一種氧化-萃取耦合進(jìn)行油品脫硫的方法
【專利摘要】一種利用氧化-萃取耦合進(jìn)行油品脫硫的方法，以磺酸基烷基咪唑、磺酸基烷基吡啶、磺酸基烷基季胺及磺酸基烷基季磷類離子液體的一種或幾種的混合物為反應(yīng)介質(zhì)、催化劑和萃取劑，以H2O2和NaClO為氧化劑，將油品中的含硫化合物氧化成相應(yīng)的砜和亞砜類化合物，被萃取進(jìn)入極性強(qiáng)的離子液體相而脫除。該過程以離子液體為溶劑和萃取劑，具有溶解性好、操作條件溫和、低蒸汽壓、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)。而且對環(huán)境沒有污染，是一種高效、綠色的脫硫方法。
【專利說明】—種氧化-萃取耦合進(jìn)行油品脫硫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油品中硫化物的脫除技術(shù)，尤其是一種基于功能化離子液體的二苯并噻吩(DBT)脫除技術(shù)，具體地說是一種利用氧化-萃取進(jìn)行油品脫硫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二苯并噻吩(DBT)及其衍生物是重油、減壓餾分油及渣油中的主要含硫化合物，含硫化合物燃燒所生成的含硫氧化物(so2、so3 )是造成酸雨的主要原因。隨著環(huán)保要求的不斷提高，油品中硫化物的含量要求也越來越嚴(yán)格，美國2006年汽油中硫含量降至15Ug/g，歐洲環(huán)境法規(guī)定到2009年降至10 U g/g。生產(chǎn)硫含量低于1X10—6的超低硫燃油已成為當(dāng)今石油工業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。目前，最常用的脫硫技術(shù)是加氫脫硫，但為了生產(chǎn)超低硫汽油，加氫脫硫必須提高溫度和壓力，這將大大增加煉油成本和設(shè)備成本。氧化-萃取脫硫技術(shù)具有操作條件溫和、成本低、污染較輕、DBT脫除效率高等優(yōu)點(diǎn)，被稱為面向21世紀(jì)的綠色脫硫工藝。新型催化劑和萃取劑的研究和開發(fā)是實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的關(guān)鍵。
[0003]離子液體是一類由特定陰離子和陽離子構(gòu)成的，在室溫狀態(tài)下呈液態(tài)的物質(zhì)。離子液體具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、可設(shè)計(jì)性、蒸汽壓低和可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是替代揮發(fā)性有機(jī)溶劑的“綠色溶劑”。近年來，對采用離子液體脫除油品中的DBT進(jìn)行了大量的研究。但是，操作條件苛刻、脫硫效率較低是限制其應(yīng)用的關(guān)鍵問題。功能化離子液體是指在離子液體的陰離子或陽離子中引入特定官能團(tuán)，賦予其特殊的物化性能。研究發(fā)現(xiàn)，特定官能團(tuán)的引入能夠極大的提高離子液體的催化性能和萃取性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明開發(fā)了一種對油品中DBT進(jìn)行氧化-萃取脫硫的新方法。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
將功能化離子液體加入到含硫油品中，之后加入氧化劑進(jìn)行脫硫，攪拌反應(yīng)；反應(yīng)完成后，液體靜止分層，分別為離子液體層和油品層，分離出油品層，得脫硫后的油品。
[0006]所述功能化離子液體與油品的質(zhì)量比為1/5 - 5/1 ;所述氧化劑的加入量與油品質(zhì)量的為1/20 - 1/1 ;油品中硫的含量為500 - 1600 ppm。
[0007]所述氧化劑為H2O2和/或NaCIO。
[0008]所述功能化離子液體陽離子為磺酸基烷基咪唑基團(tuán)、磺酸基烷基吡啶基團(tuán)、磺酸基烷基季胺基團(tuán)及磺酸基烷基季磷基團(tuán)離子液體的一種或幾種的混合物。
[0009]所述功能化離子液體的陽離子為磺酸基烷基咪唑基團(tuán)、磺酸基烷基吡啶基團(tuán)、磺酸基烷基季胺基團(tuán)及磺酸基烷基季磷基團(tuán)中的一種，陰離子為無機(jī)或者有機(jī)的中性或酸性陰離子。
[0010]所述陰離子為NTf^或HSO4'
[0011]氧化-萃取溫度范圍為25 V~60°C，反應(yīng)時(shí)間為1-5小時(shí)。
[0012]油品中的硫?yàn)槎静⑼俜浴0013]分離出的離子液體層用溶劑萃取，減壓蒸餾除去溶劑，離子液體可以循環(huán)使用。
[0014]本發(fā)明中使用的功能化離子液體的陽離子為磺酸基烷基咪唑，磺酸基烷基吡啶，磺酸基烷基季胺及磺酸基烷基季磷類中的一種，陰離子為無機(jī)或者有機(jī)的中性或酸性陰離子，如 NTf2'HSO4-等。
[0015]本發(fā)明以陽離子為磺酸基烷基咪唑基團(tuán)、磺酸基烷基吡啶基團(tuán)、磺酸基烷基季胺基團(tuán)及磺酸基烷基季磷基團(tuán)離子液體的一種或幾種的混合物為反應(yīng)介質(zhì)、催化劑和萃取劑，以H2O2和NaClO為氧化劑，開發(fā)一種對油品中DBT進(jìn)行氧化-萃取脫硫的新方法，其將油品中的含硫化合物氧化成相應(yīng)的砜和亞砜類化合物，被萃取進(jìn)入極性強(qiáng)的離子液體相而脫除。該過程以離子液體為溶劑和萃取劑，具有溶解性好、操作條件溫和、低蒸汽壓、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)。而且對環(huán)境沒有污染，是一種高效、綠色的脫硫方法。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
將2 g [EimC4SO3H]NTf2加入到2 g含硫(二苯并噻吩)1600 ppm的模擬油品(DBT溶于正辛烷)中，之后再加入I g H2O2 (質(zhì)量含量30%),磁力攪拌3 h后，靜置、分層，用氣相色譜儀進(jìn)行檢測，油品中的硫含量降為17 ppm。使用完畢后，分離出模擬油層，離子液體層用溶劑萃取，減壓蒸餾除去溶劑，離子液體可以循環(huán)使用。
[0017]實(shí)施例2
將2 g [EimC4SO3H]NTf2加入到2 g含硫(二苯并噻吩)1600 ppm的模擬油品(DBT溶于正辛烷)中，之后再加 入0.1 g H2O2 (30%),磁力攪拌3 h后，靜置、分層，用氣相色譜儀進(jìn)行檢測，油品中的硫含量降為92 ppm。使用完畢后，分離出模擬油層，離子液體層用溶劑萃取，減壓蒸餾除去溶劑，離子液體可以循環(huán)使用。
[0018]實(shí)施例3
將I g [EimC4SO3H]NTf2加入到2 g含硫(二苯并噻吩)1600 ppm的模擬油品(DBT溶于正辛烷)中，之后再加入0.4 g NaClO,磁力攪拌3 h后，靜置、分層，用氣相色譜儀進(jìn)行檢測，油品中的硫含量降為30ppm。
【權(quán)利要求】
1.一種利用氧化-萃取耦合進(jìn)行油品脫硫的方法，其特征在于: 將功能化離子液體加入到含硫油品中，之后加入氧化劑進(jìn)行脫硫，攪拌反應(yīng)；反應(yīng)完成后，液體靜止分層，分別為離子液體層和油品層，分離出油品層，得脫硫后的油品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述功能化離子液體與油品的質(zhì)量比為1/5 - 5/1 ;所述氧化劑的加入量與油品質(zhì)量的為1/20 - 1/1 ;油品中硫的含量為100 - 1600 ppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述氧化劑為H2O2和/或NaCIO。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于:所述功能化離子液體的陽離子為磺酸基烷基咪唑基團(tuán)、磺酸基烷基 吡啶基團(tuán)、磺酸基烷基季胺基團(tuán)及磺酸基烷基季磷基團(tuán)中的一種，陰離子為無機(jī)或者有機(jī)的中性或酸性陰離子。
【文檔編號】C10G27/12GK103602346SQ201310571597
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】李長平, 李珂珂, 李東霞 申請人:大連杰信生物科技有限公司