一种过氧化钼酸离子液体的模拟汽油催化氧化脱硫方法技术

本发明专利技术提供了一种基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方法，包括如下步骤：以过氧化钼酸离子液体作为催化剂，将所述过氧化钼酸离子液体、氧化剂、萃取剂及模拟汽油，在常压、反应温度为30℃～50℃条件下，搅拌5min～30min进行充分反应，反应后静置5min，待两相分离后取上层即为脱硫后的油品：其中，所述过氧化钼酸离子液体具有如下结构式。本发明专利技术提供的油品脱硫方法，应用于油品的萃取催化氧化脱硫过程当中，具有优异的脱硫率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油品深度脱硫方法领域，具体涉及一种过氧化钼酸离子液体的模拟汽油催化氧化脱硫方法。
技术介绍
随着汽车数量的增加，汽油及柴油的消耗量也突飞猛进，而排放的尾气对环境造成了极大的危害，为了解决日益严重的环境污染问题，世界各国对汽车尾气中SOx、NOx、微粒及有害物质的排放有了明确的规定，生产低硫甚至无硫汽油、柴油是大势所趋。离子液体因具有“零”蒸汽压、熔点低、宽的电化学窗口、高热稳定性、选择性溶解、可设计性及催化性等特点，而得到国内外研究者的青睐。离子液体的出现给传统的分离过程注入新的活力，等首次使用离子液体萃取燃料油中的硫化物，以二苯并噻吩和正十二烷配制500ug/g的模拟燃料油，离子液体作为萃取剂，结果表明在5min即可到达萃取平衡，并且具有较好的萃取效果。结合离子液体具有萃取硫化物的优良特性，与生产清洁燃料的重大使命，研究者们对离子液体萃取脱硫开始了大量的研究：从单纯离子液体萃取脱硫，到离子液体萃取氧化脱硫，以及目前研究最热的萃取催化氧化脱硫。根据文献报道，萃取催化氧化脱除燃料油中的硫化物在短时间、温和的反应条件下就可以达到深度脱硫的目的。因此，寻找一种新的离子液体并将其应用于燃料油脱硫领域，是本领域目前首要研究的方向。
技术实现思路
本专利技术合成了一种功能化过氧钼酸离子液体[C8MIM]2[MO2O11]，并探索其催化性能，发现该离子液体对二苯并噻吩、苯并噻吩氧化有良好的催化性能。为此，本专利技术提供了一种基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方法，以过氧化钼酸离子液体作为催化剂，对油品进行脱硫。本专利技术提供了一种基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方法，包括如下步骤：以过氧化钼酸离子液体作为催化剂，将所述过氧化钼酸离子液体、氧化剂、萃取剂及模拟汽油，在常压、反应温度为30℃～50℃条件下，搅拌5min～30min进行充分反应，反应后静置5min，待两相分离后取上层即为脱硫后的油品：其中，所述过氧化钼酸离子液体具有如下结构式：优选地，所述汽油为模拟汽油或FCC汽油。优选地，基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方法中，所使用的催化剂过氧化钼酸离子液体的制备方法包括如下步骤：S1：分别量取一定摩尔比的N-甲基咪唑和氯代正辛烷，将二者混合，然后在氮气气氛下，在30℃～50℃下反应0.5h～1.5h；而后在78℃～90℃下回流反应24h，分液、除杂、洗涤，再经减压旋蒸即可得到中间产物氯化1-辛基-3-甲基咪唑；S2：称去一定量的钼酸钠，通过蒸馏水进行溶解形成水溶液，而后将其水溶液转移至冰水浴中，滴加过氧化氢，形成深红色水溶液，再缓慢滴加稀盐酸使水溶液恰好变为亮黄色；S3：将S1所得的中间产物氯化1-辛基-3-甲基咪唑S2逐滴加入S2的水溶液中，反应1.5h～2.5h得到反应液，将反应液采用有机溶剂萃取后，在常温下减压旋蒸即得目标产物。更优选地，基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方法中，所使用的催化剂过氧化钼酸离子液体的制备方法包括如下步骤：S11：向通有N2保护的反应瓶中加入摩尔比为1∶1-1.5的N-甲基咪唑和氯代正辛烷，在40℃下反应1.0h后，停止通N2，移至一套标准回流装置中，缓慢加热至80℃反应24h，形成黄色黏稠液体，用分液漏斗分液，除去过量的氯代正辛烷，向粗产品中加入乙酸乙酯进行洗涤，洗涤数次后再经减压旋蒸，即可得到中间产物氯化1-辛基-3-甲基咪唑；S22：按照N-甲基咪唑和钼酸钠2-2.5∶1的摩尔比，称取钼酸钠，加入蒸馏水搅拌至完全溶解形成水溶液，而后，将水溶液转移至冰水浴中，滴加过氧化氢，形成深红色溶液，缓慢滴加稀盐酸使溶液恰好变为亮黄色；S33：按照N-甲基咪唑和氯化1-辛基-3-甲基咪唑2.5∶1的摩尔比，称取S11所得的中间产物氯化1-辛基-3-甲基咪唑，逐滴加入S22的水溶液中，立刻形成絮状不溶物，反应2h结束，向混合液中加入二氯甲烷进行萃取分液，将下层溶液在常温下减压旋蒸即得目标产物。优选地，所述萃取剂与汽油的体积比1∶5，氧化剂与汽油中总硫量的物质的量之比为1∶2～8，催化剂用量为每升汽油加入催化剂1g～3g。优选地，反应温度为40℃，反应时间10min～20min。更优选地，反应时间15min。优选地，所述萃取剂为常规中性疏水型离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸。优选地，所述氧化剂为质量分数30％的过氧化氢。更优选地，所述模拟汽油为含二苯并噻吩或苯并噻吩的异辛烷，其硫含量为500ug/ml。本专利技术提供的一种基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方法具有如下有益效果：1)本专利技术将功能化过氧化钼酸离子液体应用于油品的萃取催化氧化脱硫过程当中，具有很高的脱硫率；2)由催化剂、萃取剂及氧化剂过氧化氢形成的对油品硫化物进行脱除体系不仅能够循环使用，还对油品的脱硫效果与首次使用时无明显区别；3)脱硫反应结束后，通过简单的方法就能完全分离两相，得到硫含量极低的清洁油品，且基本无损失；4)反应后的离子液体相中富集了大量油品中硫化物的氧化产物砜类，该类物质具有强极性易溶于水，而萃取剂及溶于其中的催化剂都不易溶于水，用水反萃取就可以回收再生萃取剂和催化剂。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。以下内容中用到的试剂有：二苯并噻吩(北京百灵威科技有限公司)、异辛烷(天津市富宇精细化工有限公司)、过氧化氢(沈阳市新化试剂厂)、N-甲基咪唑(上海麦克林生化科技有限公司)、氯代正辛烷(西亚试剂)、乙酸乙酯(天津市富宇精细化工有限公司)、钼酸钠(天津大茂化学试剂厂)、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸(兰州中科凯特科工贸有限公司)、二氯甲烷(鞍山智奥化学试剂研究所)等。实施例1一种过氧化钼酸离子液体，具有如下结构式，该离子液体的制备方法如下：向通有N2保护的50mlschlenck瓶中加入中加入4ml(约0.05mol)N-甲基咪唑和10.2ml(约0.06mol)氯代正辛烷，在40℃下反应1.0h后，停止通N2，移至一套标准回流装置中，缓慢加热至80℃反应24h，形成黄色黏稠液体，用分液漏斗分液，以除去过量的氯代正辛烷，向粗产品中加入15ml乙酸乙酯进行洗涤，洗涤数次后再经减压旋蒸，即可得到较为干净的中间产物氯化1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：以过氧化钼酸离子液体作为催化剂，将所述过氧化钼酸离子液体、氧化剂、萃取剂及汽油，在常压、反应温度为30℃～50℃条件下，搅拌5min～30min进行充分反应，反应后静置5min，待两相分离后取上层即为脱硫后的油品：其中，所述过氧化钼酸离子液体具有如下结构式：

【技术特征摘要】
1.一种基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方法，其特征在于，
包括如下步骤：
以过氧化钼酸离子液体作为催化剂，将所述过氧化钼酸离子液体、氧化剂、
萃取剂及汽油，在常压、反应温度为30℃～50℃条件下，搅拌5min～30min进
行充分反应，反应后静置5min，待两相分离后取上层即为脱硫后的油品：
其中，所述过氧化钼酸离子液体具有如下结构式：
2.根据权利要求1所述的基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方
法，其特征在于，所述汽油为模拟汽油或FCC汽油。
3.根据权利要求1或2所述的基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱
硫方法，其特征在于，所述过氧化钼酸离子液体的制备方法包括如下步骤：
S1：分别量取一定摩尔比的N-甲基咪唑和氯代正辛烷，将二者混合，然后
在氮气气氛下，在30℃～50℃下反应0.5h～1.5h；而后在78℃～90℃下回流反
应24h，分液、除杂、洗涤，再经减压旋蒸即可得到中间产物氯化1-辛基-3-甲
基咪唑；
S2：称取一定量的钼酸钠，通过蒸馏水进行溶解形成水溶液，而后将其水溶
液转移至冰水浴中，滴加过氧化氢，形成深红色水溶液，再缓慢滴加稀盐酸使
水溶液恰好变为亮黄色；
S3：将S1所得的中间产物氯化1-辛基-3-甲基咪唑逐滴加入S2的水溶液中，
反应1.5h～2.5h得到反应液，将反应液采用有机溶剂萃取后，在常温下减压旋
蒸即得目标产物。
4.根据权利要求3所述的基于过氧化钼酸离子液体的催化氧化油品脱硫方
法，其特征在于，所述过氧化钼酸离子液体的制备方法包括如下步骤：
S11：向通有N2保护的反应瓶中加入摩尔比为1∶1-1.5的N-甲基咪唑和氯
代正辛烷，在40℃下反应1.0h后，停止通N2，移至一套标准回流装置中，缓
慢加热至80℃反应24h，形成黄色黏稠液体，用分液漏斗分液，除去...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，王孟平，夏鸣，臧树良，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21