燃料脱硫的方法技术

本发明专利技术提供一种将燃料脱硫的方法。在步骤(a)中，将一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂加入燃料中以氧化燃料。在步骤(b)中，将氧化后的燃料加入一脱硫剂以形成脱硫燃料。在步骤(c)中，将离子液体回收。回收步骤中，首先加入一第一溶液于离子液体中，后续，加入一第二溶液于离子液体中以形成一第二溶液相与一离子溶液相。接着去除第二溶液相。最后，将第一溶液、氧化剂以及酸催化剂去除，以得到回收的离子液体。

【技术实现步骤摘要】
燃料脱硫的方法
本领域是涉及一种将燃料脱硫的方法，特别来说，是涉及一种燃料脱硫的方法，其包含回收离子液体的步骤。
技术介绍
柴油和汽油是在今日使用的两个主要运输燃料。柴油发动机通常有很大的燃油里程数，但柴油通常来自原油，且原油含有硫的成份。因此，虽然柴油具有高燃油里程，但其效益也常被高硫排放量等的缺陷所抵消。现有混合动力车，其使用汽油的量大约为50英哩/加仑，大约等于柴油车的使用量。然而，柴油车却通常会产生更多的排放量。因此，降低柴油使用排放量，以避免温室气体排放并保护环境，是目前世界的趋势所在。虽然柴油发动机和排放的技术已有所改善，但柴油中的高硫含量还是会造成污染。在2006年时，根据“清洁空气法(CleanAirAct)”美国环境保护署(EnvironmentalProtectionAgency,EPA)通过了一项立法，限制2010年时道路柴油燃料中的硫含量为15百万分率(partspermillion,ppm)。通过降低SOx的排放量，以减少对环境的负面影响。一般来说，SOx是酸雨的主要成因，也且工业烟雾的主要成分。然而，目前超低硫柴油(ultralowsulfurdiesel,ULSD)的生产受限于低效率的脱硫技术，目前的脱硫技术在近十年并无太大进展。在目前商业应用上，将燃料中去除硫化合物的技术大多采用加氢脱硫法(hydrodesulfurization,HDS)。这种加氢脱硫过程中的溶液需要在300到400℃的环境中进行反应，且需要氢气(hydrogengas)的参与。然而，高温高压的环境会增加成本，且加工过程中有爆炸的危险。此外，系统中的气体和余热容易逸失，也会造成环境污染。另一方面，相较于生产低硫柴油(500ppm)，现有技术对于超低硫柴油(15ppm)还额外需要25%至45%的氢消耗量，显示这样的生产技术效率并不高。因此，还需要一种燃料脱硫的方法，其可以提供更好的效率，且具有较低的污染。
技术实现思路
本专利技术于是提供了一种燃料脱硫的方法，以符合上述的需求。根据本专利技术其中一个实施例，本专利技术提供一种将燃料脱硫的方法。在步骤(a)中，将一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂加入燃料中以氧化燃料。在步骤(b)中，将氧化后的燃料加入一脱硫剂以形成脱硫燃料。在步骤(c)中，将离子液体回收。回收步骤中，首先加入一第一溶液于离子液体中，后续，加入一第二溶液于离子液体中以形成一第二溶液相与一离子溶液相。接着去除第二溶液相。最后，将第一溶液、氧化剂以及酸催化剂去除，以得到回收的离子液体。本专利技术可以提供一种更高效率和节省成本的燃料脱硫方法，该方法包括许多特征，例如使用非机械混合器而不使用超声波混合、使用再生的离子液体、不同氧化剂浓度和酸催化剂等。附图说明图1表示了本专利技术所使用的一个连续流动系统的方块示意图。图2与图3表示了本专利技术中的一种非机械混合器的示意图。图4表示了一个原始的离子液体的核磁共振光谱图。图5表示了回收处理后的离子液体的核磁共振谱图。其中，附图标记说明如下：300中空管302凸部具体实施方式为使本专利技术
的一般技术人员能更进一步了解本专利技术，下文特别举出本专利技术的数个优选实施例，并配合附图，详细说明本专利技术的构成内容及所实现的效果。本专利技术所提出的改良的脱硫步骤包含有三个部分。在第一部分是利用一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂来氧化燃料。在第二部分，是利用一催化剂以去除燃料中的噻吩的硫。在第三部分，则是将使用剩下的离子液体加以回收。第一部分是使用了一相转移催化(phasetransfercatalysis,PTC)反应，以将在有机相(organicphase)中噻吩的硫氧化。一般而言，相转移催化反应包括两阶段：（1）在水相(aqueousphase)中，催化剂和盐的离子交换；（2）在有机相(organicphase)中的速率决定步骤(rate-determiningstep)。在本专利技术中，相位移催化反应包含添加一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂在燃料中。本专利技术的燃料(fuel)可以是任何类型的不同含硫量的燃油，例如从原油中以不同密度、不同萃取方法所得的各种燃油，包含汽油或航空燃油等，甚至是邦克C油(BunkerCoil)，其是将原油中其它燃料产品去除后所得的厚重黑色残留物。在一个实施例中，燃料可以是汽油(gasoline)、煤油(paraffin)或柴油(diesel)，例如，柴油可以是含硫量为8,100ppm的ValleyOil(从GoldenEagleOilRefinery,INC.获得)，或是海洋流燃料(marinelogisticfuel)的硫含量为740ppm的JP-5（从LongBeach,Navy取得），但不限于此。柴油中可以包含各种含硫化合物，例如噻吩(thiophene,T)、2-甲基噻吩(2-methylthiophene,2MT）、2-乙基噻吩(2-ethylthiophene,2ET)、苯并噻吩(benzothiophene,BT)、2-甲基苯并噻吩(2-methylbenzothiophene,2MBT)、二苯并噻吩(dibenzothiophene,DBT)、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-dimethyldibenzothiophene,4,6-DMDBT)、4,6-二苯并噻吩(4,6-dimethyldibenzothiophene,4,6-DMDBT)，但并不以此为限。氧化剂用于将硫醇、二硫化物或其它有机硫成分(organicsulfur,OCS)例如各种噻吩(T)、各种苯并噻吩(BT)，或各种二苯并噻吩(DBT)中的硫原子氧化，以形成砜(sulfone)或亚砜(sulfoxide)。在一个实施例中，氧化剂包括次卤酸盐(hypohalite)的化合物、亚氯酸盐(chlorite)、高锰酸盐盐铵(permanganatesalts)、硝酸铈(ammoniumcerium)(IV)、六价铬化合物(hexavalentchromiumcompounds)、过氧化氢化合物(peroxidecompound)、Tollen试剂、过硫酸(persulfuricacid)、氧(oxygen)或臭氧(ozone)，但不以此为限，每一种氧化剂都有不同的活性氧比例和不同的副产品。在一实施例中，氧化剂是过氧化氢(H2O2)，其浓度是约10%至50%(重量百分比)，优选来说，浓度会大于30%，例如30%至50%，以提供最佳的脱硫效率。离子液体可以是任何类型的离子的溶剂，例如一般盐类在溶液中产生的阳离子和阴离子。在一个实施例中，离子液体含有含氮有机阳离子和无机阴离子，优选来说盐的熔融温度低于室温，使在室温下为液体状态。例如，离子液体可以是[三甲基氨][三氯化铝](Tri-MethylammoniumChloroaluminate,[TMAC][AlCl3])、[1-乙基-3-甲基咪唑鎓][四氟硼酸盐](1-Ethyl-3-MethylimidazoliumTetrafluoroborate,[EMIM][BF4])、[1-丁基-3-甲基咪唑][六氟磷酸](1-Butyl-3-MethylimidazoliumHexafluorophosphate,[BMIM][PF6])、[1-丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料脱硫的方法，其特征在于，包含：(a)将一燃料氧化，包含使用一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂；(b)将氧化后的燃料加入一脱硫剂，以形成一脱硫燃料；以及(c)回收该离子液体，包含下列步骤：在经过步骤(a)的该离子液体中加入一第一溶液；在加入该第一溶液后，加入一第二溶液在该离子液体中，以形成一第二溶液相以及一离子液体相；移除该第二溶液相；以及移除在该离子溶液相中的该第一溶液、该氧化剂以及该酸催化剂，以得到一回收的离子液体。

【技术特征摘要】
2012.02.06 US 61/595,653;2013.02.05 US 13/760,0091.一种燃料脱硫的方法，其特征在于，包含：(a)将一燃料氧化，包含使用一离子液体、一氧化剂以及一酸催化剂，该离子液体包含[三甲基氨][三氯化铝]、[1-乙基-3-甲基咪唑鎓][四氟硼酸盐]、[1-丁基-3-甲基咪唑][六氟磷酸]、[1-丁基-3-甲基咪唑][四氟硼酸盐]、[1-丁基-3-甲基咪唑鎓][辛基硫酸钠]或[1-乙基-3-甲基咪唑鎓][乙基硫酸盐]，该氧化剂包含次卤酸盐的化合物、亚氯酸盐、高锰酸盐盐铵、硝酸铈、六价铬化合物、过氧化氢化合物、Tollen试剂、过硫酸、氧或臭氧，该酸催化剂包含乙酸、三氟乙酸或三氯乙酸；(b)将氧化后的燃料加入一脱硫剂，以形成一脱硫燃料，该脱硫剂包含氧化铝或乙腈与微孔结晶钛硅酸盐；以及(c)回收该离子液体，包含下列步骤：在经过步骤(a)的该离子液体中加入一第一溶液后，移除一沉淀物，该第一溶液为去离子水；在加入该第一溶液后，加入一第二溶液在该离子液体中，该第二溶液包含1-丁醇、氯仿、氯苯、乙醚、乙酸乙酯、正庚烷、己烷、三乙基胺或甲苯，以形成一第二溶液相以及一离子液体相；移除该第二溶液相；以及移除在该离子溶液相中的该第一溶液、该氧化剂以及该酸催化剂，以得到一回收的离子液体。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑舜升，林德荣，
申请(专利权)人：郑舜升，林德荣，
类型：发明
国别省市：