一種質(zhì)子型離子液體的制備方法及其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種離子液體，特指一種質(zhì)子型離子液體的制備方法及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 由硫氧化物引起的空氣污染問(wèn)題是目前世界上最嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一，而硫氧化 物主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車燃燒汽油或者柴油后尾氣的排放。當(dāng)前加氨脫硫技術(shù)必須在高溫高 壓，而且需要消耗大量的氨氣，對(duì)于一些嚷吩類硫化物如二苯并嚷吩及其衍生物就更難去 除了。因此，想要得到低硫的燃油，就需要開發(fā)出其他的脫硫技術(shù)。氧化脫硫技術(shù)因其操作 條件溫和且不需要消耗氨氣吸引了大量的關(guān)注。
[0003] 為了滿足未來(lái)超低硫柴油指標(biāo)，目前世界上許多大石油公司正在開發(fā)柴油超深度 加氨脫硫技術(shù)。其面臨的主要問(wèn)題有：（1)加氨脫硫采用高溫、高壓反應(yīng)體系，反應(yīng)過(guò)程中消 耗大量的氨氣，投資成本和操作費(fèi)用相對(duì)較高；（2)加氨脫硫降低了汽油的辛燒值，產(chǎn)品質(zhì) 量下降。隨著燃油中硫含量限制的不斷提高，加氨脫硫所面臨的條件將更為苛刻，運(yùn)包括在 高溫高壓的條件下增大催化劑床層的體積，進(jìn)一步提高反應(yīng)的溫度和壓力等等；（3)加氨脫 硫技術(shù)對(duì)于含芳香環(huán)的有機(jī)硫化物去除效果較差，比如:嚷吩、DBT、4，6-DMDBT等?？傊?，隨 著世界范圍內(nèi)液體燃料含硫標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，加氨脫硫技術(shù)面臨的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)峻，因 此在深度脫硫領(lǐng)域，非加氨脫硫技術(shù)被認(rèn)為是很有前景的脫硫技術(shù)，現(xiàn)在也已成為人們研 究的熱點(diǎn)。
[0004] 萃取脫硫技術(shù)具有W下主要特點(diǎn)：環(huán)境友好，操作簡(jiǎn)便易行，反應(yīng)時(shí)間短，可循環(huán) 使用，操作條件為低溫、低壓，甚至混合器可W在常溫常壓下即可進(jìn)行操作，因此其投資及 運(yùn)行費(fèi)用較低。除此W外萃取脫硫過(guò)程中燃油的化學(xué)組分W及化學(xué)結(jié)構(gòu)不會(huì)改變，可避免 締控的飽和和汽油辛燒值的降低，與其他工藝相比，萃取脫硫技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上具有很大的優(yōu) 勢(shì)。實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵因素是尋找符合生產(chǎn)要求的萃取劑。
[0005] 離子液體擁有獨(dú)特的物理化學(xué)性能，例如沒(méi)有蒸汽壓、良好的熱穩(wěn)定性和循環(huán)性， 因此研究者們對(duì)離子液體產(chǎn)生了濃厚的興趣，在催化、電化學(xué)W及合成方面已經(jīng)得到廣泛 的應(yīng)用。目前所報(bào)道的離子液體用于萃取脫硫的主要為咪挫型離子液體，如[EMIM][BF4]、 [BMIM] [BF4]、[BMIM] [PF6]及金屬基離子液體[Bmim]AlCl4等，其合成復(fù)雜，制備成本較高， 不利于工業(yè)化生產(chǎn)，在萃取脫硫過(guò)程中，由于一般情況下該類離子液體的粘度較高，會(huì)影響 離子液體的處理、減小萃取過(guò)程中的傳質(zhì)速率、導(dǎo)致較長(zhǎng)的萃取平衡時(shí)間等。
[0006] 基于W上現(xiàn)狀，本文合成了 一種質(zhì)子型離子液體，其制備過(guò)程簡(jiǎn)單，反應(yīng)原料便 宜，并且所得到的離子液體具有較高的脫硫性能，萃取結(jié)束后分離簡(jiǎn)便，可再生或循環(huán)利 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明是一種質(zhì)子型離子液體的制備方法及其在萃取脫硫中的應(yīng)用;本發(fā)明反應(yīng) 條件溫和，操作簡(jiǎn)便，能有效的脫除油品中的硫化物。
[000引本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009] -種質(zhì)子型離子液體的制備方法，包含如下步驟:在冰水浴中，在惰性氣體保護(hù) 下，將有機(jī)胺與有機(jī)簇酸或?qū)⒂袡C(jī)胺與無(wú)機(jī)酸混合，攬拌，得到質(zhì)子型離子液體。
[0010] 所述的有機(jī)胺為伯胺、仲胺、叔胺中的任意一種，所述有機(jī)胺的氮原子上的取代基 為飽和燒控或醇徑基取代的飽和燒控。
[0011] 所述的有機(jī)簇酸為一元或二元酸。
[0012] 所述的無(wú)機(jī)酸為鹽酸、硫酸、硝酸、憐酸中的任意一種。
[0013] 所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鈿狻?br>[0014] 所述有機(jī)胺與有機(jī)簇酸或?qū)⒂袡C(jī)胺與無(wú)機(jī)酸的物質(zhì)的量之比均為1:1~1:9。
[0015] 通過(guò)所述的質(zhì)子型離子液體的制備方法制備的質(zhì)子型離子液體的用途，所述質(zhì)子 型離子液體用于催化氧化燃料油脫硫。
[0016] 所述質(zhì)子型離子液體用于催化氧化燃料油脫硫的條件為燃料油和離子液體的質(zhì) 量比為1:10~20:1，反應(yīng)時(shí)間為Imin~60min，反應(yīng)溫度為0°c-8(rc。
[0017] 所述質(zhì)子型離子液體用于催化氧化燃料油脫硫中，含硫化合物為嚷吩類化合物。
[0018] 所述嚷吩類化合物為二苯并嚷吩、苯并嚷吩、4,6-二甲基二苯并嚷吩、4-甲基二苯 并嚷吩或3-甲基苯并嚷吩。
[0019] 有益效果：
[0020] (1)質(zhì)子型離子液體合成簡(jiǎn)便，原料利用效率100%。
[0021 ] (2)原料價(jià)格低廉，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0022] (3)首次通過(guò)調(diào)變?cè)系谋壤齺?lái)合成質(zhì)子型離子液體，通過(guò)運(yùn)種調(diào)變可調(diào)節(jié)離子 液體與模型油的互溶性，篩選互溶性最低的離子液體。
[0023] (4)所篩選的質(zhì)子型離子液體具有高的脫硫率，可達(dá)100%。
[0024] (5)反應(yīng)結(jié)束后，由于離子液體和油品呈現(xiàn)兩相，通過(guò)簡(jiǎn)單的傾倒即可分離油品。
[0025] (6)質(zhì)子型離子液體可直接循環(huán)使用，也可W通過(guò)再生后使用。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0027] 本發(fā)明中所使用的燃料油為模擬油，所使用的有機(jī)簇酸W甲酸、乙酸、丙酸、正下 酸、正戊酸、乙二酸、丙二酸、乳酸為例，所使用的有機(jī)胺WS乙胺、二乙醇胺、乙醇胺為例。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的甲酸(胺酸比1:1，1:2，1:3,1:5)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣氣作為保 護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的甲酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5)，攬拌化，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣氣作為保 護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的甲酸(胺酸比1:1,1:2,1:3,1:5)，攬拌12h，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣氣作為保 護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0034] 實(shí)施例4
[0035] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的乙酸(胺酸比1:1，1:2，1:3,1:5)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣氣作為保 護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0036] 實(shí)施例5
[0037] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的丙酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣 氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[003引實(shí)施例6
[0039] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的正戊酸(胺酸比1:1，1:2，1:3)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣氣作為保護(hù) 氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0040] 實(shí)施例7
[0041] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的正下酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用 氣氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0042] 實(shí)施例8
[0043] 取一定量的二乙醇胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的 量比的丙酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用 氣氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0044] 實(shí)施例9
[0045] 取一定量的乙醇胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的丙酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣 氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0046] 實(shí)施例10
[0047] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的硝酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣 氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[004引實(shí)施例11
[0049] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的乙二酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用 氣氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0050] 實(shí)施例12
[0051] 取一定量的=乙醇胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的 量比的鹽酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌24h，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用 氣氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0化2] 實(shí)施例13
[0053]取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的硫酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣 氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0化4] 實(shí)施例14
[0055]取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的憐酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣 氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0化6] 實(shí)施例15
[0057]取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的乳酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用氣 氣作為保護(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0化引實(shí)施例16
[0059] 取一定量的=乙胺加入到雙頸圓底燒瓶中，然后往燒瓶中緩慢加入不同物質(zhì)的量 比的丙二酸(胺酸比1:1，1:2，1:3，1:5，1:7，1:9)，攬拌2地，反應(yīng)在冰水浴的條件下進(jìn)行，用 氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣。制得的離子液體密封保存置于干燥器中。
[0060] 實(shí)施例17
[OOW]將1.75g離子液體加入到