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为了减少环境污染,提高燃油的使用效率,世界各国对燃料油中的硫含量制定了严格的规格限制,要求生产和使用环境友好型超低硫汽油和柴油。面对低硫含量燃料油标准,传统的加氢脱硫技术所需费用剧增,而且不能达到深度脱硫的目的,尤其对于汽油中的噻吩类硫化物,加氢脱硫几乎无法脱除,因此众多发达国家相继研发出一系列新的脱硫工艺,其中催化氧化脱硫法便是目前的研究的热点之一。本论文就催化氧化萃取法脱除燃料油中硫化物进行了如下研究：1)首次合成了五种磷钼酸季钱盐催化剂,并对中间产物离子液体和季铵盐催化剂结构表征,确定其结构。2)真实汽油其成分复杂,因此首先选择了模拟汽油(苯并噻吩的正辛烷溶液、硫含量1000ug/g)作为脱硫研究的对象,在实验中,考察五种季铵盐催化剂的活性及脱硫的各种影响因素,由实验得出：催化剂[HMIM]3PMo12040[1-己基-3-甲基咪唑磷钼酸铵盐]在催化氧化萃取脱硫体系下脱硫率最高,在工艺条件T(反应温度)=60℃,t(反应时间)=75min,(n(催化剂)/n(硫S)=0.04,n(双氧水H202)/n(硫S)=4,萃取剂量V=4mL,搅拌转速R=1000rpm下,脱硫率为75.3%；另外在催化氧化体系下,芳烃含量对脱硫率的影响不显著,高的烯烃含量对脱硫率的影响显著；对苯并噻吩的氧化产物苯并噻吩砜熔点测定,检测出晶体熔点范围为138.5-141.5℃。3)在模拟汽油的实验基础上,进行了FCC汽油脱硫实验,实验得出：催化剂[HMIM]3PMo12040仍然有很高的催化活性,真实汽油和模拟汽油的单因素脱硫趋势基本相同,表明模拟汽油模拟程度较高,由实验得出在工艺条件t(反应时间)=90min,T(反应温度)=60℃,(n(催化剂)/n(硫S)=0.04,n(双氧水H202)/n(硫S)=5,V(乙腈萃取剂量)=4mL,搅拌转速R=1100rpm下,FCC汽油脱硫率可达75.8%。4)考察催化剂[HMIM]3PMo12040的循环使用性能,实验结果显示：催化剂[HMIM]3PMo12040具有很好的循环使用性能,前四次的回收平均脱硫率高达74.9%；第五次以后脱硫活性降低,所以此催化剂可以回收重复利用。