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离子液体对催化裂化汽油、柴油脱硫的研究的任务书
任务书
一、研究背景及意义
随着能源需求的增长和环境问题的日益突出，石油资源的高效催化利用与减少燃料污染已成为当前工业界面临的重要问题。催化裂化汽油、柴油中的硫化物具有毒性，会对环境和人类健康造成长期危害，因此车用燃料中硫的含量已经得到各国严格的限制。此外，传统的催化裂化、加氢裂化、氧化脱硫等技术在操作中需要使用高温高压的条件，同时催化剂的寿命和催化过程中的部分生产物的危害限制了这些方法的发展。
离子液体是一种新型的绿色溶剂，由于具有独特的化学及物理性质，近年来在催化裂化汽油、柴油脱硫方面得到了广泛关注。相比于传统溶剂，离子液体的低蒸汽压、高化学稳定性、高溶解度和选择性、可回收性以及可调控的分子结构等特性使其成为与多种化学反应和催化过程相关的极好溶剂和反应介质。因此，离子液体催化技术具有提高燃料转化率、降低成本、降低产品污染等优点，成为了可持续化的绿色催化制度。
二、研究内容和研究方法
本研究旨在探究离子液体在催化裂化汽油、柴油中脱硫过程中的性质和作用，为其应用开发提供理论依据。具体内容分以下三点：
（1）研究离子液体对催化裂化汽油、柴油中硫的脱除性能，分析不同离子液体的性质对反应的影响。
（2）通过对催化裂化汽油、柴油离子液体溶液进行表征，探究离子液体的结构特性对反应过程的影响。
（3）以离子液体和催化剂复合体系作为催化剂，研究其在催化裂化汽油、柴油中的协同作用及其机理研究。
本研究采用离子液体合成技术、催化剂选择与制备、表征手段等方法开展研究。其中，离子液体的合成过程中关键技术是离子液体中主链上待取代基原型的合成及其取代反应，催化剂的制备需要选择适合本实验的化学物质以及配位方式，离子液体中的反应机理需要通过表征手段如IR、NMR、XPS等进行分析解释。
三、研究的创新点及预期成果
（1）采用离子液体催化技术降解催化裂化汽油、柴油中的硫化物，为催化裂化绿色化提供新思路和新技术。
（2）探究离子液体的结构及其性质对催化裂化汽油、柴油中脱除硫的影响。研究可为离子液体的研究和应用提供理论基础。
（3）通过组合离子液体和催化剂形成复合催化剂，并研究其在催化裂化汽油、柴油中的性质及反应机理，为离子液体催化技术的工业化实现提供参考。
预期成果为在离子液体催化裂化汽油、柴油中的脱硫研究方面有新的进展，并为离子液体相关技术的产业化提供实验基础及理论指导。
四、研究计划及阶段性成果
本研究计划共分三年完成。第一年，将采用玻璃反应器在实验室内合成离子液体，并考察离子液体对催化裂化汽油、柴油中硫化物的脱除性能。同时，利用FTIR、NMR、HRMS等手段对离子液体进行表征，研究其结构特性对反应过程的影响。
第二年，将通过添加不同催化剂和离子液体复合的方式，分析其协同作用及机理，探究离子液体在催化裂化过程中的应用潜力。
第三年，将对开发的复合催化剂进行工业应用，考察离子液体催化技术在催化裂化汽油、柴油中的脱硫方面的应用效果，并尝试对反应条件进行优化探究产率。
阶段性成果：第一年，成功合成离子液体并尝试其对催化裂化汽油、柴油中硫化物的脱除性能，完成对离子液体的表征。
第二年，制备不同种类的复合催化剂，在探究复合过程中，研究离子液体在催化裂化过程中的应用潜力及其对催化剂的影响。
第三年，通过对离子液体催化技术的应用实验，获得理论和实验数据，为催化裂化化工产业提供新的理论基础及技术支持。
五、进展与经费
本研究目前完成以上阶段性计划的第一年工作，并已经取得部分成果。预计第二年完成复合催化剂的制备及研究，第三年完成实验室试验和工业应用实验。研究期限三年，经费预计200万。其中，第一年经费60万，第二年经费70万，第三年经费70万，主要用于购买实验器材及化学试剂、实验室租赁、人员费用等开支。