CN102746874B - 一种离子液体用于fcc汽油氧化脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种离子液体用于FCC汽油氧化脱硫方法。采用的技术方案是:在FCC汽油体系中,以三氟乙酸咪唑盐类离子液体作催化剂,双氧水做氧化剂,控制反应温度在60~80℃,反应时间0.5小时~2小时。通过本发明FCC汽油脱硫率达到95%以上,硫含量降低到10ppm以下,达到欧Ⅴ排放标准。与其它脱硫技术相比,本发明常温常压进行,条件温和,可以在不改变燃油组分的情况下脱除其中的硫化物。
Description
技术领域
本发明属于化工催化及汽柴油脱硫领域,尤其涉及利用离子液体对FCC汽油进行催化氧化脱硫的方法。
背景技术
随着世界环保法规的日趋严格,炼油工业在生产和环保方面都面临着巨大的挑战。汽车拥有量的增多,排放的尾气量也明显增大。由于油品中硫的存在,对石油加工过程及其产品应用的危害是多方面的,如腐蚀金属设备、导致催化剂中毒、使用过程中污染环境等。硫还使油品中的不安定组分氧化,聚合形成胶状物质,从而直接影响油品的安定性,而且也影响油品对添加剂,如抗爆剂、抗氧化剂等的感受性,对油品质量产生重要影响。世界各国对油品中的硫含量提出了更严格的要求,低硫含量的清洁型油品的生产成为当务之急。目前,用于车用燃料油的多种脱硫技术,主要包括加氢脱硫、催化裂化脱硫、吸附脱硫、萃取脱硫、生物脱硫等,应用最多的脱硫方法为催化加氢,但加氢脱硫对汽油、柴油产品的深度脱硫效果并不理想。特别是浓度低于100ppm以下时,难以发挥作用。如汽油产品若进行深度加氢脱硫时,易使烯烃饱和,在消耗大量氢气的同时,还降低产品的辛烷值。针对新的燃油标准,国内外各石油公司正在积极研究与开发清洁燃料油的生产技术。
目前已有一些离子液体用于催化油品脱硫的专利及论文,但所用的离子液体大多是以硫酸氢根为阴离子,或者以磺酸官能团为阳离子,这无疑在脱除油品中原有硫化物的同时,引入了另一种类的含硫物,且无机酸酸性较大,对于设备及工艺要求较为苛刻,不符合绿色化工的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方法简单,无污染,催化剂易于分离且易于降解,使汽油质量达到欧V标准的催化裂化(FCC)汽油氧化脱硫方法。
本发明是通过如下技术方案实现的:一种离子液体用于FCC汽油氧化脱硫方法,步骤如下:在FCC汽油中,加入适量的离子液体和氧化剂,密封体系,在60~80℃下,开启搅拌,反应0.5~2小时,反应完毕,将混合物进行分离,取油相;所述的离子液体是三氟乙酸咪唑盐类离子液体。
上述的一种离子液体用于FCC汽油氧化脱硫方法,所述的三氟乙酸咪唑盐类离子液体是1-烷基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体,其结构式如下:
其中,n=2~8。即三氟乙酸咪唑盐类离子液体是:1-乙基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐;1-丙基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐;1-丁基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐;1-戊基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐;1-己基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐;1-庚基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐;1-辛基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐。
上述的一种离子液体用于FCC汽油氧化脱硫方法,所述的氧化剂是双氧水。
上述的一种离子液体用于FCC汽油氧化脱硫方法,离子液体和氧化剂的用量为:按体积比,离子液体 : FCC汽油=1 : 25~50,离子液体 : 氧化剂=1 : 0.5~2。
本发明的有益效果是:本发明在多种脱硫技术的基础上,针对FCC汽油、柴油,研究了以三氟乙酸咪唑盐类离子液体进行脱硫的技术。通过本发明的方法,可将FCC汽油中的硫含量降至10ppm以下,而不影响其它质量指标;使汽油质量升级到欧V标准。与其它脱硫技术相比,本发明过程简单,常温常压进行,条件温和,可以在不改变燃油组分的情况下脱除其中的硫化物,脱硫率达到95%以上,硫含量降低到10ppm以下,达到欧Ⅴ排放标准。
具体实施方式
模型油的配制:
模拟FCC汽油的制备:将1mL噻吩溶解于400 mL正辛烷中,配成S含量约为1000 ppm的模拟FCC汽油,馏程为60-200℃。
实施例1:1-乙基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体用于模拟FCC汽油脱硫方法
在反应釜中,以1-乙基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体作催化剂,加入量为模拟FCC汽油的1/25(体积比),加入与离子液体等体积的双氧水做氧化剂,控制反应温度在80℃,反应时间1小时。反应后的体系经过分离后,取油相,即为脱硫后的汽油。
以气相色谱测定油相中硫含量,得到脱硫率达到95%以上,硫含量降低到10ppm以下,达到欧Ⅴ排放标准。
实施例2:1-丁基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体用于模拟FCC汽油脱硫方法
在反应釜中,以1-丁基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体作催化剂,加入量为模拟FCC汽油的1/50(体积比),加入0.5倍离子液体体积的双氧水做氧化剂,控制反应温度在60℃,反应时间0.5小时,反应后的体系经过分离后,取油相,即为脱硫后的汽油。
以气相色谱测定油相中硫含量,脱硫率达到97%以上,模拟FCC汽油硫含量由初始浓度1000ppm降低到10ppm以下,达到欧Ⅴ排放标准。
实施例3 1-己基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体用于FCC汽油脱硫方法
在反应釜中,以1-己基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体作催化剂,加入量为FCC汽油(市购产品)的1/35(体积比),加入2倍离子液体体积的双氧水做氧化剂,控制反应温度在70℃,反应时间1.5小时,反应后的体系经过分离后,取油相,即为脱硫后的汽油。
以TS-2000紫外荧光硫测定仪测定油相中硫含量,脱硫率达到96%以上,硫含量降低到10ppm以下,达到欧Ⅴ排放标准。
脱硫后的FCC汽油的性能指标如辛烷值、馏程、饱和蒸汽压、色度等无明显改变。
实施例4: 1-庚基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体用于FCC汽油脱硫方法
在反应釜中,以1-庚基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体作催化剂,加入量为FCC汽油(市购产品)的1/40(体积比),加入1.5倍离子液体体积的双氧水做氧化剂,控制反应温度在75℃,反应时间2小时,反应后的体系经过分离后,取油相,即为脱硫后的汽油。
以TS-2000紫外荧光硫测定仪测定油相中硫含量,脱硫率达到96%以上,硫含量降低到10ppm以下,达到欧Ⅴ排放标准。
脱硫后的模拟FCC汽油的性能指标如辛烷值、馏程、饱和蒸汽压、色度等无明显改变。
Claims (1)
1.一种离子液体用于FCC汽油氧化脱硫方法,其特征在于步骤如下:在反应釜中,加入FCC汽油,以1-丁基-3-甲基-咪唑三氟乙酸盐离子液体作催化剂,按体积比,加入量为模拟FCC汽油的1/50,加入0.5倍离子液体体积的双氧水做氧化剂,控制反应温度在60℃,反应时间0.5小时,反应后的体系经过分离后,取油相,即为脱硫后的汽油。
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