石油化工中離子液體的分析

崔萬江

【摘要】隨著石油化工水平的提高，尤其是化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，石油化工的研究水平有了很大的提高，而綠色化學(xué)的呼聲也越來越高，急切的需要從污染的源頭進(jìn)行清理，目前石油化工中的有機(jī)溶劑，大多都含有劇毒、易揮發(fā)等，完全違背了綠色化學(xué)的概念，在這種背景下，人們發(fā)明了離子液體來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的催化劑和有機(jī)溶劑，很好的把化學(xué)反應(yīng)過程綠色化。本文通過對(duì)離子液體在石油化工中的催化作用和有機(jī)溶劑作用，詳細(xì)的對(duì)石油化工中的離子液體進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】石油化工 離子液體 應(yīng)用 分析

離子液體是由離子組成的一種液體，由于構(gòu)成離子、離子狀態(tài)環(huán)境不同等，離子液體可以分成很多種，但是都可以統(tǒng)稱為離子液體，在石油化工中，離子液體通常都是作為一種催化劑或者有機(jī)溶劑進(jìn)行使用。

1 石油化工中離子液體的催化作用分析

目前離子液體在石油化工中，作為催化劑使用主要有三個(gè)方面，首先就是烷基化反應(yīng)，在傳統(tǒng)的石油化工中，對(duì)于烷基化反應(yīng)的通常都使用硫酸等易揮發(fā)的催化劑，而且具有很強(qiáng)的腐蝕性，這樣在反應(yīng)的過程中，不但會(huì)對(duì)相關(guān)的設(shè)備造成腐蝕，易揮發(fā)的特性也容易導(dǎo)致催化后的產(chǎn)物被帶到空氣中，在催化反應(yīng)的過程中，催化劑對(duì)于催化的環(huán)境很嚴(yán)格，在大批量進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，很難達(dá)到催化反應(yīng)所需的環(huán)境，催化的效果很不理想，在進(jìn)行催化作用后，由于廢棄的反應(yīng)試劑具有腐蝕性和揮發(fā)性，很難對(duì)其進(jìn)行處理。而離子液體作為一種綠色有機(jī)溶劑，不需要考慮設(shè)備的腐蝕和廢棄催化劑的處理，在催化反應(yīng)完成后，可以通過對(duì)催化后的離子液體進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，再次的投入使用，離子液體對(duì)催化環(huán)境的要求也很低，容易進(jìn)行大批量的生產(chǎn)的。

石油化工中離子液體作為催化劑的作用還有加氫的反應(yīng)，由于實(shí)際的石油化工中，經(jīng)常會(huì)有不飽和的脂肪烴等出現(xiàn)，這些物質(zhì)的存在，嚴(yán)重的影響了石油的質(zhì)量，如果不經(jīng)過處理直接使用，將會(huì)產(chǎn)生很多污染的氣體，因此，在石油化工中，必須對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行分離和加氫等措施，而傳統(tǒng)的硫酸等催化劑，由于其使用過程中的諸多缺點(diǎn)，已經(jīng)無法適應(yīng)目前石油化工的發(fā)展，必須采用一些綠色有機(jī)溶劑對(duì)傳統(tǒng)的進(jìn)行替代，離子液體就是一個(gè)很好的替代品，在加氫的反應(yīng)中，如果使用離子液體作為催化劑，不但能夠在很大程度提高加氫反應(yīng)的效率，反應(yīng)之后的產(chǎn)品也很容易進(jìn)行分離，既保證了反應(yīng)過程的綠色無污染，又提高了反應(yīng)的效率，反應(yīng)的過程不需要一個(gè)苛刻的環(huán)境，也容易進(jìn)行工業(yè)化的生產(chǎn)。

離子液體作為催化劑在石油化工中還可以進(jìn)行氧化反應(yīng)，在目前的石油化工中，氧化反應(yīng)是實(shí)際生產(chǎn)中主要的反應(yīng)之一，因?yàn)槭偷臒N類產(chǎn)物基本都是通過氧化反應(yīng)得到了，經(jīng)過氧化后可以從石油中提煉出很多副產(chǎn)物，目前使用傳統(tǒng)的催化劑進(jìn)行反應(yīng)后，由于得到的產(chǎn)物不是一種，而且催化反應(yīng)的效率較低，很難將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分離，如果采用離子液體作為催化劑進(jìn)行反應(yīng)，就可以很好的提高催化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)也便于催化后的產(chǎn)物分離，可以很好的解決傳統(tǒng)催化反應(yīng)中存在的問題。

2 石油化工中離子液體的有機(jī)溶劑作用分析

在傳統(tǒng)的石油化工中，通常都是選擇分子溶劑作為各種反應(yīng)的環(huán)境，而在實(shí)際的選擇過程中，分子溶劑的種類比較少，在反應(yīng)后分離催化劑和產(chǎn)物也比較困難，與之相比，離子溶劑就可以很好的避免這些問題，由于離子的種類非常多，可以選擇的離子溶劑也就很多，離子液體作為溶劑在反應(yīng)的過程中不但能夠提供一個(gè)反應(yīng)環(huán)境，還能提高催化劑的活性，提高反應(yīng)的效率，根據(jù)實(shí)際的反應(yīng)針對(duì)性的選擇離子溶劑，在反應(yīng)后催化劑等可以溶解在離子液體中，這樣就可以簡(jiǎn)單、方便的對(duì)反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行提取，而溶解了催化劑后的離子溶劑，還可以再次進(jìn)行使用，由此可見，選擇離子液體作為石油化工反應(yīng)中的有機(jī)溶劑，對(duì)反應(yīng)效果的提升，目前的石油化工中，離子液體作為有機(jī)溶劑進(jìn)行使用主要有以下兩個(gè)方面。

首先就是脫硫的反應(yīng)，由于石油中通常都含有大量的硫化物，如果不進(jìn)行處理，石油在燃燒的過程中就會(huì)產(chǎn)生SO、SO2、SO3等有害氣體，而在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的今天，產(chǎn)生這種有害氣體顯然不行，必須對(duì)石油進(jìn)行脫硫處理后才能投入使用，在目前的石油化工，脫硫反應(yīng)都是通過加氫反應(yīng)，但是在加氫反應(yīng)的過程中，對(duì)氫氣的消耗量較大，而且反應(yīng)后還會(huì)引起辛烷值降低等，這就導(dǎo)致目前石油化工中的脫硫反應(yīng)成本較高，而且效率低下，在這種背景下，相關(guān)的專家和學(xué)者都對(duì)石油的脫硫反應(yīng)進(jìn)行了研究，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，如果用離子液體作為反應(yīng)的溶劑，通過電解、用其他化學(xué)物進(jìn)行萃取等方法，可以很好的除去石油中硫化物，這些方法都很好的解決了傳統(tǒng)加氫脫硫反應(yīng)中存在的問題。

離子液體作為溶劑的另一個(gè)作用就是對(duì)漏油的處理，由于石油的產(chǎn)量相對(duì)的集中在中東地區(qū)，其他地區(qū)基本都要向中東地區(qū)購買石油，然后通過游輪的運(yùn)輸?shù)竭_(dá)目的地，但是受到各種環(huán)境因素的影響，石油在運(yùn)輸?shù)倪^程中會(huì)發(fā)生漏油的事故，石油的泄漏對(duì)海洋有很大的危害，尤其是海洋中的魚類生存環(huán)境會(huì)受到威脅，因此對(duì)于漏油的處理一直都是一個(gè)難題，泄漏的石油通常都是原油，只有很少的成品油，這些石油的成分非常復(fù)雜，甚至?xí)幸恍腋∥?，泄漏的之后影響的面積通常都很大，處理起來非常困難，目前使用較多的處理方法有膜技術(shù)等，但是這些處理方法的效率都較低，隨著離子液體在石油化工領(lǐng)域應(yīng)用的深入，有人開始對(duì)離子液體處理漏油進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)離子液體對(duì)水中有機(jī)物的去除率非常高，但是離子液體的價(jià)格貴，因此在實(shí)際的漏油事故中應(yīng)用的很少。

3 結(jié)語

通過全文的分析可以知道，石油化工中離子液體的使用范圍非常廣泛，基本涉及到了所有的化學(xué)反應(yīng)，在使用了離子液體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的催化劑和分子溶劑后，對(duì)反應(yīng)的效率和產(chǎn)物的提取都有很大程度的提升，而離子液體本身無污染，在進(jìn)行反應(yīng)之后可以回收再次使用，更是符合了目前綠色化學(xué)的概念，但是由于目前離子液體的成本相對(duì)較高，在一定程度上阻礙其在石油化工中的普及應(yīng)用，相信隨著技術(shù)的發(fā)展，離子液體的價(jià)格也會(huì)降低，或者有新的低成本、無污染催化劑和溶劑出現(xiàn)。

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