阅读说明：本技术 一种吸附脱除噻吩的方法 (Method for adsorbing and removing thiophene ) 是由 李慎敏 崔颖娜 贾颖萍 刘璇 于 2020-11-12 设计创作，主要内容包括：一种吸附脱除噻吩的方法,属于吸附分离领域。本发明解决技术问题问题采用的方法是使吸附剂与混合物接触,其中,吸附剂为由聚乙二醇与钠基蒙脱石合成的复合吸附剂；所述混合物包含噻吩和至少一种溶剂。本发明提供的方法成本低、操作条件温和、萃取脱除效率高和环境友好。(A method for adsorbing and removing thiophene, belonging to the field of adsorption separation. The method for solving the technical problem is to contact an adsorbent with the mixture, wherein the adsorbent is a composite adsorbent synthesized by polyethylene glycol and sodium montmorillonite; the mixture comprises thiophene and at least one solvent. The method provided by the invention has the advantages of low cost, mild operation condition, high extraction and removal efficiency and environmental friendliness.)

一种吸附脱除噻吩的方法

技术领域

本发明涉及吸附分离领域，具体涉及一种吸附脱除噻吩的方法。

背景技术

随着现代化城市的高速发展，机动车的数量以指数级速度增长，而机动车排放的所有污染物水平与油品中的硫含量密切相关。为了保护环境，世界各国相继颁布了越来越严格的轻质油品含硫量标准。目前我国大量进口高硫原油致使国产汽油中硫含量较高，所以脱除燃料油中的硫化物显得极其重要，尤其是有机硫化物的深度脱除是目前脱硫研究领域的重点。

传统的加氢脱硫方法虽可有效去除硫醇和硫醚等小分子硫化合物，但对于噻吩类有机硫化物却难以去除。同时，加氢脱硫需要高温高压和高效催化剂，副反应会造成油品辛烷值降低^[1]。因此越来越多的学者将研究的重点转移到非加氢脱硫上，非加氢脱硫主要有吸附脱硫、生物脱硫、萃取脱硫、烷基化脱硫和氧化脱硫等^[2]。其中吸附脱硫具有设备投资低、脱硫经济性高、无需氢气和氧化剂、工艺简单易于操作、投资及运行成本低等优点，具有较大的发展空间和应用潜力^[3]。

蒙脱石(Montmorillonite，MMT)是硅酸盐天然矿物膨润土的主要组分。我国膨润土矿资源丰富，分布广泛，全国23个省(区)皆有膨润土矿产出，储量居世界第一，因此蒙脱石具有天然、廉价、产量大等优势。同时，蒙脱石还具有膨胀性、离子交换性、吸附性、分散性、稳定性和无毒害等一系列特性^[4]，但由于蒙脱石活性点被占据，层间距小，吸附能力有限，限制了其应用范围。对其进行改性处理，进而改善MMT的层间结构和吸附性能，必能拓宽MMT的应用前景。聚乙二醇作为一种无毒、无刺激性的中性高分子聚合物，可以改善蒙脱石层间微环境，增强蒙脱石的吸附性能^[5]。且聚乙二醇对燃油中有机硫化物有很好的萃取脱除性能^[6,7]。将聚乙二醇与蒙脱石有机结合，用聚乙二醇改性蒙脱石，发挥聚乙二醇与蒙脱石的协同作用，克服蒙脱石脱硫效率不高的问题，从而实现聚乙二醇与蒙脱石协同高效的绿色深度脱硫。

参考文献：

[1]孙志娟,余谟鑫,张心亚,等.油品中噻吩类硫化物脱除技术研究进展[J].化工进展,2005,24,1002-1005.

[2]郑凯元,曲凤娇,陈英杰,等.非加氢脱硫技术研究进展及其在原油预脱硫中的应用展望[J].化工进展,2013,32,2859-2866.

[3]苗广,董磊,任晓玲,等.燃油吸附脱硫研究进展[J].化工进展,2020,39(6):2251-2261.

[4]姜桂兰,张培萍,膨润土的加工与应用,北京:化学工业出版社,2005.

[5]卢其明,余林梁,陈敏,等.聚乙二醇/蒙脱石插层复合物的制备及结构表征[J],华南农业大学学报(自然科学版),2004,25,112.

[6]E.Kianpour,S.Azizian,Polyethylene glycol as a green solvent foreffective extractive desulfurization of liquid fuel at ambient conditions[J],Fuel,2014,137,36.

[7]Z.Li,Y.N.Cui,C.P.Li et al.Deep desulfurization of fuels based ondeep eutectic theory[J],Separation and Purification Technology,2019,219,9.

发明内容

针对上述不足本发明提供一种吸附脱除噻吩的方法，该方法使用的吸附剂价廉易得、绿色环保、脱硫率高，实现了燃油中噻吩的深度脱除。

本发明解决技术问题问题采用的方法是使吸附剂与混合物接触，其中，吸附剂为由聚乙二醇(PEG)与钠基蒙脱石合成的复合吸附剂；所述混合物包含噻吩和至少一种溶剂。

进一步的，吸附剂是由聚乙二醇与钠基蒙脱石通过浸渍法合成的复合吸附材料，其中聚乙二醇为PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000、PEG2000、PEG4000、PEG6000、PEG10000、PEG20000中的一种。

进一步的，混合物由噻吩和正辛烷组成，其中硫的浓度为400～1600ppm。

进一步的，吸附剂与混合物的质量比为0.1:1～0.5:1。

进一步的，吸附方法为使吸附剂与混合物混合，于20℃～50℃下搅拌5～60min，搅拌速率为600～1000rpm。

进一步的，将聚乙二醇-钠基蒙脱石复合吸附剂与硫浓度为400～1600ppm的噻吩正辛烷溶液按质量比0.1:1～0.5:1混合，于20℃～60℃下搅拌5～60min，搅拌速率为600～1000rpm，静置分层。

有益效果：本发明提供的方法成本低、操作条件温和、萃取脱除效率高和环境友好，硫浓度可降至10ppm以下。

具体实施方式

本发明用以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。

实施例1

称取PEG200-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2001g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0003g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为56.45％。

实施例2

称取PEG400-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2011g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0039g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为60.36％。

实施例3

称取PEG600-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2009g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0033g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为67.80％。

实施例4

称取PEG1000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2012g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0034g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为73.18％。

实施例5

称取PEG2000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2002g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0006g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为74.64％。

实施例6

称取PEG4000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2005g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0016g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为79.38％。

实施例7

称取PEG6000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2006g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0019g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为81.00％。

实施例8

称取PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2006g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0022g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为85.30％。

实施例9

称取PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2006g，硫浓度为400ppm的噻吩正辛烷溶液1.0020g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为89.48％。

实施例10

称取PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.4012g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0009g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为90.91％。

实施例11

称取PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2011g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0032g，在25℃下搅拌60min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为85.68％。

实施例12

称取PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2004g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液1.0018g，在40℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中硫的浓度，计算得到脱硫率为80.78％。

实施例13

称取PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂1.0016g，硫浓度为1600ppm的噻吩正辛烷溶液5.0062g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中的硫浓度，硫的浓度为231.33ppm；从上述噻吩正辛烷溶液中取4.0012g,加入PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.8011g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中的硫浓度，硫的浓度为120.62ppm；从上述噻吩正辛烷溶液中取3.0021g,加入PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.6004g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中的硫浓度，硫的浓度为40.80ppm；从上述噻吩正辛烷溶液中取2.0021g,加入PEG10000/钠基蒙脱石复合吸附剂0.4006g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中的硫浓度，硫的浓度为16.05ppm；从上述噻吩正辛烷溶液中取1.0002g,加入PEG10000-钠基蒙脱石复合吸附剂0.2011g，在25℃下搅拌30min，搅拌速率为600rpm，静置分层后，用气相色谱法检测正辛烷层中的硫浓度，硫的浓度为2.19ppm。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。