本文针对汽油脱硫工艺中存在的弊端,利用自制的离子液体[BMIM]PF6为萃取剂对其进行改进。分别对离子液体中间体[BMIM]Cl的合成工艺和离子液体[BMIM]PF6在汽油脱硫中的应用进行系统研究,初步探索出一条具有绿色环保、成本低、可再生等优点的汽油脱硫工艺。首先,优化了离子液体中间体[BMIM]Cl的合成工艺路线并对[BMIM]PF6离子液体的结构进行光谱表征。实验结果表明,N2保护,时间48h,温度80℃,配料比1.2时,中间体[BMIM]Cl的收率可达到91.14%,通过红外图谱和核磁图谱分析进一步确认实验所合成的离子液体为[BMIM]PF6。其次,探索并建立了模型油中硫含量的测定方法——气相色谱法,具体色谱条件为:选用双火焰光度检测器(DFPD检测器,滤光片:394nm);采用外径为3mm的聚四氟乙烯空柱,以氮气为载气。氮气流速为30mL/min,氢气流速为140mL/min,空气1流速为80mL/min,空气2流速为170mL/min,柱温为200℃,进样口温度为220℃,检测器温度为250℃,进样量为2μL。再次,对离子液体[BMIM]PF6应用于汽油脱硫的工艺条件进行研究。单因素和正交实验结果表明,时间60min,温度50℃,剂油比0.2时,离子液体对汽油的单步脱硫率达到51.5%。最后,在离子液体用于汽油脱硫的最佳工艺条件下,考察了离子液体对汽油的多步脱硫效果和离子液体的重复利用性,结果表明经五步萃取脱硫后,脱硫率达到87%,且离子液体有很好的重复使用性。
第一章 绪论 7-27
1.1 汽油脱硫概况 7-12
1.1.1 汽油脱硫的必要性 7-9
1.1.2 汽油中硫的主要存在形式 9
1.1.3 汽油脱硫技术简介 9-12
1.2 离子液体简介 12-20
1.2.1 离子液体的概念 12
1.2.2 离子液体的发展历史 12-14
1.2.3 离子液体的分类 14
1.2.4 离子液体的理化性质 14-18
1.2.5 离子液体的应用 18-20
1.3 离子液体用于汽油脱硫的概况 20-25
1.3.1 离子液体用于汽油脱硫的方法 20-24
1.3.2 离子液体用于汽油脱硫的工艺 24-25
1.4 课题研究的意义和创新点 25-27
1.4.1 课题研究的内容和意义 25-26
1.4.2 课题研究的创新点 26-27
第二章 离子液体[BMIM]PF_6及其中间体[BMIM]Cl的合成工艺 27-41
2.1 实验 28-30
2.1.1 实验试剂及设备 28-29
2.1.2 实验方法 29-30
2.2 结果与讨论 30-40
2.2.1 反应机理 30-31
2.2.2 有无氮气保护对[BMIM]Cl收率的影响 31
2.2.3 反应时间对[BMIM]Cl收率的影响 31-32
2.2.4 反应温度对[BMIM]Cl收率的影响 32-33
2.2.5 配料比对[BMIM]Cl收率的影响 33
2.2.6 正交实验分析 33-35
2.2.7 优化工艺条件下制备的[BMIM]Cl的重复性考察 35
2.2.8 离子液体中间体[BMIM]Cl的表征 35-37
2.2.9 离子液体[BMIM]PF_6的理化性质分析及光谱表征 37-40
2.3 本章小结 40-41
第三章 离子液体[BMIM]PF_6在汽油脱硫中的应用研究 41-53
3.1 实验 41-45
3.1.1 实验试剂及设备 41-42
3.1.2 实验方法 42-45
3.2 结果与讨论 45-52
3.2.1 萃取机理 45-46
3.2.2 萃取时间对脱硫率的影响 46
3.2.3 萃取温度对脱硫率的影响 46-48
3.2.4 剂油比对脱硫率的影响 48
3.2.5 正交实验分析 48-50
3.2.6 优化工艺条件下[BMIM]PF_6萃取脱硫的重复性考察 50
3.2.7 多步脱硫实验 50-51
3.2.8 离子液体的重复利用性 51-52
3.3 本章小结 52-53
第四章 结论 53-55
4.1 结论 53-54
4.2 问题和建议 54-55
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