CN102660318A - 一种燃油脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃油脱硫方法，包括：步骤一脱硫耦合物的制备：将离子液体与活性炭均匀混合，即得脱硫耦合物；步骤二脱硫：在待脱硫的燃油中加入脱硫耦合物，恒温搅拌脱硫，静置分层，取上层清液即为脱硫后燃油，下层为吸附硫化物的脱硫耦合物。本发明提供的一种燃油脱硫方法脱硫效率高、成本低，绿色环保，适于工业应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃油脱硫方法，特别涉及一种利用离子液体与活性炭耦合体系对燃油脱硫的方法。
背景技术
化石燃料由于具有较高的能效和较低的价格仍然是当今世界上主要的一次能源。然而，燃油中主要存在噻吩等简单小分子有机硫化物。目前应用的燃油燃烧所产生的有害气体对环境造成了严重污染，特别是含硫汽油的燃烧会增加SO2等有害气体的排放量,是造成我国大气环境污染及酸雨不断加剧的主要原因。随着石油工业和汽车工业的迅速发展,汽车尾气造成的环境污染问题日益严重。汽油和柴油中的硫化物燃烧生成的SOx是汽车尾气中的主要污染物之一。近年来世界各国对燃油中的硫含量都提出了严格的要求。因此,开发有利于环境保护的低硫燃油和燃油脱硫技术已成为当今世界炼油工艺的核心,是工业界和学术界共同关注的焦点。建立快速高效的燃油脱硫技术的研究与推广刻不容缓。
离子液体是近年来新兴的一种绿色液体材料，它作为有机熔盐，具有不挥发、热稳定性高、电化学窗口和功能化设计等诸多令人注目的特性，已在能源和环境领域得到广泛的关注和取得重要研究进展。目前离子液体广泛应用于燃油脱硫和烟气脱硫。离子液体对于燃油脱硫的作用主要是萃取作用；而离子液体对二氧化硫气体的脱除为吸附作用，与活性炭吸附脱硫机理相似；二者在作用机制和脱硫应用方面存在很大的差别。
活性炭吸附法在燃料油脱硫中有着广泛的应用前景。活性炭由于具有较大的比表面积和丰富的孔道结构，成为广泛使用的催化剂载体和吸附剂，广泛应用于化学和石化工业中。
目前应用的燃油燃烧所产生有害气体，特别是汽车尾气造成的SO2等污染问题日益严重。燃油中二硫化物等可通过常规的工艺脱除，但噻吩类硫化物难以脱除，脱硫效率低，是燃油脱硫急待解决的关键问题。
发明内容：
发明目的：本发明的目的是提供了一种效率高的燃油脱硫方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种燃油脱硫方法，包括以下步骤：
（1）脱硫耦合物的制备：将离子液体与活性炭均匀混合，即得脱硫耦合物；
（2）脱硫：在待脱硫的燃油中加入脱硫耦合物，恒温搅拌脱硫，静置分层，取上层清液即为脱硫后燃油，下层为吸附硫化物的脱硫耦合物。
作为本发明燃油脱硫方法的改进，步骤（1）中，所述离子液体为1-乙基-1-甲基-咪唑-二乙基磷酸盐或1，3-二甲基-咪唑-二甲基磷酸盐；所述离子液体与活性炭的质量比为1：（0.5-3），优选1:1；从而使脱硫效率进一步提高。
作为本发明燃油脱硫方法的进一步改进，步骤（2）中，脱硫温度为25-35℃，搅拌时间为10-20min；从而使脱硫效率进一步提高。
作为本发明燃油脱硫方法的进一步改进，还包括回收步骤，将步骤（2）中得到的吸附硫化物的脱硫耦合物加热减压蒸馏，回收脱硫耦合物及硫化物；所述回收步骤中，加热温度为280-330℃；脱硫耦合物可以重复用于燃油脱硫，从而进一步降低了成本。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明提供的燃油脱硫方法脱硫效率高、成本低，绿色环保，适于工业应用。
本发明提供的燃油脱硫方法脱硫效率高。本发明针对现有燃油脱硫效率低的缺陷，利用离子液体络合脱硫、活性炭吸附脱硫的特性，采用离子液体与活性炭耦合，使燃油脱硫效率大大提高。本发明提供的燃油脱硫方法一级脱硫率比离子液体和活性炭单独使用的一级脱硫率分别提高了17.79％和13.37％；五级脱硫后本方法几乎可以完全脱除汽油中的硫。
本发明提供的燃油脱硫方法工艺成本低。本发明利用的离子液体和活性碳价格低廉，成本较低；并且本发明还提供了回收脱硫耦合物及含硫化合物的方法，含硫化合物可作为高值化工原料，进一步降低了成本。
本发明提供的燃油脱硫方法绿色环保。本发明通过构建离子液体与活性炭的高效脱硫耦合物进行燃油脱硫，不产生废料，节省了能源，避免了对环境的污染，同时减少了燃油燃烧造成的环境的污染。
具体实施方案
实施例1模拟油样脱硫
步骤如下：
（1）模拟油样准备：称取0.0184g二苯并噻吩溶于100mL正庚烷中配置成0.1mmol/L的模拟油样；
（2）脱硫耦合物的制备：将离子液体1-乙基-1-甲基-咪唑-二乙基磷酸盐与活性炭混合即得脱硫耦合物，所述1-乙基-1-甲基-咪唑-二乙基磷酸盐与活性炭的质量比为1:1；
（3）脱硫：在待脱硫的模拟油样中加入脱硫耦合物，25℃-35℃下搅拌20min后，静置10min，模型汽油与脱硫耦合物清晰分层，取上层清液即为脱硫后模型汽油。再重复上述操作四次。
结果显示，五级脱硫后本硫耦合物几乎可以完全脱除汽油中的硫，脱硫率97.5％。
实施例2离子液体与活性炭不同质量比对模拟油样脱硫率的影响
本实施例的脱硫过程和相应参数与实施例1基本相同，所不同的是所述1-乙基-1-甲基-咪唑-二乙基磷酸盐与活性炭的质量比分别选择1:0.5、1:2、1:3，考察离子液体与活性炭不同质量比对模拟油样脱硫率的影响。
表1离子液体与活性炭不同质量比对模拟油样脱硫率的影响
实施例3不同脱硫剂对模拟油样一级脱硫率的比较
本实施例的脱硫过程和相应参数与实施例1基本相同，所不同的是步骤（3）中，分别使用1-乙基-1-甲基-咪唑-二乙基磷酸盐、活性炭以及脱硫耦合物（1-乙基-1-甲基-咪唑-二乙基磷酸盐与活性炭的质量比为1:1）对模拟油样脱硫，考察不同脱硫剂对模拟油样的一级脱硫率。
表2不同脱硫剂对模拟油样的一级脱硫率
由表2可知，耦合体系脱硫率比离子液体和活性炭单独使用时脱硫率分别提高了17.79％和13.37％，使用耦合体系使脱硫效率大大提高。
实施例4脱硫耦合物及硫合物的回收
将实施例1中所述的下层吸附硫化物的脱硫耦合物在280°C条件下减压蒸馏，使耦合体系活性炭吸附的硫化物和离子液体络合的硫化物蒸馏出去。由于在此温度下活性炭和离子液体都保持稳定，不会发生物理化学的变化，因此脱除硫的耦合体系可以在此条件下回收利用。冷凝收集二苯并噻吩等硫化物及脱硫偶合物。
实施例5
本实施例的脱硫过程和相应参数与实施例1基本相同，所不同的是使用1，3-二甲基-咪唑-二甲基磷酸盐作为离子液体与活性炭混合制备脱硫偶合物，并对模拟油样脱硫。
实施例6汽油脱硫
本实施例的脱硫过程和相应参数与实施例1基本相同，所不同的是被脱硫燃油为汽油。
实施例7柴油脱硫
本实施例的脱硫过程和相应参数与实施例1基本相同，所不同的是被脱硫燃油为柴油，所述脱硫耦合物为1-乙基-1-甲基-咪唑-二乙基磷酸盐与活性炭2:1混合。
Claims (8)
1.一种燃油脱硫方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）脱硫耦合物的制备：将离子液体与活性炭均匀混合，即得脱硫耦合物；
（2）脱硫：在待脱硫的燃油中加入脱硫耦合物，恒温搅拌脱硫，静置分层，取上层清液即为脱硫后燃油，下层为吸附硫化物的脱硫耦合物。
2.根据权利要求1所述的燃油脱硫方法，其特征在于：步骤（1）中，所述离子液体为1-乙基-1甲基-咪唑-二乙基磷酸盐或1，3-二甲基-咪唑-二甲基磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的燃油脱硫方法，其特征在于：步骤（1）中，所述离子液体与活性炭的质量比为1：（0.5-3）。
4.根据权利要求3所述的燃油脱硫方法，其特征在于：步骤（1）中，所述离子液体与活性炭的质量比为1:1。
5.根据权利要求1所述的燃油脱硫方法，其特征在于：步骤（2）中，脱硫温度为25-35℃。
6.根据权利要求1所述的燃油脱硫方法，其特征在于：步骤（2）中，搅拌时间为10-20min。
7.根据权利要求1所述的燃油脱硫方法，其特征在于：还包括回收步骤，将步骤（2）中得到的吸附硫化物的脱硫耦合物加热减压蒸馏，回收脱硫耦合物及硫化物。
8.根据权利要求7所述的燃油脱硫方法，其特征在于：所述回收步骤中，加热温度为280-330℃。
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| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 212028 Zhenjiang, Dantu Metro Industrial Park Rui East Road, No. 9 Patentee after: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Address before: 212003 Zhenjiang City, Jiangsu province dream Creek Road, No. 2 Patentee before: Jiangsu University of Science and Technology |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150415 |