《離子液體氧化脫硫新技術的計算機模擬和實驗研究》是依託北京化工大學，由於光認擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：離子液體氧化脫硫新技術的計算機模擬和實驗研究
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：於光認
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
汽/柴油脫硫是石油煉製過程中的一個重要工業過程，然而隨著日趨嚴格的汽柴油標準，硫含量要求越來越低，傳統加氫脫硫技術亟待改進或更新，我國尤其面臨這個問題，開展新型汽柴油深度脫硫技術的研究具有重要的現實意義和迫切性。.近幾年，出現了一種新型的深度脫硫方法，即：離子液體氧化脫硫，它能脫除掉加氫脫硫難以處理的噻吩硫，展現出了良好套用前景，目前存在選擇性/活性低等幾個科學問題待解決，本課題用QM/MD計算機模擬與實驗/波譜分析結合，揭示出噻吩硫/碸和芳/烯烴在離子液體中的溶解機理、離子液體選擇性萃取噻吩硫/碸的微觀機制和離子液體/H2O2氧化脫硫的催化反應機制，建立離子液體氧化脫硫技術的理論，基於此，合成出能夠高效地催化氧化脫除噻吩硫的功能化離子液體，並確立最佳氧化脫硫工藝條件和離子液體再生方法，建立起新型的離子液體氧化脫硫技術，可用作傳統加氫脫硫的後續深度脫硫過程，來生產超低硫或無硫的清潔汽柴油。
結題摘要
汽柴油脫硫是石油煉製中的一個重要過程。傳統加氫脫硫，在技術、成本可行的前提下難以生產S＜10ppm的清潔汽柴油。近十年，離子液體脫硫成為研究熱點，其避免了溶劑揮發與損失問題，展現出了良好套用前景。在本課題，我們採用理論、實驗與波譜分析相結合，擬開發一種全新的基於離子液體的氧化-萃取耦合脫硫技術，該技術具有無溶劑損失、無酸性催化劑加入、脫硫效率高等優點，研究了功能化離子液體的製備、合成與表征；汽柴油的萃取脫硫；柴油的氧化-萃取耦合脫硫；脫硫劑的再生與重複利用性。取得了以下主要研究結果： （1）製備了一系列功能化離子液體，包括[Bmim]Cl/ZnCl2、[Bmim]Cl/2ZnCl2、[Bmim][HSO4]、[Hmim][HSO4]、[C4mim]Cl/ZnCl2、[C4mim]Cl/FeCl2、[C4mim]Cl/SnCl2、[C4mim]Cl/CoCl2、[C4mim]Cl/CuCl2、[C4mim]Cl/MgCl2、[Hnmp]Cl/ZnCl2、[Hnmp]Cl/FeCl3、[(CH2)4SO3HMIm][HSO4]、[(CH2)4SO3HMIm][H2PO4]、[(CH2)4SO3HMIm][Tos]、[(CH2)4SO3HMIm]Cl/ZnCl2、[(CH2)4SO3HMIm]Cl/FeCl3等一系列Brønsted或Lewis單/雙酸性離子液體； （2）對上述離子液體進行了系統的波譜與物性表征； （3）系統研究了上述或部分上述離子液體對汽柴油的萃取脫硫性能，既包括模擬汽柴油，也包括真實汽柴油，考察了溫度、壓力、劑油比、初始硫含量等對脫硫效率的影響，同時考察了可再生性和重複利用性，確立了最佳工藝條件； （4）系統研究了上述或部分上述離子液體對柴油的萃取-氧化耦合脫硫性能，既包括模擬柴油，也包括真實柴油，考察了溫度、壓力、劑油比、初始硫含量、氧硫比等對脫硫效率的影響，同時考察了可再生性和重複利用性，確立了最佳工藝條件； （5）我們開發的離子液體萃取或萃取-氧化耦合脫硫技術，與HDS相比，本技術無需昂貴的催化劑/氫氣，工藝簡單，操作條件溫和（典型地，＜100℃、常壓），可以高效脫除HDS難以脫除的噻吩類硫化物，實現S＜10ppm的清潔燃料油生產。 該技術成果在國際上處於領先地位，有望作為HDS的補充技術，來實現清潔汽柴油生產。
