[发明专利]一种用于噻吩脱除的萃取剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种用于脱除噻吩的萃取剂及其制备方法和应用，属于萃取分离领域。一种用于脱除噻吩的萃取剂为：氯化胆碱、聚乙二醇及氯化锌按摩尔比1:1:0.05～4:1:0.1组成的深共融溶剂；具体应用为：使萃取剂与混合物混合，所述萃取剂为：氯化胆碱、聚乙二醇及氯化锌按摩尔比1:1:0.05～4:1:0.1组成的深共融溶剂；所述混合物由噻吩和正辛烷组成。本本发明提供的方法脱硫效率高，选择性强，噻吩的脱除效率可达85％，操作条件温和、对环境友好。

技术领域

本发明属于萃取分离领域，本发明涉及一种用于脱除噻吩的萃取剂及其制备方法和应用。

背景技术

由于环境污染越来越严重，对燃油的深度脱硫已成为全球最紧迫的话题^[1]。燃油中含有许多的有机物，其中包含芳烃和硫化物等有机化合物。近年来，生产超低硫含量的清洁柴油可从源头上控制汽车尾气污染，可实现燃油的清洁化^[2]。

目前，加氢脱硫技术(HDS)^[3]是工业上普遍采用的脱硫方法，该方法主要用于提取燃油中的硫醇，硫化物等脂肪硫以及非脂肪硫。然而，其中噻吩及其衍生物等有机硫化物因空间位阻较大，加氢活性较低，很难实现深度脱除。所以采取更加节能、简便、有效的方法来脱除燃油中的芳香硫化物。目前，燃油脱硫的各种吸附剂已经被报道。如：碳、沸石、氧化铝及有机框架(MOF)^[4-7]。此外，对于商用柴油、芳烃、含氧燃料添加剂、含氮化合物等对吸附脱硫有着明显的抑制。因此，这是一个极大的挑战对提高吸附脱硫活性需找到新的高硫容量的吸附剂^[8]。研究表明，吸附脱硫的活性主要归于特定区域的大小、吸附剂表面酸性位点及金属的高分散性^[9-12]。在过去几年里面，非加氢脱硫如：氧化脱硫(ODS)^[13-14]和萃取脱硫一直被研究。萃取脱硫和氧化脱硫具有操作简单、成本低、条件温和、脱硫效果好等优点。萃取脱硫是利用有机硫化物与燃油中碳氢化合物在溶剂中溶解度不同而进行分离的脱碳工艺。在液体燃料中，萃取脱硫对脱除噻吩类硫化物有着非常大的潜力^[15]。

深共融溶剂又称类离子液体——因其优异的物理化学性能，受到了人们的关注。它是由两种或三种廉价、绿色的组分彼此间通过氢键结合而形成的共融物^[16-18]。它不仅具有离子液体的优势，如：可设计性、较好的化学稳定性、可循环使用等优点，与离子液体相比还具有原料廉价易得且绿色环保，合成工艺简单，合成过程无需引入其它有机溶剂就可获得高纯度的产物，原子经济性达100％。将深共融溶剂代替有机溶剂用于燃油脱硫中，可有效避免有毒、易挥发的有机溶剂对环境和操作者带来危害等缺点。

[1]Qiu J H,Wang G H,Zhang Y Q,et al.Direct synthesis of mesoporousH₃PMo₁₂O₄₀/SiO₂and its catalytic performance in oxidative desulfurizationoffuel oil.Fuel.2015,147:195-202.

[2]Srivastava V C.An evaluation of desulfurization technologies forsulfur removal from liquid fuels.RSC Advances.2012,2:759-783.

[3]Stanislaus A,Marafi A,Rana M S.Recent advances in the science andtechnology of ultra-low sulfur diesel(ULSD)production.Catalysis Today.2010,153:1-68.