mildnessofreactionconditionetc.Itisanewtechnologyofdesulphurization.Inthisthesis,studiedonEDSandODSoffueloilbyIL.Themajorworkandinnovativeresultsofthisdissertationareasfollows:(1)Aseriesofimidazolium-basedionicliquidshavebeensynthesized,andthepuritiesandphysicalproper

7、tiesweredeterminedbyIR.Theresultsshowedthatthequalitiesofthesynthesizedionicliquidswereuptotheexpectantrequirements;(2)Theextractedpropertiesofthesulphidesinfueloilsbyimidazolium-basedionicliquidswerestudie