氯化胆碱/草酸低共熔溶剂高效脱除模拟油中硫
发布时间：2021-09-01 17:46
在100℃下,将草酸与氯化胆碱按照等物质的量混合搅拌制备氯化胆碱/草酸低共熔溶剂（Ch Cl/H2C2O4）。采用红外光谱（IR）,热重（TGA）和氢谱（1HNMR）对其结构分别进行了相关表征分析。以Ch Cl/H2C2O4低共熔溶剂作为萃取剂和催化剂,过氧化氢为氧化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩。分别考察了反应温度、过氧化氢用量以及不同含硫化合物对脱硫率的影响。实验表明最优反应条件为5 m L模拟油,1 m L的Ch Cl/H2C2O4低共熔溶剂,0.3 m L的过氧化氢,反应温度为40℃,在160 min的最佳反应条件下DBT的脱除率高达93.4%。结果表明其表观活化能较低。在5次循环反应以后,其脱硫效果略有降低,表明该低共熔溶剂的催化脱硫活性和稳定性较高。
【文章来源】：化学工程. 2017,45(05)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
低共熔溶剂的结构分析
提高其脱硫率而且也加速其脱硫速率，然而当过氧化氢用量超过0．3mL时，由于过多的过氧化氢将会稀释低共熔溶剂进而影响萃取油相中DBT的能力［16］，抑制其氧化脱硫的进行，由上述分析可知，过氧化氢最佳用量为0．3mL。表2过氧化氢用量对脱硫效果影响*Table2InfluenceofamountofH2O2ondesulfurizationrate过氧化氢用量/mL0．10．20．30．4脱硫率/%87．089．893．487．8*V(模拟油)=5mL，V(DESs)=1mL，θ=40℃，t=200min。2．4脱硫系统对不同含硫化合物以及柴油脱硫效果的影响对不同硫化物进行研究。如图2所示，其脱硫效果为DBT(93．4%)＞BT(56．4%)＞TH(12%)，由文献［17］可知，其电子云密度依次为5．758(DBT)＞5．739(BT)＞5．696(TH)。氧化脱硫效果与电子云密度正相关，电子云密度越大，脱硫效果越好。同时，对柴油进行了脱硫实验，其脱硫率为52．1%，其柴油脱硫率低于模拟油脱硫率可能与柴油中硫化物成分更加复杂有关。图2不同硫化物以及柴油脱硫效果的影响Fig．2Effectofsulfurcompoundsanddieseloilonsulfurremoval·8·
毛春峰等氯化胆碱/草酸低共熔溶剂高效脱除模拟油中硫檪檪投稿平台Http://imiy．cbpt．cnki．net檪檪2．5DBT的脱除反应动力学活化能以313，323，333K下的脱硫率进行线性拟合，其中X为转化率，如图3所示，可以得到在不同温度下的表观速率常数k和相关系数Ｒ2，再由阿累尼乌斯公式可得lnk=lnk－Ea/(ＲT)，以1/(ＲT)为横坐标，以lnk为纵坐标，用origin进行线性拟合，其中k0为指前因子，Ea为表观活化能，Ｒ为热力学常数，即可得到其表观活化能Ea=44．257kJ/mol。图3DBT脱除反应动力学活化能Fig．3ＲeactionkineticactivationenergyonDBTremoval2．6低共熔溶剂的循环使用性能氧化脱硫实验完成后，用分液漏斗回收下层低共熔溶剂相，应用旋转蒸发仪除去低共熔溶剂相中的水，然后应用等体积的四氯化碳对低共熔溶剂相进行3次反萃取，采用真空干燥箱进行干燥可以得到回收的低共熔溶剂，加入新鲜的H2O2和模拟油在最优条件下进行氧化脱硫实验。由表3可知，低共熔溶剂循环使用5次后，其脱硫率下降到90．8%。脱硫率下降原因可以归结为两方面，一方面，低共熔溶剂在回收过程中有损失;另一方面，回收的低共熔溶剂中含有二苯并噻吩砜等杂质，对脱硫效果产生影响［18］。2．7氧化脱硫机理用CCl4对低共熔溶剂相反萃取后使用旋转蒸发仪将CCl4蒸出，得到白色晶体即为氧化产物。将DBT与回收的白色晶体分别进行红外表征，红外图谱如图4所示。在红外图谱(b)中在1047，1288，1166cm－1处有3个二苯并噻吩砜的特征吸收峰［19］，可以证实该白色晶体即为DBTO2。基于实验结果与以上的讨论，可以得出应用ChCl/H2C2O4低共熔溶剂对DBT的脱硫机理。该氧化脱硫系统可以分为油相和低共熔溶剂相，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Simultaneous desulfurization and denitrogen of liquid fuels using two functionalized group ionic liquids[J]. NIE Yi,GONG Xue,GAO Hong Shuai,ZHANG Xiang Ping,ZHANG Suo Jiang. Science China（Chemistry）. 2014(12)
[2]钨酸锰催化氧化脱除模拟油硫化物[J]. 李佳慧,胡嘉,赵荣祥,李秀萍. 应用化工. 2014(11)
[3]乙酰胺-氯化锌新型离子液体的合成及物化性质[J]. 丛晓波,华一新,吴振,吴青,王波. 化学研究. 2011(04)
[4]柴油脱硫技术与展望[J]. 王华峰,宋华,王宝辉. 工业催化. 2005(04)
本文编号：3377413
【文章来源】：化学工程. 2017,45(05)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
低共熔溶剂的结构分析
提高其脱硫率而且也加速其脱硫速率，然而当过氧化氢用量超过0．3mL时，由于过多的过氧化氢将会稀释低共熔溶剂进而影响萃取油相中DBT的能力［16］，抑制其氧化脱硫的进行，由上述分析可知，过氧化氢最佳用量为0．3mL。表2过氧化氢用量对脱硫效果影响*Table2InfluenceofamountofH2O2ondesulfurizationrate过氧化氢用量/mL0．10．20．30．4脱硫率/%87．089．893．487．8*V(模拟油)=5mL，V(DESs)=1mL，θ=40℃，t=200min。2．4脱硫系统对不同含硫化合物以及柴油脱硫效果的影响对不同硫化物进行研究。如图2所示，其脱硫效果为DBT(93．4%)＞BT(56．4%)＞TH(12%)，由文献［17］可知，其电子云密度依次为5．758(DBT)＞5．739(BT)＞5．696(TH)。氧化脱硫效果与电子云密度正相关，电子云密度越大，脱硫效果越好。同时，对柴油进行了脱硫实验，其脱硫率为52．1%，其柴油脱硫率低于模拟油脱硫率可能与柴油中硫化物成分更加复杂有关。图2不同硫化物以及柴油脱硫效果的影响Fig．2Effectofsulfurcompoundsanddieseloilonsulfurremoval·8·
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Simultaneous desulfurization and denitrogen of liquid fuels using two functionalized group ionic liquids[J]. NIE Yi,GONG Xue,GAO Hong Shuai,ZHANG Xiang Ping,ZHANG Suo Jiang. Science China（Chemistry）. 2014(12)
[2]钨酸锰催化氧化脱除模拟油硫化物[J]. 李佳慧,胡嘉,赵荣祥,李秀萍. 应用化工. 2014(11)
[3]乙酰胺-氯化锌新型离子液体的合成及物化性质[J]. 丛晓波,华一新,吴振,吴青,王波. 化学研究. 2011(04)
[4]柴油脱硫技术与展望[J]. 王华峰,宋华,王宝辉. 工业催化. 2005(04)
本文编号：3377413
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