專利名稱：一種基于聚合季銨鹽離子液體的吸附脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚合季銨鹽離子液體作為吸附脫硫劑，來脫除石油化工領(lǐng)域油品中含硫化合物的方法。本發(fā)明所涉及的油品包括原油、成品燃料油、原油煉制過程中的半成品油。
背景技術(shù)：
當(dāng)前世界原油呈獻(xiàn)重質(zhì)化/劣質(zhì)化趨勢，油品中的含硫化合物含量越來越高，但另一方面，為了降低汽車尾氣排放對大氣的污染，國家相關(guān)政府部門正不斷提高燃料油標(biāo)準(zhǔn)，降低油品中的硫含量，例如北京市2008年3月份開始采用國IV燃料油標(biāo)準(zhǔn)，其硫含量從 2000年國I標(biāo)準(zhǔn)的2000ppm降低到50ppm，在不久的將來，對油品中的硫含量的要求將會更加苛刻，這為當(dāng)前的煉油企業(yè)提出了巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前工業(yè)上主要采用催化加氫的方法把含硫化合物轉(zhuǎn)化成進(jìn)行脫除，此法能夠有效地脫除油品中的鏈狀硫化合物(如硫醚、硫醇、二硫化物等)，但由于催化位阻效應(yīng)和催化吸附作用導(dǎo)致雜環(huán)含硫化合物很難被脫除干凈，為了達(dá)到當(dāng)前油品中不斷提高的含硫量標(biāo)準(zhǔn)，這些含硫化合物必須脫除干凈，因此，如何高效地降低油品中的硫含量(尤其是雜環(huán)類含硫化合物含量，即深度脫硫)成為當(dāng)前煉油企業(yè)面臨的艱巨任務(wù)。催化加氫脫硫不但很難深度脫除油品中的雜環(huán)類含硫化合物，而且操作條件苛刻 (高溫/300°C，高壓/4. OMPa)，造成成本/能耗高、烯烴副反應(yīng)多(導(dǎo)致辛烷值降低)、油品易結(jié)焦、催化劑中毒等缺點，而吸附脫硫則可能是一種潛在的深度脫硫方法，因為吸附脫硫與催化加氫脫硫相比，操作簡單、方便、快速，投資成本、操作費用可降低一半以上，雜環(huán)類含硫化合物可再生利用，不會破壞原來油品中的化學(xué)物質(zhì)(例如，不會降低汽油的辛烷值)。但是其工業(yè)化面臨的主要問題在于吸附劑的硫容量不高、吸附劑再生困難，因此目前最迫切的問題是制備高性能的吸附劑。離子液體是近十幾年內(nèi)才出現(xiàn)的一種全新綠色溶劑、軟材料，因其具有低熔點、寬液態(tài)范圍、寬電化學(xué)窗口、不揮發(fā)、可設(shè)計性等許多傳統(tǒng)有機(jī)揮發(fā)溶劑不具備的優(yōu)點，已在催化反應(yīng)、電化學(xué)、萃取分離、氣體吸附等領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用，成為綠色化學(xué)領(lǐng)域的一個研究熱點。而聚合離子液體作為離子液體的一個分支，與液相離子液體相比，具有很多聚合物材料的特性，成為最近幾年離子液體研究領(lǐng)域的一顆新星。盡管世界上對聚合離子液體的研究剛剛起步，但已經(jīng)在電化學(xué)、催化反應(yīng)等中展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。聚合離子液體結(jié)合了離子液體和聚合物材料的雙重優(yōu)點，有望成為一種新型的吸附材料。本發(fā)明合成了一種新型的聚合季銨鹽離子液體，即聚(對乙烯芐基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，縮寫式P[VBTEA]PF6，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.一種基于聚合季銨鹽離子液體的吸附脫硫方法，其特征在于合成了一種新型的聚合離子液體，聚(對乙烯芐基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，縮寫式P[VBTEA]PF6 ；以P[VBTEA] PF6為吸附劑，利用靜態(tài)吸附的原理進(jìn)行了油品脫硫，按一定比例混合該吸附劑和油品，在一定溫度、壓力下，脫除油品中的雜環(huán)類含硫化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于使用了一個新型的聚合季銨鹽離子液體作為吸附脫硫劑，即聚(對乙烯芐基-三乙基季銨六氟磷酸鹽)，縮寫式P[VBTEA]PF6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于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(97#汽油、5# 柴油、航空煤油等)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于油品中的含硫量在IOppm 5000ppm之間， 含硫化合物為雜環(huán)硫化合物(如噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩等)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于劑油比在1 100 2 1之間，這里的劑油比指的是聚合離子液體與油品的質(zhì)量比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脫硫溫度在271 471之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脫硫壓力在0.Iatm 20atm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脫硫時間控制在5min 720min之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于聚合季銨鹽離子液體的吸附脫硫方法。該方法是以聚合季銨鹽離子液體為吸附劑，將其與油品混合進(jìn)行吸附脫硫。本發(fā)明與傳統(tǒng)催化加氫脫硫相比，能夠高效地脫除油品中的雜環(huán)類含硫化合物(如噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩等)，而且吸附劑與油品易分離，吸附劑再生簡單，可重復(fù)利用，雜環(huán)類硫化物可再生利用，操作條件溫和、工藝簡單、成本較低、易于工業(yè)化。
文檔編號C10G29/20GK102250637SQ201010175019
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者于光認(rèn), 劉辛興, 浦承皓, 陳曉春 申請人:北京化工大學(xué)