一种新型燃油脱硫萃取剂及相应的萃取脱硫方法技术

本发明专利技术涉及一种新型燃油脱硫萃取剂及相应的萃取脱硫方法，该萃取剂由平均分子量为230‑5000聚醚胺与甲酸按照1:4‑35的摩尔比混合而成。使用时直接将其与燃油混合均匀后静置，在20‑50℃下萃取5‑30min后液液分离即可，所得富硫萃取液回收再生后可循环使用。该萃取剂与燃油不互溶，物性稳定，萃取剂成分之一聚醚胺自身可作为燃油清洁剂因而绿色环保，具有脱硫效率高、操作条件温和、脱硫成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种新型燃油脱硫萃取剂及相应的萃取脱硫方法
本专利技术涉及石油化工
，具体涉及一种新型燃油脱硫萃取剂聚醚胺-甲酸混合物及利用其进行萃取脱硫的方法。
技术介绍
随着环境保护观念日益深入人心，低硫甚至无硫清洁燃油已经成为发展趋势。特别是近年来，世界各国均针对燃料油中的硫含量制定了更严格的标准，我国规定车用柴油和汽油中硫含量小于10ug/g。燃油中有机硫化物主要以噻吩、苯并噻吩及其他噻吩衍生物形式存在，同时含有少量硫醚和硫醇。工业上通常采用的加氢脱硫技术较为成熟，已经广泛应用于各类油品的含硫化合物脱除，但因其需要高温高压等苛刻的反应条件，该技术目前仍存在许多难以克服的难点。为了使工艺条件更加温和，一些可替代的脱硫技术应运而生，如萃取脱硫、吸附脱硫、氧化脱硫等。其中，萃取脱硫可在较为温和的条件下对燃油进行脱硫，并且该方法易操作，因而受到广泛关注。萃取脱硫(EDS)的原理是利用硫化物在萃取剂与燃油中溶解度不同而进行分离的工艺。萃取脱硫所使用的萃取剂多为极性溶剂，如醇类溶剂(CN108034445A)、聚乙烯亚胺(CN107880928A)、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、糠醛、聚醚类溶剂(CN108034446A)、离子液体(CN102199442A、CN103834432A)等。但是，目前萃取脱硫所采用的萃取剂还存在一些不足，限制了其工业应用。一方面，某些萃取剂(N,N-二甲基甲酰胺、乙腈等)自身有较大毒性，不符合绿色环保的观念，这些萃取剂在燃油中的溶解度较大，会造成油品污染。另一方面，单一的萃取剂脱硫效果有限，并不能满足工业化应用的要求，某些萃取剂的成本(如离子液体)较高难以推广应用。本专利技术开发了一种以聚醚胺-甲酸混合物为萃取剂，在较为温和的条件下进行燃油脱硫的方法。该方法所使用的聚醚胺本身可作为燃油清洁剂(CN103450957A)，即便脱硫后残留在燃油中也不会造成较大影响，具备绿色环保的特点。聚醚胺与甲酸以一定比例混合后与燃油不互溶，物性极为稳定，油品回收率高，萃取剂可回收再生，脱硫成本低，可实现燃油中有机硫化物的高效脱除。目前还未发现以聚醚胺-甲酸混合物为萃取剂对燃油进行萃取脱硫的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有燃油萃取脱硫存在的上述不足，提供一种新型燃油脱硫萃取剂，该萃取剂由聚醚胺与甲酸混合而成。进一步的，所述萃取剂中聚醚胺与甲酸的摩尔比为1:4-35。进一步的，所述聚醚胺的平均分子量为230-5000。利用上述新型萃取剂对燃油进行萃取脱硫的方法，具体过程如下：将所述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置，液液分离后得到脱硫油相。进一步的，萃取剂与燃油混合时的质量比为0.1-1:1。进一步的，萃取脱硫的温度为20-50℃，萃取时间为5-30min。进一步的，所述燃油选自沸程为50-350℃的油品，其硫含量为50-5000μg/g。更进一步的，所述燃油选自汽油、航空煤油、真空瓦斯、柴油中的一种。单纯的甲酸或聚醚胺(易溶于油)对燃油没有萃取脱硫能力。从萃取剂形成原理上讲，聚醚胺中存在端位-NH2-，可与HCOOH质子化形成不溶于油的极性溶剂。从脱硫原理上讲，聚醚胺-甲酸混合溶剂含有大量的O原子，具有Lewis碱性，可与噻吩类硫产生氢键作用，从而将其从燃油中分离出来。本专利技术的有益效果体现在以下方面：(1)开发了一种新型、高效的燃油脱硫萃取剂，为萃取脱硫提供了一种新的选择，该萃取剂与燃油不互溶，物性稳定，萃取完成后可回收循环使用；(2)萃取剂成分之一聚醚胺自身可作为燃油清洁剂，绿色环保；(3)萃取脱硫时的质量分配系数高达2.5以上，脱硫效率高且操作条件温和，无需高温高压条件，脱硫成本低。具体实施方式为使本领域普通技术人员充分理解本专利技术的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例进行进一步说明。实施例1硫含量为1000μg/g的模拟油(二苯并噻吩与正辛烷混合液)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为7:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为2000。在30℃下按照1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为70％，质量分配系数为2.17。实施例2硫含量为1000μg/g的模拟油(噻吩与正辛烷混合液)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为10:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为2000。在30℃下按照0.1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为11％，质量分配系数为1.21。实施例3硫含量为1000μg/g的模拟油(苯并噻吩与正辛烷混合液)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为11:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为2000。在30℃下按照1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为64％，质量分配系数为1.68。实施例4硫含量为1000μg/g的模拟油(二苯并噻吩与甲苯、正辛烷混合液，甲苯质量分数为25％，)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为9:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为2000。在20℃下按照1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为72％，质量分配系数为2.39。实施例5硫含量为1000μg/g的模拟油(二苯并噻吩与正辛烷混合液)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为10:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为2000。在20℃下按照1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为74％，质量分配系数为2.63。实施例6硫含量为1000μg/g的模拟油(二苯并噻吩与甲苯、正辛烷混合液，甲苯质量分数10％)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为10:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为2000。在30℃下按照1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为70％，质量分配系数为2.16。实施例7硫含量为1000μg/g的模拟油(苯并噻吩与正辛烷混合液)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为8:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为2000。在5℃下按照1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为64％，质量分配系数为1.63。实施例8硫含量为1000μg/g的模拟油(噻吩与甲苯、正辛烷混合液，甲苯质量分数25％)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为10:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为2000。在30℃下按照1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为50％，质量分配系数为1.01。实施例9硫含量为1000μg/g的模拟油(二苯并噻吩与正辛烷混合液)为实验对象，所使用的萃取剂由摩尔比为35:1的甲酸与聚醚胺混合而成，其中聚醚胺的分子量为400。在30℃下按照1:1的质量比将上述萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置萃取15min，分液得到脱硫油，检测得到脱硫率为55％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型燃油脱硫萃取剂，其特征在于该萃取剂由聚醚胺与甲酸混合而成。

【技术特征摘要】
1.一种新型燃油脱硫萃取剂，其特征在于该萃取剂由聚醚胺与甲酸混合而成。2.如权利要求1所述的一种新型燃油脱硫萃取剂，其特征在于：聚醚胺与甲酸的摩尔比为1:4-35。3.如权利要求1所述的一种新型燃油脱硫萃取剂，其特征在于：聚醚胺的平均分子量为230-5000。4.利用权利要求1所述萃取剂进行萃取脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：将萃取剂与燃油混合，搅拌均匀后静置，液液分离得到脱硫油...

【专利技术属性】
技术研发人员：高家俊，朱爽，张可琢，熊春艳，姜兴茂，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42