过硫酸铵-盐酸-磷钨酸氧化脱硫对柴油成份的影响研究-毕业论文网

论文总字数：9154字

摘要

本文采用气相色谱-质谱分析技术研究了柴油及采用过硫酸铵-盐酸-磷钨酸脱硫剂氧化后的柴油，共检出63种物质，其中烷烃38种，芳香族物质6种,其他15种,主要成分为烷烃，实验结果表明过硫酸铵-盐酸-磷钨酸脱硫剂氧化的柴油与之前的主要成分未发生显著变化。

关键词：柴油，气相色谱-质谱，过硫酸铵-盐酸-磷钨酸

Abstract：63 organic compounds of the diesel oxidized by (NH4)₂S₂O₈–H₃PW₁₂O₄₀–HCl，including 38 alkanes and 6 alkenes, were identified by gas chromatography - mass spectrum analysis technology. The experimental results show that main components in the diesel oxidized by (NH₄)₂S₂O₈–H₃PW₁₂O₄₀–HCl are same to those of original diesel.

Keywords：diesel，gas chromatography - mass spectrum，(NH₄)₂S₂O₈–H₃PW₁₂O₄₀–HCl

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 柴油的色谱图 4

3.2 氧化处理前的柴油成分分析 4

3.3 氧化处理后的柴油成分分析 10

结论 16

致谢 18

1 前言

近年来，随着社会的发展与进步，虽然出现了许多新型能源，但是目前还是无法改变石油为主要能源的依赖，而柴油的使用量每年都在增长，柴油中的硫在高温燃烧时产生的氧化物，不仅腐蚀汽车发动机的零部件，而且对人体健康产生危害，并造成颗粒物污染以及酸雨等一系列环境问题。因此，柴油中的硫含量已成为热点问题，全世界的柴油指标也越来越严格。传统的加氢脱硫技术操作费用高，需要高温、高压、高活性催化剂等一系列条件，人们都在不断探索非加氢脱硫技术，目前存在的脱硫方法主要有催化加氢脱硫^[1]、氧化脱硫^[2]、吸附脱硫^[3]、生物催化脱硫^[4]、萃取脱硫^[5]等诸多方法。

本文以过硫酸铵-盐酸-磷钨酸脱硫剂氧化柴油^[9]，采用气相色谱-质谱方法研究了柴油的成分变化。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

10% 过硫酸铵；盐酸；0号柴油；N，N-二甲基甲酰胺，无水乙醇，磷钨酸，试剂均为分析纯。

恒温水浴锅；磁力搅拌器； GC-MS-2010 Ultra气谱-质谱分析仪(岛津公司)

2.2 仪器分析条件

色谱柱是Rtx-1ms弹性石英毛细管柱，柱长30.0m内径0.25mm 膜厚0.25μm。色谱柱温40℃开始保持8分钟，12℃每分钟升到300℃保持5分钟，进样口温度300℃，分流进样比50比1 ，进样量0.2μL，柱流量每分钟0.88ml。质谱离子源温度200℃，接口温度200℃，溶剂切出时间3分钟，检测器电压1000v，扫描范围30到1000。

2.3 实验方法

将5.00ml 10%过硫酸铵，5.00ml 6.0M盐酸，0.20ml无水乙醇，0.1000g磷钨酸，柴油5.00ml加入圆底烧瓶中，置于恒温水浴中，保持35℃的反应温度，在磁力搅拌的作用下反应2.00h，反应结束后，取出反应物在室温下静置，分出油相，用水萃取3次或以上，直至其PH值为中性，再用N，N-二甲基甲酰胺萃取三次，取上清液1ml，用三氯甲烷稀释10倍，取0.2l按2.2仪器分析条件，用气质联用仪和气相色谱仪定性定量分析。

3 结果与讨论

3.1 柴油的色谱图

柴油样品经氧化处理前后的色谱图见图1，从图1可以看出，柴油处理前后主要色谱峰的保留时间未发生明显变化，其主要成分未发生明显改变。

图1 柴油（A）及经氧化后的柴油（B）

3.2 氧化处理前的柴油成分分析

经氧化前的柴油经质谱检索的主要成分见表1，从表1可以看出，共检出烷烃32种，烯烃2种，芳香族物质7种，其它14种，未检出含硫有机物，主要成分为烷烃。

表1 处理前柴油的主要成分分析

No.	保留时间(min)	峰高	相似度%	分子式	分子结构
1	3.055	193881	70	C₇H₁₆
2	3.280	349180	87	C₇H₁₄
3	3.400	156337	65	C₇H₁₂O
4	3.665	145448	58	C₁₂H₁₈
5	3.785	178116	71	C₈H₁₈
6	3.875	160743	65	C₈H₁₈
7	3.920	165049	65	C₈H₁₆
8	4.195	408380	85	C₈H₁₈
9	4.590	254590	75	C₁₄H₁₈
10	4.665	270493	74	C₁₈H₃₆
11	4.930	357971	75	C₈H₁₀
12	5.025	379275	83	C₁₀H₂₂
13	5.115	360736	85	C₉H₂₀
14	5.225	249610	75	C₈H₁₀
15	5.305	271364	80	C₉H₁₈
16	5.470	1343827	93	C₉H₂₀
17	5.555	235973	80	C₉H₁₈
18	5.850	334192	83	C₉H₁₈
19	5.920	449459	87	C₁₀H₂₂
20	6.020	501085	78	C₁₉H₄₀
21	6.110	449463	81	C₉H₁₂
22	6.210	411869	66	C₁₇H₁₇CL
23	6.270	569692	83	C₁₉H₄₀
24	6.300	553235	84	C₁₄H₃₀
25	6.340	408751	69	C₉H₁₂
26	6.385	540068	82	C₁₆H₃₄O
27	6.525	771346	83	C₉H₁₂
28	6.735	2796669	95	C₁₁H₂₄
29	6.875	456764	72	C₉H₁₂
30	7.035	778651	87	C₁₀H₂₂
31	7.130	422379	83	C₁₀H₂₀
32	7.175	432513	83	C₁₄H₃₀O
33	7.315	430175	72	C₁₀H₁₆O
34	7.440	617536	76	C₁₁H₂₂O
35	7.480	515669	84	C₁₀H₂₂
36	7.525	647420	86	C₁₁H₂₄
37	7.600	636765	85	C₁₃H₂₈
38	7.645	488384	74	C₁₀H₁₆O
39	7.775	370536	78	C₁₀H₂₀
40	7.865	425757	66	C₁₇H₃₃CL
41	7.935	3598445	95	C₁₁H₂₄
42	8.060	465562	70	C₁₀H₁₆O
43	8.100	521692	80	C₁₈H₃₄
44	8.155	480764	84	C₁₂H₂₆O
45	8.270	696450	70	C₂₄H₄₈O₂
46	8.345	681898	75	C₁₇H₃₃CL
47	8.380	630834	69	C₂₄H₄₈O₂
48	8.425	603809	71	C₁₂H₁₈
49	8.505	702816	79	C₁₀H₁₂
50	8.575	785713	80	C₂₀H₄₁CL
51	8.620	631614	81	C₁₀H₂₂O
52	8.745	649804	86	C₁₆H₃₄
53	9.055	3544905	96	C₁₂H₂₆
54	9.125	598450	74	C₉H₉NO
55	9.230	1058311	83	C₁₉H₄₀
56	9.505	732272	79	C₁₇H₃₃CL
57	9.650	1065046	73	C₁₁H₁₄
58	9.690	645600	79	C₂₀H₄₁CL
59	9.745	696423	86	C₂₀H₄₂O
60	9.815	680502	85	C₂₀H₄₂
61	9.855	782149	85	C₁₅H₃₂
62	9.925	610390	74	C₁₃H₁₈
63	10.105	4361472	90	C₁₃H₂₈
64	10.750	757809	84	C₁₅H₃₂
65	10.820	704489	81	C₁₅H₃₂
66	10.900	843623	91	C₁₅H₃₂
67	11.090	3702162	96	C₁₄H₃₀
68	11.650	576185	79	C₂₀H₄₁CL
69	11.700	1316013	88	C₁₅H₃₂
70	11.765	713653	79	C₁₅H₃₂
71	12.015	3618478	96	C₁₇H₃₆
72	12.585	691158	80	C₁₅H₃₂
73	12.890	3165583	96	C₁₆H₃₄
74	13.335	967594	88	C₁₉H₄₀
75	13.720	2881307	96	C₁₇H₃₆
76	13.805	1034389	90	C₁₅H₃₂
77	14.505	2279773	94	C₂₀H₄₂
78	14.615	947874	90	C₁₅H₃₂
79	15.250	2000980	94	C₂₀H₄₂
80	15.960	1444460	93	C₂₀H₄₂
81	16.640	1080218	92	C₂₀H₄₂
82	17.285	820671	89	C₃₄H₇₀
83	17.910	602502	84	C₂₀H₄₂
84	18.510	424752	72	C₃₉H₇₈O₃

3.3 氧化处理后的柴油成分分析

经氧化前的柴油经质谱检索的主要成分见表2，从表2可以看出，共检出烷烃38种，芳香族物质6种，氯化物4种（峰较小，含量较低），氯化物4种（峰较小，含量较低），其它15种，未检出含硫有机物，主要成分为烷烃。

表2 处理后柴油的主要成分分析

No.	保留时间(min)	峰高	相似度	分子式	分子结构
1	3.045	151661	74	C₇H₁₆
2	3.265	431736	91	C₇H₁₄
3	4.180	540216	87	C₈H₁₈
4	4.580	305505	75	C₁₃H₂₆
5	4.805	250279	63	C₄₁H₅₈O
6	4.915	419902	75	C₈H₁₀
7	5.010	457377	81	C₁₀H₂₂
8	5.100	450473	83	C₉H₂₀
9	5.210	315367	75	C₄₁H₅₈O
10	5.290	372565	76	C₉H₁₈
11	5.455	1680238	92	C₉H₂₀
12	5.540	329174	73	C₉H₁₈
13	5.700	378482	74	C₁₀H₂₀O₂
14	5.835	491893	75	C₉H₁₈
15	5.910	627986	82	C₁₀H₂₂
16	6.010	694059	74	C₁₉H₄₀
17	6.100	573746	80	C₉H₁₂
18	6.190	536271	66	C₇H₁₅NO₂
19	6.255	604317	87	C₁₉H₄₀
20	6.285	526409	90	C₁₅H₃₂
21	6.325	368621	77	C₉H₁₂
22	6.370	523451	90	C₁₀H₂₂
23	6.515	861710	83	C₉H₁₂
24	6.720	3312363	97	C₁₀H₂₂
25	6.860	454418	79	C₉H₁₂
26	7.020	830152	90	C₁₁H₂₄
27	7.120	440612	89	C₁₀H₂₀
28	7.160	437653	89	C₁₅H₃₂O
29	7.300	443570	82	C₁₀H₁₆O
30	7.430	622068	81	C₁₁H₂₄
31	7.470	201755	89	C₁₁H₂₄
32	7.515	662505	88	C₁₁H₂₄
33	7.585	654612	89	C₁₁H₂₄
34	7.630	523451	81	C₁₀H₁₆O
35	7.920	4208799	96	C₁₂H₂₆
36	8.045	479073	76	C₁₀H₁₆O
37	8.090	517534	87	C₁₆H₃₀
38	8.140	477100	89	C₁₄H₃₀O
39	8.255	757175	72	C₂₄H₄₈O₂
40	8.335	723645	79	C₁₇H₃₃CL
41	8.370	674336	72	C₁₂H₁₅NO
42	8.490	717728	82	C₁₀H₁₂
43	8.565	900171	80	C₂₀H₄₁CL
44	8.605	723645	82	C₁₀H₂₂O
45	8.655	1001747	84	C₁₀H₂₂O
46	8.730	785774	87	C₁₉H₄₀
47	9.045	4177241	97	C₁₂H₂₆
48	9.110	735479	74	C₉H₉NO
49	9.215	1291683	84	C₁₃H₂₈
50	9.300	512603	75	C₂₁H₄₂O₂
51	9.375	535285	80	C₁₈H₃₅CL
52	9.495	881433	79	C₁₇H₃₃CL
53	9.635	1342965	73	C₂₇H₄₆
54	9.680	774926	81	C₂₀H₄₁CL
55	9.730	839028	86	C₁₃H₂₈
56	9.800	866641	87	C₂₀H₄₂
57	9.845	955397	86	C₁₅H₃₂
58	9.915	777885	74	C₁₁H₁₄
59	10.090	4397159	96	C₁₃H₂₈
60	10.215	1078669	76	C₁₄H₁₇NO
61	10.290	731534	79	C₁₅H₃₂
62	10.685	723645	83	C₂₀H₄₁CL
63	10.735	930742	86	C₁₅H₃₂
64	10.805	849876	81	C₁₅H₃₂
65	10.885	1052042	91	C₁₅H₃₂
66	10.930	684198	74	C₁₁H₁₄O₂
67	11.075	4413924	96	C₁₄H₃₀
68	11.635	763092	78	C₂₀H₄₁CL
69	11.685	1624026	87	C₁₅H₃₂
70	11.750	909046	78	C₁₅H₃₂
71	12.005	4510569	96	C₁₅H₃₂
72	12.160	960328	66	C₂₂H₄₆O₃
73	12.430	757175	80	C₂₀H₄₁CL
74	12.570	841986	81	C₁₅H₃₂
75	12.880	2861664	96	C₁₇H₃₆
76	13.320	1216734	87	C₂₀H₄₂
77	13.375	733507	84	C₁₈H₃₃CL₃
78	13.705	3640760	96	C₂₀H₄₂
79	13.790	1299573	90	C₁₅H₃₂
80	14.215	688142	84	C₂₆H₅₂
81	14.490	3004675	96	C₂₀H₄₂
82	14.600	1270974	90	C₁₅H₃₂
83	14.880	980051	66	C₁₅H₃₂O
84	15.235	2725587	95	C₂₀H₄₂
85	15.945	2098377	94	C₂₀H₄₂
86	16.625	1605288	93	C₂₀H₄₂
87	17.270	1197010	90	C₂₀H₄₂
88	17.890	865655	86	C₂₄H₅₀
89	18.490	561912	76	C₂₇H₅₆

结论

通过对氧化处理的柴油的色谱-质谱分析，共检出63种物质，其中烷烃38种，芳香族化合物6种，氯化物4种（峰较小，含量较低），其它15种，未检出含硫有机物，主要成分为烷烃，结果表明脱硫是有效的，HCl未与柴油发生反应。

参考文献

[1] Tao X, Zhou Y, Wei Q, etc.. Effect ofmorphology properties of NiW catalysts on hydrodesulfurization for individual sulfur compounds in fluid catalytic cracking diesel [J]. Fuel Process. Technol., 2014, 118: 200–207.

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：9154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;

注册

找回密码

过硫酸铵-盐酸-磷钨酸氧化脱硫对柴油成份的影响研究

您可能感兴趣的文章

登录

您可能感兴趣的文章