杂多酸离子液体催化燃油萃取氧化脱硫性能研究

本文首次将一系列含有不同酸性咪唑阳离子和不同杂多酸阴离子的杂多酸离子液体[C4mim]3PW12O40、[COOH-Cmim] 3PW12O40、[SO3H-C3mim]3PW12O40、[SO3H-C3mim]3PMo12O40和[SO3H-C3mim]4 SiW12O40作为催化剂,乙腈为萃取剂,H2O2为氧化剂,用于催化含二苯并噻吩、苯并噻吩及噻吩模型油的萃取氧化脱硫研究中.实验结果显示,杂多酸离子液体催化燃油脱硫性能不仅与阳离子的酸性强弱有关,而且与阴离子结构密切相关.阳离子的催化活性顺序为:[SO3H-C3mim]+＞[COOH-Cmim]+＞[C4mim]+;阴离子的催化活性顺序为PW12O403-＞ PMo12O403-＞ SiW12O404-.其中[SO3H-C3 mim]3 PW12O40催化活性最高,在60℃反应40min的条件下,二苯并噻吩的转化率约为100％,催化不同硫化物的转化率为:二苯并噻吩＞苯并噻吩＞噻吩.此外,该杂多酸离子液体循环使用5次催化活性仅略有下降.     

磷钼杂多酸离子液体催化氧化脱硫

 合成了新型的磷钼杂多酸离子液体 [hmim]3PMo12O40, 并将其用于室温离子液体 1-甲基咪唑四氟硼酸盐 ([hmim]BF4) 为溶剂的模拟油品氧化脱硫反应. 结果表明, 在温和的反应条件下, 过氧化氢与硫摩尔比为 4:1 时, 二苯并噻吩脱硫率为 90%, 二苯硫醚、苯甲硫醚和二乙硫醚的脱除率可达 100%. 离子液体催化体系循环使用 4 次后, 脱硫率没有明显下降.     

添加磷钨酸的离子液体萃取催化氧化脱硫研究

研究了以3-辛基-1-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体(C_8mimBF_4)为萃取剂,磷钨酸(H_3PW_(12)O_(40))为催化剂,质量分数为30%的过氧化氢(H_2O_2)为氧化剂,将模拟油中的特征硫化物苯并噻吩(BT)氧化成相应砜类物质的萃取催化氧化脱硫(ECODS)过程。通过正交试验确定其最佳反应条件:反应温度40℃、氧硫摩尔比8:1、H_3PW_(12)O_(40)与硫摩尔比8:100、萃取剂与模拟油体积比1:10、反应时间60min,在此条件下BT模拟油的脱硫率可达95.72%。同时在最佳反应条件下考察了该ECODS体系对其他类型硫化物为底物的模拟油的脱硫性能,实验结果表明几乎可以完全除去二苯并噻吩(DBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)。由正交试验极差可知,各因素对BT模拟油ECODS影响的优先顺序为:催化剂用量反应时间反应温度氧硫摩尔比剂油比。动力学实验结果表明BT氧化符合拟一级动力学模型,并计算了反应速率常数和半衰期。     

离子液体中过氧钨配合物催化氧化燃油脱硫

合成了一种含D,L-丙氨酸配体的钨的过氧配合物WO(O2)2·2C3H7NO2·H2O催化剂.以WO(O2)2·2C3H7NO2·H2O/[Bmim]PF6/H2O2体系为研究模型,考察了反应时间、温度和催化剂用量等因素对燃油脱硫率的影响.结果表明,在70℃反应2h,n(H2O2)∶n(二苯并噻吩)∶n(催化剂)=30...     

柴油等离子体催化氧化-离子液体萃取脱硫的实验研究

随着环境法的日益完善,柴油的低硫化成了亟待解决的问题。本文采用浸渍法制备了Cu2+负载型酸化改性Al2O3型催化剂,对市售0#柴油进行了等离子体催化氧化脱硫实验研究,后又用自制的新型离子液体(BMIMDBP)对氧化脱硫后的柴油进行萃取脱硫。实验结果表明:在使用板-板式石英反应器,催化剂质量分数为w(catalyst)=5%,空气流速为200 mL/min,放电时间为15min,离子液体与柴油的体积比为1∶1和萃取5次的条件下,脱硫率可以达到52.1%。本方法的实施为柴油脱硫开辟了一条新的途径。     

氨基酸基咪唑离子液体氧化萃取脱硫研究

通过离子交换法制备以天冬氨酸(Asp)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、色氨酸(Try)为阴离子的氨基酸咪唑离子液体,与H_2O_2协同深度去除模拟汽油中的二苯并噻吩(DBT)。对合成的氨基酸咪唑离子液体进行了FT-IR、1H NMR表征,并优化氧化脱硫工艺条件。结果表明,与以组氨酸、甘氨酸和色氨酸作为离子液体的阴离子相比,天冬氨酸作为阴离子时,离子液体与H_2O_2体系的催化萃取脱硫效果最好。通过对反应温度、H_2O_2/模拟油体积比和反应时间的工艺优化,探讨了[C_8mim]Asp和H_2O_2催化萃取脱硫的效果,最优工艺条件下,脱硫率可达96.5%。[C_8mim]Asp离子液体再生循环7次后脱硫率仍能保持在93.7%。对[C_8mim]Asp和H_2O_2协同催化脱硫机理的研究发现,[C_8mim]Asp的羧基与双氧水反应成过氧化羧基,将二苯并噻吩氧化成为二苯并噻吩砜,从而达到脱硫的目的。     

酸性离子液体萃取-氧化模拟油品脱硫研究

以酸性离子液体N-羧甲基吡啶硫酸氢盐(\[CH₂COOHPy\]HSO₄)为萃取剂和催化剂,过氧化氢为氧化剂,用于模拟油品(二苯并噻吩溶于正辛烷配制而成)萃取-氧化脱硫反应,考察过氧化氢用量、离子液体用量、反应温度和反应时间对脱硫率的影响。研究结果表明,当氧硫摩尔比(H₂O₂/S)为6,在10mL模拟油品中加入0.6mL离子液体, 50℃下反应40min,脱硫率可达99.7%。离子液体循环再生使用5次,脱硫率没有明显下降。     

离子液体萃取脱硫新工艺研究

探讨了不同离子液体在不同条件下通过萃取降低汽油中硫含量的可能性．结果表明，较长碳链的DMImBF4离子液体具有很好的深度脱硫性能，并且能够重复使用．同时，研究结果还表明离子液体可以同时降低低碳烯烃的含量，而低碳烯烃的存在可以促进离子液体对汽油中硫的萃取．     

酸性离子液体萃取/催化二苯并噻吩氧化脱硫反应的优化

ö以Brönsted酸性离子液体N-甲基-2-吡咯烷酮磷酸二氢盐([Hnmp]H₂PO₄)为萃取剂和催化剂,双氧水为氧化剂,二苯并噻吩(DBT)溶于正辛烷为模型油,利用正交实验法优化了DBT氧化脱硫反应工艺。所优化的反应条件为：反应温度60℃,模型油与离子液体体积比为1∶1,氧/硫摩尔比为16, 氧化时间5h;在此条件下模型油脱硫率达99.8%,实际柴油脱硫率为64.3%。由正交实验极差可知,各因素对DBT脱硫率影响的大小依次为：反应温度＞反应时间＞氧/硫摩尔比＞剂油比;离子液体循环利用6次,脱硫率下降不明显。     

功能化酸性离子液体催化柴油氧化脱硫的研究

以功能化酸性离子液体为催化剂,30%双氧水为氧化剂,将加氢柴油中的含硫化合物氧化为相应的砜类物质,并用N-甲基吡咯烷酮（NMP）萃取一次。同时考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对氧化脱硫反应的影响,得出最佳反应条件为,3mL油样（硫的质量分数为200×10-6）、1.5g酸性离子液体、 0.3mL H2O2、 25℃,3.5h、VNMP/Vdiesel=1∶1,脱硫率可达到86.7%,柴油硫的质量分数仅为25×10-6左右,反应结束后,可通过简单的倾倒将油样和催化剂分离,重复使用5次,其催化活性变化不大。     

杂多酸和离子液体催化环己烯的清洁氧化反应研究

以30%过氧化氢为氧化剂,考察了以杂多酸为催化剂氧化环己烯过程中离子液体的作用,讨论了离子液体种类和用量对反应的影响. 结果表明,离子液体的加入顺序不同,其在催化过程中所起的作用不同. 在反应条件为n(环己烯):n(过氧化氢):n(磷钨酸):n([(CH2)4SO3H-Py][HSO4])=1:4.4:0.28:0.56,在回流温度下反应8 h时,己二酸收率可达到84.9%.该催化剂体系可循环使用.     

羧基功能化离子液体催化二苯并噻吩氧化脱硫

以羧基功能化离子液体1-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐([cmmim]BF₄)为催化剂和萃取剂,过氧化氢为氧化剂,催化氧化二苯并噻吩(DBT)。结果表明,当反应温度为60 ℃,O/S摩尔比为6,反应时间80 min时,DBT的转化率可以达到100%。离子液体回收重复使用四次,催化活性无明显下降。     

离子液体的结构及其汽油萃取脱硫性能

用不同金属氯化物与氯代甲基咪唑合成离子液体,采用快原子轰击谱测定了这些离子液体的结构,并评价了这些离子液体对汽油萃取脱硫的能力.实验结果表明,由CuCl合成的离子液体中存在稳定的CuCl-2 ,Cu2Cl-3 和Cu3Cl-4 阴离子.这些阴离子可能通过Cu(I)与S的π络合作用而使离子液体具有较高的萃取脱硫效率.经六次萃取后,汽油中的硫含量可以从 650 μg·g-1降至 20~30μg·g-1.     

有机-无机型杂多酸相转移催化氧化脱硫性能研究

合成了四种有机-无机型杂多酸催化剂,包括[π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃[PW₄O₁₆],[π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃[PMo₄O₁₆],[π-C₅H₅NC₁₂H₂₅]₃[PW₄O₁₆]和[π-C₅H₅NC₁₂H₂₅]₃[PMo₄O₁₆]. 以有机硫的正辛烷溶液为模拟油品,H₂O₂为氧化剂,乙腈为萃取剂,在两相体系中,考察了上述四种催化剂对模拟油品中二苯并噻吩(DBT)氧化脱硫的催化活性. 结果表明,[π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃[PW₄O₁₆]具有最佳的催化活性. 采用[π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃[PW₄O₁₆]进行后续研究发现,反应完毕,[π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃[PW₄O₁₆]以沉淀的形式析出,可以重复利用且脱硫效果很好. 研究表明,上述有机-无机型杂多酸属于相转移催化剂,氧化脱硫反应体系属于反应控制相转移催化体系. 在相同实验条件下,由于电子云密度和空间位阻效应共同的作用,DBT、噻吩(TH)、苯并噻吩(BT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)脱硫由易到难的顺序为DBT >4,6-DMDBT >BT >TH,并分别通过GC-MS分析确定它们的氧化产物. 将[π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃[PW₄O₁₆]进一步应用于柴油氧化脱硫,其中硫含量由355 mg/kg (mg/kg等同于ppmw)降至26 mg/kg,去除率达92.7%. 利用上述四种有机-无机型杂多酸作催化剂,研究DBT氧化反应过程动力学,确定DBT的表观反应级数均为一级,表观活化能为47.9～55.4 kJ/mol.     

燃油深度脱硫用离子液体研究进展

综述了离子液体萃取脱硫、萃取氧化脱硫以及催化氧化脱硫技术的国内外研究进展;阐述了离子液体在不同脱硫体系中的作用及再生问题;论述了离子液体催化氧化脱硫技术的优点,如:反应条件温和,脱硫效率高,操作简单,最有发展前景,可以作为加氢脱硫的补充,实现燃油的深度脱硫;并分析了离子液体脱硫技术存在的问题及其工业化应用前景.     

聚离子液体杂多酸离子杂化体催化的环酮Baeyer-Villiger氧化

以N,N-二甲基甲基丙烯酸乙酯、氯乙酸、磷钨酸、硅钨酸为起始原料,经季铵化、自由基聚合、分子自组装,构建了两种羧基官能化聚离子液体杂多酸离子杂化体COOH-PIL@P-POM和COOH-PL@Si-POM,离子杂化体同时具有表面两亲活性、氧化催化活性和多孔性质,以其为非均相催化剂、工业级过氧化氢为氧化剂,实现了环酮的B...     

杂多酸（盐）催化植物油环氧化反应

杂多酸（盐）催化植物油环氧化反应何沐光王晓红刘景福＊（东北师范大学化学系长春１３００２４）关键词环氧化反应，大豆油，玉米油，杂多化合物１９９７－０５－０５收稿，１９９７－０８－１１修回环氧化植物油主要用作聚氯乙烯以及其它含卤素高聚物的增塑剂兼热稳定剂...     

季铵盐类金属基离子液体对燃料油萃取脱硫性能研究

合成了5种季铵盐类金属基离子液体(CPL-TBAB)/MCln(M=Ni,Cu,Co,Zn,Fe),分别考察了其对模型油的萃取脱硫效果.结果表明(CPL-TBAB)/CuCl2?2H2O对模型油的萃取脱硫效果最好.并确定了较佳萃取脱硫工艺条件为:CPL-TBAB与CuCl2?2H2O物质的量比为1∶0.8,剂油比VIL/VOIL为1∶1时,常温常压下,(CPL-TBAB)/0.8CuCl2?2H2O对模型油中二苯并噻吩(DBT)的萃取脱除率可以达到97.10%.重复使用6次后(CPL-TBAB)/0.8CuCl2?2H2O的脱硫率只有略微下降.(CPL-TBAB)/0.8CuCl2?2H2O对不同含硫化合物和真实柴油均有较好的萃取脱硫效果,对真实柴油的单程萃取脱硫率可以达到75.59%.所研制的离子液体是一种具有工业应用价值的脱硫萃取剂.     

离子液体用于燃油深度脱硫的研究进展

综述了离子液体用于燃油深度脱硫,常见方法有直接萃取脱硫和氧化萃取脱硫等,简述了各种脱硫体系中离子液体的作用及再生问题,论述了离子液体用于脱硫的优点如反应条件温和、结构易调控、操作简单、脱硫效率高等,并展望了其工业化应用的前景。     

离子液体中Mn（Salen）催化仲醇的氧化反应研究

以PhI(OAc)2为氧化剂,考察了1,3-二烷基咪唑硫酸酯系列离子液体中Mn(Salen)催化仲醇氧化的反应. 结果表明, 在MMISM-CH2Cl2(1:4,v:v)混合溶剂中, 反应条件为n((-苯乙醇): n(醋酸碘苯): n(催化剂1c)=50: 70: 1时, (-苯乙醇的转化率可以达到97.8%, 产物苯乙酮的选择性为100%, 远高于在纯CH2Cl2中的结果, 也要好于[bmim]BF4和[bmim]PF6对该反应的促进作用. 此外, BMISM及BEISE对催化剂1c有较好的稳定作用,催化剂可以重复使用.