離子液體的制備及在汽油脫硫中的應(yīng)用.pdf

1、隨著國家環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，生產(chǎn)低硫汽油是煉油行業(yè)在21世紀(jì)面臨的迫切任務(wù)。在我國，催化裂化(FCC)汽油占我國汽油生產(chǎn)總量的80％左右。若要實(shí)現(xiàn)汽油的低硫化，則必須降低FCC汽油中的硫含量。而傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)存在一次性投資大、操作費(fèi)用高等問題，因此開展FCC汽油脫硫新技術(shù)的研究是目前煉油行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。離子液體作為一種新型綠色環(huán)保溶劑，將其應(yīng)用到FCC汽油脫硫中具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文主要對離子液體的制備及其在汽油脫硫方面的應(yīng)用進(jìn)行研

2、究。
　　 首先，采用微波法合成了離子液體1-丁基-3-甲基四氟硼酸鹽([BMIM]BF4)，并對其進(jìn)行了紅外光譜表征。合成中間體1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Br)的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳合成工藝為：采用微波法合成，微波功率為320W，間歇反應(yīng)時(shí)間為100s，配料比為1.1:1，分批加入N-甲基咪唑。合成[BMIM]BF4的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳合成條件為：微波功率為320W，間歇反應(yīng)時(shí)間為360s，采用蒸餾水作溶劑

3、。紅外光譜結(jié)果進(jìn)一步表明，實(shí)驗(yàn)合成的離子液體是[BMIM]Br和[BMIM]BF4。同時(shí)采用一步合成法合成了鹽酸三乙胺鹽類離子液體，并對其溶解性和粘度進(jìn)行了研究。
　　 其次，考察1-丁基-3-甲基四氟硼酸鹽和鹽酸三乙胺鹽離子液體在汽油脫硫中的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 1.在離子液體[BMIM]BF4的作用下，氧化萃取法的脫硫率明顯高于直接萃取法。氧化萃取法脫硫的最佳條件為：劑油比v(IL)∶v(oil)=0.8，氧化

4、時(shí)間t=180min，溫度T=50℃，雙氧水的體積v=2.5mL，脫硫率達(dá)到87.1％。同時(shí)[BMIM]BF4有很好的重復(fù)使用性能，重復(fù)使用5次脫硫率幾乎不變。
　　 2.鹽酸三乙胺鹽離子液體的單因素脫硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果為：萃取溫度T=50℃，劑油比v(IL)∶v(oil)=0.08，萃取時(shí)間t=50min，反應(yīng)結(jié)束后靜置15min。
　　 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)對影響脫硫率的因素進(jìn)行評

5、價(jià)，得出劑油比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度是對脫硫率影響顯著的因素。然后采用響應(yīng)面法中的Box-Behnken設(shè)計(jì)對反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳反應(yīng)條件為：劑油比v(IL)∶v(oil)=0.1，反應(yīng)溫度T=54.38℃，反應(yīng)時(shí)間t=41.12min。在最佳反應(yīng)條件下的理論最佳脫硫率為96.18％，實(shí)際脫硫率為95.278％，比理論值稍低，證明實(shí)驗(yàn)所得模型非?？煽?。
　　 最后考察了鹽酸三乙胺離子液體在FCC汽油中的脫硫效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明