[发明专利]燃料脱硫的方法

说明书

技术领域

本领域是涉及一种将燃料脱硫的方法，特别来说，是涉及一种燃料脱硫的方法，其包含回收离子液体的步骤。

背景技术

柴油和汽油是在今日使用的两个主要运输燃料。柴油发动机通常有很大的燃油里程数，但柴油通常来自原油，且原油含有硫的成份。因此，虽然柴油具有高燃油里程，但其效益也常被高硫排放量等的缺陷所抵消。现有混合动力车，其使用汽油的量大约为50英哩/加仑，大约等于柴油车的使用量。然而，柴油车却通常会产生更多的排放量。因此，降低柴油使用排放量，以避免温室气体排放并保护环境，是目前世界的趋势所在。虽然柴油发动机和排放的技术已有所改善，但柴油中的高硫含量还是会造成污染。

在2006年时，根据“清洁空气法(Clean Air Act)”美国环境保护署(Environmental Protection Agency,EPA)通过了一项立法，限制2010年时道路柴油燃料中的硫含量为15百万分率(parts per million,ppm)。通过降低SOx的排放量，以减少对环境的负面影响。一般来说，SOx是酸雨的主要成因，也且工业烟雾的主要成分。然而，目前超低硫柴油(ultra low sulfur diesel,ULSD)的生产受限于低效率的脱硫技术，目前的脱硫技术在近十年并无太大进展。

在目前商业应用上，将燃料中去除硫化合物的技术大多采用加氢脱硫法(hydrodesulfurization,HDS)。这种加氢脱硫过程中的溶液需要在300到400℃的环境中进行反应，且需要氢气(hydrogen gas)的参与。然而，高温高压的环境会增加成本，且加工过程中有爆炸的危险。此外，系统中的气体和余热容易逸失，也会造成环境污染。另一方面，相较于生产低硫柴油(500ppm)，现有技术对于超低硫柴油(15ppm)还额外需要25%至45%的氢消耗量，显示这样的生产技术效率并不高。

因此，还需要一种燃料脱硫的方法，其可以提供更好的效率，且具有较低的污染。

发明内容

本发明于是提供了一种燃料脱硫的方法，以符合上述的需求。

根据本发明其中一个实施例，本发明提供一种将燃料脱硫的方法。在步骤(a)中，将一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂加入燃料中以氧化燃料。在步骤(b)中，将氧化后的燃料加入一脱硫剂以形成脱硫燃料。在步骤(c)中，将离子液体回收。回收步骤中，首先加入一第一溶液于离子液体中，后续，加入一第二溶液于离子液体中以形成一第二溶液相与一离子溶液相。接着去除第二溶液相。最后，将第一溶液、氧化剂以及酸催化剂去除，以得到回收的离子液体。

本发明可以提供一种更高效率和节省成本的燃料脱硫方法，该方法包括许多特征，例如使用非机械混合器而不使用超声波混合、使用再生的离子液体、不同氧化剂浓度和酸催化剂等。

附图说明

图1表示了本发明所使用的一个连续流动系统的方块示意图。

图2与图3表示了本发明中的一种非机械混合器的示意图。

图4表示了一个原始的离子液体的核磁共振光谱图。

图5表示了回收处理后的离子液体的核磁共振谱图。

其中，附图标记说明如下：

300  中空管  302  凸部

具体实施方式

为使本发明技术领域的一般技术人员能更进一步了解本发明，下文特别举出本发明的数个优选实施例，并配合附图，详细说明本发明的构成内容及所实现的效果。

本发明所提出的改良的脱硫步骤包含有三个部分。在第一部分是利用一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂来氧化燃料。在第二部分，是利用一催化剂以去除燃料中的噻吩的硫。在第三部分，则是将使用剩下的离子液体加以回收。

第一部分是使用了一相转移催化(phase transfer catalysis,PTC)反应，以将在有机相(organic phase)中噻吩的硫氧化。一般而言，相转移催化反应包括两阶段：（1）在水相(aqueous phase)中，催化剂和盐的离子交换；（2）在有机相(organic phase)中的速率决定步骤(rate-determining step)。在本发明中，相位移催化反应包含添加一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂在燃料中。