燃料油在离子液体中进行溶剂萃取和化学氧化脱的研究.ppt

* 燃料油在離子液體中進行溶劑萃取和 化學氧化脫的研究 ※簡介 根據歷年來相關研究顯示，機動車輛使用汽、柴油所排 放之空氣污染物，在整體空氣污染之中佔極大比例。 油品中的硫含量對於廢氣排放所產生的環境污染影響較 大，因為燃料油燃燒所產生的二氧化硫是造成空氣污染 和酸雨的主因。 為了提升環境品質，在美國、歐洲等先進國家一直致力 於訂定嚴格的油品規範(低硫、低苯)，而國內也受到環 保團體與專家學者的壓力，因此近年來環保署也積極的 要求石油公司生產低污染的環保汽油，因此未來汽油的 硫含量將會趨向於低硫的限制。 柴油中含硫成份分析 原油提煉的燃料中「硫」以各種複雜的化合物存在 柴油中硫成份結構分析 柴油中硫化合物的主要成份 Alkyldibenzothiophene （Alkyl-DBT） 進行柴油中Alkyldibenzothiophene脫硫反應的研究 生產低硫品質之柴油 油品脫硫研究 加氫脫硫法（Hydrodesulfurization, HDS） 生物脫硫法（Biocatalytic Desulfurization, BDS） 液體/液體萃取脫硫法（Liquid/Liquid Extraction） 吸附劑脫硫法（Adsorption） 氧化脫硫法（Oxidative Desulfurization, ODS） 加氫脫硫法 在反應器中油料與氫氣藉由觸媒之反應，在某一溫 度壓力下，可脫除油品中大部分的硫份稱之為加氫 脫硫，同時也是目前 工業界廣泛使用的脫硫方法。 在加氫脫除硫原子的處理過程中 雜環之加氫飽 和 C－S鍵失去了芳香族之穩定性 環狀結構較易被破解 C－S鍵之加氫裂解 此一反應會產生－SH官能基之苯環結構中間產物 氫化脫硫技術的缺點 反應需在高溫高壓下進行。 操作成本高且耗費能源 。 加氫作用使油品中烯烴類飽和，辛烷值減少而降低了燃料油之品質 。 對於benzothiophenes和dibenzothiophenes等硫化合物的脫硫效率較差，尤其是4,6-DMDBT 。 生物脫硫法 生物脫硫是利用微生物代謝生產的脫硫酵素當作觸 媒來進行特定的催化脫硫反應。 非破壞性 破壞性 脫硫菌直接攻擊C－S鍵 不會破壞苯環結構 將含硫化合物 氧化成水溶性 而與油相分離 生物脫硫 生物脫硫技術的優點 在常溫常壓下操作，安全性高。 可生產具經濟價值之副產品－磺酸鹽 。 生物脫硫技術的缺點 反應速率慢 反應效率低 脫硫菌體生產成本過高 （包括菌種壽命、酵素活性、產量等因素 ） 液體/液體萃取脫硫法 在液體/液體萃取的過程中，是利用溶質和溶劑之間 親和性的不同，以達到萃取分離的目的 ，此技術可 以有效地移除柴油餾份的硫份和芳香烴 。 高極性溶劑 organic phase 極性化合物 oil phase 吸附劑脫硫法 吸附劑脫硫製程是在油品中加入吸附劑，並利用吸 附劑對極性分子的吸附能力和本身孔洞大小，以達 到油品脫硫的目的。 ＋ H2 ＋ Sorbent S－ Sorbent ＋ 氧化脫硫法 氧化脫硫是使用氧化劑和合適的觸媒來進行油品脫硫 的反應，此技術提供了不消耗氫氣且低成本的另一種 選擇。 DBT氧化脫硫 氧化劑將燃料油中的含硫化合物氧化 Sulfones 使用極性溶劑將Sulfones從燃料油中萃取出來 本實驗是探討離子液體在燃料油中進行氧化脫硫的應用 以離子液體替代傳統溶劑來萃取燃料油中的含硫化合物, 並在離子液體中進行化學氧化,達成脫硫的目的。 此方法具有將溶劑萃取和化學氧化兩個除硫步驟在〝one-pot process〞達成脫硫之效果。 優點是提高脫硫之效率;另外使用離子液體替代傳統溶劑,可避免傳統有機溶劑使用時的揮發性污染及安全問題 研究目的 EMIM+BF4- BMIM+PF6- ---------------------------------------- Sample S/ppm S/ppm ----------------------------------------------------------------------------