过硫酸铵-盐酸氧化脱硫剂对柴油组分的影响

 2023-05-23 10:05

论文总字数:12382字

摘 要

本文采用气相色谱-质谱分析技术对0#柴油及被(NH4)2S2O8-HCl脱硫剂氧化后的柴油,实验结果表明(NH4)2S2O8-HCl脱硫剂氧化的柴油主要成分并未发生明显的变化。

关 键 词:0柴油,氧化脱硫,气相色谱-质谱

Abstract:The compounds in diesel 0# and diesel 0# oxidized by S2O8-2 in HCl solution were identified by gas chromatography - mass spectrometry technique, respectively. The results showed that the component of diesel 0# oxidized by S2O8-2 in HCl solution did not change significantly.

Key words: diesel 0#, oxidative desulfurization, gas chromatography - mass spectrometry.

目 录

1 前言 3

2 实验部分 3

2.1 仪器与试剂 3

2.2 仪器分析条件 3

2.3 实验方法 3

3 结果与讨论 4

3.1 色谱图 4

3.2 0#柴油成分分析 4

3.3 氧化处理后的柴油成分分析 11

结 论 22

参 考 文 献 23

致 谢 24

1 前言

  我国市售的燃料柴油中含硫量较高,柴油燃烧后生成的SOx排放到大气中形成酸雨,酸雨是困扰全球各个国家难以解决的环境问题之一,对植被及建筑物均有破坏,对人体健康也会造成极大的伤害。目前存在的脱硫方法主要有催化加氢脱硫[1,2]、氧化脱硫[3-5]、吸附脱硫[6,7]、生物催化脱硫[8-11]、萃取脱硫[12,13]等诸多方法。其中氧化脱硫技术是用氧化剂在催化剂的作用下噻吩类硫化物氧化为相应的砜或亚砜,再用精溜、溶剂萃取或吸附等方法分离出砜或亚砜,从而到脱硫的目的目前石化工业对于柴油的脱硫有加氢脱硫与非加氢脱硫两类,加氢脱硫技术在柴油脱硫工业上有着广泛的应用,相比较于其他的方法,此方法是比较成熟的,但是由于深度加氢会耗氢量增加,反应容器的要求更加苛刻,生产成本提高,所以需要开发一种更加有效的脱硫方法。氧化脱硫具有操作简单,投资少,在常温常压下便可以进行,具有良好的应用前景。氧化脱硫可以使柴油中的含有的硫以极性硫砜的形式除去,故氧化脱硫是面向21世界的绿色脱硫方法,成为目前脱硫研究热点。

  本文采用(NH4)2S2O8-HCl脱硫剂氧化柴油,然后采用气相色谱-质谱方法研究了柴油氧化前后的成份变化。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

37%HCl;10% (NH4)2S2O8;N,N-二甲基甲酰胺,试剂均为分析纯。恒温水浴锅;磁力搅拌器; GC—MS一2010 Ultra气-质联用仪(岛津公司)。

2.2 仪器分析条件

色谱柱使用的是Rtx-1ms弹性石英毛细管柱,内径为0.25毫米,柱长为30.0米,膜厚为0.25μm。 色谱柱的开始温度为40℃开始保持8分钟, 12℃每分钟升到300℃保持5分钟, 进样口的温度为300℃, 分流的进样比为50:1 ,进样的量为0.20μL, 柱流量的每分钟为0.88ml 。

质谱的离子源温度为 200℃, 接口温度为200℃, 溶剂的切出的时间为3min, 检测器的电压为1000伏 ,扫描的范围为30-1000。

2.3 实验方法

将10.00ml37%HCl,10.00ml 10%(NH4)2S2O8,0#柴油10ml同时加入圆底烧瓶中,置于恒温水浴锅中,保持水浴的温度为35℃不变,在磁力搅拌的作用下反应2h,反应结束后,取出圆底烧瓶中的反应物在室温下静置,分出油相,用10ml水分别萃取3次,然后用N,N-二甲基甲酰胺10ml分别萃取3次,取出上层清液1ml,用三氯甲烷稀释10倍,取0.20l按2.2仪器分析条件,用气质联用仪和气相色谱仪定性分析。

3 结果与讨论

3.1 色谱图

0#柴油样品经氧化处理前后的色谱图见图1和图2,可以从图中看出,柴油被处理前后的主要成分并未发生出明显的改变。

图1 0#柴油原油谱图

图2 0#柴油氧化后谱图

3.2 0#柴油的成份分析

未经过氧化处理的0#柴油经过质谱检索得到的主要成分见下表1,从表1中可以发现,共检出99种有机物质,其中烷烃26种,烯和炔烃共5种,其它的有机物有68种,其主要成分为C2-C19烃类物质。

表1 0#柴油的主要成分分析

No. 相似度

保留时间(min)

分子式

分子结构

1 75

3.025

C2H6N2O

2 75

7.039

C18H38N2

3 70

8.735

C2H6N4O2

4 75

10.166

C18H38N2

5 74

10.395

C18H38N2

6 72

10.705

C9H18

7 88

11.304

C9H20

8 70

11.965

C11H22

9 77

12.270

C19H40

10 75

12.435

C19H40

11 68

12.530

C11H14O2

12 75

12.950

C19H40

13 78

13.015

C19H40

14 77

13.155

C11H24

15 72

13.281

C11H14O2

16 71

13.380

C10H18O

17 67

13.685

C4H6N2O

18 93

13.785

C10H22

19 66

13.855

C11H14O2

20 66

13.920

C18H38N2

21 60

13.990

C18H38N2

22 81

14.275

C11H24

23 73

14.330

C12H24O

24 74

14.420

C12H22O

25 69

14.505

C38H32O5

26 71

14.575

C12H25Cl

27 77

14.690

C15H28

28 66

14.785

C36H46O8

29 77

14.915

C11H22O

30 73

14.975

C10H20O

31 78

15.035

C9H19Br

32 77

15.145

C9H19Br

33 75

15.330

C11H22O

34 70

15.475

C10H16O

35 93

15.640

C11H24

36 67

15.735

C10H16O

37 69

16.010

C10H18O2

38 73

16.110

C20H41Cl

39 68

16.160

C13H12N2

40 73

16.230

C17H33Cl

41 70

16.315

C10H13N3

42 68

16.415

C22H32O2

43 79

16.530

C10H12O

44 75

16.600

C10H22O

45 82

16.665

C10H22 O

46 76

16.765

C20H41Cl

47 75

16.980

C17H32

48 91

17.185

C12H26

49 85

17.410

C19H40

50 75

17.525

C14H16O2

51 73

17.885

C11H16O

52 77

17.945

C14H16O2

53 78

18.020

C12H24O

54 78

18.080

C10H20O

55 78

18.170

C12H24Br2

56 72

18.230

C10H22

57 75

18.420

C17H32

58 93

18.545

C13H28

59 70

18.635

C27H46

60 72

18.925

C22H32O2

61 75

19.295

C14H16O2

62 75

19.360

C10H20O

63 74

19.440

C12H24Br2

64 74

19.545

C15H32

65 92

19.790

C14H30

66 70

19.860

C28H44O4

67 71

19.930

C22H32O3

68 81

20.370

C17H33Cl

69 72

20.420

C8H16O

70 81

20.545

C16H32O3

71 76

20.625

C10H20O

72 92

20.945

C15H32

73 69

21.105

C13H19NO

74 61

21.145

C12H18O2

75 71

21.470

C13H17NO

76 67

21.540

C16H32Cl

77 71

21.585

C20H41Cl

78 73

21.650

C18H36O3

79 73

21.725

C11H22O

80 93

22.025

C16H34

81 84

22.571

C16H34

82 75

22.635

C20H42O

83 72

22.687

C13H17NO

84 71

22.770

C20H36O4

85 64

22.975

C7H5N5O3

86 91

23.050

C16H34

87 84

23.155

C15H32

88 74

23.675

C20H36O4

89 91

24.020

C19H40

90 84

24.159

C15H35

91 72

24.619

C16H34O

92 89

24.940

C16H34

93 71

25.320

C8H17N

94 70

25.585

C8H15N

95 87

25.820

C19H40

96 84

26.660

C24H50

97 82

27.460

C20H42

98 74

28.230

C6H17N3

99 72

28.967

C6H17N3

3.3 氧化处理后的柴油成分分析

经过氧化处理后的0#柴油经过仪器质谱检索出的主要成分下见表2,可以从表2中得出,共被检测出有130种物质,其中烷烃44种,烯烃和炔烃共有4种,其它有机物共有86种,其主要成分为C2-C19烃类物质。

表2 处理后的0#柴油的主要成分分析

No. 相似度

保留时间(min)

分子式

分子结构

1 73

3.695

C2H6N4O2

2 76

3.864

CH5N3O

3 73

4.130

C2H6N4O2

4 73

5.120

C7H9N3O

5 77

5.860

C2H6N4O2

6 75

7.075

C2H6N2O

7 72

8.495

C16H34N2

8 70

8.740

C2H6N4O2

9 74

9.825

C2H6N4O2

10 77

10.180

C16H34N2

11 74

10.410

C18H38N2

12 70

10.725

C18H38N2

13 89

11.319

C9H20

14 70

11.975

C11H22

15 76

12.055

C16H34N2

16 71

12.110

C2H6N4O2

17 75

12.165

C2H6N4O2

18 80

12.280

C19H40

19 77

12.445

C19H40

20 65

12.550

C11H17NO

21 71

12.630

C2H6N4O2

22 77

12.960

C9H20

23 82

13.025

C19H40

24 80

13.170

C10H22

25 69

13.301

C9H12O2

26 72

13.391

C4H6N2O

27 69

13.695

C4H6N2O

28 94

13.790

C10H22

29 66

13.870

C2H5N3O2

30 68

13.930

C4H6N2O

31 66

13.990

C2H5N3O2

32 73

14.100

C18H38N2

33 85

14.181

C11H24

34 75

14.284

C11H22

35 75

14.340

C18H38N2

36 75

14.384

C4H6N2O

37 67

14.425

C18H38N2

38 73

14.580

C19H40

39 74

14.700

C20H40O2

40 66

14.809

C4H6N2O

41 80

14.925

C19H40

42 78

14.980

C12H24

43 79

15.040

C11H24

44 78

15.150

C10H22O

45 73

15.340

C4H6N2O

46 69

15.485

C8H15N

47 72

15.546

C4H6N2O

48 94

15.645

C11H24

49 72

15.745

C14H26O2

50 69

16.015

C13H24

51 75

16.120

C7H14O

52 67

16.166

C14H18O2

53 73

16.236

C8H15N

54 70

16.325

C10H13N3

55 65

16.422

C8H8N2O2

56 75

16.541

C16H33Cl

57 75

16.604

C12H26

58 84

16.670

C10H22O

59 79

16.765

C10H22O

60 66

16.890

C36H46O8

61 71

16.990

C10H18O

62 76

17.035

C11H22O

63 92

17.190

C12H26

64 88

17.414

C19H40

65 71

17.550

C10H18O

66 72

17.626

C4H6N2O

67 73

17.720

C11H22O

68 74

17.765

C8H15N

69 68

17.890

C11H16O

70 78

17.955

C10H22O

71 79

18.021

C10H22O

72 81

18.084

C10H22O

73 82

18.174

C20H42

74 79

18.235

C10H22

75 74

18.350

C8H15N

76 74

18.424

C8H15N

77 94

18.550

C13H28

78 68

18.642

C27H46

79 70

18.720

C26H30O

80 78

18.800

C19H40

81 68

18.931

C36H46O8

82 65

19.090

C10H20O2

83 80

19.201

C19H40

84 73

19.236

C19H40

85 77

19.300

C7H14O

86 81

19.365

C20H42

87 80

19.445

C19H40

88 82

19.550

C15H32

89 76

19.725

C8H15N

90 93

19.790

C14H30

91 74

19.865

C19H40

92 71

19.932

C28H46O

93 71

20.216

C8H15N

94 83

20.370

C20H42O

95 75

20.420

C19H40

96 76

20.485

C19H40

97 85

20.550

C15H32

98 78

20.628

C20H36O4

99 75

20.770

C8H15N

100 93

20.945

C16H34

101 72

21.070

C7H14O

102 68

21.150

C4H13N3

103 76

21.475

C19H40

104 78

21.530

C11H22O

105 74

21.586

C19H40

106 78

21.651

C19H40

107 76

21.725

C19H40

剩余内容已隐藏,请支付后下载全文,论文总字数:12382字

您需要先支付 80元 才能查看全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找;