吡咯烷酮類離子液體及利用其的油品脫硫方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及離子液體萃取技術領域，具體設及一種化咯燒酬類離子液體及利用其 的油品脫硫方法。
【背景技術】
[0002] 隨著汽車工業的迅猛發展，汽車尾氣造成的大氣污染問題日益嚴重，汽油中硫化 物燃燒生成的SOx是造成空氣污染和形成酸雨的主要污染物之一。因此，汽油的深度脫硫受 到越來越多的重視。世界各國對汽油中硫含量的要求日益嚴格，日本、歐盟和美國分別于 2008年、2009年和2014年要求汽油質量標準的含硫量降至lOiig/gW下。我國正在逐步與國 際水平接軌，并計劃于2018年全面實施GB17930-2013《車用汽油(V)》標準。
[0003] 目前，工業上燃料油脫硫的主要方法是催化加氨，其需要在高溫(〉300°〇、高壓(〉 4M化)下進行，通過該方法可W脫除汽油中硫醇、硫酸等簡單小分子有機硫化物，但對嚷吩 及其衍生物難W脫除。鑒于此，國內外積極研究與開發非加氨脫硫技術，包括生物脫硫(J 化zard Mater, 2014，280: 781-787)、吸附脫硫（Chem 化g J, 2015，259: 771-778)、氧 化脫硫（現代化工，2014,34(7):57-60)和萃取脫硫（J Taiwan Inst Chem 化g, 2014，45
[4] :1542-1548)等。
[0004] 與傳統有機溶劑相比，離子液體具有不揮發、不腐蝕，良好的物化性質和良好的溶 解性等優點，更適用于萃取過程，應用離子液體萃取脫硫具有良好的應用前景。中國發明專 利CN101982525A公開了一種用咪挫類離子液體脫除汽油中硫化物的方法，使用咪挫類離子 液體[BEIM]C1脫除汽油中的硫化物，脫硫率達55.19%。中國發明專利〔化010630468公開了 一種基于離子液體的油品脫硫方法，由咪挫類陽離子和一種中性或弱堿性的無機或者有機 陰離子組成的離子液體，脫硫效果達50%。由此可見，上述兩種離子液體的脫硫效果都較低， 脫硫效果不夠理想。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種制備過程簡單、反應條件溫和、可大規模生 產的化咯燒酬類離子液體及利用其的油品脫硫方法，脫硫率高、效果好。
[0006] 為解決上述巧術問題，本發明的實施例提供一種化咯燒酬類離子液體，其結構式 為：
制備步驟如下： (1) 室溫攬拌下，將濃鹽酸緩慢滴加至N-甲基化咯燒酬中，濃鹽酸和N-甲基化咯燒酬的 摩爾比為^2:1; (2) 加熱，逐步升溫至85~90 °C，反應48~7化； (3 )分別用乙酸和乙酸乙醋洗涂步驟(2 )所得產品2~4次，110~120°C下干燥至溶液抑為 6.8~7.5，冷卻后得到陽醒?](：1; (4)取金屬氯化物MCln與陽NMP]C1W摩爾比為0.5~2:1在80~90°(：下反應12~2地，得到 [HNMP]MCln+i。
[0007] 其中，所述金屬氯化物中的陽離子M+為化3+、化+或Zn2+。
[0008] 優選的，步驟（4)中，所述金屬氯化物為FeCl3,得到的化咯燒酬類離子液體為 [HNMP] FeCUo
[0009] 本發明實施例還提供一種利用上述的化咯燒酬類離子液體的油品脫硫方法，將化 咯燒酬類離子液體和油品混合，在萃取溫度為20~40°C、萃取時間為30~120min、萃取壓力常 壓下，脫除油品中的有機硫或無機硫。
[0010]其中，所述郵咯燒酬類離子液體和油品的體積比化：（1~5)。
[0011]進一步，所述油品為原油、燃料油或半成品油。
[0012]其中，油品脫硫后，所述化咯燒酬類離子液體在溫度60°C，真空度-0.085Mpa的條 件下干燥化后可再生。
[0013] 本發明的上述技術方案的有益效果如下： 1、本發明WN-甲基化咯燒酬制備離子液體陽NM門MCU，制備過程簡單，反應過程條件 溫和，可實現大規模工業化生產。
[0014] 2、本發明所使用的化晚類離子液體陽NM門FeCU萃取脫硫效果好，單次脫硫率可 達70%，多級萃取脫硫率可達90%W上。
[0015] 3、本發明的離子液體萃取后易于分離，離子液體再生條件簡單，可多次循環使用。
【具體實施方式】
[0016] 為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合具體實施 例進行詳細描述。
[0017] 本發明提供一種化咯燒剛類離子液體，其結構式為： 制備步驟如下：
(1) 室溫攬拌下，將濃鹽酸緩慢滴加至N-甲基化咯燒酬中，濃鹽酸和N-甲基化咯燒酬的 摩爾比為^2:1; (2) 加熱，逐步升溫至85~90 °C，反應48~7化； (3 )分別用乙酸和乙酸乙醋洗涂步驟(2 )所得產品2~4次，110~120°C下干燥至溶液抑為 6.8~7.5，冷卻后得到[HNMP]C1; (4)取金屬氯化物MCln與[HNMP]C1W摩爾比為0.5~2:1在80~90°C下反應12~24h，得到 [HNMP]MCln+i〇
[001引其中，所述金屬氯化物中的陽離子M+為Fe3+、化+或化2+。優選的，所述金屬氯化物為 化Ch，得到的化咯燒酬類離子液體為陽NM門化C14。
[0019]本發明還提供一種利用上述的化咯燒酬類離子液體的油品脫硫方法，將化咯燒酬 類離子液體和油品混合，在萃取溫度為20~40°C、萃取時間為30~120min、萃取壓力常壓下， 脫除油品中的有機硫或無機硫。
[0020] 優選的，所述化咯燒酬類離子液體和油品的體積比為1: (1~5)。
[0021] 所述油品為原油、燃料油或半成品油。
[0022] 油品脫硫后，所述化咯燒酬類離子液體在溫度60°C，真空度-0.085Mpa的條件下干 燥化后可再生。
[0023] 下面通過實施例詳細描述本發明： 實施例1:稱取0.1 mol N-甲基化咯燒酬放于250mLS頸燒瓶中，室溫下磁力攬拌，再用 滴液漏斗滴加0.15 mol濃鹽酸，整個滴加時間控制在30min，加料完畢后，逐步升溫至90 °C，反應4她，用乙酸和乙酸乙醋分別洗涂所得產品各=次，120°C下干燥，室溫下冷卻，得到 離子液體N-甲基化咯燒酬氯鹽陽NMP]C1。然后，FeCb和陽NMP]C1W摩爾比為1:1在80°C下 反應12h，得到N-甲基化咯燒酬氯化鐵離子液體。
[0024] 該離子液體用于嚷吩濃度為363化g/g(硫含量為1381yg/g)的模擬汽油進行脫硫 實驗，劑油體積比為1:1、萃取溫度30°C、萃取時間為60min，萃取后硫含量為40加 g/g，單級 萃取脫硫率為70.7%。
[0025] 實施例2:本實施例的反應條件與實施例1基本相同，區別在于:萃取時間為40min， 萃取后硫含量降低到427ug/g，脫硫率為69.1%。
[0026] 實施例3:本實施例的反應條件與實施例1基本相同，區別在于:萃取