离子液体在萃取分离领域的研究进展和应用

综述了近几年来离子液体在石油化工领域中萃取分离的应用,主要包括对于脂肪烃和芳烃的萃取分离、烷烃和烯烃的萃取分离、燃料油中的脱硫脱氮,并概述了离子液体在萃取分离过程中的萃取机理和影响因素。此外,针对离子液体回收难度较大的问题,概述了主要的回收方法,包括减压蒸馏、液液萃取和双水相分离等方法。结合离子液体的优势和存在的问题,对其工业化的应用提出展望。     

煤基液体油分离技术研究进展

为了推动煤基液体油分离技术的发展,实现油品中各组分利用价值的最大化,论述了煤基液体油的分离方法。煤基液体油的分离研究主要分为两个方向：某一特定组分的分离和族组分的分离。某一特定组分的分离包括酚类化合物、杂环化合物和芳烃的分离,采用的方法主要有碱洗法、溶剂萃取、沉淀法、络合法、液相色谱法、液膜萃取、超临界萃取、低共熔法和离子液体萃取。族组分分离方法主要有溶剂萃取、超临界萃取、柱色谱法和高效液相色谱法。每种分离方法各有优缺点。按分离剂和分离目标物之间的作用机制可归结为4种分离原理：发生化学反应生成第3种物质、改变溶解度、利用吸附能力的差异和形成氢键及共轭作用。最后,针对煤基液体油分离中存在的问题,提出了研究方向与建议。     

离子液体在萃取分离领域的研究进展和应用

综述了近几年来离子液体在石油化工领域中萃取分离的应用,主要包括对于脂肪烃和芳烃的萃取分离、烷烃和烯烃的萃取分离、燃料油中的脱硫脱氮,并概述了离子液体在萃取分离过程中的萃取机理和影响因素。此外,针对离子液体回收难度较大的问题,概述了主要的回收方法,包括减压蒸馏、液液萃取和双水相分离等方法。结合离子液体的优势和存在的问题,对其工业化的应用提出展望。     

离子液体萃取分离烃类化合物的研究进展

溶剂萃取分离技术广泛应用于石油化工领域,为石油石化产品的分离和提纯生产提供了有力的技术支撑。离子液体的结构可设计性、化学稳定性和热稳定性、极低的蒸气压等优点,使其在烃类化合物分离领域受到了研究者广泛关注。本文首先介绍了离子液体的性质及分类,根据分离目标不同,归纳了离子液体在芳烃-饱和烃分离、脱硫脱氮、烯烃-烷烃分离领域取得的最新进展,探讨了离子液体在油品分离领域研究中存在的问题和未来发展方向。文中指出：阳离子烷基侧链和极性是影响其对芳烃萃取效果的关键因素,然而对实际体系芳烃-饱和烃分离还有待进一步研究;离子液体对杂原子含硫含氮化合物均表现出较强的分离能力,但是碱性氮化物和非碱性氮化物不易通过一种离子液体同时脱除;氢键碱性是影响离子液体分离烯烃的关键因素,然而大部分离子液体对烯烃选择性仍然不高。根据不同的分离任务,从分子水平上认识离子液体结构与分离效果的关系,进而设计出兼具高效分离能力和低环境影响的新型离子液体,对提升油品中关键组分的高附加值转化利用具有重要意义。     

煤基液体油分离技术研究进展

为了推动煤基液体油分离技术的发展,实现油品中各组分利用价值的最大化,论述了煤基液体油的分离方法。煤基液体油的分离研究主要分为两个方向:某一特定组分的分离和族组分的分离。某一特定组分的分离包括酚类化合物、杂环化合物和芳烃的分离,采用的方法主要有碱洗法、溶剂萃取、沉淀法、络合法、液相色谱法、液膜萃取、超临界萃取、低共熔法和离子液体萃取。族组分分离方法主要有溶剂萃取、超临界萃取、柱色谱法和高效液相色谱法。每种分离方法各有优缺点。按分离剂和分离目标物之间的作用机制可归结为4种分离原理:发生化学反应生成第3种物质、改变溶解度、利用吸附能力的差异和形成氢键及共轭作用。最后,针对煤基液体油分离中存在的问题,提出了研究方向与建议。     

热可逆离子液体-低共熔溶剂双水相体系的相行为及理化特性研究

与聚合物双水相体系相比,离子液体双水相体系具有相分离效率高和选择性强的特点,在萃取领域得到了广泛关注。然而,离子液体双水相体系中常见的kosmotropic组分为无机盐或有机盐,溶液环境通常呈现强碱性,不利于保持萃取分子的稳定性和生物活性。以低共熔溶剂替代盐类作为kosmotropic组分、以离子液体为chaotropic组分构建新型离子液体-低共熔溶剂双水相体系,考察了不同温度下的相行为规律,筛选出具有高临界共熔温度（UCST）和低临界共熔温度（LCST）两种截然相反的热可逆相转变行为的萃取体系,从宏观角度探索了离子液体-低共熔溶剂-水三元体系的黏度、密度、电导率以及pH等理化特性随温度变化的规律,利用量子化学计算从微观角度分析离子液体、低共熔溶剂与水分子之间的相互作用。研究旨在揭示热可逆离子液体-低共熔溶剂双水相体系的成相机理,为萃取温敏性生物分子设计新的理想萃取体系提供基础数据。     

离子液体在萃取脱硫研究中的应用进展

论述了离子液体应用于燃料油萃取脱硫的发展历程,通过对比萃取脱硫、萃取耦合化学氧化脱硫、萃取联合催化氧化脱硫三种不同体系的脱硫机理与技术优势,探究了离子液体的萃取性、催化性、氧化性及其再生问题。阐述了离子液体在燃料油脱硫领域的发展趋势。     

离子液体在燃料油脱硫技术中的研究进展

就近年来离子液体在燃料油脱硫方面的应用进行了综述,并对离子液体萃取脱硫和萃取氧化耦合脱硫两种脱硫方法优缺点进行总结,最后指出离子液体在燃料油脱硫应用中存在的瓶颈问题及今后的发展方向。     

离子液体液液萃取分离正辛烷/邻二甲苯

将直馏石脑油分离为脂肪烃和芳烃有助于实现石脑油资源的优化利用,溶剂萃取是芳烃/脂肪烃分离的重要途径,萃取剂的设计与优选对萃取过程至关重要。实验探究了多种离子液体对正辛烷/邻二甲苯混合物萃取分离的效果,以萃取选择性、分配系数和萃取性能指数作为评价指标优选出1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氯化铁([Bm₂im][FeCl₄])萃取剂。对于中低浓度芳烃体系(<33%),在30℃、溶剂质量比为4时,邻二甲苯萃取选择性在45以上,分配系数在0.38~0.40,萃取性能指数在18以上,单次萃取脱芳率可达60%以上。相比传统的环丁砜萃取剂,[Bm₂im][FeCl₄]萃取剂可以使体系具有更大的两相区,易于正辛烷/邻二甲苯的分离。利用量子化学软件探究[Bm₂im][FeCl₄]与正辛烷/邻二甲苯的弱相互作用,并计算其结合能,解释离子液体高选择性萃取邻二甲苯的原因。     

离子液体在车用燃料油脱硫中的应用

综述了离子液体在燃料油脱硫中的应用情况,详细介绍了Lewis酸性离子液体和非Lewis酸性离子液体对各种烃类与含硫化合物的溶解性以及在汽、柴油萃取脱硫和氧化萃取组合脱硫工艺中的应用,并介绍了Lewis酸性离子液体作为催化剂在FCC汽油烷基化脱硫技术中的应用研究。最后,探讨了离子液体在今后燃料油脱硫中的研究方向和工业化前景。     

离子液体萃取分离有机物研究进展

离子液体是一种结构可调的绿色溶剂,在催化、分离和电化学等领域具有广泛应用,特别是在有机物萃取分离方面,由于其低挥发性及功能可调,避免了传统有机溶剂可能导致的VOCs二次污染,有望成为绿色高效的新型萃取剂。本文系统地综述了离子液体在萃取分离烃类化合物、有机酸、醇类、酚类以及天然产物中的应用研究进展,详细论述了离子液体萃取分离有机物的萃取机理和影响因素,离子液体与溶质分子之间强的氢键、π-π、范德华力以及静电作用使其具有良好的萃取分离能力,表明离子液体是一类可替代有机溶剂实现高效萃取分离有机化合物的潜在溶剂。针对实际工作应用,还需解决其高黏度、高成本等问题,此外萃取后离子液体的回收仍是其大规模应用而需要亟待解决的难题。     

低共熔溶剂在车用燃料脱硫中的研究进展

低共熔溶剂作为近十年来迅速发展的一类新型绿色溶剂,不仅具备离子液体的优点,而且原料价廉易得、合成条件简单、萃取脱硫效果好,已成为继离子液体用于车用燃料脱硫研究之后又一新的研究热点。本文根据合成低共熔溶剂的盐与氢键供体（或水合盐）的不同,对用于车用燃料脱硫的低共熔溶剂进行了分类总结,简述了低共熔溶剂的物化性质,介绍了低共熔溶剂用于车用燃料脱硫的方法及研究进展,对比了低共熔溶剂对不同含硫化合物的脱除效果,归纳了低共熔溶剂的萃取脱硫和氧化萃取脱硫机理。最后针对低共熔溶剂用于车用燃料脱硫中存在的选择性低、循环再生等关键问题,指出了其研究发展方向应是通过开发具有萃取脱硫高选择性的低共熔溶剂以及寻找新型绿色环保的低共熔溶剂脱硫方法来实现深度脱硫。     

离子液体在化工分离过程中的应用进展

综述了作为优良的绿色分离溶剂,有望替代传统的易挥发有机溶剂的离子液体在化工分离过程中的应用进展,包括生物制品、金属离子、芳香族化合物、燃油中的硫氮化合物的萃取分离,烟气脱硫、气体分离等吸收过程中的应用,简述了离子液体相平衡方面的基础研究进展.     

离子液体/低共熔溶剂用于NH3分离过程的热力学分析

氨气（NH₃）作为一种有害气体,其传统吸收技术存在诸多缺陷,亟需开发性能优越的NH₃吸收剂,以开发新型NH₃分离技术。离子液体和低共熔溶剂作为气体分离过程的潜在吸收剂,因低挥发性、良好的热稳定性以及灵活的可调控性等特点受到越来越多的关注。但离子液体和低共熔溶剂数量众多,筛选困难。采用热力学分析方法分析离子液体和低共熔溶剂用于NH₃分离过程,基于Gibbs自由能变,拟合出分离过程的最佳操作条件,将总能耗和离子液体用量作为筛选标准,筛选出性能良好的[Omim][BF₄]。将[Omim][BF₄]与传统NH₃吸收剂水对比,发现[Omim][BF₄]具有更低的能耗。最后,拟合出筛选标准与离子液体/低共熔溶剂的临界性质间的规律,为开发新的NH₃吸收剂和新的分离技术提供依据。     

Measurement of activity coefficients at infinite dilution for hydrocarbons in imidazolium-based ionic liquids and QSPR model

The separations of olefin/paraffin, aromatic/aliphatic hydrocarbons or olefin isomers using ionic liquids instead of volatile solvents have interested many researchers. Activity coefficients γ ^∞ at infinite dilution of a solute in ionic liquid are generally used in the selection of solvents for extraction or extractive distillation. In fact, the measurement of γ ⁻⁸ by gas-liquid chromatography is a speedy and cost-saving method. Activity coefficients at infinite dilution of hydrocarbon solutes, such as alkanes, hexenes, alkylbenzenes, styrene, in 1-allyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([AMIM][BF₄]) and 1-butyl-3-methyl imidazolium hexafluorophosphate ([BMIM][PF₆]), 1-isobutenyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([MPMIM][BF₄]) and [MPMIM][BF₄]-AgBF₄ have been determined by gas-liquid chromatography using ionic liquids as stationary phase. The measurements were carried out at different temperatures from 298 to 318 K. The separating effects of these ionic liquids for alkanes/hexane, aliphatic hydrocarbons/benzene and hexene isomers have been discussed. The hydrophobic parameter, dipole element, frontier molecular orbital energy gap and hydration energy of these hydrocarbons were calculated with the PM3 semi-empirical quantum chemistry method. The quantitative relations among the computed structure parameters and activity coefficients at infinite dilution were also developed. The experimental activity coefficient data are consistent with the correlated and predicted results using QSPR models.     

Extractive Desulfurization of Fuel Oils with Thiazolium-Based Ionic Liquids

A new class of green solvents, known as ionic liquids (ILs), has recently been the subject of intensive research on the extractive desulfurization of fuel oils because of the limitation of the traditional hydrodesulfurization method in catalytically removing thiophenic sulfur compounds. In this work, four thiazolium-based ILs, that is, 3-butyl-4-methylthiazolium dicyanamide ([BMTH][DCA]), 3-butyl-4-methylthiazolium thiocyanate ([BMTH][SCN]), 3-butyl-4-methylthiazolium hexafluorophosphate ([BMTH][PF₆]), and 3-butyl-4-methylthiazolium tetrafluoroborate ([BMTH][BF₄]), are synthesized. The extractive capability of these ILs in removing thiophene (TS) and dibenzothiophene (DBT) from model fuel oils is investigated. [BMTH][DCA] and [BMTH][SCN] present better extractive desulfurization capability than [BMTH][BF₄] and [BMTH][PF₆], which may be ascribed to the additional π?π interaction between –C≡N (in [BMTH][DCA] and [BMTH][SCN]) and thiophenic ring (in TS and DBT); DBT in diesel fuel is more efficiently extracted than TS in gasoline. [BMTH][DCA] offers the best desulfurization results, where 64% and 45% sulfur removal are obtained for DBT and TS, respectively, at IL:oil mass ratio of 1:1, 25°C, 20 min. [BMTH][DCA] is thus selected to systematically investigate the effects of temperature, IL:oil mass ratio, initial sulfur content, multiple-extraction, and IL regeneration on desulfurization. The mutual solubility of [BMTH][DCA] with fuel oil is also determined. It is observed that the desulfurization capability is not too sensitive to temperature and initial sulfur content, which is desired in industrial application; the sulfur contents in gasoline and diesel fuel are reduced from 558 ppm to 20 ppm (after 5 cycles) and from 547 ppm to 8 ppm (after 4 cycles), respectively. This work may show a new option for deep desulfurization of fuel oils.     

燃料油氧化脱硫机理的研究进展

由于操作条件温和、成本相对较低、脱硫率高以及绿色环保等优点,氧化脱硫被认为是非加氢脱硫技术中降低燃料油中高硫含量的主要技术之一。本文综述了近些年来国内外关于燃料油氧化脱硫机理的研究进展,详细叙述了使用不同氧化剂（H₂O₂、油溶性氧化剂、空气、氧气以及固体氧化剂）催化氧化脱硫机理和离子液体中的氧化脱硫机理,简要介绍了低共熔溶剂中的氧化脱硫机理、超声辅助氧化脱硫机理、光催化氧化脱硫机理以及电化学氧化脱硫机理,并对氧化脱硫机理的研究方向提出了见解。加深对氧化脱硫机理的研究将有利于寻求合适的催化剂和反应条件,为更好地指导燃料油以及其他油品深度脱硫的进行提供理论基础,对实际生产也具有重要的理论指导意义。