專利名稱：一種基于離子液體的fcc汽油電化學(xué)脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工催化及汽柴油脫硫領(lǐng)域，尤其涉及一種基于離子液體的電化學(xué)脫硫方法。
背景技術(shù)：
由于電化學(xué)反應(yīng)通常是在常溫常壓下進(jìn)行，毒性和危害性都比傳統(tǒng)有機(jī)合成的方法要小。電化學(xué)過程也是清潔技術(shù)的重要組成部分，在全球環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的今天，電化學(xué)技術(shù)更加顯示出了其重要性。離子液體具有高的離子電導(dǎo)率，可以忽略不計的蒸氣壓和寬的電化學(xué)窗口，這些性質(zhì)恰恰對電化學(xué)反應(yīng)都是很重要的。世界各國對油品中的硫含量提出了更嚴(yán)格的要求，低硫含量的清潔型油品的生產(chǎn)成為當(dāng)務(wù)之急。由于油品中硫的存在對石油加工過程及其產(chǎn)品應(yīng)用的危害是多方面的，如腐蝕金屬設(shè)備、導(dǎo)致催化劑中毒、使用過程中污染環(huán)境等。硫還使油品中的不安定組分氧化，聚合形成膠狀物質(zhì)，從而直接影響油品的安定性，而且也影響油品對添加劑，如抗爆劑、抗氧化劑等的感受性，對油品質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。目前，用于車用燃料油的多種脫硫技術(shù)，主要包括加氫脫硫、催化裂化脫硫、吸附脫硫、萃取脫硫、生物脫硫等。針對新的燃油標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外各石油公司正在積極研究與開發(fā)清潔燃料油的生產(chǎn)技術(shù)。目前已有一些離子液體用于催化油品脫硫的專利及論文，但所用的方法大都是氧化法，或萃取-氧化法，離子液體使用量大，對于設(shè)備及工藝要求較為苛刻，不符合綠色化工的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法簡單，無污染，易于操作，以各類離子液體作為電解質(zhì)進(jìn)行電化學(xué)脫硫的綠色脫硫方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將定量的離子液體和汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/25至1/50(體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在20 80°C，開啟電源，控制電壓I. O 2. 5V，常壓下，通電時間O. 5小時 2小時。取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。脫硫率達(dá)到95%以上，硫含量降低到IOppm以下，達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。上述的離子液體的陽離子為二烷基咪唑、烷基吡啶、烷基銨、烷基膦、喹啉或嗎啉陽離子。上述的離子液體陰離子為錸酸根、三氟乙酸根、醋酸根、硝酸根、硫氫酸根、次氯酸根、高氯酸根、四氯化鋁、三氯化銅、四氯化鐵、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硫氰酸根、三氟甲烷磺酰亞胺、三氟甲磺酸根、二氰酰胺、乳酸根、草酸根或各類氨基酸根。本發(fā)明的有益效果是取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。脫硫率達(dá)到95%以上，硫含量降低到IOppm以下，達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。采用本發(fā)明的方法，可將FCC汽油中的硫含量降至IOppm以下，不影響其他質(zhì)量指標(biāo)，使汽油質(zhì)量升級到歐V標(biāo)準(zhǔn)。與其他脫硫技術(shù)相比，該工藝過程簡單，常溫常壓進(jìn)行，條件溫和，無副產(chǎn)品，可以在不改變?nèi)加徒M分的情況下脫除其中的硫化物。
具體實施例方式實施例I :1 一丁基一 3 -甲基一咪唑高錸酸鹽離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將I 一丁基一 3 —甲基一咪唑高錸酸鹽離子液體和FCC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/50 (體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在20°C，開啟電源，控制電壓I. 6V，常壓下，通電時間2小時。取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。脫硫率達(dá)到98%以上,硫含量由初始的500ppm,降低到IOppm以下,達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例2 :乙基吡啶三氟乙酸鹽離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將乙基吡啶三氟乙酸鹽離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/50 (體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在20°C，開啟電源，控制電壓I. 0V，常壓下，通電時間O. 5小時。取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。脫硫率達(dá)到95%以上,硫含量由初始的500ppm,降低到IOppm以下,達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例3醋酸四辛基銨離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將醋酸四辛基銨離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/25(體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在50°C，開啟電源，控制電壓1.6 V，常壓下，通電時間I. 5小時，取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。硫含量由初始的IOOppm,降低到IOppm以下,達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例4 :草酸三庚基-乙基膦離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將草酸三庚基-乙基膦離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/30 (體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在50°C，開啟電源，控制電壓
1.5V，常壓下，通電時間I小時，取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。硫含量由初始的300ppm,降低到IOppm以下,達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例5 :三氟甲烷磺酰亞胺喹啉離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將三氟甲烷磺酰亞胺喹啉離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/35 (體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在70°C，開啟電源，控制電壓
2.0V，常壓下，通電時間O. 8小時，取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。硫含量由初始的200ppm,降低到IOppm以下,達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例6 :1-乙基-3-甲基咪唑甘氨酸鹽離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將I-乙基-3-甲基咪唑甘氨酸鹽離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/40 (體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在50°C，開啟電源，控制電壓2. 5V，常壓下，通電時間2小時，取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。硫含量由初始的200pm,降低到IOppm以下,達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。
實施例7 :次氯酸嗎啉離子液體用于電化學(xué)脫硫方法 將次氯酸嗎啉離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/25(體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在30°C，開啟電源，控制電壓I. 2 V，常壓下，通電時間2小時，取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。硫含量由初始的125ppm,降低到IOppm以下，達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例8 :四氯化鋁丙基吡啶離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將四氯化鋁丙基吡啶離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/25 (體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在80°C，開啟電源，控制電壓I. 6 V，常壓下，通電時間I小時，取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。硫含量由初始的400ppm,降低到IOppm以下,達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例9 :三氟甲磺酸三辛胺離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將三氟甲磺酸三辛胺離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/30 (體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在30°C，開啟電源，控制電壓I.5V，常壓下，通電時間I. 5小時，取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。硫含量由初始的50ppm,硫含量降低到IOppm以下，達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例10 :1-己基-3-甲基咪唑乳酸鹽離子液體用于電化學(xué)脫硫方法
將I-己基-3-甲基咪唑乳酸鹽離子液體，F(xiàn)CC汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/25 (體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在60°C，開啟電源，控制電壓I. 2 V，常壓下，通電時間2小時，取出反應(yīng)后的油品用微庫侖綜合分析儀測定硫含量。硫含量由初始的70ppm,降低到IOppm以下,達(dá)到歐V排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種基于離子液體的FCC汽油電化學(xué)脫硫方法，其特征在于步驟如下將定量的離子液體和FCC汽油放入電解池中，連接工作電極、對電極和參比電極，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，接通電源，進(jìn)行電解。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種基于離子液體的FCC汽油電化學(xué)脫硫方法，其特征在于在電解體系中，按體積用量，F(xiàn)CC汽油的用量是離子液體用量的25倍至50倍，電解過程中，電壓為I. O 2. 5V，溫度為20 80°C，常壓下，通電時間O. 5小時 2小時。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的一種基于離子液體的FCC汽油電化學(xué)脫硫方法，其特征在于所述的離子液體中陽離子為二烷基咪唑、烷基吡啶、烷基銨、烷基膦、喹啉或嗎啉。
4.按照權(quán)利要求I或2所述的一種基于離子液體的FCC汽油電化學(xué)脫硫方法，其特征在于所述的離子液體中陰離子為錸酸根、三氟乙酸根、醋酸根、硝酸根、硫氫酸根、次氯酸根、高氯酸根、四氯化鋁、三氯化銅、四氯化鐵、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硫氰酸根、三氟甲烷磺酰亞胺、三氟甲磺酸根、二氰酰胺、乳酸根、草酸根或氨基酸根。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于離子液體的FCC汽油電化學(xué)脫硫方法。采用的技術(shù)方案是將定量的離子液體，汽油放入電解池中，離子液體加入量為FCC汽油的1/25至1/50(體積比)，將工作電極、對電極、參比電極分別與電化學(xué)工作站對應(yīng)的夾頭連接電解線路，調(diào)整電極高度，使電極全浸入液體中，控制反應(yīng)溫度在20～80℃，開啟電源，控制電壓1.0～2.5V，通電時間0.5小時～2小時。采用本發(fā)明的方法，脫硫率達(dá)到95%以上，可將FCC汽油中的硫含量降至10ppm以下，不影響其他質(zhì)量指標(biāo)，使汽油質(zhì)量升級到歐V標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明工藝過程簡單，常溫常壓進(jìn)行，條件溫和，無副產(chǎn)品，可以在不改變?nèi)加徒M分的情況下脫除其中的硫化物。
文檔編號C10G32/02GK102925202SQ20121050051
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者臧樹良, 房大維, 宋笑雨 申請人:遼寧大學(xué)