一種同時萃取噻吩和苯并噻吩的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種同時萃取噻吩和苯并噻吩的方法，屬于萃取分離領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]硫含量是燃油是否清潔的標志性指標之一，機動車尾氣中的重要污染物SOx就來自燃油中有機硫化合物燃燒[1]，隨著大氣污染問題的日益嚴重和環(huán)境保護意識的不斷提高，機動車尾氣排放規(guī)范越來越嚴格，降低燃油中的有機硫含量已成為世界各國燃油品質(zhì)提高的重要指標[2]。目前我國燃油中硫含量較高，且缺乏高辛烷值汽油組分的生產(chǎn)手段，因此未來國內(nèi)的汽油辛烷值將存在下降的趨勢，燃油脫硫技術(shù)的研究尤為顯得刻不容緩。
[0003]目前，傳統(tǒng)工業(yè)中常用的脫硫方法是催化加氫脫硫法[3]。該方法可高效脫除硫醇、硫醚和二硫化物中的硫化物，但對芳香性有機硫化物，由于硫原子外層的孤對電子與噻吩環(huán)上的η電子之間穩(wěn)定的共軛結(jié)構(gòu)，加氫活性很低，較難脫除，且該方法具有投資大、運行成本高等缺點。因此，非加氫脫硫技術(shù)已成為研究的熱點，如催化脫硫、吸附脫硫、氧化脫硫及萃取脫硫等[4 6]。其中萃取脫硫具有操作溫和、耗能低、工藝簡單、不改變油品的化學(xué)成分等優(yōu)勢，但目前常用的萃取劑基本為有機溶劑，揮發(fā)性大、毒性強、環(huán)境污染嚴重。因此，開展綠色、安全、高效的新型萃取劑研究具有重要意義。
[0004]深共融溶劑(Deep Eutectic Solvents，DES)是一種新型溶劑，也被稱為“類離子液體” m，是指由兩種或三種廉價、綠色的組分彼此間通過氫鍵結(jié)合而形成的共融物，不僅具有離子液體的優(yōu)勢，且制備過程中無需引入其它有機溶劑，即可得到高純度的產(chǎn)品，合成工藝簡單、環(huán)境友好，不揮發(fā)、可生物降解、便于存儲，且具有較高的原子經(jīng)濟性。因此，深共融溶劑被認為是與離子液體同等重要的替代揮發(fā)性有機溶劑的“綠色溶劑” [8'9]。目前的研究成果是:四丁基氯化銨與丙酸按摩爾比1:2組成的深共融溶劑對苯并噻吩的萃取率僅為70.44%，四丁基氯化銨與聚乙二醇按摩爾比1:2組成的深共融溶劑對苯并噻吩的萃取率僅為72.15% [10],而深共融溶劑同時萃取噻吩、苯并噻吩還沒有相關(guān)的報道，且沒有對硫化物的選擇性進行相關(guān)的研究。
[0005]參考文獻:
[0006][I]Guerra S A, Olsen S Rj Anderson J J.Evaluat1n of the S02and NOxoffset rat1 method to account for secondary PM2.5format1n.Air WasteManage.，2014，64 (3): 265-271.
[0007][2] Christiaensen Lj He ltberg R.Greening China’s ruralenergy:new insights on the potential of smallholder b1gas.Environ DevEcon.，2014，19(01):8-29.
[0008][ 3 ] D i nh M T Nj Rajbhandari Pj Lancelot C，et al.TuningHydrodesulfurizat1n Active-Phase Dispers1n using Optimized MesoporousTitania-Doped Silica Supports.Chem Cat Chem.，2014，6:328-338.
[0009][4]Carnarogl1 D，Gaudino E C，Mantegna S，et al.Ultrasound-assistedoxidative desulfurizat1n/denitrificat1n of liquid fuels with solid oxidants.Energy Fuels, 2014，28 (3): 1854-1859.
[0010][5]Shahadat Hussain A H M，Tatarchuk B J.Adsorptive desulfurizat1nof jet and diesel fuels using Ag/T1x - A1203and Ag/T1x - Si02adsorbents.Fuel, 2013，107:465-473.
[0011][6] RodrIguez-Cabo B，Rodriguez H，Rodil E，et al.Extractive andoxidative-extractive desulfurizat1n of fuels with 1nic liquids.Fuel,2014， 117:882-889.
[0012][7]Francisco M，Bruinhorst A，Kroon M.Low-Transit1n-TemperatureMixtures (LTTMs): A New Generat1n of Designer Solven ts.Angew Chem IntEd.，2013，52:3074-3085.
[0013][8]Habibi E，Ghanemi Kj Fallah-Mehrjardi M，et al.A novel digest1n methodbased on a choline chloride - oxalic acid deep eutectic solvent for determiningCu，F(xiàn)e，and Zn in fish samples.Anal Chim Acta.，2013，762:61-67.
[0014][9]Abbott A Pj Barron J Cj Frisch G，et al.Double layer effects on metalnucleat1n in eutectic solvents.Phys Chem Chem Phys.,2011,13:10224-10231.
[0015][ 10] Li C P，Li D，Zou S S，et al.Extract1n desulfurizat1nprocess of fuels with ammonium-based deep eutectic solvents.GreenChem.，2013，15:2793-2799.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的是提供一種以N，N- 二甲基-N-腈乙基丙酸銨與四丁基氯化銨組成的深共融溶劑同時萃取噻吩和苯并噻吩的方法。
[0017]—種同時萃取噻吩和苯并噻吩的方法，包括:使萃取劑與混合物接觸，
[0018]其中，所述萃取劑為由N，N-二甲基-N-腈乙基丙酸銨與四丁基氯化銨按質(zhì)量比1:1組成的深共融溶劑；所述混合物由噻吩、苯并噻吩和正辛烷組成。
[0019]本發(fā)明所述深共融溶劑(Deep eutectic solvent)由N, N-二甲基-N-腈乙基丙酸銨與四丁基氯化銨按質(zhì)量比1:1組成，并優(yōu)選按下述方法制得:將質(zhì)量比為1:1的四丁基氯化銨與N，N- 二甲基-N-腈乙基丙酸銨于圓底燒瓶中，80°C下加熱回流，攪拌4h，即得。
[0020]上述技術(shù)方案中，由噻吩、苯并噻吩和正辛烷組成的混合物為噻吩和苯并噻吩的正辛烷溶液，其中，優(yōu)選噻吩的濃度為200?2500ppm，苯并噻吩的濃度為200?2500ppm。
[0021]本發(fā)明優(yōu)選所述萃取劑與混合物的質(zhì)量比為0.5:1?4:1，進一步優(yōu)選萃取劑與混合物的質(zhì)量比為1:1。
[0022]本發(fā)明所述萃取方法中所有技術(shù)方案均優(yōu)選所述萃取方法為:使萃取劑與混合物混合，于20°C?50°C下攬摔5?60min，攬摔速率為200?lOOOrpm。
[0023]本發(fā)明所述萃取方法進一步優(yōu)選下述技術(shù)方案:
[0024]將由N，N_ 二甲基-N-腈乙基丙酸銨與四丁基氯化銨按質(zhì)量比1:1組成的深共融溶劑與混合物按質(zhì)量比0.5:1?4:1混合，于20°C?50°C下攪拌5?60min，攪拌速率為200?lOOOrpm，靜置分層，所述混合物由噻吩、苯并噻吩和正辛烷組成，其中，噻吩和苯并噻吩的濃度均為200?2500ppm。
[0025]本發(fā)明所達到的有益效果為萃取效率高、選擇性強，噻吩、苯并噻吩脫硫率可高達96.84%、99.99%,操作條件溫和、環(huán)境友好。
【具體實施方式】
[0026]下述非限制性實施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0027]實施例1?16中所用深共融溶劑(Deep eutectic solvent)由N, N-二甲基-N-腈乙基丙酸銨與四丁基氯化銨按質(zhì)量比1:1組成，按下述方法制得:將四丁基氯化銨24.57g和N，N- 二甲基-N-腈乙基丙酸銨24.57g置于250mL的圓底燒瓶中，在80°C下加熱回流，攪拌4h，即得到淡黃色透明的深共融溶劑。
[0028]實施例1
[0029]稱取N，N_ 二甲基-N-腈乙基丙酸銨與四丁基氯化銨(質(zhì)量比1:1)組成的深共融溶劑1.0002g，濃度都為1600ppm的噻吩、苯并噻吩的正辛烷溶液1.0006g，在25°C下攪拌5min，攪拌速率為SOOrpm，靜置分層后，用氣相色譜法檢測正辛烷層中的噻吩、苯并噻吩濃度，計算得到對噻吩、苯并噻吩的萃取率分別為51.29%,71.54%。
[0030]實施例2
[0031]稱取N，N_ 二甲基-N-腈乙基丙酸銨與四丁基氯化銨(質(zhì)量比1:1)組成的深共融溶劑1.0064g，濃度都為1600ppm的噻吩、苯并噻吩的正辛烷溶液1.0064g，在25°C下攪拌20min，攪拌速率為SOOrpm，靜置分層后，用氣相色譜法檢測正辛烷層中的噻吩、苯并噻吩濃度，計算得到對噻吩、苯并噻