酰胺基III型低共熔溶剂的制备方法及其燃油萃取脱硫中的应用

摘要

本发明属于萃取脱硫合成萃取剂技术领域，涉及低共熔溶剂萃取剂，特别涉及一种酰胺基III型低共熔溶剂的制备方法，以酰胺作为氢键供体与季铵盐在0～100℃油浴中搅拌加热0.5～8 h，静置冷却至室温，得到均一透明液体，即得酰胺基III型低共熔溶剂，其中所述酰胺与季铵盐的摩尔比为0.5～3：1。本发明的另外一个目的，在于将所制得的酰胺基III型低共熔溶剂应用于燃油萃取脱硫。本发明制备过程条件温和绿色、操作简便、反应原料便宜成本低，所得到的低共熔溶剂具有较高的脱硫性能，萃取结束后和模型油分离简便，可循环再生利用。本发明所制得的低共熔溶剂脱硫效率高、与模型油完全不互溶，克服传统脱硫剂合成能耗高、技术困难等限制。

说明书

技术领域

本发明属于萃取脱硫合成萃取剂技术领域，涉及低共熔溶剂萃取剂，特别涉及一种酰胺基III型低共熔溶剂的制备方法及其在燃油萃取脱硫中的应用。

背景技术

燃料油品中的硫化物通过燃烧后转化为硫氧化合物(SO

EDS工艺中最重要的是所使用的萃取剂的类型，需要满足以下条件：硫化物在此萃取剂中有较大的溶解度；与燃油不互溶保证油品不被污染；萃取剂无毒或低毒性、不易挥发和热力学性质稳定等特点。萃取剂的选择从传统的有机溶剂(如乙腈、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺等)发展到现在比较绿色稳定的离子液体(IL)及低共熔溶剂(DES)。传统有机溶剂本身易挥发且大多数有机物毒性较大，而离子液体的合成路线复杂、反应周期长、原料较贵、合成成本较高等缺点限制了离子液体的工业化应用。DES是在离子液体的基础上经过不断发展的一类绿色溶剂，它与IL在物化性质有许多相似之处，但除此之外，DES有合成简单、原料价格低廉且低毒的优点。近年来，DES作为催化剂表现出有良好的催化活性，也具有萃取剂的功能，可将反应后的硫化物与模型油分离，将DES作为萃取剂直接用于萃取脱硫，具有很好的发展前景。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是公开一种酰胺基III型低共熔溶剂的制备方法。

一种酰胺基III型低共熔溶剂的制备方法，以酰胺作为氢键供体与季铵盐在0～100℃油浴中搅拌加热0.5～8h，静置冷却至室温，得到均一透明液体，即得酰胺基III型低共熔溶剂，其中所述酰胺与季铵盐的摩尔比为0.5～3：1。

本发明较优公开例中，所述酰胺为乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、2-苯基乙酰胺、对苯二甲酰胺、己内酰胺等，优选己内酰胺。

本发明较优公开例中，所述季铵盐的阳离子结构式为

本发明的另外一个目的，在于将所制得的酰胺基III型低共熔溶剂应用于燃油萃取脱硫。

具体的萃取脱硫的步骤为：将所制得的酰胺基III型低共熔溶剂和燃油加入脱硫玻璃反应装置中，0～50℃恒温搅拌1～60min充分反应后，停止搅拌，静置、分离，其中所述燃油和己内酰胺基III型低共熔溶剂的质量比为1:5～5:1。

所述燃油为原油、燃料油或原油精炼过程中的半成品油，燃油的初始硫浓度为10～50000ppm。

本发明所制备的酰胺基III型低共熔溶剂可以用于原油、燃料油或原油精炼过程中的半成品油，有很好的萃取效果。

有益效果

基于目前萃取脱硫技术现状，本发明合成了酰胺基III型低共熔溶剂并应用于燃油萃取脱硫，制备过程条件温和绿色、操作简便、反应原料便宜成本低，所得到的低共熔溶剂具有较高的脱硫性能，萃取结束后和模型油分离简便，可循环再生利用。本发明所制得的低共熔溶剂脱硫效率高、与模型油完全不互溶，克服传统脱硫剂合成能耗高、技术困难等限制。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。

油品的配制：将苯并噻吩(BT)、3-甲基苯并噻吩(3-MBT)、二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)或4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)分别溶解在正十二烷溶液，配成硫含量为10、1000、50000ppm油。

乙酰胺简称为EA,对苯二甲酰胺简称为TPA，己内酰胺简称CPL，四丁基溴化铵简称TBAB，四辛基溴化铵简称TOAB，四甲基氯化铵简称TMAC，四丁基氟化铵简称TBAF，四丁基碘化铵简称TBAI。

实施例1

将EA和TOAB以摩尔比为3:1加入到100mL圆底烧瓶中，在100℃恒温水浴条件下磁力搅拌0.5h，待反应结束后，自然冷却到室温，即得到均一透明的低共熔溶剂(DES1)。

将0.5g低共熔溶剂DES1[TOAB/EA]加入到2.5g(DBT)硫含量10ppm的油中，在0℃下搅拌1min后停止，此时低共熔溶剂在下层，油品在上层。

采用GC-FID检测油中DBT的含量，通过计算油品的脱除率为36.3％。

实施例2

将TPA和TMAC以摩尔比为1:1加入到100mL圆底烧瓶中，在50℃恒温水浴条件下磁力搅拌4h，待反应结束后，自然冷却到室温，即得到透明的低共熔溶剂(DES2)。

将1g低共熔溶剂DES2[TMAC/TPA]加入到2.5g(4-MDBT)硫含量1000ppm的油中，在25℃下搅拌30min后停止，此时低共熔溶剂在下层，油品在上层。

采用GC-FID检测油中4-MDBT的含量，通过计算油品的脱除率为55.2％。

实施例3

将CPL和TBAF以摩尔比为0.5:1加入到100mL圆底烧瓶中，在0℃恒温水浴条件下磁力搅拌4h，待反应结束后，自然冷却到室温，即得到透明的低共熔溶剂(DES3)。

将5g低共熔溶剂DES3[TBAF/CPL]加入到2.5g(4,6-DMDBT)硫含量1000ppm的油中，在80℃下搅拌3h后停止，此时低共熔溶剂在下层，油品在上层。

采用GC-FID检测油中4,6-DMDBT的含量，通过计算油品的脱除率为81.6％。

实施例4

将CPL和TBAI以摩尔比为2:1加入到100mL圆底烧瓶中，在80℃恒温水浴条件下磁力搅拌4h，待反应结束后，自然冷却到室温，即得到透明的低共熔溶剂(DES4)。

将12.5g低共熔溶剂DES4[TBAI/CPL]加入到2.5g(BT)硫含量50000ppm的油中，在25℃下搅拌1h后停止，此时低共熔溶剂在下层，油品在上层。

采用GC-FID检测油中BT的含量，通过计算油品的脱除率为86.2％。

实施例5

将CPL和TOAB以摩尔比为2:1加入到100mL圆底烧瓶中，在80℃恒温水浴条件下磁力搅拌4h，待反应结束后，自然冷却到室温，即得到均一透明的低共熔溶剂(DES5)。

将5g低共熔溶剂DES5[TOAB/CPL]加入到2.5g(3-MBT)硫含量1000ppm的油中，在25℃下搅拌1h后停止，此时低共熔溶剂在下层，油品在上层。

采用GC-FID检测油中3-MBT的含量，通过计算油品的脱除率为70.1％。

实施例6

将CPL和TBAB以摩尔比为2:1加入到100mL圆底烧瓶中，在80℃恒温水浴条件下磁力搅拌4h，待反应结束后，自然冷却到室温，即得到均一透明的低共熔溶剂(DES6)。

将5g低共熔溶剂DES1[TBAB/CPL]加入到2.5g(DBT)硫含量200ppm的油中，在25℃下搅拌20min后停止，通过倾倒法取出油品，继续加入新的低共熔溶剂，反复萃取，此时低共熔溶剂在下层，油品在上层。

采用GC-FID检测油中DBT的含量，通过计算油品的脱除率为95.4％。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。