[C_4mim]Br/ZnCl_2离子液体脱除油品中的氮化物

合成金属基离子液体[C_4mim]Br/ZnCl_2,采用红外光谱及核磁共振氢谱表征其结构,并对该离子液体的酸性特征及热稳定性进行考察。分别采用喹啉模型油和吲哚模型油考察该离子液体的脱氮性能,在萃取温度40℃、剂/油质量比1/7、萃取时间30min、沉降时间2h的条件下,离子液体[C_4mim]Br/ZnCl_2对喹啉和吲哚的脱除率分别为99.42%、82.19%。且该离子液体经回收重复使用5次后,碱氮脱除率仍能达到93.93%。在萃取温度40℃、萃取时间30min、沉降时间2h、剂/油质量比1/1的条件下,离子液体[C_4mim]Br/ZnCl_2对抚顺页岩油柴油中氮化物也具有一定的脱除效果,总氮和碱氮脱除率分别可达77%、88%。     

[Bmim]Br/FeCl3离子液体脱除页岩油柴油中的氮化物

合成了低粘度的离子液体[Bmim]Br/FeCl3,采用红外光谱对其结构进行表征,并考察其对高氮含量的抚顺页岩油柴油馏分中氮化物的脱除效果。结果表明：[Bmim]Br/FeCl3离子液体具有良好的脱氮性能,在萃取温度30 ℃、剂油质量比1:1、萃取时间30 min、静置时间2h的条件下,[Bmim]Br/FeCl3对柴油馏分中碱氮和总氮的脱除率分别为95.29%和89.76%,对应的柴油馏分中的碱氮和总氮含量分别由5454μg/g,9832μg/g降低到257μg/g,1006μg/g。且该离子液体经回收重复使用4次后,在剂油质量比1:7的条件下,碱氮脱除率仍能达到60%。     

配位离子液体NMP-0.5ZnCl2脱除柴油中的碱性氮化物

以NMP和ZnCl2为原料合成一种配位离子液体,并用红外光谱进行结构表征。分别以喹啉模型油和焦化柴油为原料考察该离子液体的碱氮脱除性能。结果表明NMP-0.5ZnCl2离子液体具有良好的脱氮性能,在萃取温度50 ℃、剂油质量比1：2、萃取时间30min的条件下,喹啉脱除率可达99.68%;焦化柴油经过5级萃取脱氮后,碱氮脱除率可达91%以上,碱氮含量由536μg/g降至47μg/g。此外,配位离子液体NMP-0.5ZnCl2在回收利用4次后,喹啉脱除率仍可达到96.73%,具有较好的重复使用性能。     

低共熔离子液体脱除焦化柴油中的碱性氮化物

制备低共熔离子液体四乙基溴化铵-丙二酸（物质的量比1:1）,采用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行表征,并以焦化柴油为原料考察该离子液体对碱性氮化物的脱除性能。结果表明四乙基溴化铵-丙二酸具有较好的碱氮脱除性能,在萃取时间30min,萃取温度30℃,剂油质量比1:1和沉降时间120min的条件下,碱氮脱除率可达93.6%,焦化柴油的碱氮含量降低到37μg/g。且该低共熔离子液体在回收利用4次后,在剂油质量比1:7的条件下,对碱性氮化物的脱除率仍可达62.9%,有较好的重复使用性能。     

脱除页岩油中碱性氮化物的工艺研究

采用络合萃取精制-脱氮组合工艺脱除页岩油中的碱性氮化物,研究了脱除条件对碱性氮化物脱除效果的影响。结果表明,络合萃取精制-脱氮组合工艺脱氮效果优于络合萃取精制工艺。在以试剂A为脱氮剂,剂油体积比为0.15,反应温度为50℃,反应时间为25min,沉降时间为1h的最佳工艺条件下,可使碱性氮化物含量由2670.75μg/g降至76.36μg/g,碱性氮脱除率为97.14%,页岩油收率为75.2%。     

三乙烯二胺类离子液体的合成及其用于脱除非碱性氮

以三乙烯二胺为原料,通过两步法合成了五种不同阴离子结构的双核酸性离子液体,采用FTIR,1HNMR,UV-vis等手段对离子液体的结构和性质进行了表征;将三乙烯二胺类离子液体应用于油品脱氮,考察了剂水质量比、萃取温度、萃取时间、静置时间、剂油质量比对脱除非碱性氮化合物吲哚的影响,并研究了离子液体的回用性能。实验结果表明,在剂油质量比1∶10、剂水质量比1∶0、萃取温度40℃、萃取时间1.0h、静置时间20min条件下,三乙烯二胺类双核硫酸离子液体对吲哚的脱除率可达74.0%;离子液体重复使用五次,脱除率未发生明显下降。三乙烯二胺价格低廉,且该离子液体合成工艺简单,因此具有良好的应用前景。     

桦甸页岩油柴油馏分中氮化物的加氢反应性能

采用硫化态NiMoW/Al2O3催化剂、在微型固定床加氢反应装置上,考察了反应温度、反应压力、停留时间和氢油体积比对桦甸页岩油柴油馏分中氮化物脱除率的影响,计算了加氢脱氮反应的表观动力学常数。实验结果表明,升高反应温度和反应压力或延长停留时间都能使碱性氮、非碱性氮及总氮的脱除率增加,但三者的增幅不同;增大氢油体积比使碱性氮、非碱性氮及总氮的脱除率先显著增加后略有减小。碱性氮、非碱性氮及总氮的加氢反应均符合拟一级反应动力学方程,在较低温度(340℃)下,总氮的脱除速率由碱性氮的脱除速率决定;而在较高温度(380℃)下,总氮的脱除速率由非碱性氮的脱除速率决定。NiMoW/Al2O3催化剂可有效降低加氢脱氮反应的表观活化能,具有较高的加氢脱氮活性。     

液相络合脱氮—白土精制工艺在冷冻机油生产中的应用研究

以冷冻机油白土精制原料油为原料,对经液相络合脱氮-白土精制组合工艺的脱氮效果进行了评价试验。结果表明,采用液相络合脱氮-白土精制组合工艺,当脱氮剂加剂量为0.25%～0.35%(质量分数)、白土加入量为3%(质量分数)时,对VG56冷冻机油的脱氮效果较白土精制装置生产的产品质量差;在脱氮剂加剂量0.25%～0.35%(质量分数)、白土加入量为2%(质量分数)时,对KLD46A冷冻机油的脱氮效果好,其碱性氮脱除率达99%,总氮脱除率达到90%以上;液相络合脱氮-白土精制组合工艺对冷冻机油的物理性质没有影响。     

废旧轮胎热裂解油复合脱氮剂的研究

以石油醚和喹啉配制的模拟轮胎裂解油为原料,用水、乙酸和代表性金属离子配制络合脱氮剂。采用溶剂萃取的脱氮方法,研究了复合脱氮剂的组成和配置比例,考察了温度、反应萃取时间、剂油比对脱氮效率的影响。实验结果表明：复合脱氮剂可以有效提高裂解油中碱性氮的脱除率。当复合脱氮剂中水和乙酸体积比为1∶1,AlCl₃浓度1 mol/L时,剂油比10%,反应温度30℃,反应时间20 min条件下,对模拟油的脱氮率达98%。     

重催柴油碱性氮脱除的研究

用LCH脱氮剂脱除重催柴油中的碱性氮化物,考察了剂油质量比、反应温度、搅拌时间、沉降时间对碱性氮化物脱除效果的影响.结果表明,增大剂油质量比,延长搅拌时间及沉降时间,均可提高重催柴油中碱性氮化物的脱除率.当剂油质量比为1:500、搅拌时间为30 min,反应温度为20℃,沉降4 h后,碱性氮化物的脱除率达90%以上,同时柴油回收率达99.58%.     

Removal of basic nitrogen compounds from fuel oil with [C4mim]Br/ZnCl2 ionic liquid

Metal-based ionic liquid [C₄mim]Br/ZnCl₂ was synthesized, and its structure was characterized using FTIR spectroscopy and a mass spectrometer. The denitrogenation performance of the ionic liquid was investigated using coker diesel oil as feedstock. Experiment results showed that [C₄mim]Br/ZnCl₂ presented a good denitrogenation performance, obtaining about 94.95% basic N-removal efficiency under the condition with a temperature of 50°C, 1:1 (w/w) IL:oil, extraction time of 30 min. In addition, the basic N-removal efficiency can still reach above 50% at 1:7 IL/oil (w/w) during four recycles of the ionic liquid.     

Removal of nitrogen compounds from fuel oils using imidazolium-based ionic liquids

Several imidazolium-based ionic liquids (ILs) with different anionic characteristics were investigated to determine their denitrogenation performances from the model oil containing indole or quinoline. Experiment results showed that [C₄mim]HSO₄ exhibited an excellent denitrogenation performance, obtaining about 99% N-removal efficiency from the model oils. In addition, removal efficiency of quinoline and indole after five cycles of ionic liquid can reach 98.4% and 96.3%, respectively. The effects of the extraction temperature, time, and IL/oil mass ratio on the denitrogenation process are discussed in detail.     

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐萃取香豆素

实验采用疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C_4mim][PF_6])代替挥发性有机溶剂,由水相中萃取香豆素。采用紫外分光光度法测定了香豆素质量浓度,考察了温度、pH值、相比、香豆素质量浓度、萃取时间等因素对萃取效果的影响。结果表明,在10～50℃和pH=1～11条件下,温度和pH值对萃取效果几乎无影响;当萃取时间为10 min、V(香豆素水溶液):V([C_4mim][PF_6])=3:1、香豆素质量浓度为1.0g/L时,萃取效果最好;在该条件下,以100mL[C_4mim][PF_6]为萃取剂,平均萃取率达94.55%。离子液体中的香豆素用3倍体积量的NaOH水溶液反萃取3次,可将香豆素完全转移到水相;离子液体相用蒸馏水洗至中性,80℃减压干燥5 h后可重新使用。     

烷基咪唑高氯酸盐离子液体的萃取脱硫研究

以N-甲基咪唑、溴代烷烃、高氯酸钠为原料,合成烷基碳链长度不同的烷基咪唑高氯酸盐离子液体,分别考察不同条件下离子液体对模拟油品和实际油品的脱硫效果。研究结果表明,以[C6mim]ClO4离子液体为萃取剂,在萃取温度60 ℃、萃取时间50 min、离子液体与油品的体积比4:1的条件下,对硫质量分数为1 160 μg/g的模型油的一次萃取脱硫率达到86.90%;当其它条件不变,在离子液体与油品的体积比为1:1时,对硫质量分数为117 μg/g的催化裂化汽油的一次脱硫率为65.24%,对硫质量分数为1 974 μg/g的催化裂化柴油的一次脱硫率为58.05%。反应结束后,通过简单的倾倒即可将油样和离子液体分离,离子液体经减压蒸馏提纯干燥后可重复使用5次以上,其催化活性不降低。     

四氟硼酸1-甲基-3-丁基咪唑盐的合成、表征及萃取脱硫探索

制备了环保型绿色离子液体--四氟硼酸1-甲基-3-丁基咪唑盐([BMIM]BF4),主要探讨“绿色合成”方法及其对模型油萃取脱硫的作用效果。在无溶剂条件下将N-甲基咪唑与1-氯代正丁烷通过高产率的亲核取代反应生成中间产物[BMIM]Cl,再使其与NaBF4进行复分解反应生成目标物质,经红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV)等测试方法验证可知,产物的分子结构为[BMIM]BF4;考察了萃取时间、温度、含硫化合物种类(苯并噻吩BT或二苯并噻吩DBT)及剂油体积比对脱硫率的影响,在萃取温度40 ℃、萃取时间30 min、剂油体积比1:2的条件下,含DBT模型油的单级萃取脱硫率为54.4% 。对含DBT模型油进行了三级萃取及离子液体回收再利用研究,结果表明,三级萃取脱硫率达到90%,离子液体可回收利用。     

[HSO3-b-N(CH3)3]HSO4/SiO2催化剂上苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚

在硝基苯加氢合成对氨基苯酚过程的Bamberg重排反应中,采用酸性离子液体来替代硫酸催化剂。设计并合成出了一种新型的含有-SO3H基团的季铵型酸性离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵([HSO3-b-N(CH3)3]HSO4),并与另3种离子液体1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO3-bmim]HSO4)、N,N-二乙基硫酸氢铵([(CH3CH2)2NH2]HSO4)及N,N,N-三甲基硫酸氢铵([(CH3)3NH]HSO4)的酸性质进行了对比,考察了这些离子液体在苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚反应中的催化性能。为了减少离子液体的用量和便于回收催化剂,采用溶胶-凝胶法制备出负载型离子液体催化剂[HSO3-b-N(CH3)3]HSO4/SiO2,并对其催化性能进行了研究。结果表明,该催化剂在苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚反应中具有较高的催化活性,在离子液体与苯基羟胺摩尔比为0.5、反应温度85℃、反应时间30 min的条件下,苯基羟胺转化率100%,对氨基苯酚选择性60.5%。