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《探究離子液體的制備及在汽油脫硫中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西北大學(xué)碩士學(xué)位論文離子液體的制備及在汽油脫硫中的應(yīng)用姓名:楊彩茸申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:賀建勛20100601摘要隨著國家環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,生產(chǎn)低硫汽油是煉油行業(yè)在21世紀(jì)面臨的迫切任務(wù)。在我國,催化裂化(FCC)汽油占我國汽油生產(chǎn)總量的80%左右。若要實(shí)現(xiàn)汽油的低硫化,則必須降低FCC汽油中的硫含量。而傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)存在一次性投資大、操作費(fèi)用高等問題,因此開展FCC汽油脫硫新技術(shù)的研究是目前煉油行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。離子液體作為一種新型綠色環(huán)保溶劑,將其應(yīng)用到FCC汽油脫硫中具有
2、廣闊的應(yīng)用前景。本論文主要對(duì)離子液體的制備及其在汽油脫硫方面的應(yīng)用進(jìn)行研究。首先,采用微波法合成了離子液體1-丁基一3-甲基四氟硼酸鹽([BMIM]BF4),并對(duì)其進(jìn)行了紅外光譜表征。合成中間體1.丁基.3一甲基咪唑([BMIM]Br)的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最佳合成工藝為:采用微波法合成,微波功率為320W,間歇反應(yīng)時(shí)間為lOOs,配料比為1.1:1,分批加入N.甲基咪唑。合成[BMIM]BF4的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最佳合成條件為:微波功率為320W,間歇反應(yīng)時(shí)間為360s,采用蒸餾水作溶劑。紅外
3、光譜結(jié)果進(jìn)一步表明,實(shí)驗(yàn)合成的離子液體是[BMIM]Br和[BMIM]BF4。同時(shí)采用~步合成法合成了鹽酸三乙胺鹽類離子液體,并對(duì)其溶解性和粘度進(jìn)行了研究。.其次,考察1.丁基.3.甲基四氟硼酸鹽和鹽酸三乙胺鹽離子液體在汽油脫硫中的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:。1.在離子液體[BMIM]BF4的作用下,氧化萃取法的脫硫率明顯高于直接萃取法。氧化萃取法脫硫的最佳條件為:劑油比v(IL):v(oil)=0.8,氧化時(shí)間t=180min,溫度T=50℃,雙氧水的體積v=2.5mL,脫硫率達(dá)到87.1%。同時(shí)[B
4、MIM]BF4有很好的重復(fù)使用性能,重復(fù)使用5次脫硫率幾乎不變。2.鹽酸三乙胺鹽離子液體的單因素脫硫?qū)嶒?yàn)結(jié)果為:萃取溫度T=50*C,劑油比v(IL):v(oil)--0.08,萃取時(shí)間t=50min,反應(yīng)結(jié)束后靜置15min。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)Plackett.Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)影響脫硫率的因素進(jìn)行評(píng)價(jià),得出劑油比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度是對(duì)脫硫率影響顯著的因素。然后采用響應(yīng)面法中的Box.Behnken設(shè)計(jì)對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化,得出最佳反應(yīng)條件為:劑油比“IL):“oil)=O.1,反應(yīng)
5、溫度"1"--54.38"C,反應(yīng)時(shí)間t--41.12min。在最佳反應(yīng)條件下的理論最佳脫硫率為96.18%,實(shí)際脫硫率為95.278%,比理論值稍低,證明實(shí)驗(yàn)所得模型非??煽俊W詈罂疾炝他}酸三乙胺離子液體在FCC汽油中的脫硫效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,【Et3NHJCl一Fe‘213/CuCl離子液體不但具有脫硫的效果同時(shí)還具有降烯烴的能力,其單次脫硫率為64.64%,降烯率為32.59%。關(guān)鍵詞:1.丁基.3.甲基四氟硼酸鹽離子液體,鹽酸三乙胺鹽離子液體,微波法合成,F(xiàn)CC汽油,響應(yīng)面,脫硫,降烯烴A
6、bstractWiththeincreasinglystringentnationalenvironmentalrules,theproductionoflowsulfurgasolinehasbecomeallurgenttaskofthepetroleumrefiningindustryinthe21stcentury.Thecatalyticcracking(FCC)gasolineaccountsforabout80%ofthetotalgasolineproductioninChina.
7、Toachievethelowsulfurgasoline,thesulfurcontentinFCCgasolinemustbereduced.Thereareone—timelargeinvestmentandhighoperationcostproblemsinthetraditionaldesulfurizationtechnology.ItisthefirstimperativetocarryoutresearchinFCCgasolinedesulfurizationtechnolog
8、yforthepetroleumrefiningindustry.Asanewgreensolvent,ionicliquidshavebroadapplicationprospectsondesulfurizationofmotorfuel.Inthisthesis,thepreparationofionicliquidsandtheperformancesofdesulfurizationusingionicliquidswasmainlystudied.Firstly,the