專利名稱：一種基于聚合季銨鹽離子液體的吸附脫硫方法
技術領域：
本發明涉及一種聚合季銨鹽離子液體作為吸附脫硫劑，來脫除石油化工領域油品中含硫化合物的方法。本發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：
當前世界原油呈獻重質化/劣質化趨勢，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，國家相關政府部門正不斷提高燃料油標準，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燃料油標準，其硫含量從 2000年國I標準的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，這為當前的煉油企業提出了巨大的挑戰。當前工業上主要采用催化加氫的方法把含硫化合物轉化成進行脫除，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和催化吸附作用導致雜環含硫化合物很難被脫除干凈，為了達到當前油品中不斷提高的含硫量標準，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(尤其是雜環類含硫化合物含量，即深度脫硫)成為當前煉油企業面臨的艱巨任務。催化加氫脫硫不但很難深度脫除油品中的雜環類含硫化合物，而且操作條件苛刻 (高溫/300°C，高壓/4. OMPa)，造成成本/能耗高、烯烴副反應多(導致辛烷值降低)、油品易結焦、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，雜環類含硫化合物可再生利用，不會破壞原來油品中的化學物質(例如，不會降低汽油的辛烷值)。但是其工業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才出現的一種全新綠色溶劑、軟材料，因其具有低熔點、寬液態范圍、寬電化學窗口、不揮發、可設計性等許多傳統有機揮發溶劑不具備的優點，已在催化反應、電化學、萃取分離、氣體吸附等領域取得廣泛應用，成為綠色化學領域的一個研究熱點。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，但已經在電化學、催化反應等中展現出了良好的應用前景。聚合離子液體結合了離子液體和聚合物材料的雙重優點，有望成為一種新型的吸附材料。本發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，其化學結構式如下
權利要求
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，利用靜態吸附的原理進行了油品脫硫，按一定比例混合該吸附劑和油品，在一定溫度、壓力下，脫除油品中的雜環類含硫化合物。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的方法，其特征在于油品中的含硫量在IOppm 5000ppm之間， 含硫化合物為雜環硫化合物(如噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩等)。
5.根據權利要求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量比。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于脫硫溫度在271 471之間。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于脫硫壓力在0.Iatm 20atm之間。
8.根據權利要求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，將其與油品混合進行吸附脫硫。本發明與傳統催化加氫脫硫相比，能夠高效地脫除油品中的雜環類含硫化合物(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，可重復利用，雜環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 優先權日2010年5月18日
發明者于光認, 劉辛興, 浦承皓, 陳曉春 申請人:北京化工大學