[发明专利]一种新型低共熔溶剂的模拟汽油萃取脱硫方法

说明书

本发明属于萃取剂合成与脱硫技术领域，具体公开了一种新型低共熔溶剂的模拟汽油萃取脱硫方法，采用的具体方案是：以咪唑及其衍生物和四丁基溴化铵为原料，通过低温共熔合成低共熔溶剂，然后将低共熔溶剂和模拟汽油混合，于一定温度下搅拌一定时间，将低共熔溶剂相分离，取模拟汽油相。本发明的方法操作流程简单、低能耗、成本低、效果显著，4次萃取后脱硫率可高达95％。

技术领域

本发明属于萃取剂合成与脱硫技术领域，特别涉及一种新型低共熔溶剂的模拟汽油萃取脱硫方法。

背景技术

随着世界经济和汽车工业的迅速发展，化石能源的需求量持续增大，然而油品中的大量含硫化合物的燃烧加重了环境的负担，一方面会造成严重的大气污染，含硫化合物燃烧生成的硫(S)是大气污染及形成酸雨的重要原因之一；另一方面会造成设备腐蚀和催化剂的失效，汽车发动机尾气处理装置中催化剂的中毒会进一步加剧含硫尾气的排放。因此，寻找新的高效燃料油脱硫技术已成为当今炼油工艺的核心，成为学术界和工业界关注的焦点。燃油中有机硫化合物主要有硫醇类、硫醚类、二硫化物以及噻吩及其衍生物等。催化裂化(FCC)汽油中90％以上的硫化物为噻吩及其衍生物，柴油中噻吩的含量也占到总含硫化合物的80％以上。目前，工业上燃油脱硫主要采用催化加氢(HDS)的方法，该方法能够有效脱除汽、柴油中的硫醇、硫醚等结构简单的小分子硫化物，而噻吩类化合物具有类似于芳环的共轭结构，热稳定性好，通过催化加氢的方法很难脱去。且加氢处理过程需投入昂贵的催化剂，存在投资高、能耗高、操作费用高、氢耗高等问题。

鉴于这些缺陷，近年来，涌现出许多非加氢脱硫技术，如溶剂萃取脱硫、吸附脱硫、氧化脱硫、生物催化脱硫、膜脱硫技术等。其中，萃取脱硫技术具有操作简单、设备要求低、脱硫效果好、萃取剂可重复利用等优点，与其他工艺相比具有很大的经济优势，受到国内外广泛关注。在已报道的萃取剂中，N，N一二甲基甲酰胺、聚乙二醇、二甘醇、四甘醇、环丁砜等是被公认的脱硫效果良好的溶剂。

低共熔溶剂是指由一定化学计量比的氢键受体(如季铵盐)和氢键给体(如酰胺、羧酸和多元醇等化合物)组合而成的两组分或三组分低共熔混合物，其凝固点显著低于各个组分纯物质的熔点。由Abbott等人于2003年首次报道。低共熔溶剂的物理化学性质与离子液体非常相似，因此也有人把它归为一类新型离子液体或离子液体类似物，且低共熔溶剂克服了离子液体大规模工业应用的局限性，DESs代替ILs作为溶剂最重要的优点之一是，DESs具备可以通过选择正确的成分、相对组成或含水量来定制物理性质和相变的能力。与ILs相比，这种“量体裁衣”的特色更加灵活，DESs在化学计量方面没有严格的限制。因此作为溶剂应用到萃取脱硫中前景更加可观。但由于合成低共熔溶剂的原料众多，因此低共熔溶剂的定向分类研究存在局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型低共熔溶剂的模拟汽油萃取脱硫方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型低共熔溶剂的模拟汽油萃取脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将四丁基溴化铵和咪唑或其衍生物加入到容器中，在40～60℃恒温水浴条件下搅拌40～60min，待反应结束后，自然冷却到室温，即得到淡黄色的低共熔溶剂，其中所述四丁基溴化铵与咪唑或其衍生物的摩尔比为0.2～1；

S2、将模拟汽油用S1得到的低共熔溶剂作为萃取剂进行多次萃取，具体萃取步骤为：将模拟汽油和S1得到的低共熔溶剂置于反应容器中，在搅拌状态下，于0～40℃恒温水浴中反应10～50min，反应后将下层低共熔溶剂相分离，取上层模拟汽油相，测定油相中的硫含量，所述每次萃取中低共熔溶剂与模拟汽油的体积比为1:6。

本发明的特点还在于，S1中，四丁基溴化铵与咪唑或其衍生物的摩尔比为0.6。

本发明的特点还在于，S1中，反应温度为60℃，反应时间为60min。