燃料油在離子液體中進(jìn)行溶劑萃取和化學(xué)氧化脫的研究

1、1燃料油在離子液體中進(jìn)行溶劑萃取和化學(xué)氧化脫的研究 http:/ 根據(jù)歷年來(lái)相關(guān)研究顯示，機(jī)動(dòng)車輛使用汽、柴油所排 放之空氣污染物，在整體空氣污染之中佔(zhàn)極大比例。 油品中的硫含量對(duì)於廢氣排放所產(chǎn)生的環(huán)境污染影響較 大，因?yàn)槿剂嫌腿紵a(chǎn)生的二氧化硫是造成空氣污染 和酸雨的主因。為了提升環(huán)境品質(zhì)，在美國(guó)、歐洲等先進(jìn)國(guó)家一直致力 於訂定嚴(yán)格的油品規(guī)範(fàn)(低硫、低苯)，而國(guó)內(nèi)也受到環(huán) 保團(tuán)體與專家學(xué)者的壓力，因此近年來(lái)環(huán)保署也積極的 要求石油公司生產(chǎn)低污染的環(huán)保汽油，因此未來(lái)汽油的 硫含量將會(huì)趨向於低硫的限制。http:/ alkyldibenzothiophene （alkyl-dbt） 進(jìn)行柴油中

2、alkyldibenzothiophene脫硫反應(yīng)的研究 生產(chǎn)低硫品質(zhì)之柴油 http:/ 加氫脫硫法（hydrodesulfurization, hds） 2) 生物脫硫法（biocatalytic desulfurization, bds） 3) 液體/液體萃取脫硫法（liquid/liquid extraction） 4) 吸附劑脫硫法（adsorption） 5) 氧化脫硫法（oxidative desulfurization, ods） http:/ 度壓力下，可脫除油品中大部分的硫份稱之為加氫 脫硫，同時(shí)也是目前 工業(yè)界廣泛使用的脫硫方法。 在加氫脫除硫原子的處理過(guò)程中雜環(huán)之加氫飽

3、 和cs鍵失去了芳香族之穩(wěn)定性環(huán)狀結(jié)構(gòu)較易被破解 cs鍵之加氫裂解此一反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生sh官能基之苯環(huán)結(jié)構(gòu)中間產(chǎn)物 http:/ 氫化脫硫技術(shù)的缺點(diǎn)1) 反應(yīng)需在高溫高壓下進(jìn)行。2) 操作成本高且耗費(fèi)能源 。3) 加氫作用使油品中烯烴類飽和，辛烷值減少而降低了燃料油之品質(zhì) 。4) 對(duì)於benzothiophenes和dibenzothiophenes等硫化合物的脫硫效率較差，尤其是4,6-dmdbt 。http:/ 媒來(lái)進(jìn)行特定的催化脫硫反應(yīng)。 非破壞性破壞性脫硫菌直接攻擊cs鍵不會(huì)破壞苯環(huán)結(jié)構(gòu) 將含硫化合物氧化成水溶性而與油相分離 生物脫硫http:/ 生物脫硫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)1) 在常溫常壓下操作，安

4、全性高。2) 可生產(chǎn)具經(jīng)濟(jì)價(jià)值之副產(chǎn)品磺酸鹽 。 生物脫硫技術(shù)的缺點(diǎn)1) 反應(yīng)速率慢 反應(yīng)效率低 2) 脫硫菌體生產(chǎn)成本過(guò)高 （包括菌種壽命、酵素活性、產(chǎn)量等因素 ）http:/ 親和性的不同，以達(dá)到萃取分離的目的 ，此技術(shù)可 以有效地移除柴油餾份的硫份和芳香烴 。 極性化合物 oil phase 高極性溶劑 organic phasehttp:/ 附劑對(duì)極性分子的吸附能力和本身孔洞大小，以達(dá) 到油品脫硫的目的。 sh2 sorbent s sorbent ethttp:/ 的反應(yīng)，此技術(shù)提供了不消耗氫氣且低成本的另一種 選擇。 dbt氧化脫硫 氧化劑將燃料油中的含硫化合物氧化 sulfone

5、s 使用極性溶劑將sulfones從燃料油中萃取出來(lái) http:/ 並在離子液體中進(jìn)行化學(xué)氧化,達(dá)成脫硫的目的。此方法具有將溶劑萃取和化學(xué)氧化兩個(gè)除硫步驟在one-pot process達(dá)成脫硫之效果。優(yōu)點(diǎn)是提高脫硫之效率;另外使用離子液體替代傳統(tǒng)溶劑,可避免傳統(tǒng)有機(jī)溶劑使用時(shí)的揮發(fā)性污染及安全問(wèn)題 研究目的http:/ bmim+pf6-sample s/ppm s/ppm -low sulfur gas b 240 240 a 200 170 high sulfur gasb820820a730710-a: after treatment; b: before treatment.liqu

6、id/liquid extraction for sulfur removal from gasolinesshuguang zhang and z. conrad zhang* green chemistry, 2002, 4, 376379http:/ acn bmimpf6 bmimbf4不同有機(jī)溶劑對(duì)脫硫效率之影響 dbt in c16h34 ：有機(jī)溶劑2：1 氧化劑：h2o2 30% , acoh微波加熱 70http:/ so c4mimpf6 c8mimpf6不同離子液體對(duì)脫硫效率的影響 dbt in c16h34 ：室溫離子液體2：1 氧化劑：h2o2 30% , acoh微波

7、加熱 70http:/ 70j 80j 90j100jc4mimpf6在不同溫度下對(duì)脫硫效率的影響 dbt in c16h34 ：c4mimpf62：1氧化劑：h2o2 30% , acoh微波加熱http:/ 70j 80j 90j 100jc8mimpf6在不同溫度下對(duì)脫硫效率的影響 dbt in c16h34 ：c8mimpf62：1氧化劑：h2o2 30% , acoh微波加熱http:/ ch3cooh hcooh tfa不同催化劑對(duì)c4mimpf6脫硫效率的影響 dbt in c16h34 ：c4mimpf62：1氧化劑：h2o2 30% 微波加熱 70http:/ s0 ch3c

8、ooh hcooh tfa不同催化劑對(duì)c8mimpf6脫硫效率的影響 dbt in c16h34 ：c8mimpf62：1氧化劑：h2o2 30% 微波加熱 70http:/ %)one-ringaromatics(vol %)two-ringaromatics(vol %)poly-ringaromatics(vol %)sulfurcontent(ppm)desulfurizationyield(%)dieselbeforecontact81.3665 oxidizedwithc4mimpf6 /acoh83.019970oxidizedwithc8

9、mimpf6 /acoh84.38986oxidizedwithc4mimpf6 /tfa86.015676.5oxidizedwithc8mimpf6 /tfa0.083.887.4ods of oil with rtils at 900chttp:/ with bmim n(cf3so2)2/tfa40 ppmoxidized with omimpf6 /tfa30 ppmhttp:/ 其它極性溶劑還要好,而且有經(jīng)過(guò)氧化步驟的燃料油 脫硫的效率會(huì)比未經(jīng)過(guò)氧化步驟的燃料油高出8-10倍。在不同的催化劑中,脫硫效率tfahcoohac

10、oh。當(dāng)離子液體反應(yīng)一段時(shí)間後,其性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致 疏水性變差而降低脫硫的效率。http:/ a：非破壞性途徑 b：破壞性途徑 ssosoosooohohssohohsohcoohosohchosohcoohhttp:/ 2h2o2+ 2h2o oil phaseionic liquid phasessoso燃料油在離子液體中進(jìn)行溶劑萃取和化學(xué)氧化脫硫http:/ model light oil c4mimbf4 or acn model light oilh2o2acohc4mimpf6 or c8mimpf6 bilayer system trilayer systemr：氧化脫硫的反應(yīng)速率；k：氧化脫硫的速率常數(shù) ohacohohr2222khttp:/ thiolsdisulfidessulfidesthiophenes benzothiophenes dibenzothiophenes alkyldibenzothiophene benzonaphthothiophenes rshrssrrsr