一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及燃油氧化脫硫，特指一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法。本發(fā)明是一種以鐵氰根為陰離子的離子鹽或者離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，該方法所用的催化劑陽離子部分為有機(jī)基團(tuán)，陰離子為鐵氰根，氧化劑為雙氧水，中性離子液體為萃取劑，對(duì)油品中的噻吩類含硫化合物進(jìn)行脫除。本發(fā)明與已有的含鐵催化劑相比，該催化劑可活化較低濃度的雙氧水（1wt%-10wt%），且活化效率高，雙氧水的分解率低。
【專利說明】一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氧化脫硫，特指鐵基配位型離子液體催化低濃度雙氧水氧化燃油脫硫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界人口的劇增和生活水平的不斷提高，世界能源需求量持續(xù)增大，但是油品中卻含有大量的硫化合物，含硫化物燃油燃燒后存在著嚴(yán)重的危害；一方面造成了嚴(yán)重的大氣污染，含硫化合物在燃燒后會(huì)生成硫氧化物SOx是環(huán)境主要的污染源，是大氣污染及形成酸雨的直接原因之一；燃油中含硫增加了汽車尾氣中有害物質(zhì)的排放量，并對(duì)顆粒物的排放有明顯促進(jìn)作用；另一方面造成設(shè)備腐蝕及催化劑中毒，燃油中硫化物燃燒生成的SOx不僅會(huì)加速發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕與磨損，同時(shí)會(huì)使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理裝置中的貴金屬催化劑發(fā)生不可逆中毒，因此必須采取有效的措施脫除燃油中的硫化物。
[0003]目前工業(yè)上的柴油脫硫工藝主要用加氫脫硫技術(shù)(HDS)，這種脫硫技術(shù)對(duì)無機(jī)硫和簡單的有機(jī)硫化合物如:硫醇、硫醚類脫除效果較好；但是，對(duì)于苯并噻吩類硫化物，尤其是二苯并噻吩以及它的衍生物，由于位阻效應(yīng)，加氫脫硫方法很難將它們除去；要想達(dá)到深度脫硫目的，現(xiàn)有的加氫脫硫技術(shù)必須有更苛刻的反應(yīng)條件，如增加壓力和反應(yīng)溫度，增加氫氣消耗量，需要昂貴的催化劑等，這將導(dǎo)致加氫技術(shù)的設(shè)備投資增加，操作費(fèi)升高，使燃油成本大幅度上升，所以尋找一種可以替代HDS的脫硫工藝顯得尤為迫切。
[0004]氧化脫硫(ODS)技術(shù)可以在較低的溫度和壓力下進(jìn)行，不耗費(fèi)氫氣，設(shè)備投資少，并能夠有效的脫除加氫脫硫難以脫除的噻吩類硫化物；目前所報(bào)道的氧化脫硫體系中，所用到氧化劑為雙氧水的濃度大多為30%，本發(fā)明采用的催化劑可以活化濃度低于10%的雙氧水，可以減小高濃度雙氧水在運(yùn)輸過程中發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，而低濃度雙氧水對(duì)人體的傷害也比高濃度雙氧水的傷害小的多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是一種以鐵氰根為陰離子的離子鹽或者離子液體催化氧化燃油脫硫的方法；本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，操作簡便，能有效的脫除油品中的硫化物。
[0006]本發(fā)明主要的操作步驟:
I)常溫常壓下，在反應(yīng)器中注入燃料油和中性離子液體，其中燃料油和離子液體的體積比20:1至1: 1，加入催化劑攪拌溶解，再加入lwt%-10wt%的雙氧水，反應(yīng)0.5 h-8 h，反應(yīng)溫度在30°C _80°C，其中，催化劑與含硫化合物的摩爾比在1:8至2:1，雙氧水與含硫化化物的摩爾比為2:1至4:1。
[0007]所述的含硫化合物為噻吩類硫化物，可以被氧化為其相應(yīng)的砜類。
[0008]2)反應(yīng)結(jié)束后，由于離子液體和油品呈現(xiàn)兩相，通過簡單的傾倒即可分離油品。
[0009]3)催化劑和離子液體可以整體循環(huán)利用。
[0010]本發(fā)明使用的催化劑陽離子選自季銨陽離子、咪唑陽離子、吡啶陽離子或季鱗陽離子，陰離子選自鐵氰根Fe(CN)6'其結(jié)構(gòu)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，以雙氧水為氧化劑，中性離子液體為萃取劑，采用催化劑催化氧化燃油中的含硫化合物，其特征在于:催化劑的陰離子為鐵氰根。
2.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:所述的含硫化合物為噻吩類硫化物。
3.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:燃油和離子液體的體積比20:1至1:1。
4.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:催化劑與含硫化合物的摩爾比在1:8至2:1，雙氧水與含硫化化物的摩爾比為2:1至4:1。
5.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:催化劑的陽離子為季銨陽離子、咪唑陽離子、吡啶陽離子或季鱗陽離子；其結(jié)構(gòu)式分別為:
6.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:所選用雙氧水的質(zhì)量百分比濃度為lwt%-10wt%。
7.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:油品的含硫量在5ppm~1000ppm之間。
8.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:所述中性離子液體為[C4mim]BF4> [C4mim]PF6> [C8mim]BF4 或[C8mim]PF6。
9.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:反應(yīng)溫度在 30°C -80°C。
10.如權(quán)利要求1所述的一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法，其特征在于:反應(yīng)時(shí)間在 0.5 h-8 h0
【文檔編號(hào)】C10G27/04GK103992814SQ201410231387
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】蔣偉, 朱文帥, 張銘, 熊君, 荀蘇杭, 巢艷紅, 尹盛, 李華明 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)