一種離子液體催化氧化燃油脫硫的方法
【專利摘要】本發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基團，陰離子為鐵氰根，氧化劑為雙氧水，中性離子液體為萃取劑，對油品中的噻吩類含硫化合物進行脫除。本發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
【技術領域】
[0001]本發明涉及氧化脫硫，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】
[0002]隨著世界經濟的發展，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重的危害；一方面造成了嚴重的大氣污染，含硫化合物在燃燒后會生成硫氧化物SOx是環境主要的污染源，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的排放量，并對顆粒物的排放有明顯促進作用；另一方面造成設備腐蝕及催化劑中毒，燃油中硫化物燃燒生成的SOx不僅會加速發動機的腐蝕與磨損，同時會使汽車發動機尾氣處理裝置中的貴金屬催化劑發生不可逆中毒，因此必須采取有效的措施脫除燃油中的硫化物。
[0003]目前工業上的柴油脫硫工藝主要用加氫脫硫技術(HDS)，這種脫硫技術對無機硫和簡單的有機硫化合物如:硫醇、硫醚類脫除效果較好；但是，對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，加氫脫硫方法很難將它們除去；要想達到深度脫硫目的，現有的加氫脫硫技術必須有更苛刻的反應條件，如增加壓力和反應溫度，增加氫氣消耗量，需要昂貴的催化劑等，這將導致加氫技術的設備投資增加，操作費升高，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)技術可以在較低的溫度和壓力下進行，不耗費氫氣，設備投資少，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輸過程中發生爆炸的危險，而低濃度雙氧水對人體的傷害也比高濃度雙氧水的傷害小的多。
【發明內容】
[0005]本發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；本發明反應條件溫和，操作簡便，能有效的脫除油品中的硫化物。
[0006]本發明主要的操作步驟:
I)常溫常壓下，在反應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0.5 h-8 h，反應溫度在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的砜類。
[0008]2)反應結束后，由于離子液體和油品呈現兩相，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利用。
[0010]本發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'其結構如下:
【權利要求】
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；其結構式分別為:
6.如權利要求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:所選用雙氧水的質量百分比濃度為lwt%-10wt%。
7.如權利要求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:反應溫度在 30°C -80°C。
10.如權利要求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:反應時間在 0.5 h-8 h0
【文檔編號】C10G27/04GK103992814SQ201410231387
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2014年5月29日
【發明者】蔣偉, 朱文帥, 張銘, 熊君, 荀蘇杭, 巢艷紅, 尹盛, 李華明 申請人:江蘇大學