酸性离子液体和Na2WO4·2H2O催化

以酸性离子液体和Na₂WO₄·2H₂O组成的体系为催化剂，过氧化氢为氧化剂，将催化柴油中的噻吩硫氧化为砜类物质，并通过NMP将其萃取出来，同时考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对氧化脱硫反应的影响，得出最佳反应条件为：3 mL油样（含硫200 μg·g^_-1），1 g离子液体，0.021 g 钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）， 0.7 mL过氧化氢，反应温度323 K，反应时间3 h，萃取剂与柴油体积比为1∶1，此时样品中的硫可降低到23 μg·g^-1。反应结束后，可以通过简单的倾倒将油样和催化剂分离，催化剂重复使用5次，催化活性基本不变。     

离子液体脱除汽油中含硫化合物的研究

Brφnsted酸性吡咯烷酮离子液体N-甲基-2-吡咯烷酮氟硼酸盐([Hnmp]BF4)为萃取剂和催化剂,质量分数30%双氧水为氧化剂,将萃取脱硫和氧化脱硫相结合,对含有噻吩的模型油和FCC汽油进行萃取氧化脱硫研究。考察了氧与硫摩尔比、温度等对脱硫率的影响。结果表明:[Hnmp]BF4既是萃取剂又是催化剂,与H2O2作用产生的羟基自由基能将模型油中的噻吩和FCC汽油中的含硫化合物氧化,离子液体再生4次后脱硫性能开始下降,汽油的脱硫率达到82.7%。     

丝光沸石催化燃料油氧化深度脱硫及反应动力学

以噻吩/石油醚模拟油为原料,丝光沸石为催化剂,研究了双氧水催化氧化深度脱硫技术。考察了催化剂及其用量、氧化剂用量、反应温度和反应时间对脱硫效果的影响,以及氧化反应的动力学。在噻吩/石油醚模拟油10 mL、双氧水0.04 mL、丝光沸石0.03 g、氧化温度60℃的反应条件下,氧化90 mln得到的产物采用剂油比为1的甲醇在室温下萃取15 min,噻吩/石油醚模拟油中的噻吩含量由200 mg/L降至23.2 mg/L,脱硫率可达到88.4%。噻吩氧化过程为二级反应,其反应活化能为6 290 kJ/kg。     

过氧钼酸离子液体合成及催化性能

以N-甲基咪唑、氯代正辛烷、钼酸钠和过氧化氢为原料合成了3-辛基-1-甲基咪唑过氧化钼酸盐离子液体[C_8MIM]_2[Mo_2O_(11)],通过核磁氢谱、核磁碳谱、红外、元素分析对产物的结构进行表征。考察了该功能化离子液体对二苯并噻吩的催化氧化性能,通过单因素分析确定了萃取耦合催化氧化脱硫的最佳实验条件:萃取剂与模拟汽油的体积比1∶5,氧硫摩尔比6∶1,催化剂用量5 g/L模拟汽油,40℃下反应30 min。在此条件下能使起始硫含量为500μg/m L二苯并噻吩/异辛烷模拟汽油降低到10μg/m L以下,脱硫率高达98.83%。考察了该体系循环使用性能,经过16次重复使用,脱硫率仍在98.4%左右。     

FCC模拟汽油中氧化-萃取耦合脱硫研究

以二苯并噻吩(DBT)溶于正辛烷配制成FCC模拟汽油(硫质量分数为800μg/g),以杂多酸季铵盐[C16H33N-(CH3)3]3PMo12O40为催化剂,H2O2为氧化剂,离子液体[BMIM]BF4为萃取溶剂,考察了催化氧化时间、H2O2用量、催化剂用量及反应温度对FCC模拟汽油氧化萃取耦合脱硫的影响,并探讨了氧化萃取耦合脱硫的反应机理。结果表明:当催化氧化时间t=120 min,反应温度T=60℃,n(催化剂)/n(S)=0.05,n(H2O2)/n(S)=4,萃取剂[BMIM]BF4体积V=1 m L时,FCC模拟汽油脱硫率可达95.1%。[C16H33N(CH3)3]3PMo12O40/H2O2/[BMIM]BF4体系具有较好的循环使用能力,循环使用5次后脱硫率没有明显下降。     

离子液体在FCC汽油烷基化脱硫中的应用研究

制备了一种带—SO3H官能团的Brnsted酸性离子液体[SO3H-C6H4-CH2-mim]HSO4,应用于FCC汽油烷基化脱硫。结果表明,离子液体对噻吩类硫化物均有较好的脱除效果,脱硫率可达70%以上;离子液体催化大港FCC汽油烷基化脱硫反应的较佳工艺条件为:反应温度75℃,反应时间120 min左右,离子液体加入量10%,二烯烃加入量3%。在此条件下,离子液体可将大港FCC汽油中的总硫含量由186μg/g降至90μg/g,脱硫率51.6%,汽油收率96.1%,抗爆指数下降1.4个单位。     

催化裂化汽油氧化-萃取脱硫

采用催化裂化(FCC)汽油氧化-萃取深度脱硫工艺,考察了氧化反应条件、萃取剂的种类、萃取剂中的含水量以及剂油比对萃取脱硫效果的影响,并对氧化-萃取前后硫含量及类型硫进行了分析。结果表明:杂多酸/相转移剂/H2O2催化氧化体系是非常有效的氧化脱硫体系;随着油剂比、萃取剂含水量的增加,汽油的脱硫率下降,收率增加,在剂油比1∶1、溶剂的含水量10%条件下,汽油的脱硫率达到80%以上,收率97.5%以上;杂多酸/相转移剂/H2O2催化氧化体系对噻吩环被破坏电子效应强的苯并噻吩及甲基苯并噻吩类硫化合物有很好的反应活性,对电子效应弱的噻吩类硫化合物反应活性较低。     

用离子液体脱除燃料油中有机硫化物的研究

以咪唑类离子液体作为萃取脱硫剂,在正辛烷和甲苯的混合溶液中加入少量的噻吩构成油品模拟体系。采用正交实验,系统考察了单级萃取中温度、时间、剂油比以及离子液体碳数对脱硫效率的影响,得到了较优的脱硫条件:温度约60℃、萃取时间约40 min、剂油比为1∶1、侧链碳数为10。考察了多级脱硫效率以及离子液体的回收利用。结果表明,经过5级脱硫后,燃料油含硫可以达到欧Ⅲ标准,离子液体重复使用5次后,脱硫效率约降低了2%。回归得到了模拟油品中脱除噻吩的萃取动力学方程。该研究为基于离子液体的燃料油脱硫工艺提供了重要的基础。     

离子液体在萃取脱硫研究中的应用进展

论述了离子液体应用于燃料油萃取脱硫的发展历程,通过对比萃取脱硫、萃取耦合化学氧化脱硫、萃取联合催化氧化脱硫三种不同体系的脱硫机理与技术优势,探究了离子液体的萃取性、催化性、氧化性及其再生问题。阐述了离子液体在燃料油脱硫领域的发展趋势。     

基于离子液体的燃料油萃取脱硫过程

以咪唑类离子液体作为萃取脱硫剂,在正戊烷和甲苯的混合溶液中加入少量的噻吩构成油品模拟体系. 采用正交实验,系统考察了单级萃取中温度、时间、剂油比以及离子液体碳数对脱硫效率的影响,得到了较优的脱硫条件：温度约40℃,反应时间约50 min,剂油比为1:1,侧链碳数为10. 回归得到了模拟油品中脱除噻吩的萃取动力学方程. 该研究为基于离子液体的燃料油脱硫工艺提供了重要的基础.     

乙酸型离子液相转移催化剂氧化脱硫研究

利用离子液的合成原理将乙酸嫁接在甲基咪唑上合成乙酸型离子液,使离子液同时具有相转移催化剂和萃取剂的功能,阐明了离子液在模拟油氧化脱硫的反应历程,研究表明在反应温度为80℃,反应时间为30 min,模拟油、离子液和双氧水的量分别为10 mL时具有最佳的脱硫效果,模拟油中噻吩的脱除率可达到73%。     

直馏柴油络合萃取脱硫

分别采用络合剂FeCl3,AlCl3,TiCl4对产自盘锦慧丰的直馏柴油进行络合脱硫,结果表明:AlCl3的脱硫效果最好,络合剂用量为2 g时,脱硫率达到73.9%。通过实验得到在络合脱硫时,直馏柴油中的碱性氮含量减少,说明碱性氮消耗了络合剂,降低了络合剂的脱硫效果。本文采用自制脱氮剂LCH-28对盘锦慧丰直馏柴油进行脱氮,脱氮率达到90.0%。使用络合剂AlCl3对已脱氮的直馏柴油比未脱氮的直馏柴油脱硫率提高约5%~10%。为了取得更好的脱硫效果,采用络合剂AlCl3和三种萃取剂95%乙醇,甲醇,DMF进行复配。结果表明:以40 g柴油为基准,LCH-28的剂油比为1:200,AlCl3用量为2 g,95%乙醇用量为0.25 mL,在反应时间为20 min,反应温度为50℃的工艺条件下,对直馏柴油的脱硫率达到83.4%。     

HPW/HY-SBA-15催化剂的制备及氧化脱硫性能研究

采用后合成法合成了HY-SBA-15复合分子筛,并以其为载体,负载不同比例的磷钨酸(HPW)制备催化剂.用XRD对HY-SBA-15复合分子筛及HPW/HY-SBA-15催化剂进行了表征,结果表明:适量磷钨酸的引入并没有改变复合分子筛的介孔结构,但会使其衍射峰的强度有所降低.以硫含量为500 μg/g模拟油进行氧化脱硫反应,考察了反应温度、反应时间、磷钨酸负载比例、剂油比、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响.研究结果表明:磷钨酸的负载量为20％(质量分数),活化温度为300℃时的HPW/HY-SBA- 15催化剂效果最好,在模拟油用量为30 mL,反应温度50 ℃,反应时间90 min,剂油比(催化剂与模拟油的质量比)为0.02,n(H2O2)∶n(S)=8,无水乙醇用量3 mL的条件下,脱硫率可达95.7％.     

离子液体对高酸值油脂的催化酯化降酸效果研究

以制备的1-丙基磺酸-3-甲基咪唑对甲苯磺酸（[MIMPS][C₇H₇O₃S]）离子液体为催化剂结合自行设计的反应装置，对高酸值酸化油进行酯化降酸试验，考察了甲醇通入量、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对酸化油转化率和预酯化油酸值的影响，并考察了催化剂的重复使用性能。对离子液体的红外光谱分析结果表明制备的离子液体符合反应产物化学结构特征；热稳定性分析表明该离子液体在200℃以下具有较好的稳定性。通过单因素与正交试验确定最佳工艺条件：酸化油50 g、甲醇通入量0.99 mL/min、催化剂用量（以酸化油质量计）2.5%、反应时间3 h、反应温度105℃，在此条件下转化率可达98.42%，酸值由120 mg/g变为1.9 mg/g。油脂酯化降酸后酸值达到后续酯交换制备生物柴油酸值小于4 mg/g的指标要求。催化剂重复使用9次，转化率仍保持在75%以上，说明酸性离子液体催化剂对高酸值原料酯化降酸有很好的催化活性且具有良好的稳定性。     

酸性离子液体[Hnmp]HSO_4在模拟汽油脱硫中的应用研究

制备了酸性离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnmp]HSO_4,以其同时作为催化剂和萃取剂,H_2O_2作为氧化剂,用于氧化萃取脱除模拟汽油中硫化物的研究,采用单因素实验,优化了模拟汽油脱硫的工艺条件。研究表明,当氧化剂H_2O_2的用量为n(H_2O_2)/n(S)=6,反应时间为60 min,反应温度为50℃,离子液体用量为V([Hnmp]HSO_4):V(模拟汽油)=0.3时,模拟汽油的脱硫率可达98.5%。离子液体[Hnmp]HSO_4回收重复使用6次后,脱硫率无明显降低。     

W改性SiO2催化剂催化氧化脱除苯并噻吩的性能

采用溶胶-凝胶法制备了W改性SiO2催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、N2吸附(BET)、扫描电镜(SEM)等方法对催化剂进行表征。以苯并噻吩(BT)/石油醚模拟油为原料、H2O2为氧化剂,研究了催化剂催化氧化脱硫性能,考察了溶剂及用量、反应温度、氧化剂用量、催化剂用量、反应时间对苯并噻吩脱硫率的影响。结果表明,催化剂中W以WO3晶相存在,引入W后催化剂的比表面积有所降低。在模拟油原料20 mL、催化剂用量0.04 g、H2O2/S摩尔比8、乙腈/模拟油体积比0.3∶1、65℃下反应60 min时,模拟油脱硫率可达99.6%。     

MoO2/g-C3N4催化剂的制备及其氧化脱除模拟油中的硫化物

采用高温煅烧MoO₂和g-C₃N₄混合物制备了不同MoO₂含量的MoO₂/g-C₃N₄催化剂。采用X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和N₂吸附脱附对催化剂的结构和性能进行了表征。以MoO₂/g-C₃N₄作为催化剂,H₂O₂为氧化剂,离子液体为萃取剂研究了反应体系的氧化脱硫性能。这项研究中考察了不同煅烧温度下制得的催化剂、负载量、氧化剂使用量、催化剂加入量、反应温度、萃取剂使用量、反应时间、硫化物类型等不同反应参数对脱硫率的影响。结果表明,在H₂O₂的使用量为0.2mL,MoO₂/g-C₃N₄加入量为0.03g,1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯离子液体1.0mL,反应温度为70℃,反应时间60min的最佳工艺条件下,24%-MoO₂/g-C₃N₄催化剂脱硫率可以达到94.8%,催化剂循环使用5次后活性没有明显下降。此外,研究了MoO₂/g-C₃N₄在离子液体中的催化氧化反应机理。     

离子液体在汽油烷基化脱硫中的研究

制备了一种带－SO3 H官能团的Brφnsted酸性离子液体[ SO3 H－Bmim] HSO4,应用于模拟汽油烷基化脱硫的研究。结果表明：在反应温度45℃,反应时间120 min的条件下,离子液体复合催化剂对噻吩有较好的脱除效果,脱硫率可达75．1％;单烯烃能与噻吩发生烷基化反应而使脱硫率有所升高;芳烃的存在会导致脱硫率降低。