[EMIM]Br-FeCl2离子液体萃取脱除含硫化合物

考察了1-乙基-3-甲基咪唑溴络合氯化亚铁([EMIM]Br-FeCl2)离子液体对含有噻吩(TS)、苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)模拟油及FCC汽油的萃取脱硫效果。实验结果表明:在40℃条件下萃取4 h,当剂油质量比为2∶1时,噻吩的脱除率为25.6%;当剂油质量比为2∶5时,苯并噻吩的脱除率达到72.4%,二苯并噻吩的脱除率达到79.9%。按剂油质量比2∶1应用于实际汽油,单级萃取脱硫率为50.3%～54.5%,5级萃取脱硫率为89.3%～91.3%。对使用过的离子液体进行再生处理,再生后离子液体可以使用10次以上。     

EMIES/nC_9H_(10)O_2基低共熔溶剂的制备及其氧化脱硫活性的研究

通过简单加热1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯(EMIES)离子液体和3-苯丙酸(C_9H_(10)O_2)的混合物,制备了一系列酸性低共熔溶剂EMIES/nC_9H_(10)O_2(n=0.25,0.5,1,2,4)。通过FTIR,~1H NMR和TGA的表征,确定EMIES/nC_9H_(10)O_2的结构。以该低共熔溶剂为催化剂和萃取剂,H_2O_2为氧化剂,组成氧化-萃取脱硫体系,用于脱除模拟油中的硫化物。考察了原料配比、反应温度、氧硫比(O/S)、低共熔溶剂加入量和不同硫化物对脱硫性能的影响。结果表明,在EMIES和C_9H_(10)O_2摩尔比为1∶1,反应温度为50℃,O/S比为8,低共熔溶剂加入量为1.5 g和模拟油5 ml的反应条件下,二苯并噻吩、4,6-二甲基二苯并噻吩和苯并噻吩的脱除率分别为94.8%、91.6%和46.4%。低共熔溶剂可循环使用6次,活性无明显下降。此外,对该氧化-萃取脱硫体系的脱硫机理进行了探讨。     

模拟轻质油氧化脱硫研究

以KMnO4为氧化剂,考察了KMnO4/HCl体系对模拟轻质油中苯并噻吩(BT)及二苯并噻吩(DBT)的氧化性能。在反应温度为25℃,反应时间为30 min,KMnO4的加入量为0.01 g/mL油,体系pH=0,V(油)∶V(HCl)=3∶4,相转移催化剂四丁基溴化铵(PTC)的加入量为0.002 g/mL油的条件下,二苯并噻吩脱除率为98.5%,苯并噻吩脱除率为86.6%。对DBT氧化反应动力学进行了研究,得出反应的表观活化能Ea为55.23 kJ/mol,指前因子k0为4.88×108。     

磷钨酸盐离子液体合成WO_3-SiO_2及催化模拟油氧化脱硫

以1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸盐离子液体为钨源,正硅酸四乙酯为硅源,通过溶胶-凝胶法合成了WO_3-SiO_2,并用Raman、XRD、TEM对其结构组成进行了表征。在WO_3-SiO_2作催化剂、乙腈作萃取剂、H_2O_2作氧化剂的催化氧化脱硫系统内,考察了催化剂对模拟油中二苯并噻吩(DBT)的脱除效果。结果表明,W组分被负载进入无定形SiO_2载体上,并以单斜相WO_3的形式存在。在n(W)∶n(Si)=0.1、n(O)∶n(S)=3、m(WO_3-SiO_2)=0.03 g、T=50℃的最佳实验条件下,WO_3-SiO_2对模拟油中DBT的脱除率可达94.73%。     

硅钨基离子液体催化剂的合成及催化氧化脱硫研究

使用溴化1-苄基-3-甲基咪唑与硅钨酸沉淀反应制备了一种杂多酸盐催化剂,采用红外光谱对催化剂进行物性表征,采用萃取耦合氧化反应体系考察催化剂用量及不同体系对脱硫效果的影响。结果表明,最佳条件下二苯并噻吩(DBT)的脱除率为90.28%,且不同温度下DBT的脱除率均大于苯并噻吩(BT)。同时通过反应动力学研究得出该体系中的二苯并噻吩氧化反应为一级反应,表观活化能为21.262 kJ/mol。     

深共融溶剂在燃油脱除有机硫化物中的应用

深共融溶剂（deep eutectic solvents,DESs）萃取脱硫技术具有操作简易、条件温和、成本低、脱硫效果好等优点,为燃油中有机硫化物的绿色深度脱除开辟了一条新的途径。本文综述了近5年DESs在燃油脱除有机硫化物中的最新研究成果,主要从直接萃取脱硫和氧化/萃取脱硫两方面对DESs脱硫进行综述。首先对不同DESs的脱硫效果进行了归纳总结,如以四丁基溴化铵/聚乙二醇直接萃取脱硫,3次萃取后,二苯并噻吩的脱除率可达100%;以氯化胆碱/乙酸为萃取剂氧化萃取脱硫,对二苯并噻吩模拟油的氧化萃取脱硫率也可达100%,可满足超低硫要求。同时对影响DESs脱硫效果的因素,如DESs的结构、脱硫的温度、时间、剂油比、硫化物的种类及浓度、氧化剂等进行了分析。然后对DESs的回收方法进行了总结,指出了回收过程中面临的问题并讨论了不同DESs的萃取脱硫机理。最后指出DESs脱硫面临的问题并展望了DESs在燃油脱硫中未来的发展前景。     

新型醇胺类磁性离子液体对燃料油脱硫性能的研究

利用N,N-二甲基乙醇胺、溴代咪唑制备了一种新型高效率、低成本的醇胺离子液体(ILs)燃料油萃取脱硫剂;将其与具备不同磁性金属中心的氯化物反应生成新型醇胺磁性离子液体(MILs),并用于模拟油中的二苯并噻吩(DBT)深度萃取脱硫。探究了油剂体积比、萃取时间、萃取温度等不同工艺条件下,醇胺磁性离子液体对DBT的脱除效率,得出最佳脱硫工艺条件,并分析醇胺MILs的脱硫机理。结果表明,油剂体积比为6∶5、最佳萃取时间为40 min、萃取温度控制在50℃时,脱硫率达到93%。机理研究表明,醇胺磁性离子中Fe~(3+)与DBT形成较为稳定的配位复合物,具有较好的脱硫效果。     

氨基酸杂多酸盐在模拟汽油催化氧化脱硫中的应用研究

分别以甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)和谷氨酸(Glu)为阳离子,磷钨酸和磷钼酸为阴离子,合成了氨基酸杂多酸盐[Gly]_3PW_(12)O_(40)、[Ala]_3PW_(12)O_(40)、[Glu]_3PW_(12)O_(40)和[Glu]3PMo12O40。以氨基酸杂多酸盐为催化剂、离子液体1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐([Omim]PF6)为萃取剂、过氧化氢为氧化剂,考察了模拟汽油催化氧化脱硫效果。其中,[Glu]_3PW_(12)O_(40)-[Omim]PF6-H2O2催化氧化脱硫体系的脱硫效果最好,采用该体系考察了脱硫条件对模拟汽油脱硫率的影响。结果表明,当n(过氧化氢)∶n(硫)∶n(催化剂)=100∶25∶1、反应时间为60 min、反应温度为50℃、V([Omim]PF6)∶V(模拟汽油)=1∶5时,模拟汽油中二苯并噻吩(DBT)的脱除率可达98.5%,重复使用5次脱硫率仍高于95%。     

MoO3/MIL-101(Cr)负载型催化剂的制备及其氧化脱硫性能

通过煅烧法将钼酸铵和MIL-101的混合物,制备了不同质量分数MoO_3的MoO_3/MIL-101催化剂,采用XRD,FT-IR,SEM,EDS,BET等技术对催化剂的结构和形貌进行表征。以MoO_3/MIL-101为催化剂,乙腈作为萃取剂,H_2O_2为氧化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。考察了氧化钼的负载量、反应温度、氧硫比(O/S)、催化剂的用量和乙腈的用量以及不同硫化物对脱硫效果的影响。在最佳的反应条件下,催化剂对DBT,4,6-二甲基苯并噻吩(4,6-DMDBT),苯并噻吩(BT)的脱除率分别达到99%,84%和61.8%。催化剂循环使用4次后活性没有明显下降,并对氧化脱硫反应机理进行了探讨。     

β-CD协同磁性铁基咪唑离子液体油品脱硫

为了获得一种低成本、高效率的油品脱硫方法,选择3种碳链烷烃取代的磁性铁基咪唑离子液体[C_nmin]Br/FeCl_3 (n=4,6,8)为脱硫剂,并添加β-环糊精(β-CD),使之与磁性离子液体(MILs)共同作用,深度脱除汽油中的二苯并噻吩(DBT)。实验分别考察了MILs、β-CD以及β-CD与MILS共同作用下对汽油中DBT的脱除率。。结果表明:β-CD和MILS共同作用下对汽油中的DBT有更好的脱除效果;其最佳脱硫条件为油剂比(V(oil):V(MILs))达到1:1,萃取时间30 min,萃取温度40℃,β-CD加量0.01 g;此条件下[C_8min]Br/FeCl_3脱硫率最高,达到98%,汽油收率为96.5%,MILs回收率为92%左右。同时分析了β-CD与[C_8min]Br/FeCl_3共同作用的脱硫机理,结果表明:MILs-β-CD对汽油中DBT有较强的包合能力,使得β-CD协同MILS能够更好地脱除DBT。