B͡ Mơn L͕c Hóa D̯u Đ͛ Án T͙t Nghi͏p LӠI CҦM ƠN DANH MӨC CÁC BҦNG DANH MӨC CÁC HÌNH VӀ DANH MӨC CÁC CHӲ VIӂT TҲT MӨC LӨC MӢ ĐҪU CHƯƠNG TӘNG QUAN Vӄ QUÁ TRÌNH LOҤI LƯU HUǣNH 1.1 Các quy đӏnh vӅ hàm lưӧng lưu huǤnh nhiên liӋu 1.2 Các hӧp chҩt chӭa lưu huǤnh nhiên liӋu 1.3 Các phương pháp loҥi lưu huǤnh 1.3.1 Phân loҥi trình loҥi lưu huǤnh 1.3.2 Các phương pháp loҥi lưu huǤnh ngày CHƯƠNG CHҨT LӒNG ION (IONIC LIQUID) 11 2.1 Giӟi thiӋu vӅ chҩt lӓng ion 11 2.2 Tính chҩt 12 2.3 Phân loҥi 14 2.4 Ӭng dөng cӫa chҩt lӓng ion 14 2.4.1 Ӭng dөng cӫa chҩt lӓng ion công nghӋ tách 15 2.4.2 Ӭng dөng cӫa chҩt lӓng ion làm dung môi chiӃt hӧp chҩt chӭa lưu huǤnh 17 CHƯƠNG LÝ THUYӂT Vӄ CHIӂT 20 3.1 Khái niӋm đӏnh nghĩa 20 3.2 ChiӃt chҩt lӓng 20 3.2.1 Sơ đӗ nguyên tҳc chiӃt chҩt lӓng 20 3.2.2 Cân bҵng pha hӋ lӓng ± lӓng 21 3.2.2.1 Đӏnh luұt phân bӕ 21 3.2.2.2 Đӗ thӏ y ± x 22 3.2.3 Đӗ thӏ tam giác 22 SV: Lê Văn B͉n Lͣp: L͕c Hóa D̯u ± k50 B͡ Mơn L͕c Hóa D̯u Đ͛ Án T͙t Nghi͏p 3.3 Nguyên tҳc chiӃt 26 3.4 Cân bҵng vұt liӋu cӫa trình chiӃt 27 3.5 Các phương pháp chiӃt 28 3.5.1 ChiӃt mӝt bұc 28 3.5.2 ChiӃt nhiӅu bұc chéo dòng 32 3.6.3 ChiӃt nhiӅu bұc ngưӧc chiӅu 34 CHƯƠNG THӴC NGHIӊM 35 4.1 Tәng hӧp chҩt lӓng ion n-butyl pyridin amoni axetat [BPy]Ac 35 4.1.1 Chuҭn bӏ hóa chҩt dөng cө thí nghiӋm 35 4.1.2 Quy trình tәng hӧp chҩt lӓng ion [BPy]Ac 36 4.1.2.1 Tәng hӧp IL [BPy]Br 36 4.1.2.2 Tәng hӧp IL [BPy]Ac 37 4.2 ChiӃt loҥi lưu huǤnh bҵng IL [BPy]Ac 39 4.3 Tái sӱ dөng chҩt lӓng ion [BPy]Ac 40 4.4 Xác đӏnh hàm lưӧng lưu huǤnh bҵng phương pháp huǤnh quang tӱ ngoҥi (ASTM D5453 ± 08) 41 CHƯƠNG KӂT QUҦ VÀ THҦO LUҰN 43 5.1 Ҧnh hưӣng cӫa lưӧng chҩt lӓng ion [Bpy]Ac đӃn khҧ chiӃt lưu huǤnh 43 5.2 HiӋu suҩt chiӃt lưu huǤnh qua lҫn chiӃt 44 5.3 Sӵ tái sinh chҩt lӓng ion [BPy]Ac 46 KӂT LUҰN 49 TÀI LIӊU THAM KHҦO 50 PHӨ LӨC 52 SV: Lê Văn B͉n Lͣp: L͕c Hóa D̯u ± k50 B͡ Mơn L͕c Hóa D̯u Đ͛ Án T͙t Nghi͏p MӢ ĐҪU Trong dҫu mӓ tӗn tҥi hӧp chҩt chӭa lưu huǤnh Các chҩt nhӳng chҩt khơng mong muӕn q trình chӃ biӃn sӱ dөng dҫu mӓ sҧn phҭm cӫa Lưu huǤnh dҫu thô, chӃ biӃn sӁ gây ăn mòn thiӃt bӏ, gây ngӝ đӝc xúc tác, gây ô nhiӉm môi trưӡng Lưu huǤnh nhiên liӋu, cháy sӁ tҥo khí SOx, gây nhiӉm mơi trưӡng (mưa axit), ăn mòn đӝng cơ, gây ung thư đӕi vӟi ngưӡi hít vào Vì vұy cҫn phҧi loҥi lưu huǤnh khӓi dҫu mӓ sҧn phҭm dҫu mӓ Ngày quy đӏnh cӫa nưӟc thӃ giӟi vӅ hàm lưӧng lưu huǤnh tӕi đa nhiên liӋu ngày ngһt nghèo Thӵc tӃ khói thҧi đӝng khơng chӭa lưu huǤnh tӭc nguyên liӋu có hàm lưӧng lưu huǤnh xҩp xӍ bҵng khơng sӁ đưӧc kêu gӑi tồn thӃ giӟi Trong ngành công nghiӋp dҫu mӓ viӋc loҥi lưu huǤnh khӓi dҫu điêzen đưӧc thӵc hiӋn bӣi trình hydrocracking hoһc hydrotreating Q trình hydrotreating chӍ có hiӋu quҧ làm giҧm hàm lưӧng lưu huǤnh Tuy nhiên viӋc loҥi sâu đưӧc lưu huǤnh xuӕng dưӟi 0.0001 ÷ 0.0002% khӕi lưӧng chҩt sӁ gһp mӝt sӕ khó khăn cҫn cung cҩp cho phҧn ӭng hydro hóa hӧp phҫn benzothiophen hay dibenzothiophen mӝt lưӧng lưӧng, lưӧng hydro sӱ dөng lӟn xúc tác phҧi có đӝ chӑn lӑc cao ĐӇ làm đưӧc điӅu cҫn mӝt lưӧng vӕn đҫu tư đáng kӇ Hơn thӃ nӳa cịn gây phҧn ӭng phө không mong muӕn giҧm chӍ sӕ octan cӫa xăng Nhӳng công nghӋ mӟi đưӧc nghiên cӭu có thӇ giҧm chi phí cho viӋc loҥi lưu huǤnh chiӃt, sӱ dөng vi khuҭn làm chҩt xúc tác« Trong phương pháp chiӃt sӱ dөng chҩt lӓng ion có khҧ hịa tan hӧp chҩt có chӭa lưu huǤnh mà khơng tan dҫu đưӧc rҩt nhiӅu nhà khoa hӑc quan tâm ĐӇ hӝi nhұp vӟi quӕc gia thӃ giӟi tiêu chuҭn vӅ hàm lưӧng lưu huǤnh tӕi đa nhiên liӋu cӫa nưӟc ta phҧi phù hӧp vӟi xu hưӟng cӫa thӃ giӟi, tӭc sӁ ngày chһt chӁ Ngoài tương lai nhà máy lӑc dҫu cӫa sӁ sӱ dөng nguyên liӋu chӭa 50% dҫu chua cӫa Trung Đơng có hàm lưӧng lưu huǤnh cao Vì lý đó, tiӃn hành nghiên cӭu đӇ tӯng bưӟc nҳm bҳt làm chӫ trình xúc tác loҥi sâu lưu huǤnh cӫa nhiên liӋu mӝt viӋc làm cҫn thiӃt ӣ ViӋt Nam giai đoҥn hiӋn SV: Lê Văn B͉n Lͣp: L͕c Hóa D̯u ± k50 B͡ Mơn L͕c Hóa D̯u Đ͛ Án T͙t Nghi͏p Mөc tiêu cӫa đӗ án nghiên cӭu khҧ loҥi sâu lưu huǤnh dҫu bҵng phương pháp chiӃt vӟi chҩt lӓng ion Đӗ án gӗm nӝi dung sau: y Tәng hӧp chҩt lӓng ion n-butyl pyridin amoni axetat [BPy]Ac y ChiӃt hӧp chҩt có chӭa lưu huǤnh điêzen thương phҭm ӣ ViӋt Nam bҵng chҩt lӓng ion [BPy]Ac SV: Lê Văn B͉n Lͣp: L͕c Hóa D̯u ± k50 B͡ Mơn L͕c Hóa D̯u Đ͛ Án T͙t Nghi͏p CHƯƠNG TӘNG QUAN Vӄ QUÁ TRÌNH LOҤI LƯU HUǣNH 1.1 Các quy đӏnh vӅ hàm lưӧng lưu huǤnh nhiên liӋu Nhiên liӋu chӭa lưu huǤnh cháy sӁ tҥo khí thҧi có chӭa SOx gây ăn mịn thiӃt bӏ, gây mưa axit gây đӝc hҥi cho ngưӡi Các hӝp xúc tác khơng thӇ xӱ lý đưӧc khí SOx Do đӇ giҧm thiӇu tác đӝng xҩu đӃn sӭc khӓe ngưӡi môi trưӡng cӫa khí thҧi đӝng cơ, cҫn phҧi giҧm hàm lưӧng lưu huǤnh nhiên liӋu Các bҧng sau chӍ mӝt sӕ tiêu chuҭn vӅ hàm lưӧng lưu huǤnh nhiên liӋu ӣ mӝt sӕ nưӟc tiên tiӃn thӃ giӟi [1], [2] Bҧng 1.1 Tiêu chuҭn Châu Âu vӅ hàm lưӧng lưu huǤnh nhiên liӋu Loҥi nhiên liӋu Năm Hàm lưӧng lưu huǤnh (ppm) 2000 2002 ± 2005 < 10 2000 350 2002 ± 2005 < 50 2005 - 2011 Diesel < 50 2005 ± 2011 Xăng 150 < 10 Bҧng 1.2 Tiêu chuҭn Mӻ vӅ hàm lưӧng lưu huǤnh nhiên liӋu Nhiên liӋu 2000 2003 2004 2005 2006 2008-2010 Xăng 250 < 150 120 90 30