[发明专利]一种咪唑类离子液体脱硫剂的再生与循环利用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及到反萃取剂再生咪唑类离子液体脱硫剂，从而回收重复使用，采用减压蒸馏或精馏的方法对反萃取剂进行回收。

背景技术：

燃油中的含硫化合物经在发动机中燃烧后所排出的硫氧化物是形成酸雨的主要来源，对大气造成了严重的污染。因此，降低燃油中的硫含量，生产清洁燃油，以满足日益严格的燃油标准的要求，是燃油生产企业必须关注和研究的问题。

传统的脱硫方法操作费用高，一次投资大，所使用的化学试剂与处理过程会对环境产生一定的负面效应，而离子液体是近几年发展起来的一种“绿色”溶剂，具有极性强、溶解性好、低蒸汽压、结构可设计等独特的性质，在萃取分离、催化反应等领域具有广阔的应用前景，尤其在取代传统的催化剂，易挥发性溶剂，降低VOC污染等方面具有明显的优势。以离子液体作为脱硫剂以脱除油品中的含硫化合物已引起人们的重视。

虽然离子液体在脱硫上表现出了优异的特性，但离子液体的再生利用却是一个紧迫的问题，离子液体的再生成为制约其工业化应用的一个瓶颈。目前对离子液体的回收和再生利用的相关报道还甚少，专利(专利号：CN1926827A)采用生物法对咪唑类离子液体进行回收，耗时较长、溶剂损失较多。专利(专利号CN1375103A)采用高温热分解法，能耗高，步骤多，操作不便，而且需二次合成离子液体。此两项专利与本专利无相关性。

基于以上研究现状，本发明以卤代烷烃或其衍生物和水的复合溶剂作为反萃取剂对咪唑类离子液体脱硫剂的回收与循环利用。反萃取剂卤代烷烃或其衍生物沸点低，回收容易，可以循环利用。采用在低温下反萃取原理，与传统蒸馏方法相比，既节约了能量，又不会因为高温蒸馏而改变溶剂性能，可以达到很好重复使用的效果。

发明内容

本发明涉及以卤代烷烃类或它们的衍生物与水组成的复合溶剂作为反萃取剂，以反萃取的方法对咪唑类离子液体进行回收，通过卤代烷烃类或它们的衍生物与离子液体互溶对离子液体进行保护以降低离子液体损耗，再用水进行反复的洗涤。本发明所涉及反萃取剂包括水与卤代烷烃类或它们的衍生物组成的任意比例的溶剂。

本发明中使用的离子液体由咪唑类阳离子和一种阴离子组成，有机溶剂由卤代烷烃类或它们的衍生物。其中咪唑类阳离子由不同侧链碳数的烷基咪唑中的一种，阴离子可以是中性或者碱性的离子。有机溶剂溶于离子液体而不溶于水的卤代烷烃类或其衍生物中的一种。如：二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿和三氯甲烷等，但不限于上述溶剂。以上离子液体的结构式可举例如下：

[bmim][PF₆]：1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐

[emim][PF₆]：1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐

[dmim][PF₆]：1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐.

[bmim][BF₄]：1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐

[emim][BF₄]：1-乙基-3-甲基咪唑氟硼酸盐

[dmim][BF₄]：1-癸基-3-甲基咪唑氟硼酸盐

将使用后的上述离子液体按比例溶解于一定量的上述有机溶剂中，使离子液体得以保护。按比例加入到一定量水，比例范围在0.01％到99.99％之间；压力0.1atm～50atm，蒸馏温度在233K～473K，萃取温度在253K～373K，反应时间在0.1～10h范围内对含硫的离子液体进行反萃取回收实验。萃取完全后的液体静置后会清晰分层，分离后将下层反萃取剂在一定温度和压力下，减压蒸馏进行回收，得到的卤代烷烃可重复使用，咪唑类离子液体减压蒸馏后可循环使用。

具体实施方式：

本发明用以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。

实施例1

将20ml使用后的[Bmim][PF₆]与20ml三氯甲烷混合，再加入10ml水，在常压搅拌下，常温25℃时，搅拌30min，静止30min，分层，通过减压蒸馏的方法于50℃将卤代烷烃进行回收，离子液体循环利用。再次使用的脱硫率可达到90％以上。

实施例2

将20ml使用后的[Emim][PF₆]与20ml三氯甲烷混合，再加入10ml水，在常压搅拌下，常温25℃时，搅拌30min，静止30min，分层，通过减压蒸馏的方法于50℃将卤代烷烃进行回收，离子液体循环利用。再次使用的脱硫率可达到90％以上。