離子液體中類Fenton體系催化氧化燃油脫硫的研究.pdf

1、目前，燃油燃燒所產(chǎn)生的廢氣帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，因此燃油的深度脫硫引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，相應(yīng)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)紛紛出臺(tái)限制燃油中的硫含量；然而，由于空間位阻效應(yīng)，傳統(tǒng)的加氫脫硫工藝很難將芳香性硫化物，如二苯并噻吩(DBT)及其烷基取代衍生物等脫除。近年來(lái)，以過(guò)氧化氫(H2O2)為氧化劑的萃取耦合催化氧化脫硫體系成為研究的熱點(diǎn)。
　　 本論文選取苯并噻吩(BT)，二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)為模型硫化物，并

2、將類Fenton體系與離子液體相結(jié)合，研究了離子液體中萃取耦合催化氧化脫硫方法在燃油深度脫硫中的應(yīng)用。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.合成了[bmim]BF4，[omim]BF4，[bmim]PF6，[omim]PF6四種咪唑類離子液體以及Et3NHCl/FeCl3，Et3NHCl/CuCl2，Et3NHCl/ZnCl2，Et3NHCl/CoCl2，Et3NHCl/SnCl2，Et3NHCl/CrCl3，[(C10H21)

3、2(CH3)2N]-Cl/FeCl3，[(C8H17)3CH3N]C1/FeCl3八種季銨類離子液體，并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的表征。
　　 2.考察了由Co2+，Cu2+，Ni2+，Mn2+，Cr3+，F(xiàn)e3+和H2O2組成的類Fenton試劑在離子液體中催化氧化燃油脫硫的效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無(wú)水FeCl3/H2O2/[bmim]BF4脫硫體系的脫除效果最好，模擬油中DBT的脫除率可達(dá)96.1％，其結(jié)果優(yōu)于僅使用離子液體萃取脫硫(28.5

4、％)或不加離子液體的催化氧化脫硫(7.3％)。當(dāng)將H2O2分四次平均添加到脫硫體系中時(shí)，模擬油中的硫含量能夠從500 ppm降低到5 ppm。該脫硫體系在循環(huán)使用5次后，活性沒(méi)有明顯的降低。此外，論文討論了離子液體中類Fenton試劑催化氧化燃油脫硫的作用機(jī)理。
　　 3.研究了不同類Fenton離子液體的萃取脫硫及萃取氧化脫硫活性。以Et3NHCl/FeCl3離子液體為研究對(duì)象，30℃下，僅5 min便可達(dá)到深度脫硫的目的。考

5、察了反應(yīng)溫度，H2O2和DBT的物質(zhì)的量之比以及離子液體用量對(duì)脫硫活性的影響。通過(guò)控制H2O2的添加方式，不但能夠降低離子液體的用量，同時(shí)還能夠達(dá)到深度脫硫的目的。該脫硫體系在循環(huán)使用6次后，脫硫活性略有降低。
　　 4.運(yùn)用高效液相色譜(HPLC)證實(shí)了[bmim]BF4和Et3NHCl/FeCl3兩種離子液體與模擬油幾乎不互溶，解決了燃油與離子液體互溶性的問(wèn)題。
　　 5.考察了以上兩種不同脫硫體系對(duì)真實(shí)汽油中硫化物