功能化离子液体的制备及其在汽油脱硫中的应用研究

发布时间：2020-09-15 21:14

　　近几年,雾霾成为困扰人们的一个严重问题,由此环境保护的呼吁愈发强烈。汽车尾气的大量排放是雾霾形成的一个重要原因,尤其是油品中硫化物的燃烧产物SOX的大量排放,为此各国都相应制定了严格的燃料油国家标准。低硫甚至无硫燃油生产技术的开发,成为众多研究者关注的焦点。离子液体是一种新型的环境友好功能化材料,具有很多其他材料无法比拟的优良性能,如：热稳定性高,重复使用能力良好,不易挥发,饱和蒸汽压低,并且,其分子结构可以根据应用需要进行单独设计。因此,其在很多领域都体现出了非常好的应用前景。尤其是在油品硫化物脱除研究中,离子液体受到大量研究者的广泛关注,一系列适合油品中硫化物脱除的离子液体被陆续报道出来,离子液体应用与油品脱硫日渐展现出了广阔的应用前景。本论文设计合成了B酸性硫酸氢盐离子液体和B-L双酸性离子液体两个系列的功能化离子液体,考察了在上述两个系列离子液体中,模拟汽油中硫化物的脱除效果。采用单因素实验,对其脱硫工艺条件进行优化,并考察了离子液体的重复使用能力。(1)合成了一系列B酸性硫酸氢盐离子液体[BMIM]HSO4, [EMIM]HSO4, [HMIM]HSO4, [BPy]HSO4,考察了四种离子液体中,模拟汽油中二苯并噻吩(Dibenzothiophene, DBT)的氧化偶合萃取脱除效果。其中,离子液体[BMIM]HSO4对模拟汽油的脱硫率最高。(2)采用氧化萃取耦合脱硫的方法,利用单因素实验,考察了在[BMIM]HSO4中,工艺条件的改变对其脱硫率的影响。最佳的脱硫工艺条件为：时间t=60 min, [BMIM]HSO4体积V=2 mL,温度T=60℃, n(H2O2)/n(S)=5,此时,脱硫率可达98.2%。[BMIM]HSO4的循环使用性较佳,重复使用6次后,模拟汽油脱硫率几乎不受影响。(3)合成了一系列B-L双酸性离子液体M/FeCl3, M/CuCl2, M/ZnCl2,比较了它们的脱硫性能强弱。相比其它两类离子液体,M/FeC13类离子液体的脱硫率较高,并且,当离子液体中FeCl3/M=1时,即M-FeC13的脱硫率最高。(4)采用氧化萃取耦合脱硫的方法,利用单因素实验,考察了在离子液体M-FeCl3中,工艺条件的改变对其脱硫率的影响。最佳的脱硫工艺条件为：时间t=30 min, M-FeCl3体积V=2 mL,温度T=30℃, n(H2O2)/n(S)=4,此时,脱硫率可达99.3%。同时考察了离子液体M-FeC13的重复使用能力,重复使用6次后,模拟汽油脱硫率没有明显降低。(5)其他条件相同时,考察了硫化物不相同时,模拟汽油脱硫率的变化。结果显示,无论是在[BMIM]HSO4或者M-FeCl3中,不同种类硫化物的脱除难易程度相同,均为DBT4,6-DMDBTBTTS。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TE626.21

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