Trong dầu mỏ luôn tồn tại các hợp chất chứa lưu huỳnh. Các chất này là những chất không mong muốn trong quá trình chế biến cũng như sử dụng dầu mỏ và các sản phẩm của nó. Lưu huỳnh trong dầu thô, khi chế biến sẽ gây ăn mòn thiết bị, gây ngộ độc xúc tác, gây ô nhiễm môi trường. Lưu huỳnh trong nhiên liệu, khi cháy sẽ tạo ra khí SOx, gây ô nhiễm môi trường (mưa axit), ăn mòn động cơ. Vì vậy cần phải loại lưu huỳnh ra khỏi dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ. Ngày nay quy định của các nước trên thế giới về hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong nhiên liệu ngày càng ngặt nghèo. Thực tế khói thải động cơ không chứa lưu huỳnh tức là nguyên liệu có hàm lượng lưu huỳnh xấp xỉ bằng không sẽ được kêu gọi trên toàn thế giới. Trong ngành công nghiệp dầu mỏ việc loại lưu huỳnh ra khỏi dầu diesel thường được thực hiện bởi quá trình hydrocracking hoặc hydrotreating (tức là sử dụng hydro để loại lưu huỳnh). Quá trình hydrotreating chỉ có hiệu quả làm giảm hàm lượng lưu huỳnh. Tuy nhiên việc loại sâu hàm lượng lưu huỳnh xuống dưới 0.0001 ÷ 0.0002% khối lượng chất sẽ gặp một số khó khăn như quá trình hydro hóa các hợp phần benzothiophen hay dibenzothiophen cần một lượng năng lượng lớn, phản ứng thực hiện ở điều kiện cao hơn: nhiệt độ, áp suất cao, lượng hydro sử dụng lớn và xúc tác phải có độ hoạt hóa cao. Do đó cần chi phí đầu tư và chi phí hoạt động khá cao. Hơn thế nữa nó còn gây ra các phản ứng phụ không mong muốn giảm chỉ số octan của xăng hay làm giảm các đặc tính tốt của nhiên liệu. Những năm gần đây, có khá nhiều phương pháp loại sâu lưu huỳnh dưới những điều kiện vừa phải mà không cần H2 được khảo sát rộng rãi trong công nghiệp lọc dầu gồm phương pháp loại lưu huỳnh bằng công nghệ sinh học, hấp thụ chọn lọc, oxi hóa (ODS), ankyl hóa và chiết bằng chất lỏng ion. Tuy nhiên, mỗi phương pháp còn có một số nhược điểm nhất định. Để khắc phục, hạn chế nhược điểm và đạt được hiệu suất loại lưu huỳnh cao hơn người ta có thể kết hợp các phương pháp trên lại với nhau. Điển hình là việc kết hợp phương pháp oxi hóa và chiết bằng chất lỏng ion với việc sử dụng chất lỏng ion như một xúc tác chuyển pha. Bởi vì chất lỏng ion có một số đặc tính tốt như: không bay hơi ở nhiệt độ thường, không bị hòa tan trộn lẫn với nhiên liệu mà chỉ hòa tan các hợp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu nên có thể tách chiết dễ dàng. Để hội nhập với các quốc gia trên thế giới thì tiêu chuẩn về hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong nhiên liệu của nước ta cũng phải phù hợp với xu hướng của thế giới, tức là sẽ ngày càng chặt chẽ hơn. Ngoài ra, trong tương lai các nhà máy lọc dầu của chúng ta sẽ sử dụng nguyên liệu chứa 50% dầu chua của Trung Đông có hàm lượng lưu huỳnh cao. Vì lý do đó, tiến hành nghiên cứu để từng bước nắm bắt và làm chủ quá trình xúc tác loại sâu lưu huỳnh của nhiên liệu là một việc làm cần thiết ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay. Mục tiêu của đồ án này là “ Nghiên cứu khả năng chiết lưu huỳnh trong dầu diesel bằng chất lỏng ion. Khả năng tái sinh chất lỏng ion và thu hồi dung môi tái sinh ”.
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Để hoàn thiện đồ án này đó là một sự nỗ lực lớn đối với tôi, và không thể hoàn thành nếu không có sự đóng góp quan trọng của rất nhiều người. Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Bùi Thị Lệ Thủy là người đã hướng dẫn tận tình cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp. Trong suốt thời gian thực hiện đồ án mặc dù rất bận rộn với công việc nhưng cô vẫn dành nhiều thời gian và tâm huyết trong việc hướng dẫn tôi. Cô đã cung cấp cho tôi rất nhiều tài liệu và kiến thức về một lĩnh vực mới khi tôi bắt đầu bước vào thực hiện đồ án. Trong quá trình thực hiện đồ án cô luôn định hướng, góp ý và sửa chữa để giúp tôi hoàn thành tốt đồ án này. Nhân đây, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đặc biệt đến các thầy cô bộ môn Lọc Hoá Dầu- Trường Đại học Mỏ - Địa chất, những người thầy người cô đã hướng dẫn hỗ trợ tôi suốt năm năm đại học qua. Và đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi làm thí nghiệm. Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, các bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này. Hà Nội, Tháng 06/2013 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Quỳnh 1 Lớp:Lọc Hóa dầu A- K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Thị Quỳnh 2 Lớp:Lọc Hóa dầu A- K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH VẼ T T Số hình vẽ Tên hình vẽ Tran g 1 1.1 Các loại hợp chất chứa S có trong nhiên liêu vận tải 8 2 1.2 Biểu đồ sắc ký khí của xăng, diesel, nhiên liệu phản lực 9 3 1.3 Cơ chế loại lưu huỳnh của chủng vi khuấn IGTS8 14 4 1.4 Quá trình ôxi hóa loại lưu huỳnh 15 5 2.1 Một số ví dụ điển hình về cation của chất lỏng 17 6 2.2 Quy trình chiết lưu huỳnh bằng chất lỏng ion 25 7 2.3 Cơ chế oxi hóa DBT sử dụng chất lỏng ion làm xúc tác chuyển pha 26 8 3.1 Thu hồi dung môi tái sinh 36 9 3.2 Thiết bị đo làm lượng lưu huỳnh 37 10 4.1 Biểu đồ khả năng loại lưu huỳnh của các chất lỏng ion 46 11 4.2 Chiết nhiều bậc loại lưu huỳnh của dầu diesel bằng chất lỏng ion [OMIM][CH 3 COO] 48 12 4.3 Hiệu suất chiết nhiều lần loại lưu huỳnh với chất lỏng ion [OMIM][CH 3 COO] 48 13 4.4 Chiết nhiều bậc loại lưu huỳnh của dầu diesel bằng chất lỏng ion [BMIM][HSO 4 ] 49 14 4.5 Hiệu suất chiết nhiều lần loại lưu huỳnh với chất lỏng ion [BMIM][HSO 4 ] 50 15 4.6 Đồ thị so sánh hiệu suất chiết loại lưu huỳnh bằng chất lỏng ion trước và sau tái sinh 52 SVTH: Nguyễn Thị Quỳnh 3 Lớp:Lọc Hóa dầu A- K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG BIỂU T T Số bảng Tên bảng Số trang 1 1.1 Tiêu chuẩn Châu Âu về hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu 3 2 1.2 Tiêu chuẩn của Mỹ về hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu 3 3 1.3 Tiêu chuẩn Euro về hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu diesel 4 4 2.1 Hệ số phân bố của từng loại hợp chất chứa lưu huỳnh với [BMIM][HSO 4 ] 27 5 2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng loại lưu huỳnh 29 6 4.1 Tính chất vật lý của chất lỏng ion 41 7 4.2 Một số pic hấp thụ chính của các chất lỏng ion 42 8 4.3 Một số mũi hấp thụ chính trong phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H NMR của các chất lỏng ion 44 9 4.4 Độ dịch chuyển hóa học của các loại cacbon 45 1 0 4.5 Kết quả loại lưu huỳnh của các chất lỏng ion 46 1 1 4.6 Ảnh hưởng của số lần chiết đến hiệu suất loại lưu huỳnh bằng IL [OMIM][CH 3 COO] 47 1 2 4.7 Ảnh hưởng của số lần chiết đến hiệu suất loại lưu huỳnh bằng IL [BMIM][HSO 4 ] 49 1 3 4.8 Hiệu suất chiết loại lưu huỳnh sử dụng chất lỏng ion trước và sau khi tái sinh 51 1 4 4.9 Các giá trị nhiệt độ của quá trình chưng cất etyl axetat và xyclohecxan 53 1 5 4.10 Lượng dung môi được sử dụng để tái sinh và lượng thu hồi được 53 SVTH: Nguyễn Thị Quỳnh 4 Lớp:Lọc Hóa dầu A- K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 1 S Sulfur Lưu huỳnh 2 HDS Hydrodesulfur ration Phản ứng hydrodesunfua hóa 3 IL Ionic liquid Chất lỏng ion 4 ASTM American Society for Testing and Materials Hiệp hội khoa học thử nghiệm và vật liệu Mỹ 5 IR Infra Red Spectroscopy Phổ hồng ngoại 6 NMR Nuclear Magnetic Resonance Cộng hưởng từ hạt nhân 7 T Thiophen 8 BT Benzothiophen 9 DBT Dibenzothiophen 10 [BMIM]Cl 1-butyl 3- metyl imidazol clorua 11 [OMIM]Cl 3-octyl 1-metyl imidazol clorua 12 [BMIM][HSO 4 ] 1-butyl 3- metyl imidazol hydrosunfat 13 [BMIM][CH 3 COO] 1-butyl 3- metyl imidazol axetat 14 [OMIM][HSO 4 ] 3-octyl 1-metyl imidazol hydrosunfat 15 [OMIM][CH 3 COO] 3-octyl 1-metyl imidazol axetat 16 [BMIM][DBP] 1-butyl 3- metyl imidazol dibutylphotphat SVTH: Nguyễn Thị Quỳnh 5 Lớp:Lọc Hóa dầu A- K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Trong dầu mỏ luôn tồn tại các hợp chất chứa lưu huỳnh. Các chất này là những chất không mong muốn trong quá trình chế biến cũng như sử dụng dầu mỏ và các sản phẩm của nó. Lưu huỳnh trong dầu thô, khi chế biến sẽ gây ăn mòn thiết bị, gây ngộ độc xúc tác, gây ô nhiễm môi trường. Lưu huỳnh trong nhiên liệu, khi cháy sẽ tạo ra khí SO x , gây ô nhiễm môi trường (mưa axit), ăn mòn động cơ. Vì vậy cần phải loại lưu huỳnh ra khỏi dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ. Ngày nay quy định của các nước trên thế giới về hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong nhiên liệu ngày càng ngặt nghèo. Thực tế khói thải động cơ không chứa lưu huỳnh tức là nguyên liệu có hàm lượng lưu huỳnh xấp xỉ bằng không sẽ được kêu gọi trên toàn thế giới. Trong ngành công nghiệp dầu mỏ việc loại lưu huỳnh ra khỏi dầu diesel thường được thực hiện bởi quá trình hydrocracking hoặc hydrotreating (tức là sử dụng hydro để loại lưu huỳnh). Quá trình hydrotreating chỉ có hiệu quả làm giảm hàm lượng lưu huỳnh. Tuy nhiên việc loại sâu hàm lượng lưu huỳnh xuống dưới 0.0001 ÷ 0.0002% khối lượng chất sẽ gặp một số khó khăn như quá trình hydro hóa các hợp phần benzothiophen hay dibenzothiophen cần một lượng năng lượng lớn, phản ứng thực hiện ở điều kiện cao hơn: nhiệt độ, áp suất cao, lượng hydro sử dụng lớn và xúc tác phải có độ hoạt hóa cao. Do đó cần chi phí đầu tư và chi phí hoạt động khá cao. Hơn thế nữa nó còn gây ra các phản ứng phụ không mong muốn giảm chỉ số octan của xăng hay làm giảm các đặc tính tốt của nhiên liệu. Những năm gần đây, có khá nhiều phương pháp loại sâu lưu huỳnh dưới những điều kiện vừa phải mà không cần H 2 được khảo sát rộng rãi trong công nghiệp lọc dầu gồm phương pháp loại lưu huỳnh bằng công nghệ sinh học, hấp thụ chọn lọc, oxi hóa (ODS), ankyl hóa và chiết bằng chất lỏng ion. Tuy nhiên, mỗi phương pháp còn có một số nhược điểm nhất định. Để khắc phục, hạn chế nhược điểm và đạt được hiệu suất loại lưu huỳnh cao hơn người ta có thể kết hợp các phương pháp trên lại với nhau. Điển hình là việc kết hợp phương pháp oxi hóa và chiết bằng chất lỏng ion với việc sử dụng chất lỏng ion như một xúc tác chuyển pha. Bởi vì chất lỏng ion có một số đặc tính tốt như: không bay hơi ở nhiệt độ thường, không bị hòa tan trộn lẫn với nhiên liệu mà chỉ hòa tan các hợp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu nên có thể tách chiết dễ dàng. Để hội nhập với các quốc gia trên thế giới thì tiêu chuẩn về hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong nhiên liệu của nước ta cũng phải phù hợp với xu hướng của thế Sinh viên: Nguyễn Thị Quỳnh 6 Lớp: Lọc Hóa Dầu A – K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp giới, tức là sẽ ngày càng chặt chẽ hơn. Ngoài ra, trong tương lai các nhà máy lọc dầu của chúng ta sẽ sử dụng nguyên liệu chứa 50% dầu chua của Trung Đông có hàm lượng lưu huỳnh cao. Vì lý do đó, tiến hành nghiên cứu để từng bước nắm bắt và làm chủ quá trình xúc tác loại sâu lưu huỳnh của nhiên liệu là một việc làm cần thiết ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay. Mục tiêu của đồ án này là “ Nghiên cứu khả năng chiết lưu huỳnh trong dầu diesel bằng chất lỏng ion. Khả năng tái sinh chất lỏng ion và thu hồi dung môi tái sinh ”. Sinh viên: Nguyễn Thị Quỳnh 7 Lớp: Lọc Hóa Dầu A – K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ LƯU HUỲNH TRONG NHIÊN LIỆU 1.1. Các tiêu chuẩn về hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu Nhiên liệu chứa lưu huỳnh khi cháy sẽ tạo ra khí thải có chứa SO x gây ăn mòn thiết bị, gây mưa axit và gây độc hại cho người. Các hộp xúc tác không thể xử lý được các khí SO x này. Do đó để giảm thiểu các tác động xấu đến sức khỏe con người và môi trường của khí thải động cơ, cần phải giảm hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu. Các bảng sau đây chỉ ra một số tiêu chuẩn về hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu ở một số nước tiên tiến trên thế giới [1,2]. Bảng 1.1. Tiêu chuẩn Châu Âu về hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu Loại nhiên liệu Năm Hàm lượng lưu huỳnh (ppm) Xăng 2000 150 2002 – 2005 < 50 2005 – 2011 < 10 Diesel 2000 350 2002 – 2005 < 50 2005 – 2011 < 10 Bảng 1.2. Tiêu chuẩn Mỹ về hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu Loại nhiên liệu Năm Hàm lượng lưu huỳnh (ppm) Xăng 2000 250 2003 < 150 2004 120 2005 90 2006 30 2008- đến nay < 5 Sinh viên: Nguyễn Thị Quỳnh 8 Lớp: Lọc Hóa Dầu A – K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Diesel 2000 450 2003 250 2004 150 2005 30 2006 15 2008- đến nay < 10 Bảng 1.3. Các tiêu chuẩn ở một số quốc gia khác Năm Quốc gia 2000 2005 – 2006 Nhật Triều Tiên Đức Đan Mạch 500 ppm 500 ppm < 15 ppm < 15 ppm 50 ppm 30 ppm-diesel/ 50 ppm-xăng Như vậy là đến nay thì cần phải loại gần như hoàn toàn lưu huỳnh khỏi nhiên liệu (< 10 ppm), do đó hiệu quả của các quá trình khử lưu huỳnh là rất quan trọng. Các công nghệ khử lưu huỳnh hiện nay không thể sản xuất được nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh gần như bằng không trong khi vẫn giữ được các tính chất khác của nhiên liệu như: hàm lượng oxi, áp suất hơi bão hòa, hàm lượng các chất thơm, trị số octan, … đối với xăng; trị số cetan, tỷ trọng, hàm lượng chất thơm, điểm chưng cất 95%, đối với diesel. Không những thế chi phí để thực hiện lại rất tốn kém. Ví dụ, tại thời điểm năm 2003, khoảng 15 tỷ USD từ ngành công nghiệp lọc dầu ở châu Âu và khoảng 16 tỷ USD từ ngành công nghiệp lọc dầu Bắc Mỹ được sử dụng để đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường về nhiên liệu sạch [3]. Hiện nay ở Việt Nam, tiêu chuẩn về hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu còn rất cao so với tiêu chuẩn các nước trong khu vực và trên thế giới. Ví dụ, hàm lượng lưu huỳnh trong xăng không lớn hơn 500 ppm, trong diesel là không lớn hơn 500 ppm đối với diesel loại 1 và không lớn hơn 2500 ppm đối với diesel loại 2. Để đảm bảo sức khỏe cho con người, đảm bảo các tiêu chuẩn về môi trường và để hội nhập Sinh viên: Nguyễn Thị Quỳnh 9 Lớp: Lọc Hóa Dầu A – K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp thì bắt buộc chúng ta phải giảm hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu. Khi tiêu chuẩn môi trường ngày càng chặt chẽ và cộng thêm việc sử dụng nguyên liệu chứa 50% dầu chua Trung Đông cho nhà máy lọc dầu Dung Quất thì chúng ta buộc phải sử dụng các công nghệ loại lưu huỳnh sâu. Chính vì vậy, việc nghiên cứu một cách có hệ thống công nghệ loại lưu huỳnh sâu để nâng cao chất lượng nhiên liệu là yêu cầu cấp bách góp phần chuẩn bị cho việc phát triển công nghiệp lọc và hóa dầu của nước ta trong tương lai. 1.2. Các hợp chất chứa lưu huỳnh trong nhiên liệu Các hợp chất cơ lưu huỳnh có mặt trong hầu hết các phân đoạn dầu thô. Có thể phân loại các hợp chất này theo các nhóm chính như sau [1-4]: + Mercaptan (R – S – H): các mercaptan được tạo thành từ nhóm chức –SH kết hợp với mạch hydrocacbon. Các mercaptan có mặt trong hầu hết các phân đoạn dầu mỏ, chủ yếu tập trung ở các phân đoạn nhẹ, chúng gây ra nhiều bất lợi vì là các axit và có mùi khó chịu. Các mercaptan này có gốc hydrocacbon cấu trúc mạch thẳng, nhánh vòng naphthen. Cũng giống như hydrocacbon trong phần nhẹ, những gốc hydrocacbon có mạch nhánh của mercaptan cũng chỉ là các gốc mạch nhỏ (hầu hết là metyl). Lưu huỳnh ở dạng mercaptan khi ở nhiệt độ khoảng 300 o C dễ bị phân hủy thành H 2 S và các suafua, ở nhiệt độ cao hơn nữa chúng có thể bị phân hủy tạo H 2 S và các hydrocacbon không no tương ứng với gốc hydrocacbon của nó. C 5 H 11 SH C 5 H 10 500 0 C H 2 S+ Mặt khác, mercaptan lại rất dễ bị oxi hóa ngay cả với không khí tạo thành disunfua, và nếu với chất oxi hóa mạnh có thể tạo thành sunfuaxit. 2C 3 H 7 SH + 1/2O 2 C 3 H 7 SSC 3 H 7 + H 2 O 2C 3 H 7 SH + HNO 3 C 3 H 7 SO 2 OH + Các hợp chất sunfua: là các hợp chất mà trong đó các nguyên tử lưu huỳnh được liên kết với 2 mạch hydrocacbon ở 2 đầu. Do đó, lưu huỳnh trở thành nguyên tử trung gian giữa hai mạch cacbon. Người ta phân loại chúng thành các nhóm nhỏ như sau: • Các hợp chất sunfua R 1 -S-R 2 : trong đó chỉ có 1 nguyên tử lưu huỳnh. • Các hợp chất di-sunfua R 1 -S-S-R 2 : trong đó có 2 nguyên tử lưu huỳnh. • Các hợp chất poly-sunfua R 1 -S-S-…-R 2 : chứa nhiều nguyên tử lưu huỳnh. Sinh viên: Nguyễn Thị Quỳnh 10 Lớp: Lọc Hóa Dầu A – K53 [...]... cực giữa pha chứa chất lỏng ion và hợp chất chứa lưu huỳnh với pha dầu Trong quá trình khuấy trộn dầu và chất lỏng ion với nhau thì các hợp chất lưu huỳnh sẽ tương tác với chất lỏng ion và được chất lỏng ion hấp phụ vào pha của nó và tạo ra sự phân lớp giữa hai pha Sau đó, ta có thể chiết pha gồm chất lỏng ion và hợp chất lưu huỳnh ra khỏi pha dầu, dầu sau khi chiết có hàm lượng lưu huỳnh thấp hơn Hình... thơm của chất lỏng ion và vòng thơm của hợp chất chứa lưu huỳnh 2.5.2 Cơ chế của quy trình chiết loại lưu huỳnh với chất lỏng ion Cơ chế để chiết tách hợp chất chứa lưu huỳnh ra khỏi dầu bằng chất lỏng ion là do sự hình thành các hợp chất dạng lưới mắt cá và tương tác ππ giữa cấu trúc vòng thơm của thiophen, benzothiophen, dibenzothiophen và vòng thơm trong cấu trúc của cation trong chất lỏng ion Chính... chất lỏng ion [5] Và chất lỏng ion đã thỏa mãn được các tính chất trên do đó nó được sử dụng để loại lưu huỳnh khỏi dầu 2.5.3 Cơ chế của quy trình oxi hóa loại lưu huỳnh với chất lỏng ion là xúc tác chuyển pha Trong quy trình này thì chất lỏng ion không được sử dụng như chất chiết tách mà đóng vai trò là xúc tác chuyển pha Như hình 2.3 chất lỏng ion được sử dụng để lôi kéo các hợp chất lưu huỳnh từ pha... ảnh hưởng của cấu trúc chất lỏng ion đến khả năng loại lưu huỳnh Các chất lỏng ion có cation và anion khác nhau đã được sử dụng để chiết dibenzothiophen trong dầu mẫu để nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc chất lỏng ion đến khả năng loại lưu huỳnh Ngoài ra, chất lỏng ion còn ứng dụng làm xúc tác chuyển pha trong quá trình khử lưu huỳnh dưới tác nhân oxi hóa Ứng dụng của chất lỏng ion rất đa dạng và phong... học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II CHẤT LỎNG ION (IONIC LIQUID) 2.1 Giới thiệu về chất lỏng ion Chất lỏng ion (IL) là các hợp chất dạng ion có nhiệt độ nóng chảy nhỏ hơn 100 C Chúng được cấu tạo từ các cation hữu cơ và các anion hữu cơ hoặc vô cơ Việc thay đổi cấu trúc hoặc chiều dài của chuỗi cacbon của cation hoặc anion đều dẫn đến sự tạo thành các chất lỏng ion mới có tính chất vật lý và... Anion: Các anion thường là: X-, BF4-, AlX4-, Al2Cl7-, PF6-, SR3-, HSO4- … 2.2 Tính chất của chất lỏng ion Như đã đề cập ở trên, chất lỏng ion có nhiều tính chất hóa lý có giá trị Sau đây là những tính chất quan trọng nhất: Tính đa dạng của chất lỏng ion được thể hiện ở chỗ sự kết hợp các anion và các cation khác nhau có thể tạo ra một số lượng lớn các chất lỏng ion với các tính chất. .. khác nhau trong quá trình chiết các hợp chất chứa S sẽ được trình bày cụ thể hơn ở phần sau 2.4.2 Ứng dụng của chất lỏng ion làm dung môi chiết các hợp chất chứa lưu huỳnh Một số chất lỏng được tổng hợp từ imidazol, pyridin, pryrolilin được nghiên cứu là có hiệu quả cao trong việc loại lưu huỳnh ra khỏi dầu Các chất lỏng ion có cation và anion khác nhau đã được sử dụng để chiết dibenzothiophen (DBT)... hơn) và lực tương tác tĩnh điện giữa cation của các amino axit và anion của chất lỏng ion Nói chung, các chất lỏng ion có chứa anion tetrafloborat thể hiện hiệu suất chiết cao hơn các chất lỏng ion có chứa anion hexaflorophotphat Việc tăng chiều dài mạch ankyl của cation làm tăng các hệ số phân bố Rất nhiều nghiên cứu tập trung vào việc chiết các hợp chất chứa lưu huỳnh trong các sản phẩm dầu mỏ sử dụng... phòng thí nghiệm Chất oxi hóa O2 hoặc Peroxid Phản ứng lưu huỳnh Tách sulfone Diesel ~ 500ppm S Diesel sạch Chiết sulfone Hình 1.4 Quá trình ôxi hóa loại lưu huỳnh [15] Sinh viên: Nguyễn Thị Quỳnh 20 Lớp: Lọc Hóa Dầu A – K53 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp 1.3.2.6 Khử lưu huỳnh bằng phương pháp chiết bằng chất lỏng ion Đây là phương pháp mới có khả năng loại sâu lưu huỳnh đang được rất... Địa chất Đồ án tốt nghiệp + Hệ số phân bố đối với các hợp chất chứa lưu huỳnh (tỷ lệ nồng độ lưu huỳnh trong dung môi chiết trên nồng độ lưu huỳnh trong dầu) đối với cả các dẫn xuất của dibenzothiophen (DBT) cần phải cao (nhưng không cần quá cao nếu dung môi chiết có thể được tái sinh bằng phương pháp chiết đơn giản với các hợp chất hydrocacbon thông thường) Hình 2.2 Quy trình chiết lưu huỳnh bằng chất . lượng lưu huỳnh 37 10 4.1 Biểu đồ khả năng loại lưu huỳnh của các chất lỏng ion 46 11 4.2 Chiết nhiều bậc loại lưu huỳnh của dầu diesel bằng chất lỏng ion [OMIM][CH 3 COO] 48 12 4.3 Hiệu suất chiết. loại lưu huỳnh với chất lỏng ion [OMIM][CH 3 COO] 48 13 4.4 Chiết nhiều bậc loại lưu huỳnh của dầu diesel bằng chất lỏng ion [BMIM][HSO 4 ] 49 14 4.5 Hiệu suất chiết nhiều lần loại lưu huỳnh. ôxi hóa loại lưu huỳnh 15 5 2.1 Một số ví dụ điển hình về cation của chất lỏng 17 6 2.2 Quy trình chiết lưu huỳnh bằng chất lỏng ion 25 7 2.3 Cơ chế oxi hóa DBT sử dụng chất lỏng ion làm xúc tác