一種基于低粘度離子液體的油品深度脫硫方法技術

本發明專利技術是一種基于低粘度離子液體的油品深度脫硫方法，該方法以低粘度的咪唑類二氰胺鹽離子液體為萃取劑，對油品中的雜環類含硫化合物進行脫除。本發明專利技術與傳統離子液體萃取脫硫方法相比，脫硫條件更加溫和，脫硫溫度更低，脫硫速率更快，例如，在常溫下，5分鐘之內對噻吩和二苯并噻吩的單次脫硫率分別高達40％和50％左右。該方法不但脫硫效率高，而且離子液體易再生、可重復利用，脫硫條件溫和，對環境友好、工藝簡單、操作方便、易于實現工業化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及到以低粘度離子液體為萃取劑來脫除石油化工領域油品中含硫化合物的方法。本專利技術所涉及的油品包括原油、石油煉制過程中的半成品油(例如FCC汽油、熱裂化汽油、鍋爐用燃料油等)、市面所售成品油(93#汽油、5#柴油、航空煤油等)。
技術介紹
隨著機動車持有量地急劇增加，車用燃料油(汽油、柴油)中的含硫化合物燃燒生成SOx已成為造成空氣污染的主要原因之一，為此，世界各國嚴格限制燃料油中的硫含量， 目前歐美要求硫含量低于IOppm(歐IV)，中國要求硫含量一般約為IO2PPm(國II 國III， GB17930-1999、GB17930-2006)，北京要求硫含量低于50ppm(國IV)，而這些燃料油標準還將進一步提高；另外，一些低質燃料油在船舶鍋爐燃料、加熱爐燃料、冶金爐和其它工業爐燃料中的應用，也引起了嚴重的環境問題。因此，最大限度地脫除含硫化合物是當前油品生產行業面臨的一個挑戰和任務。目前工業上主要采用催化加氫的方法，把硫化物轉化成進行脫除，此法能有效脫除鏈狀硫化物(如硫醚、硫醇、二硫化物等)，但催化位阻和吸附作用導致噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩等雜環硫化物很難被脫除干凈，另外，催化加氫還有操作條件苛刻(高溫 /300°C，高壓/4. OMPa)、成本及能耗高、烯烴副反應(辛烷值降低)、油品易結焦等缺點。因此，新的油品深度脫硫技術亟待開發。離子液體是一類離子態有機鹽，具有與常規有機分子型溶劑完全不同的特性，例如對有機物/無機物具有良好的選擇性溶解/吸收能力、高的熱化學穩定性、不可燃/爆等，由于不具有揮發性，使它們被譽為“綠色溶劑”，從而成為綠色化學領域的一個研究熱點。近年來，離子液體在清潔油品生產中的應用研究已經成為人們關注的焦點，研究結果表明咪唑離子液體(如咪唑氯化鋁鹽，四氟化硼酸鹽，六氟化磷酸鹽，三氟甲磺酰胺鹽，硫酸酯鹽，磷酸酯鹽等，專利CN200410037677、CN03137916及CN2006100665%)對油品中的雜環硫化物有良好的溶解萃取能力。盡管離子液體從油品中萃取雜環硫化物展現出了良好的應用前景，但這些離子液體的粘度普遍較高(約為102cp，比常規有機溶劑高約2個數量級)， 粘度高不但會影響離子液體的處理(如移注、輸送、混合等)，而且會降低離子液體的分散性、減小萃取過程中的傳質速率、導致較長的萃取平衡時間，為了增加傳質速率、減少萃取時間，往往需要升高溫度，這又會導致能耗高和萃取量降低。因此，粘度高已成為制約離子液體在油品萃取分離雜環硫化物應用中的一個瓶頸。基于以上研究現狀，本專利技術合成了一系列基于咪唑類二氰胺鹽低粘度離子液體， 并將其應用于油品深度脫硫，結果表明這些離子液體能夠高效地脫除油品中的雜環類含硫化合物，而且離子液體易再生，可重復利用性好。本專利技術具有廣闊的實際工業應用前景，為油品的深度脫硫提供了一種新方法
技術實現思路
本專利技術涉及以咪唑類二氰胺鹽低粘度離子液體為萃取劑，對油品進行深度萃取脫硫的新方法。脫硫條件更加溫和，脫硫溫度更低，脫硫速率更快，經過3次連續萃取，就可將雜環類含硫化合物幾乎徹底脫除干凈，并且，離子液體易再生，可重復利用性好。本專利技術所涉及的油品包括原油、石油煉制過程中的半成品油(例如FCC汽油、熱裂化汽油、鍋爐用燃料油等)、市面所售成品油(93#汽油、5#柴油、航空煤油等)。本專利技術中使用的離子液體為咪唑類二氰胺鹽，陽離子為多烷基咪唑，陰離子為二氰胺根，其結構如下權利要求1.，其特征是采用低粘度離子液體為萃取劑，在一定溫度和壓力下，萃取分離油品中的雜環類含硫化合物。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所用的脫硫萃取劑為陽離子為咪唑類的低粘度二氰胺鹽離子液體，其中陽離子為多烷基取代的咪唑陽離子，取代位置可以在咪唑環上的1 5位，烷基碳鏈長度在0 10之間，而且每個取代基的長度可以不同。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所用的油品包括原油、石油煉制過程中的半成品油(例如FCC汽油、熱裂化汽油、鍋爐用燃料油等)、市面所售成品油(93#汽油、5# 柴油、航空煤油等)。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于油品的含硫量在5ppm IOOOOppm之間，含硫化合物為雜環類含硫化合物(如噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩等)。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于劑油比在1 50 2 1之間，這里的劑油比指的是離子液體與油品的質量比。6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于脫硫溫度在271 371之間。7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于脫硫壓力在0.Iatm 50atm之間。8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于脫硫時間控制在Imin 120min之間。全文摘要本專利技術是，該方法以低粘度的咪唑類二氰胺鹽離子液體為萃取劑，對油品中的雜環類含硫化合物進行脫除。本專利技術與傳統離子液體萃取脫硫方法相比，脫硫條件更加溫和，脫硫溫度更低，脫硫速率更快，例如，在常溫下，5分鐘之內對噻吩和二苯并噻吩的單次脫硫率分別高達40％和50％左右。該方法不但脫硫效率高，而且離子液體易再生、可重復利用，脫硫條件溫和，對環境友好、工藝簡單、操作方便、易于實現工業化。文檔編號C10G21/20GK102250639SQ20101017504公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月18日 優先權日2010年5月18日專利技術者于光認, 李析, 陳曉春 申請人:北京化工大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種基于低粘度離子液體的油品深度脫硫方法，其特征是采用低粘度離子液體為萃取劑，在一定溫度和壓力下，萃取分離油品中的雜環類含硫化合物。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳曉春，李析，于光認，
申請(專利權)人：北京化工大學，
類型：發明
國別省市：11