含氧酸基低共熔溶剂的制备及氧化脱硫性能研究

发布时间：2021-01-28 14:31

　　汽油和柴油燃烧过程中产生的SO_x成为主要的空气污染物。目前主要的脱硫方式以加氢脱硫为主,然而加氢脱硫的操作条件比较苛刻,同时对芳香类硫化物脱除较难。氧化脱硫由于其反应条件温和并且脱硫率高等优势引起了研究者的广泛关注。本文采用简单的搅拌方法合成三类含氧酸基低共熔溶剂用于氧化脱硫。（1）氯化锌与苯丙酸按照一定摩尔比例加入到烧杯中,在110℃下形成草绿色溶液,即形成苯丙酸/氯化锌低共熔溶剂。应用电喷雾电离质谱、热重分析、红外图谱、互溶度与粘度对原材料和低共熔溶剂进行表征分析。分别对其路易斯酸性,氧硫比,剂油比和反应温度进行优化。经过优化可知其最优的反应条件为:模拟油5 mL,氧硫比为6,剂油比为0.25:1,反应温度为50℃。在最优反应条件下,其对苯并噻吩,二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩的脱硫率依次高达96.12%,99.23%和98.4%,对真实煤油的脱硫率为76.16%。低共熔溶剂在循环5次之后其脱硫效果略有降低。应用动力学分析可知其表观活化能为34.754 KJ/mol,并且对氧化脱硫机理进行了研究。（2）将按照一定摩尔比将三氟甲磺酸滴入氯化胆碱中,在室温下... 

【文章来源】：辽宁石油化工大学辽宁省

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 油品中的硫化合物的类型以及产生的危害
    1.2 国内外硫含量的要求
    1.3 加氢脱硫技术
        1.3.1 加氢脱硫的反应机理
        1.3.2 加氢脱硫催化剂
    1.4 非加氢脱硫技术
        1.4.1 生物脱硫技术
        1.4.2 吸附脱硫技术
        1.4.3 络合脱硫技术
        1.4.4 萃取脱硫技术
        1.4.5 氧化脱硫技术
    1.5 低共熔溶剂
        1.5.1 低共熔溶剂的特点
        1.5.2 低共熔溶剂在不同领域的应用
        1.5.3 低共熔溶剂在脱硫领域的应用
    1.6 论文的主要研究内容、意义及创新点
        1.6.1 论文的主要研究内容
        1.6.2 论文的研究意义
        1.6.3 论文创新点
2 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 低共熔溶剂的合成
        2.3.1 苯丙酸/氯化锌低共熔溶剂的合成
        2.3.2 氯化胆碱/三氟甲磺酸低共熔溶剂的合成
        2.3.3 丙酸/氯化锌低共熔溶剂的合成
    2.4 氧化脱硫过程以及硫含量分析
3 苯丙酸/氯化锌低共熔溶剂的制备和脱除油品中的硫化物
    3.1 低共熔溶剂表征结果与讨论
        3.1.1 ESI-MS表征
        3.1.2 低共熔溶剂的红外分析
        3.1.3 低共熔溶剂的热重分析
        3.1.4 低共熔溶剂与油品互溶度以及粘度分析
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 路易斯酸性的低共熔溶剂对脱硫率的影响
        3.2.2 反应温度对脱硫效果的影响
        3.2.3 氧硫比对脱硫效果的影响
        3.2.4 剂油比对脱硫效果的影响
        3.2.5 不同硫化物的催化氧化脱硫
        3.2.6 不同硫化物的动力学分析
        3.2.7 化学反应表观活化能
        3.2.8 低共熔溶剂的再生与循环使用
        3.2.9 氧化产物的红外表征
        3.2.10 氧化脱硫机理
    3.3 本章小结
4 氯化胆碱/三氟甲磺酸低共熔溶剂的制备和脱除油品中的硫化物
    4.1 低共熔溶剂表征结果与讨论
        4.1.1 红外光谱分析
        4.1.2 氢谱分析
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 不同脱硫系统的脱硫率比较
        4.2.2 低共熔溶剂的酸性对脱硫率的影响
        4.2.3 氧硫比对脱硫效果的影响
        4.2.4 反应温度对脱硫效果的影响
        4.2.5 剂油比对脱硫效果的影响
        4.2.6 不同类型硫化物对脱硫效果的影响
        4.2.7 低共熔溶剂的回收与再生
        4.2.8 氧化产物红外表征分析
        4.2.9 催化氧化脱硫机理
        4.2.10 柴油的催化氧化脱硫
    4.3 本章小结
5 丙酸/氯化锌低共熔溶剂的制备和脱除油品中的硫化物
    5.1 低共熔溶剂的表征结果与讨论
        5.1.1 红外表征
        5.1.2 氢谱分析
        5.1.3 电喷雾电离质谱
    5.2 实验结果与讨论
        5.2.1 不同路易斯酸性低共熔溶剂对脱硫效果的影响
        5.2.2 反应温度对氧化脱硫的影响
        5.2.3 氧硫比对氧化脱硫的影响
        5.2.4 剂油比对氧化脱硫的影响
        5.2.5 不同硫化物对氧化脱硫的影响及其动力学分析
        5.2.6 低共熔溶剂的再生与循环使用
        5.2.7 应用气质联用分析氧化产物
        5.2.8 氧化脱硫机理
        5.2.9 汽油的催化氧化脱硫
    5.3 本章小结
6 结论
符号说明
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
攻读硕士期间参与的科研项目情况
附件1
附件2


【参考文献】：
期刊论文
[1]硝酸铋作为催化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩[J]. 毛春峰,赵荣祥,李秀萍.  石油学报(石油加工). 2017(01)
[2]H3PW12O40@C的制备和氧化脱除模拟油中硫化物[J]. 毛春峰,李秀萍,赵荣祥,王晓理.  现代化工. 2017(01)
[3]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)
[4]吸附法脱除柴油中噻吩类含硫化合物的研究进展[J]. 王广建,仙保震,刘影,付信涛,张路平.  化工进展. 2014(10)
[5]低共熔溶剂特性及在分离过程中的应用[J]. 郭武杰,陈钢,吴卫泽,王莉萍,靳志伟.  现代化工. 2014(04)
[6]催化裂化汽油选择性加氢脱硫前后的硫形态分布及反应温度对硫形态分布的影响[J]. 姚丽群,曾佑富,王文波.  石油炼制与化工. 2012(03)
[7]离子液体介质中催化合成生物柴油技术研究[J]. 姚明辉,马震,商紫阳,王恩俊,银建中.  当代化工. 2011(10)
[8]汽油络合萃取脱硫实验研究[J]. 江涛,唐晓东,赖先熔,乔卫领,苏旭.  石油与天然气化工. 2010(06)
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本文编号：3005159