煤的溶剂萃取研究进展（I）有机溶剂及其萃取机理

讨论了煤的溶剂萃取研究现状，主要介绍单一溶剂，如四氢呋喃（THF）、环已酮（CHO）及吡啶（Py)等；混合溶剂，主要是N－甲基吡咯烷酮（NMP）混合溶剂，如CS2／NMP和CHO／NMP等的萃取性能，介绍添加剂、煤岩组成以及辅助手段等对煤溶剂萃取的影响，辅助手段主要是超声辐射、电磁辐射以及化学处理等，它们或多或少改变萃取过程，一般可使萃取率提高，同时对单一溶剂萃取机理、混合溶剂萃取机理、添加剂增溶机理以及辅助手段增溶机理等进行了讨论。研究证明，煤的有机溶剂萃取受许多因素影响，其中改变溶剂或加入一定量添加剂可以在一定程度上改变煤的溶剂萃取性能，实验条件也是一个重要的影响因素，但煤本身的问题，诸如煤的结构、煤的组成、实质程度以及煤岩组成等也会对煤的溶剂萃取性能产生重要影响。     

煤的溶剂萃取研究进展

综述了近年来溶剂萃取煤的研究进展 ,讨论了影响萃取率的主要因素 ,包括溶剂、煤阶、煤岩组分及辅助手段等以及单一及混合溶剂的萃取机理。指出从分子水平上对煤进行分离进而分析是确定煤的化学结构的关键 ,而可溶化是从分子水平上分离煤的必要条件。溶剂分级萃取是一种行之有效的萃取方法 ,并提出了煤的溶剂萃取技术的若干研究方向     

煤的CS2/NMP混合溶剂抽提研究进展

综述了 CS2 /NMP混合溶剂用于煤抽提的研究进展 ,着重介绍了煤阶、煤岩组分、添加物和各种辅助手段对抽提率的影响 ,并对添加物的增溶机理、混合溶剂的抽提机理、抽提动力学以及抽提物的表征等问题进行了讨论 ,指出高抽提率的溶剂抽提不仅对于煤结构的研究有着重要的意义 ,而且可望成为获取高附加值产品和煤净化的新途径     

溶剂/非溶剂体系对聚醚砜微孔膜性能和结构的影响

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,乙醇(EtOH)、异丙醇(IPA)、正丁醇(BuOH)、一缩二乙二醇(DegOH)、聚乙二醇400(PEG400)为非溶剂添加剂,研究了溶剂/非溶剂体系对聚醚砜(PES)膜的结构和性能的影响.改变铸膜液体系中的非溶剂含量对膜的结构和性能有很大影响,但是这种影响不是以非溶剂的绝对含量来衡量的,而取决于非溶剂/溶剂的比值.改变溶剂的组成和配比也改变了溶剂/非溶剂体系,体系的溶度参数越接近PES的溶度参数,与PES的相容性越好,但是膜的通量较小.实验结果表明,采用NMP(或DMAc)与DMF以适当比例混合作溶剂,比采用单一NMP(或DMAc)作为溶剂制得的膜通量要大.通过改变溶剂配比,可实现对膜的表面开孔率、孔径、断面结构等参数的微控.     

油页岩溶剂萃取研究现状与展望

介绍了最近几年来国内外油页岩溶剂萃取技术应用进展,重点阐述了温和条件溶剂萃取法、添加剂辅助溶剂萃取法、微波辅助溶剂萃取法以及超临界流体萃取法等4种国内外比较成熟的萃取方法,讨论了各种油页岩溶剂萃取技术实行商业化运行的可行性,最后展望了油页岩溶剂萃取技术发展前景.     

不同煤岩成分萃取后的表面张力变化

选取平顶山焦煤和霍尔辛赫贫煤作为研究对象,分别用四氢呋喃(THF)、二硫化碳(CS_2)、丙酮、醋酸(HAc)和正己烷等有机溶剂对煤样进行索氏萃取,借助于索氏萃取仪和接触角测量仪,对溶剂萃取前后煤样的萃取率、煤-水接触角及表面张力进行测试计算分析.结果表明:镜煤的萃取率最高,其次是亮煤和暗煤,相同的煤岩成分,用THF和CS_2作为溶剂的萃取率最大,用HAc和正己烷作为溶剂的萃取率较小,相比而言,焦煤萃取率显著大于贫煤萃取率;暗煤的煤-水接触角最大,其次为亮煤,镜煤的煤-水接触角最小,而表面张力呈现相反的对应关系;萃取后,不同煤岩成分的煤-水接触角的对应关系并没有明显的变化;THF和CS_2作为溶剂萃余物的接触角和表面张力的改变最为明显,而HAc和正己烷作为溶剂对煤表面的亲水基团萃取效果较弱,接触角与表面张力变化不显著.     

煤的族组分形成机理研究

采用CS2/NMP混合溶剂和反萃取剂,将徐州夹河煤在常温常压下分离为萃余煤组分、沥青质组分、精煤组分和轻质组分四大族组分,通过扫描电镜(SEM)对混合溶剂萃取、反萃取过程进行了追踪研究,主要探讨了族组分中精煤组分和沥青质组分形成的微观机理.结果表明,精煤组分和沥青质组分均是以微纳米颗粒形式从煤大分子基质悬浮到萃取液中,两种颗粒在后续反萃取过程中均发生融并现象.以深灰色呈现的精煤组分颗粒在加入反萃取剂后,融并为网孔状或表层均一的块体;以灰白色(或亮白色)呈现的沥青质组分颗粒在加入反萃取剂前后由分散聚集变为高度聚集,进一步融并成表面极为光滑均一的块体,最后经历了合并和长大的过程,于少量NMP中重新分散成大小均匀的小球体.     

萃取精馏分离苯-环己烷-环己烯的二元混合溶剂研究

采用N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和γ-丁内酯萃取分离苯-环己烷-环己烯近沸程物系,考察了3种单一溶剂的分离性能,数据表明DMAC性能相对更优。在此基础上,研究了以DMAC为基础溶剂,NMP和γ-丁内酯为助溶剂的二元混合溶剂对苯-环己烷-环己烯物系的分离性能,结果表明:混合溶剂提高了从环己烷-环己烯中萃取分离苯的能力,但增大了从环己烷中分离环己烯的难度。当NMP和γ-丁内酯在二元混合溶剂中的质量分数分别为10%和25%时,其分离性能优于单一溶剂,整体分离效果也达到最优。     

山西寺河不同煤体结构煤萃取后的族组成特征

以山西沁水盆地寺河矿无烟煤为研究对象,采用溶剂萃取法,对四类不同煤体结构的煤样分别用苯、四氢呋喃(THF)和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂进行萃取,结合柱层析法,对煤样萃取物进行了族组成分析.研究发现,随煤体结构破坏程度的增加,煤样的溶剂萃取率增大.其中NMP溶剂的萃取率最大,THF次之,苯溶剂萃取率最小;随着煤体结构破坏程度的增高,萃取物中的族组成呈现总烃的含量相对下降、非烃类化合物含量总体增加的变化规律.其中,饱和烃类含量减少,芳香烃含量和非烃含量相对增加,而沥青质组分的相对含量减少.     

童亭煤族组分的溶剂萃取及萃取物分析

采用正己烷、甲醇、丙酮和氯仿4种溶剂对童亭煤经CS2/NMP混合溶剂萃取和反萃取所分离的3个族组分(沥青质组分、精煤和萃余煤组分)进行索氏分级分次萃取,以FTIR和GC为分析测试手段,研究各组分萃取物的结构特征和其中小分子的赋存规律。结果表明:各族组分在不同溶剂中溶解能力差异显著,沥青质组分在正己烷中有很高的萃取率,而精煤则在丙酮中有大量物质被溶出,萃余煤在氯仿中表现出较高的可溶性;各族组分可溶物在溶出行为和组成结构上既有相似性又存在一定的差别;各族组分可溶物中均有小分子化合物存在,且这些GC可检测的小分子主要集中于一定的保留时间区域内;不同族组分中的小分子的赋存形态具有相似性,且这种赋存形态是影响小分子溶出行为的决定性因素。     

混合溶剂抽提甲基环己烷的溶剂性能

采用浊点法测定了甲基环己烷-庚烷-单-溶剂（N-甲基-吡咯烷酮,NMP）或混合溶剂（N-甲基-吡咯烷酮＋环西砜、苯甲醇＋环丁砜）的三元或四元体系在（25±0．1）℃下的液液分层曲线．结合体系的物性（如折光指数或比重）测定了各体系的结线数据．由实验数据计算得到的选择性系数、溶解度和容量等数据,可以初步评价单一溶剂以及混合溶剂体系萃取分离烷烃与环烷烃的基本性能．研究发现单一纯溶剂的选择性系数较小,但与环丁砜组成混合溶剂体系能在一定范围内提高选择性系数．苯甲醇与环丁砜混合溶剂体系的选择性系数、溶解度和容量优于相同质量组成的N-甲基-吡咯烷酮与环丁砜混合溶剂体系．     

热溶剂萃取法制备超纯煤的研究进展

在积累了大量关于煤热溶剂萃取理论经验和实验数据的基础上,详述了目前有关热溶剂萃取法制备超纯煤的研究概况,着重从萃取工艺路线、萃取溶剂及温度的选择、酸预处理原煤以及煤种对萃取率的影响等方面对热溶剂萃取法制备超纯煤进行了概述。     

云南褐煤溶剂萃取研究

用索式抽提的方法,研究了褐煤在四氢呋喃(THF)、正己烷和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)三种溶剂中和不同萃取时间下的萃取率,同时对褐煤在加入不同添加剂和经酸碱处理后的萃取率进行了研究。结果表明,褐煤在DMF溶剂中具有较高的萃取率,延长萃取时间、加入添加剂和酸碱处理都能提高煤样的萃取率。同时,采用正己烷、THF和DMF溶剂进行分级萃取的方法,利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)为分析测试技术,对原煤、不同溶剂萃取物和残煤的组成和结构进行对比分析。结果表明,采用分级萃取可实现煤中有机成分的初步分离,煤样的有机物质包含饱和酯、长链烷烃、芳烃、醇和酚类物质。     

微波辅助萃取煤的实验研究

在微波辅助下,以神府煤为主要研究对象,四氢呋喃、丙酮、甲醇为溶剂,考察了萃取温度、时间、溶剂量及煤粒度对萃取率的影响,结果显示:使上述3种沸点接近的不同溶剂萃取率达到最佳值,所需要的萃取温度、溶剂量及煤粒度相差大;同时探讨了以四氢呋喃、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,对不同变质程度煤的微波辅助萃取效果,结果是变质程度相似的煤在相同萃取条件下萃取率不同。运用红外光谱现代分析技术,对神府脱灰煤和四氢呋喃抽提残煤的结构进行对比分析,结果表明萃取并没有破坏煤的大分子结构。     

山东金源气煤萃取后的族组成和化学组成研究

通过超声萃取的方法,采用苯、二硫化碳(CS2)和四氢呋喃(THF)三种溶剂对山东金源气煤的四种不同煤体结构煤(原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤)进行了分级萃取,结合元素分析、工业分析以及柱层析法,对煤样的化学组成和族组成进行了测试.结果表明,随着变质程度的增加,溶剂萃取率有增大的趋势;溶剂萃取作用下,C元素和H元素含量增加,S元素和O元素含量减小,这种变化趋势主要是煤中主要元素相对含量变化的体现;随着煤体破坏程度增加,气煤萃取物中的总烃含量增大,非烃类含量减小,与无烟煤呈现相反的变化趋势;尽管煤体结构不同,但各煤样的不同溶剂萃取物的族组分相对含量均呈现一致性的对比关系.     

超声分级萃取可溶物的溶出行为

将童亭亮煤(TTLY)、童亭丝炭(TTSY)、柴里亮煤(CLLY)和梁家镜煤(LJJY)在超声波条件下依次用CS2、石油醚、苯、甲醇、丙酮和四氢呋喃(THF)进行分级萃取,计算各级各次萃取率,考察超声波的介入对煤萃取率和萃取速率的影响.结果表明:超声波可以显著提高各煤样的萃取速率,但对萃取率的影响则与溶剂、煤阶和煤岩组分有关;当以石油醚、苯和THF为溶剂时,超声波可以提高萃取率.     

不同溶剂对宁夏不同煤阶煤萃取效果研究

煤的溶剂萃取,尤其是温和条件下的溶剂萃取是研究煤的大分子结构和组成的非常有效的方法。根据宁夏煤种的特点,针对性地选取了汝箕沟煤和固原王洼的煤样为研究对象,分别以CS_2、四氢呋喃、丙酮、乙二胺及其中两种溶剂的复合溶剂为萃取剂对两种煤样进行了常压沸点下的索氏萃取,研究时间和溶剂配比对萃取率的影响,选取最佳萃取条件。通过对原煤、萃取残渣和的红外对比分析表明,萃取后残渣中含有的脂肪烃和脂环烃的量明显减少,而矿物质很多都还保留在残渣中。     

萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇溶剂

用汽液平衡装置对萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇极性共沸体系的溶剂选择进行了实验研究.结果表明:被分离物系的分离效果随溶剂比(质量比)的增大而增大;二元混合溶剂(二甲基亚砜DMF+N,N-二甲基甲酰胺DMSO)和三元混合溶剂(N-甲基吡咯烷酮NMP+DMF+DMSO)的分离效果优于单一溶剂(DMF),且DMF和DMSO的摩尔...     

煤沥青沉降性能的快速评价方法

以煤沥青为原料,使用芳香烃和脂肪烃配制的混合溶剂为萃取剂,采用溶剂萃取-静置沉降工艺,分别考察了影响沉降效果的4个因素,快速准确地评价了煤沥青的沉降性能。结果表明,适宜工艺条件为：芳脂比1：0．6,溶剂比1：1,处理温度130℃,沉降时间4h。该方法简便、快捷、合理、投入少。     

有机溶剂萃取加拿大油砂应用研究

介绍了溶剂作为萃取剂分离油砂的技术,溶剂萃取油砂过程包含两个阶段:沥青相向溶剂的溶解过程和沥青、溶剂与砂粒的分离过程。考察了单一溶剂甲苯、丙酮、乙酸乙酯和甲苯/正庚烷、丙酮/正庚烷、乙酸乙酯/正庚烷组成的复合溶剂体系在相同条件下对油砂沥青的萃取率,在此基础上进一步对比了不同溶剂体系对沥青四组分饱和分、芳香分、胶质和沥青质的萃取效果,同时考察了不同浓度的沥青-溶剂溶液的表面张力,结果表明在油砂萃取过程中沥青-溶剂体系的表面张力主要取决于所选溶剂的种类,而沥青的浓度对溶液表面张力的影响不大。混合溶剂体系甲苯/正庚烷、丙酮/正庚烷、乙酸乙酯/正庚烷相比纯溶剂萃取率较高,其沥青溶液表面张力较低,是良好的分离油砂溶剂体系。