Page 111 - 201807

第 7 期 杨楠楠，等: 一种低共熔溶剂在深度萃取模拟油脱硫中的应用 ·1179·

n（Bu 4 NBr）/n（咪唑）为 0.6。 从图 5 可以看出，对于 DESⅠ，随着温度升高，
2.4 剂油比对脱硫率的影响 DESs 的脱硫能力逐渐减弱，脱硫率逐渐降低，其他
在 n（Bu 4 NBr）/n（咪唑）=0.6，萃取温度 20 ℃， 两种 DESs 的脱硫效果与 DESⅠ有相同的趋势。ILs
萃取时间 30 min 的条件下，考察了剂油比〔V 应用于脱硫过程，随着萃取温度的升高，其黏度变
（DES）∶V（Oil）〕对 DBT 模拟油的脱硫率的影响， 小，流动性变强，与模拟油品的接触更加充分，从
结果如图 4 所示。 而脱硫率逐渐增大，但 DESs 自身流动性强，可以
与油品相充分接触，且随着温度升高，两相间滞留

层变小，DBT 进入 DESs 相后更容易挥发出来，因
此，温度过高并不适宜此脱硫过程。由此表明，DESs
的萃取过程在低温条件下即可进行，与 ILs 萃取相
比具有减小能耗的绝对优势。
2.6 DESs 的选择性
实验结果表明，在 n（Bu 4 NBr）/n（咪唑）=0.6，
V（DES）∶V（Oil）=1∶6，萃取温度 20 ℃，萃取时
间 30 min 的条件下，此种 DESs 对 DBT 模拟油的脱
硫率很高，即说明其对二苯并噻吩具有良好的萃取
作用。为了探究该 DESs 对其他噻吩类衍生物的萃
图 4 DES 和模拟油的剂油体积比对脱硫率的影响
Fig. 4 Effects of volume ratio of DES to model oil on the 取性能，在同种实验条件下，测定了该类 DESs 对
sulfur removal 噻吩模拟油、苯并噻吩模拟油、4，6-二甲基二苯并

从图 4 中可以看出，对于 3 种 DESs，脱硫率均 噻吩模拟油的脱硫性能，结果如表 1 所示。
随着剂油体积比的增加而增大，当剂油比小于 1∶6
表 1 对不同模拟油的脱硫效果
时，DESs 与模拟油接触面积小，脱硫率低，随着剂
Table 1 Desulfurization results on different model oil
油比逐渐增大，DESs 的用量逐渐增多，油品中的含
脱硫率/%
硫化合物与 DESs 接触的机会增多，DBT 相继进入
DESⅠ DESⅡ DESⅢ
DESs 相，脱硫率逐渐增大，但剂油比高于 1∶6 后
DBT 89.2 77.0 76.8
脱硫率增速缓慢，这是由于两相之间存在滞留层，
BT 63.4 57.3 55.9
过高的 DESs 用量也难以达到深度脱硫的目的，综
T 35.8 30.8 30.0
合考虑原子经济性原则，V（DES）∶V（Oil）定为
4，6-DMDBT 46.4 38.4 32.5
1∶6 最佳。
2.5 萃取温度对脱硫率的影响
在 n（Bu 4 NBr）/n（咪唑）=0.6，V（DES）∶ 从表中可以看出，在相同的条件下，对 3 种不
同模拟油品的脱硫能力为：DBT>BT>T，造成这一
V（Oil）=1∶6，考察了不同萃取温度（20、30、40、
50、60 ℃）对 DBT 模拟油的脱硫率的影响，结果 结果的关键因素是电子云密度 [23] ，DBT 的电子云密
如图 5 所示。 度较高，相比之下更容易被极化，且芳烃在萃取过
程中起积极作用，因此 DBT 更容易被萃取到 DESs
相中。对于 4，6-DMDBT，其电子云密度虽高，但
甲基之间的空间位阻成为了萃取过程中的主要障
碍，因此其脱硫率较低。
2.7 DESs 的多次萃取与反萃再生
萃取剂能否大批量工业生产，对脱硫工艺具有
重要意义，因此，以脱硫效果最佳的 DESⅠ为例，
考察其多次萃取与循环再生性能。在 n（Bu 4 NBr）/n（咪
唑）=0.6，V（DES）∶V（Oil）=1∶6，萃取温度
20 ℃，萃取时间 30 min 的条件下，第一次萃取步骤

图 5 萃取温度对 DBT 脱除率的影响 后，收集上层模拟油品，用新鲜的 DESⅠ进行第二
Fig. 5 Effects of extraction temperature on the sulfur removal 次萃取，重复操作 3 次，结果如图 6 所示。