煤焦油沥青中多环芳烃的柱层析分离及其GC-MS分析

室温下用等体积的二硫化碳-丙酮混合溶剂对煤焦油沥青进行超声辐射萃取,煤焦油沥青中多环芳烃(PAHs)被混合溶剂萃取,用硅胶吸附萃取物,以石油醚为洗脱液洗脱硅胶,采用柱层析法对煤焦油沥青中多环芳烃进行了分离.在定量收取的洗脱液中分别析出了白色晶体、白色粉状物质和无色晶体(分别标记为M1,M2,M3),用气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)分别对M1,M2,M3进行了分析.结果表明,M1中主要为3个环的多环芳烃和杂环化合物,M2中主要为4个环的多环芳烃和杂环化合物,M3中全部为4～5个环的多环芳烃.     

基于离子液体吸收法的气体分离研究进展

近年来,温室气体减排及利用已成为全球化低碳经济发展的关键问题。化石燃料(煤、石油、天然气等)燃烧以及矿产开采活动所排放的有毒有害气体严重污染大气环境。与此同时,这些气体又是重要的工业生产原料,因此有必要捕捉这些污染气体,并加以分离和再利用。为克服传统有机溶剂和碱液吸收法存在的污染、腐蚀等问题,有"液体分子筛"之称的离子液体(ILs)逐渐成为学者们用来代替传统气体吸收剂的绿色溶剂,由此综述了ILs在气体分离方面的研究进展。分析了影响气体溶解选择性的内外因素以及适用于不同气体混合物分离的ILs结构特征。对于CO_2与难溶气体的分离,可在阴、阳离子结构中引入碱性基团(如羧酸类、氨基酸类、非质子型的含氮杂环和酚羟基等),通过强化ILs对CO_2的化学吸收能力,提高CO_2与难溶气体的吸收分离效果。由于碱性较强ILs对CO_2,SO_2,H_2S都具有化学吸收作用,合理调节ILs碱性强弱和碱性基团位置以弱化ILs与CO_2的结合,是提高SO_2/CO_2及H_2S/CO_2溶解选择性的有效途径。此外,结构紧凑的相对分子量较低的ILs通常具有较高的理想溶解选择性。通过分子动力学模拟计算,认为混合气体的实际溶解选择性受进气浓度比、ILs含量、温度、压力等因素综合影响。为获得较高的气体溶解选择性应正确选择ILs类型,并确定合理的使用量及操作温度和压力。     

煤焦油溶剂萃取分离研究

通过研究煤焦油的性质,并将煤焦油脱水脱渣,在温和条件下用石油醚、甲醇、丙酮、丙酮/二硫化碳溶剂进行萃取和多次分级萃取,得到萃取物,计算萃取率,比较得出不同溶剂与萃取次数对煤焦油萃取能力的区别。为煤焦油分离提纯技术提供参考依据,利于我国煤化工行业的发展。     

煤焦油轻质油馏分加氢脱氮动力学研究

使用气相色谱-氮化学发光检测器(GC-NCD)等分析手段对煤焦油轻质油中的含氮化合物组成进行分析,其中以五元杂环中性氮化物为主(约占50%);碱性氮化物主要以苯胺类为主(约占20%),喹啉类相对较少。根据动力学研究需要,设计了温度、压力、液时空速(LHSV)等因素和含氮化合物的组成关系的条件试验。在10mL固定床加氢反应器上对焦油轻质油馏分进行了加氢条件试验。对比产品油和原料油中含氮化合物的类型分布和脱除率的变化,发现经过加氢反应,脂肪胺类基本被完全脱除,碱性氮化物如喹啉有残留。分析含氮类型化合物的催化加氢反应特性和反应机理,建立煤焦油的催化加氢脱氮反应动力学模型。利用原料油的固定床催化加氢实验数据,求解模型中反应级数n、k和Ea等参数,得到煤焦油的催化加氢脱氮反应动力学方程式,用实验数据代入后可验证该模型适用性良好。     

中温煤焦油沥青逐级萃取的产物组成与结构分析

以中温煤沥青为原料,根据Hansen溶解度参数软件(HSPiP)的计算结果,选择无水乙醇、正戊烷、异丙醇、甲苯、四氢呋喃和N-甲基吡咯烷酮为萃取剂对沥青进行逐级索氏抽提,以解析其结构与组成。高分辨质谱分析结果表明各级萃取物中含有3 000多种化合物,分子量集中在100～400 u,CH类化合物的含量高达60%,相对含量较高的20种化合物中芳香杂环为9种,以含氧化合物为主,N_n类化合物的相对含量为4.3%～12.9%,主要是吡啶型和吡咯型氮化物;ONS类化合物的相对含量之和为10.1%～12.0%。各级萃取物的不饱和度双键当量(DBE)值主要分布在15～19,碳数为21～28。对萃余物进行XPS、红外、热重、¹³C NMR和晶相分析,结果表明C主要以芳碳形式存在,比例高于80%;相较于吡啶氮,吡咯氮更易被溶剂萃取,致使其相对含量随萃取级数增加而下降;S则主要以噻吩硫形式存在。¹³C NMR分析显示沥青及各级萃余物中表征平均芳环尺寸大小的X_b约为0.7,意味着其平均芳环数约为5;芳桥碳含量f_a...     

溶剂萃取富集分离—原子吸收法测定矿石中微量金

矿石中微量金的测定,一般都要经过富集分离。富集分离的方法很多,如溶剂萃取、离子交换、萃取色层、活性炭吸附、泡沫塑料吸附以及无机盐共沉淀等。在金的分离和富集中最常用的是溶剂萃取法,萃取分离金的萃取剂很多,其中研究最多和应用最广的是甲基异丁酮     

氮杂环硫酮类浮选捕收剂研究进展

浮选药剂的发展促进浮选技术的进步。随着矿产资源以“贫、细、杂”为突出特点,矿物间的浮选分离效率逐渐下降,目前,解决这一技术难题的主流方法是对已有捕收剂进行改性和复配。然而,新近出现的氮杂环硫酮类捕收剂有望进一步高效浮选分离与富集复杂金属矿产资源。为此,论文综述了氮杂环硫酮类化合物用作螯合浮选捕收剂的研究进展,系统评述噁二唑硫酮、噻二唑硫酮、三唑硫酮、氨基三唑硫酮和四嗪硫酮等表面活性剂的合成与性质及其对铜、铅、锌、铁硫化矿物和氧化铜矿物的浮选行为和机理,并展望其浮选应用前景。氮杂环硫酮类螯合剂用作浮选捕收剂,为矿产资源的高效开发利用提供新策略。     

微波条件下混合溶剂抽提煤的研究

微波辅助下以四氢呋喃/N,N-二甲基甲酰胺、丙酮/N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,对铁法原煤及脱灰煤的抽提结果进行了考察。结果显示脱灰煤和原煤的抽提率及抽提物族组成含量都有所不同。采用气相色谱/质谱联用技术分析了脱灰煤四氢呋喃/N,N-二甲基甲酰胺抽提物的化学组成,分析表明抽提物主要由脂肪族化合物、芳香族化合物和杂原子化合物三类成分组成,同时含有高附加值的精细化学品。其中脂肪族化合物以正构烷烃居多,芳香族化合物主要是苯系衍生物,杂原子化合物以含氧衍生物为主,并有含氮的化合物。     

煤焦油软沥青中多环芳烃的分离及其成分分析

将煤焦油在380℃下蒸馏得到软沥青,在室温下用等体积的二硫化碳-丙酮混合溶剂对软沥青进行超声辐射萃取,软沥青中多环芳烃（PAHs）被混合溶剂萃取,用硅胶吸附萃取物,以环己烷、甲苯、石油醚为洗脱液分别洗脱硅胶,采用柱层析法对软沥青中多环芳烃进行了分离。在定量收取的洗脱液中分别析出了白色晶体、白色粉状物质和无色晶体（分别标...     

离子液体在萃取分离中的应用现状与发展趋势

近几年,离子液体作为一种新型理想的“绿色溶剂”已广泛应用于湿法冶金行业。本文主要阐述了离子液体的发展、种类以及性质,并对离子液体作为萃取溶剂萃取分离碱金属、碱土金属、重金属以及过渡金属离子进行了评述。归纳发现：在咪唑类离子液体中加入螯合剂,可以提高萃取率,而且含有醇硫官能团的咪唑类离子液体对许多金属离子的萃取分离都有明显的效果;离子液体萃取与电沉积相结合可以成功分离出碱金属和碱土金属;还有一些功能化离子液体用在工业废水和公共污水中萃取重金属离子的效率颇高;离子液体萃取过渡金属离子的能力比较薄弱需要加入其他萃取剂加以增强。本文对离子液体萃取分离的应用现状指出了问题,展望了其未来的发展方向。     

基于可分离-选择性破坏分析方法的煤沥青有机结构研究

我国煤焦油沥青(CTP)产量丰富,但利用水平低下。从分子水平上研究CTP的有机结构特征是实现其高效利用的前提。然而CTP结构复杂,通过单一的直接表征手段得到的仅是CTP中各种混合组分重叠交叉的平均结果。以山西某焦油加工厂生产的CTP为样品,采取可分离-选择性破坏的研究思路,从分子水平探究CTP的有机结构特征。基于溶剂溶解度参数的差异及其对CTP萃取效果,使用甲醇、环己烷和甲苯对CTP进行逐级萃取将CTP分为3个萃取物和萃余渣,并采用现代仪器分析结合钌离子催化氧化手段,对各组分进行系统表征。研究发现,逐级萃取可有效地将CTP分为可溶组分和难溶组分,并能将可溶组分进一步分离为3个族组分。从甲醇萃取物到萃余渣,芳香度逐渐增大,热稳定性依次增强。其中甲醇萃取物中含有较多的含氮化合物,环己烷和甲苯萃取物中芳香族组分含量逐渐提高,在环己烷萃取物中5环化合物的相对含量最高,而甲苯萃取物中6环化合物的相对含量最高,萃余渣则以致密的迫位缩合芳环结构为骨架,结构单元中芳环平均尺寸接近7个。各组分通过分子间作用力构成CTP整体,可溶组分以游离或嵌入形式存在于难溶组分的大分子芳环骨架中。通过萃取作用,溶剂逐级...     

酸溶液中溶剂萃取法分离钼(Ⅵ)/铁(Ⅲ)的研究进展

分析了不同溶液酸度条件下钼、铁离子的存在形态，并依此对现有的钼/铁溶剂萃取分离方法进行了分类，讨论了各方法的原理、效果及其优缺点。并对未来溶剂萃取法钼/铁分离可能的发展方向进行了展望，以期能为绿色、高效的酸溶液中钼/铁萃取分离新工艺研发及应用提供思路。     

流化床粉煤快速热解煤焦油的组分分析

对流化床粉煤快速热解工艺产生的煤焦油和陕北兰炭生产的煤焦油进行了组分分析和对比。结果表明,流化床粉煤快速热解焦油化合物种类主要包括脂肪族烃类、多烷基单环或多环芳烃类、酚类化合物和含氮、氧、硫等杂原子化合物。快速热解焦油不论轻油还是重油,芳香烃化合物含量较陕北兰炭焦油高,脂肪烃化合物、酚类化合物较陕北兰炭焦油低,这些差异与热解工艺及采用的煤种有较大的关系。流化床粉煤快速热解工艺产生的煤焦油是一种优质的加氢原料油。     

煤全组分分离工艺中溶剂循环优化研究

 摘要 为了研究煤全组分分离工艺中溶剂循环优化问题,采用新鲜NMP溶剂、精馏塔釜液NMP和减压蒸馏回收NMP溶剂分别与CS2按体积比1：1的比例配成混合溶剂,同时使用反萃取剂,对淮北童亭煤进行了温和条件下的萃取反萃取实验研究,分别制得了相应的萃余煤组分、精煤组分、沥青质组分和轻质组分四大族组分,对各族组分的产率和FTIR特征吸收峰进行了对比研究。结果表明：原煤经三种溶剂三级萃取后总产率以新鲜NMP溶剂>精馏塔釜液NMP>减压回收NMP溶剂;三种溶剂萃取所得同一族组分组成结构彼此相似,脂肪族成分主要富集于沥青质组分,含氢键缔合的-OH（或-NH）及酚类组分主要富集于精煤组分,而含芳香族结构的成分和矿物质则主要富集于萃余煤组分中。精馏塔釜液NMP可直接作为循环溶剂使用,当其中的轻质组分积累到一定量后,提取部分塔釜液由减压蒸馏除去其中的轻质组分后再循环,以此实现溶剂的循环优化利用。在此基础上提出了煤全组分分离工艺技术路线。     

煤液化残渣可溶有机质中杂原子结构片段的赋存特征

煤液化残渣(CLR)是一种典型的煤化工固废。但煤液化残渣中的可溶有机质含量高,且富含缩合芳环结构,又可视为一种宝贵的重质炭资源。基于CLR在有机溶剂中的优良溶解性,选择等体积甲醇/甲苯混合溶剂为萃取剂,采用超声-索氏协同萃取法,实现CLR可溶有机质(CLR-SO)的温和提取,并通过逐级钌离子催化氧化,结合气相色谱/质谱联用分析,揭示CLR-SO中的杂原子结构单元特征,为其清洁转化和高值化利用提供支撑。结果表明,在CLR-SO的氧化产物中,含杂原子的酸类化合物中杂原子主要是氧、氮、硫,所构成的官能团有甲氧基、羰基、醚桥键、硝基、氨基、乙腈、吲哚、吩嗪、硫羰基等。此外,还检测到含氮、硫、氟等杂原子的酯类化合物。除了含氧化合物以外,其他杂原子化合物基本从第3级氧化产物中出现。杂原子结构存在于CLR-SO的大分子骨架内部,在氧化过程中,受到周围芳环的电子云保护,优先氧化CLR-SO分子骨架外围的芳环结构。除了酸和酯类化合物,在CLR-SO氧化产物中还检测到其他含杂原子的化合物,主要分布在第3,4级氧化产物中,且在第4级氧化产物中的种类最多。此外还检测到氯、氟等杂原子,以共价键的形式存在于CLR...     

不同煤级煤四氢呋喃阶段萃取物的化学组成与动力学机制

为了探讨溶剂萃取过程中不同煤级煤的小分子化合物溶出行为及其机制,以四氢呋喃(THF)为溶剂,对褐煤、长焰煤、肥煤、贫煤和无烟煤进行了分次索氏萃取,借助于柱层析法和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),分析了不同分馏时间段各类煤的萃取率、族组成和化学组成的差异及其实质。结果表明:煤的萃取过程可划分为2个阶段,其中第Ⅰ阶段萃取速率远大于第Ⅱ阶段;相比于第Ⅰ阶段,第Ⅱ阶段的萃取物中烃类含量较低,非烃类含量较高;除了褐煤以外,随着萃取时间的增加,其他煤的萃取物中化合物的种类逐渐减少;各类煤的萃取物中,杂环化合物含量高且种类多,相比而言芳烃在中级烟煤萃取物中含量较高,而脂肪烃中长链烷烃在中低级煤萃取物中含量较大。     

高沸点溶剂萃取回收废水中低浓度DMF的研究

低沸点溶剂萃取回收废水中低浓度DMF存在萃取剂损失大、VOC污染严重等问题。以高沸点醇类溶剂为萃取剂,研究了正辛醇、异辛醇、庚醇和2-辛醇萃取回收水溶液中低浓度DMF(≤5%)的过程。考察了萃取温度、相比、无机盐对DMF分配系数和萃取率的影响,并确定了辛醇-水-DMF的体系的最佳萃取级数。结果表明:以辛醇为萃取剂,在60℃、相比(O/W)为2、加入20%(wt%)的无机盐Ca Cl2的条件下,单级萃取率达到64.0%,三级萃取萃余相中DMF的含量可以满足排放要求(≤0.05%)。     

神华煤直接液化残渣的萃取分离与利用研发进展

以煤焦油馏分油为溶剂,采用萃取—固液分离—溶剂回收等工艺,分离出了约占煤液化残渣总量50%的煤液化沥青,研究了固液分离对煤液化沥青灰分等参数的影响。对不同灰分的煤液化沥青进行了元素、工业和组分等分析,并在防水卷材、C/C复合材料浸渍剂沥青、中间相炭微球、针状焦和高比表面活性炭等方面进行了应用研究。剩下约50%的萃余物可作为气化原料,从而实现了煤液化残渣的高效、清洁利用,形成了一套煤液化残渣萃取分离及应用技术。     

油页岩溶剂萃取技术研究

为寻找油页岩清洁、高效利用的途径,分别进行了油页岩在温和条件下溶剂萃取、添加剂辅助萃取、微波辅助萃取等工艺的研究。采用气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)对三种不同萃取工艺获得的萃取产物进行了成分分析。结果表明:萃取法是油页岩资源利用的有效途径,萃取率可以达到8.2%以上。在萃取过程中加入添加剂或采用微波辅助萃取均可提高油页岩的萃取率,且微波辅助萃取工艺可有效地缩短萃取时间、降低萃取剂的用量。GC/MS分析表明,萃取物主要由脂肪烃构成,其次是含杂原子的化合物,芳环族化合物含量较少。微波辅助萃取可获得更多种类的有机化合物。     

溶剂萃取法分离锆铪技术进展

锆和铪的热中子俘获能力不同,而化学性质却极为相似,彼此分离十分困难,其深度分离一直是核级锆铪材料制备领域的研究难点。现有的MIBK等溶剂萃取工艺具有设备简单、可连续操作、成本低等优点,是工业上分离锆铪的主要方法,但却存在污染严重等问题,因此研究高效、绿色的溶剂萃取方法仍是锆铪分离领域的热点。从萃取体系分类入手,介绍溶剂萃取法分离锆铪的技术现状,总结近几年的新进展。