[논문]Deep Desulfurization of Fuels by Heteropolyanion-Based Ionic Liquid

Li, Jinlei; Hu, Bing; Hu, Chuanqun

doi:10.5012/bkcs.2013.34.1.225

Deep Desulfurization of Fuels by Heteropolyanion-Based Ionic Liquid 원문보기

Bulletin of the Korean chemical society, v.34 no.1, 2013년, pp.225 - 230

Li, Jinlei (School of Chemical and Environmental Engineering, Hubei University of Technology) , Hu, Bing (School of Chemical and Environmental Engineering, Hubei University of Technology) , Hu, Chuanqun (School of Chemical and Environmental Engineering, Hubei University of Technology)

Abstract ▼ AI-Helper

A new heteropolyanion-based ionic ($[Hmim]_5PMo_{10}V_2O_{40}$) was synthesized by the reaction of molybdovanadophosphoric acid ($H_5PMo_{10}O_{40}$) with N-methylimidazole. [$[Hmim]_5PMo_{10}V_2O_{40}$ showed a high catalytic activity in the oxidative desulfurization of sulfur-containing compounds in 1-methylimidazolium tetrafluoroborate ($[Hmim]BF_4$) ionic liquid using 30% aqueous $H_2O_2$ as the oxidant. The catalytic system was of high activity, simplified workup and flexible recyclability. The catalytic oxidation reactivity of sulfur-containing compounds decreased in the order dibenzothiophene (DBT) > 4,6-dimethyldibenzothiophene (4,6-DMDBT) > benzothiophene (BT). The influences of various parameters including reaction time (t) and temperature (T), catalyst dosage, and oxidant to sulfur molar ratio n(O)/n(S) on the desulfurization of model oil were investigated in details. 99.1% of DBT conversion in the model oil was achieved at atmospheric pressure under the optimal conditions: n(O)/n(S) = 4:1, $60^{\circ}C$, 100 min and molar ratio of catalyst to sulfur of 0.062. The ionic liquid can be recycled six times without significant decrease in activity.

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제안 방법

The catalyst dose is a critical factor to influence reaction activity. To investigate the influence of catalyst amount on the catalytic properties, the oxidation of DBT were carried out at 60 ^oC under various molar ratios (n(catalyst)/n(s)). As shown in Figure 4, the DBT conversion increased with the increase of catalyst dosage.
Oxidation Reactivity of Different Sulfur Compounds. To investigate the influence of the catalytic system on the relative reactivity of different sulfur compounds, the oxidation of the representative sulfur compounds such as BT, DBT and 4,6-DMDBT was carried out at 60 ^oC. As shown in Figure 3, the oxidative reactivity of the sulfur-containing compounds decreased in the order DBT > 4,6-DMDBT > BT, which is in agreement with the results of the polyoxometalates/H₂O₂ in biphase catalytic system.

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