随着环保法规的日益严格,世界各国纷纷制定了严格的车用燃料(车用汽油和柴油)硫含量标准,生产低硫或无硫车用燃料是必然趋势。炼厂生产的直馏汽油、FCC汽油、常二线等馏分油是重要的车用燃料的调和组分。因此,研究和开发高效而又操作条件缓和的馏分油脱硫方法具有重要意义。离子液体是近年来的研究热点,其因低蒸汽压、高稳定性、结构可调等优点被广泛地应用到馏分油脱硫中。然而,离子液体合成复杂、成本昂贵以及用量大等缺点限制了离子液体的工业应用。离子液体类似物即低共熔溶剂(DES),不仅具备离子液体的优点,而且合成简单,成本低,这引起了广大研究人员的兴趣。本文合成了一系列含羧酸的低共熔溶剂,分别对含硫模拟油和馏分油进行萃取脱硫实验研究。本文首次采用微波法合成了 8种含羧酸的低共熔溶剂,以四丁基溴化铵(TBAB)为阳离子配体,依次和甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸等8种羧酸(阴离子配体)发生微波化学反应,合成的8种含羧酸的低共熔溶剂,依次简写为 DES1、DES2、DES3、DES4、DES5、DES6、DES7 和 DES8,测定了它们的物理性质。以脱硫率和合成收率为指标,筛选出TBAB和甲酸为原料,合成的低共熔溶剂DES1的脱硫效果最佳。实验优选了 DES1的合成条件为:四丁基溴化铵和甲酸的摩尔比为1:1,合成温度80℃,微波功率500W,微波作用时间1010s。通过红外光谱和核磁共振氢谱对DES1进行了化学结构表征,证实了合成的物质结构与低共熔溶剂DES1理想结构一致。对三种含噻吩(TS)、苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)的含硫模拟油的萃取条件进行了考察。结果表明:DES1的最优脱硫条件为剂油质量比2、萃取温度30℃、萃取时间40min,BT、DBT和TS脱硫率分别为81.75%、80.47%和72.00%;萃取3次后,BT、DBT和TS三种模拟油的硫含量从500μg/g降至8.4μg/g、8.8μg/g和12μg/g,脱硫率分别为98.32%、98.24%和97.6%,实现了深度脱硫。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征推测出低共熔溶剂萃取脱硫机理:萃取过程中,DES中的活泼氢与硫化合物形成氢键,从而破坏自身的氢键,使得硫化合物进入DES相中,实现脱硫目的。使用过的DES1采用溶剂A作为萃取剂进行再生。对再生后的DES1通过1H NMR进行对比,发现其化学结构没有发生变化且再生后的DES1对TS、BT和DBT脱硫率分别为68.65%、79.36%和78.89%,其脱硫性能没有明显降低。此外,考察了 DES1对FCC汽油和常二线馏分油的萃取能力。结果表明:在最佳条件下,经过4次萃取后,FCC汽油和常二线馏分油的脱硫率分别达到83.57%和70.21%。