基于金属基离子液体的油品深度脱硫新工艺研究

发布时间：2020-08-12 17:05

【摘要】：伴随着城市化的不断加快,我们国家的机动车数量迅猛增长,由此带来了大量的燃料油的使用。燃料油中含有大量的硫(S)元素,S在燃烧的过程中,会产生SO2造成酸雨；并形成颗粒状物质对雾霾天气的形成产生影响。随着我国油品含硫标准的不断提高,由于噻吩分子空间位阻效应的影响,现有的加氢脱硫技术不能将油品中含有的噻吩类物质进行良好的深度脱除,开发新的深度脱硫技术的任务非常紧急。离子液体(Ionic Liquid, IL)做为一种新兴溶剂,由于具有选择性且与油品不互溶,引起了油品萃取脱硫领域的广泛关注。双金属体系在脱氯、烟道气脱硫等领域证明了具有催化作用,但常用的外加氧化剂双氧水会造成传质效率的降低,成本的上升。超声空化做为在水处理领域常见的技术,是一种良好的提供氧化源的途径。本文以铁基离子液体和铜基离子液体为原料合成了铜铁二元复合离子液体Cu-Fe-IL。对其进行了金属含量的测定,红外光谱分析、拉曼光谱分析和热重表征,并用显微镜对于微观图像进行了观测,最后测定了合成的离子液体的粘度。结果表明铜铁二元复合离子液体并不是两种离子液体的简单混合,而是形成了新的化学物质。以二苯并噻吩(DBT)为目标污染物,进行了铜铁二元复合离子液体的萃取脱硫实验。系统研究了萃取时间、萃取温度以及剂油比的影响。结果表明,随着萃取时间的增多、萃取温度升高和剂油比加大,萃取效率也在逐渐提升,最高可达95%。二元复合离子液体的萃取效果优于单组份离子液体的萃取效果。并对萃取过程进行了动力学研究。动力学数据显示离子液体萃取脱除DBT反应级数为一级,20℃时反应速率常数k=0.0096mol·L-1·s-1,速率常数随着温度的升高而降低。使用超声波细胞破碎机进行了超声空化实验,将乙腈、水、离子液体形成的均相体系进行超声反应,蒸干乙腈和水用四氯化碳反萃取测定离子液体中DBT含量。实验结果表明超声半小时,DBT浓度下降50ppm左右,通过与标准物质比较,表明产生的氧化产物为二苯并噻吩砜。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE624
【图文】：

图１－１巧ｍｉｎＪＣｌ邋Ｗ及巧ｍｉｎ］ＦｅＣｋ的结构逡逑

ｍｍｅ３．２一ｍｍｅ逦己经测定由巧ｍｉｍ］Ｃｌ与ＦｅＣｌ３‘Ｈ２0合成的Ｆｅ－ＩＬ当巧ｍｉ物质的量之比超过１时，Ｆｅ－ＩＬ的组成近似为巧ｍｉｍ］Ｆｅ0．９表明，巧ｍｉｍｌＦｅＣｋ的空间结构如图所示；逡逑

化ｅｏｒｅｔｉｃａｌ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋Ｆｅ逡逑醒．逡逑Ｏ．ＯＩＣｕ－Ｆｅ－ＩＬ逦化邋ｌ0ｉ－Ｆｅ￣ｌＬ逦０．５Ｃｕ－Ｆｅ－ｌＬ逡逑图２－６铜铁二元复合离子液体中铁元素的理论含量与实际含量逡逑Ｆｉｇ．２－６邋Ｔｈｅ邋ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ａｎｄ邋ｐｒａｃｔｉｃａｌ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋Ｆｅ邋ｉｎ邋Ｃｕ－Ｆｅ－ＩＬ逡逑从图２－４我们可［＾１看到，对于合成的（：１１－正，铜元素的实际含量与理论含量逡逑基本能比较好的对应；同时，对于Ｃｕ－Ｆｅ－ＩＬ，铜元素和铁元素的实际含量与理逡逑论含量也能基本对应，没有出现大的偏差。说明了合成的离子液体Ｃｕ－ＩＬ与Ｆｅ－逡逑正形成了稳定的新的离子液体Ｃｕ－Ｆｅ－正，且相互么间的金属含量并没有因为金逡逑属离子的相互影响而发生改变。逡逑２．４．２红外表征逡逑本文采用德国布鲁克公司傅立叶变换红外光谱仪对合成的离子液体的结构逡逑进行了红外光谱分析。逡逑２７逡逑

【参考文献】

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本文编号：2790794