咪唑類(lèi)離子液體輔助下氧化—萃取脫硫的理論研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 17:52
燃料油脫硫是石油精煉工藝中十分重要的一個(gè)步驟,因?yàn)橛袡C(jī)含硫化合物不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,而且還會(huì)腐蝕設(shè)備。離子液體參與下的氧化-萃取脫硫技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、工藝簡(jiǎn)單、不需要臨氫、脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn),成為近年來(lái)極具發(fā)展?jié)摿Φ拿摿蚍椒。本文利用密度泛函理論(DFT)著重考察了咪唑類(lèi)離子液體參與下的H2O2對(duì)噻吩(Th)的氧化過(guò)程,探討了離子液體在氧化過(guò)程中的催化作用,進(jìn)一步考察了離子液體對(duì)氧化前后含硫化合物的萃取機(jī)理,從理論的角度闡明了噻吩氧化后萃取率提高的原因,同時(shí)還考察了萃取過(guò)程中的選擇性問(wèn)題,為離子液體輔助氧化-萃取脫硫的實(shí)際應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。首先計(jì)算了在咪唑類(lèi)離子液體存在下H2O2氧化噻吩成砜的過(guò)程,我們選擇了一系列咪唑環(huán)上帶有不同烷基側(cè)鏈的離子液體,考察了烷基側(cè)鏈分別為乙基、丁基、戊基和己基時(shí)對(duì)氧化過(guò)程的影響,四種離子液體分別命名為[EMIM][PF6],[BMIM][PF6],[AMIM][PF6],[HMIM][PF6]。計(jì)算結(jié)果表明,氧化過(guò)程經(jīng)歷了從噻吩到亞砜再到砜的兩個(gè)步驟,當(dāng)有離子液...
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 前言
1.1 石油中的含硫化合物
1.2 常見(jiàn)的非加氫脫硫技術(shù)
1.3 氧化脫硫技術(shù)
1.3.1 選擇性氧化脫硫
1.3.2 氧化脫硫機(jī)理
1.3.3 氧化產(chǎn)物的脫除
1.4 萃取脫硫
1.5 離子液體在氧化-萃取脫硫中的應(yīng)用
1.5.1 離子液體的概述
1.5.2 離子液體直接萃取脫硫
1.5.3 離子液體氧化萃取脫硫
1.6 量子化學(xué)基本原理
1.6.1 從頭算方法
1.6.2 密度泛函理論(Density Functional Theory, DFT)
1.6.3 研究分子間弱相互作用的方法
1.7 量子化學(xué)計(jì)算在脫硫中的應(yīng)用
1.8 研究意義和工作內(nèi)容
1.8.1 研究意義
1.8.2 研究思路
1.8.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 離子液體輔助下噻吩的氧化機(jī)理研究
2.1 計(jì)算方法
2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理"> 2.2 H2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理
2.2.1 離子液體的穩(wěn)定構(gòu)型
2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理"> 2.2.2 H2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理
2.2.3 能量分析
2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理"> 2.3 離子液體協(xié)助下H2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理
2O2的構(gòu)型選擇"> 2.3.1 離子液體-H2O2的構(gòu)型選擇
2.3.2 離子液體下協(xié)助噻吩的氧化機(jī)理
2.3.3 能量分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 離子液體萃取脫硫的機(jī)理研究
3.1 離子液體與Th的相互作用
3.2 離子液體與Th氧化產(chǎn)物SP的相互作用
3.2.1 穩(wěn)定構(gòu)型的分析
3.2.2 相互作用能的分析
3.2.3 NBO分析
3.3 萃取效率提高的原因分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 氧化-萃取脫硫過(guò)程中的選擇性
4.1 不同含硫化合物氧化前后的萃取脫硫行為
4.1.1 硫化物和相應(yīng)砜類(lèi)物質(zhì)的表面電荷分布
4.1.2 穩(wěn)定構(gòu)型分析
4.2 油品中所含的烴類(lèi)物質(zhì)和硫化物之間的競(jìng)爭(zhēng)行為
4.2.1 各類(lèi)物質(zhì)的表面電荷分布
4.2.2 苯類(lèi)物質(zhì)和[EMIM][PF6]之間的相互作用
4.2.3 烷烴和[EMIM][PF6]之間的相互作用
4.2.4 含氮化合物和[EMIM][PF6]之間的相互作用
4.3 能量分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子液體中雜多酸季銨鹽催化氧化汽油脫硫研究[J]. 蔡莊紅,趙揚(yáng),柴鳳蘭. 化工新型材料. 2015(02)
[2]離子液體作用下的噻吩加氫脫除機(jī)理研究[J]. 鞏學(xué),聶毅,代飛. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2013(05)
[3]二苯并噻吩及其氧化物與離子液體相互作用的理論研究(英文)[J]. 呂仁慶,林進(jìn),曲占慶. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(12)
[4]量子化學(xué)方法及其在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 伍林,張正富,孫力軍. 廣西輕工業(yè). 2009(04)
[5]四氟硼酸鹽類(lèi)離了液體對(duì)典型柴油的萃取脫硫研究(英文)[J]. 褚雪梅,胡玉峰,李吉廣,梁倩卿,劉艷升,張先明,彭效明,岳文佳. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2008(06)
[6]基于離子液體的燃料油萃取脫硫過(guò)程[J]. 曾小嵐,李丹,張香平,王蕾,張鎖江. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]用H2O2/乙酸酐氧化脫除直餾柴油中的含硫化合物[J]. 呂志鳳,戰(zhàn)風(fēng)濤,王萍,姚緒波. 石油與天然氣化工. 2006(02)
[8]FCC汽油烷基化脫硫技術(shù)進(jìn)展[J]. 柯明,周愛(ài)國(guó),趙振盛,蔣慶哲,宋昭崢. 化工進(jìn)展. 2006(04)
[9]室溫離子液體對(duì)FCC汽油絡(luò)合萃取脫硫的研究[J]. 張姝妍,曹祖賓,趙德智,李丹東,高鵬. 煉油技術(shù)與工程. 2005(05)
[10]RFCC柴油中硫化物的脫除及其轉(zhuǎn)化形態(tài)分析[J]. 趙婷,程型國(guó). 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
本文編號(hào):3038326
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
引言
第1章 前言
1.1 石油中的含硫化合物
1.2 常見(jiàn)的非加氫脫硫技術(shù)
1.3 氧化脫硫技術(shù)
1.3.1 選擇性氧化脫硫
1.3.2 氧化脫硫機(jī)理
1.3.3 氧化產(chǎn)物的脫除
1.4 萃取脫硫
1.5 離子液體在氧化-萃取脫硫中的應(yīng)用
1.5.1 離子液體的概述
1.5.2 離子液體直接萃取脫硫
1.5.3 離子液體氧化萃取脫硫
1.6 量子化學(xué)基本原理
1.6.1 從頭算方法
1.6.2 密度泛函理論(Density Functional Theory, DFT)
1.6.3 研究分子間弱相互作用的方法
1.7 量子化學(xué)計(jì)算在脫硫中的應(yīng)用
1.8 研究意義和工作內(nèi)容
1.8.1 研究意義
1.8.2 研究思路
1.8.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 離子液體輔助下噻吩的氧化機(jī)理研究
2.1 計(jì)算方法
2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理"> 2.2 H2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理
2.2.1 離子液體的穩(wěn)定構(gòu)型
2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理"> 2.2.2 H2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理
2.2.3 能量分析
2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理"> 2.3 離子液體協(xié)助下H2O2對(duì)噻吩的氧化機(jī)理
2O2的構(gòu)型選擇"> 2.3.1 離子液體-H2O2的構(gòu)型選擇
2.3.2 離子液體下協(xié)助噻吩的氧化機(jī)理
2.3.3 能量分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 離子液體萃取脫硫的機(jī)理研究
3.1 離子液體與Th的相互作用
3.2 離子液體與Th氧化產(chǎn)物SP的相互作用
3.2.1 穩(wěn)定構(gòu)型的分析
3.2.2 相互作用能的分析
3.2.3 NBO分析
3.3 萃取效率提高的原因分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 氧化-萃取脫硫過(guò)程中的選擇性
4.1 不同含硫化合物氧化前后的萃取脫硫行為
4.1.1 硫化物和相應(yīng)砜類(lèi)物質(zhì)的表面電荷分布
4.1.2 穩(wěn)定構(gòu)型分析
4.2 油品中所含的烴類(lèi)物質(zhì)和硫化物之間的競(jìng)爭(zhēng)行為
4.2.1 各類(lèi)物質(zhì)的表面電荷分布
4.2.2 苯類(lèi)物質(zhì)和[EMIM][PF6]之間的相互作用
4.2.3 烷烴和[EMIM][PF6]之間的相互作用
4.2.4 含氮化合物和[EMIM][PF6]之間的相互作用
4.3 能量分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子液體中雜多酸季銨鹽催化氧化汽油脫硫研究[J]. 蔡莊紅,趙揚(yáng),柴鳳蘭. 化工新型材料. 2015(02)
[2]離子液體作用下的噻吩加氫脫除機(jī)理研究[J]. 鞏學(xué),聶毅,代飛. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2013(05)
[3]二苯并噻吩及其氧化物與離子液體相互作用的理論研究(英文)[J]. 呂仁慶,林進(jìn),曲占慶. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(12)
[4]量子化學(xué)方法及其在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 伍林,張正富,孫力軍. 廣西輕工業(yè). 2009(04)
[5]四氟硼酸鹽類(lèi)離了液體對(duì)典型柴油的萃取脫硫研究(英文)[J]. 褚雪梅,胡玉峰,李吉廣,梁倩卿,劉艷升,張先明,彭效明,岳文佳. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2008(06)
[6]基于離子液體的燃料油萃取脫硫過(guò)程[J]. 曾小嵐,李丹,張香平,王蕾,張鎖江. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]用H2O2/乙酸酐氧化脫除直餾柴油中的含硫化合物[J]. 呂志鳳,戰(zhàn)風(fēng)濤,王萍,姚緒波. 石油與天然氣化工. 2006(02)
[8]FCC汽油烷基化脫硫技術(shù)進(jìn)展[J]. 柯明,周愛(ài)國(guó),趙振盛,蔣慶哲,宋昭崢. 化工進(jìn)展. 2006(04)
[9]室溫離子液體對(duì)FCC汽油絡(luò)合萃取脫硫的研究[J]. 張姝妍,曹祖賓,趙德智,李丹東,高鵬. 煉油技術(shù)與工程. 2005(05)
[10]RFCC柴油中硫化物的脫除及其轉(zhuǎn)化形態(tài)分析[J]. 趙婷,程型國(guó). 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
本文編號(hào):3038326
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