酸功能型离子液体催化汽油烷基化脱硫反应研究

发布时间：2021-02-23 22:07

　　针对目前传统的烷基化脱硫反应中存在的酸性催化剂分离回收困难、腐蚀严重、环境污染大等问题和不足,以环境友好催化作为目标,本文设计合成了三大类酸功能型离子液体催化剂,并将其用于催化烷基化脱硫反应中。分别采用红外光谱（IR）、核磁氢谱（1H NMR）、热重（TG-DTG）等对离子液体的结构和热稳定性进行了表征,采用正丁胺滴定法对其酸性能进行了测试。设计开发出三种绿色的催化烷基化脱硫体系,分别为（1）Br?nsted杂多酸离子液体催化模拟汽油烷基化脱硫体系、（2）Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体催化模拟汽油烷基化脱硫体系、（3）聚醚型Br?nsted酸性-温控离子液体催化模拟乙醇汽油烷基化脱硫体系,均取得了较佳的脱硫效果。以咪唑、吡啶、氯代烷烃类、磷钨酸等为原料,合成了一系列Br?nsted杂多酸离子液体,并将其应用于催化模拟汽油的烷基化脱硫反应中,不仅显示出较好的催化活性,而且具有较好的重复使用性能。以筛选出的活性最高的Br?nsted杂多酸功能离子液体[Bmim]H2PW12O40为催化剂,考查了催化剂用量、反应温度、反应时间及不同硫化物（噻吩、2-甲基噻吩、3-甲基噻... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
1 文献综述
    1.1 汽油脱硫的意义
    1.2 汽油中硫化物分布
    1.3 加氢脱硫技术
    1.4 非加氢脱硫技术
        1.4.1 氧化脱硫
        1.4.2 萃取脱硫
        1.4.3 吸附脱硫
        1.4.4 生物脱硫
    1.5 烷基化脱硫
        1.5.1 离子交换树脂催化剂
        1.5.2 固体负载无机酸类催化剂
        1.5.3 分子筛类催化剂
        1.5.4 离子液体催化剂
    1.6 离子液体研究进展
        1.6.1 离子液体简介
        1.6.2 酸功能化离子液体
        1.6.3 杂多酸类离子液体
        1.6.4 温控相分离离子液体
    1.7 选题背景及意义
2 杂多Br?nsted酸离子液体的制备及其催化烷基化脱硫反应研究
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与仪器
    2.3 杂多酸功能化离子液体的制备
    2.4 杂多Br?nsted酸离子液体的表征方法
    2.5 杂多Br?nsted酸离子液体催化模拟汽油烷基化脱硫反应研究
        2.5.1 模拟汽油的配制及脱硫方法
        2.5.2 气相色谱的测试条件
        2.5.3 动力学参数考察
    2.6 结果与讨论
        2.6.1 杂多Br?nsted酸离子液体的核磁表征
        2.6.2 杂多Br?nsted酸离子液体的红外表征
        2.6.3 杂多Br?nsted酸离子液体的热重分析表征
        2.6.4 杂多Br?nsted酸离子液体的酸性测试
        2.6.5 杂多Br?nsted酸离子液体的物理性质及其对脱硫率的影响
    2.7 杂多Br?nsted酸离子液体催化模拟汽油烷基化脱硫反应工艺优化
        2.7.1 催化剂用量对脱硫率的影响
        2.7.2 温度对脱硫率的影响
        2.7.3 反应时间对脱硫率的影响
    2.8 催化剂重复使用寿命的研究
    2.9 动力学数据分析
        2.9.1 不同温度下含硫物质转化率
        2.9.2 不同含硫物质的速率常数
        2.9.3 不同含硫物质的反应活化能
    2.10 本章小结
3 杂多Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的制备及其催化烷基化脱硫反应研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂与仪器
    3.3 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的制备
    3.4 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的表征方法
    3.5 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体催化模拟汽油烷基化脱硫反应研究
        3.5.1 模拟汽油的配制及脱硫方法
        3.5.2 气相色谱的测试条件
        3.5.3 脱硫率的测定
    3.6 结果与讨论
        3.6.1 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的核磁表征
        3.6.2 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的红外表征
        3.6.3 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的热重分析表征
        3.6.4 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的元素分析表征
        3.6.5 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的酸性测试
        3.6.6 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体的物理性能测试及其对脱硫率的影响
    3.7 Br?nsted-Lewis有机-无机杂多酸离子液体催化模拟汽油烷基化脱硫反应工艺优化
        3.7.1 催化剂用量对脱硫率的影响
        3.7.2 温度对脱硫率的影响
    3.8 催化剂重复使用寿命的研究
    3.9 本章小结
4 聚醚型离子液体的制备及其催化模拟乙醇汽油烷基化脱硫反应研究
    4.1 引言
    4.2 实验试剂与仪器
    4.3 聚醚型离子液体结构及简称
    4.4 聚醚型离子液体的合成
    4.5 聚醚型离子液体的表征
    4.6 聚醚型离子液体催化模拟乙醇汽油烷基化脱硫反应研究
        4.6.1 模拟乙醇汽油的配制及脱硫方法
        4.6.2 气相色谱的测试条件
        4.6.3 脱硫率的测定
    4.7 结果与讨论
        4.7.1 聚合度n与环氧乙烷加入量的关系
        4.7.2 聚醚型离子液体的红外表征
        4.7.3 聚醚型离子液体的核磁共振氢谱表征
        4.7.4 离子液体的热重分析表征
        4.7.5 聚醚型离子液体的性能测试
        4.7.6 聚醚型离子液体的物理性质及其对脱硫率的影响
    4.8 聚醚型离子液体催化模拟乙醇汽油脱硫反应工艺优化
        4.8.1 催化剂用量对脱硫率的影响
        4.8.2 温度对脱硫率的影响
    4.9 催化剂重复使用寿命的研究
    4.10 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]汽油烷基化脱硫技术进展[J]. 张睿,潘喜强,程华,王红梅,陈湘琴.  化学工程师. 2014(09)
[2]FCC汽油烷基化脱硫催化剂新进展[J]. 唐晓东,张永汾,李晶晶,陈露,胡涛.  现代化工. 2014(08)
[3]燃料油萃取脱硫技术研究进展[J]. 曾丹林,胡义,王可苗,王光辉.  石油炼制与化工. 2012(05)
[4]离子液体催化合成环己烯[J]. 张宏哲,李红.  应用化工. 2012(03)
[5]催化裂化汽油烷基化脱硫催化剂研究进展[J]. 郭林,高建炳.  甘肃科学学报. 2012(01)
[6]Lewis酸离子液体催化合成4-甲基苯乙酮[J]. 史津晖,项斌,王敏.  浙江化工. 2011(02)
[7]过渡金属修饰的磷钨酸盐催化剂在Friedel-Crafts乙酰化反应中的应用[J]. 施介华,李祥,周亮.  石油化工. 2010(12)
[8]温控液/液两相催化进展[J]. 金子林,刘宁,刘春.  化学进展. 2010(07)
[9]过氧化氢氧化燃料油深度脱硫研究进展[J]. 李红,崔新爱,胡道道.  化工进展. 2010(02)
[10]1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸盐的制备及其对酯化反应的催化性能[J]. 施介华,潘高.  催化学报. 2008(07)

硕士论文
[1]氧化—温控相分离离子液体的合成及其在汽油H2O2氧化脱硫中的应用研究[D]. 王盈盈.青岛科技大学 2013
[2]Y型分子筛催化FCC汽油中噻吩类硫化物烷基化硫转移反应的研究[D]. 魏书梅.新疆大学 2012
[3]高硫燃煤脱硫菌种的筛选及性能研究[D]. 吴琼.内蒙古工业大学 2009
[4]Lewis酸性离子液体催化合成二苯甲酮的研究[D]. 王要令.郑州大学 2007
[5]FCC汽油烷基化脱硫催化剂的制备及其催化性能的研究[D]. 刘磊.河北工业大学 2007



本文编号：3048312