煤焦油的溶剂萃取及其分离系统

简要介绍了10kg／次煤焦油溶剂萃取分离系统的流程及特点,并在此萃取分离系统中考察了对煤焦油中2－4环芳香族化合物的分离效果。研究结果表明,用工业酒精：焦油重量比约1：1,转速为150r/min,每次搅拌30min,静置30min,进行5次萃取分离,即可将煤焦油中的1－4环化合物完全萃取出,从而得到软化点达110℃的沥青,显示该系统具有较好的萃取分离效果。     

煤焦油萃取分离研究进展

煤焦油中富含大量烷烃、芳烃、杂环芳香族化合物以及其它含杂原子的有机化合物,是许多重要化学品的原料来源,因而开发温和、精细、清洁和高效的煤焦油分离技术对于提高煤焦油加工的经济效益具有十分重要的意义。本文综述了温和条件下煤焦油萃取分离方法的研究进展,包括:溶剂萃取法、柱层析分离法、超临界萃取法、酸碱萃取洗涤法和结晶分离法,并介绍了各分离方法的原理、特点及应用情况,为煤焦油高附加值利用提供参考。     

煤基液体油分离技术研究进展

为了推动煤基液体油分离技术的发展,实现油品中各组分利用价值的最大化,论述了煤基液体油的分离方法。煤基液体油的分离研究主要分为两个方向：某一特定组分的分离和族组分的分离。某一特定组分的分离包括酚类化合物、杂环化合物和芳烃的分离,采用的方法主要有碱洗法、溶剂萃取、沉淀法、络合法、液相色谱法、液膜萃取、超临界萃取、低共熔法和离子液体萃取。族组分分离方法主要有溶剂萃取、超临界萃取、柱色谱法和高效液相色谱法。每种分离方法各有优缺点。按分离剂和分离目标物之间的作用机制可归结为4种分离原理：发生化学反应生成第3种物质、改变溶解度、利用吸附能力的差异和形成氢键及共轭作用。最后,针对煤基液体油分离中存在的问题,提出了研究方向与建议。     

煤中低分子化合物研究进展

煤中低分子化合物作为煤有机质的重要组成部分，日益受到人们的广泛关注。在综合评述国内外关于低分子化合物的研究历史，现状及面临的问题的基础上，提出了将超声波同传统溶剂抽提相结合用于研究煤中低分子化合物。     

胆碱类低共融溶剂在CO_2捕集与分离中的应用

胆碱类低共融溶剂是一种新型的离子液体。它不仅具有传统离子液体的优点,还具有价格低廉、低毒、生物可降解等优势。对胆碱类低共融溶剂在CO2捕集与分离中所涉及的物理性质,如气体的溶解度、CO2的吸收-解吸、密度、稳定性、黏度和表面张力等进行考察,并分析了胆碱类低共融溶剂的结构对各物性的影响。通过与传统离子液体的对比,胆碱类低共融溶剂在CO2捕集与分离中的应用具有一定的优势,如CO2溶解度高,黏度低。然而,胆碱类低共融溶剂在气体的选择性分离、表面张力等的研究还不足,且热稳定性方面还存在瓶颈,因此,其在CO2捕集和分离中的应用还有待进一步探讨。     

煤焦油加氢油品中重质芳烃的溶剂萃取规律

为研究煤焦油中重质芳烃的溶剂萃取规律,以煤焦油加氢产品中220～270℃馏分为原料,分别进行单一溶剂、复合溶剂、单级萃取以及多级萃取试验。结果表明,6种单一萃取剂中,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)对芳烃的溶解性最佳,重质芳烃分配系数高达0.28,萃余相中的芳烃含量从原料的40.00%降至10.65%。二甲亚砜(DMSO)萃取重质芳烃的分配系数虽然与环丁砜(SULF)相当,但其分离因数高达75.00%,对重质芳烃具有较好的选择性。DMSO、DMF均属于非质子型极性溶剂,其介电常数和偶极矩均较大,因此极性较强,对于芳烃的溶解性及选择性均优于TRIG。其中,DMF含有N—C及C■O基团,溶解能力较强,但通常含—S—基团的溶剂有较好的选择性,因此DMS选择性优于DMF,但同时由于DMSO中含有S■O共轭双键基团,因此DMSO对芳烃的溶解性仅次于DMF。以DMSO为主萃取剂,添加20%DMF助剂进行复合溶剂萃取试验时,重质芳烃的分配系数从单萃取剂的0.09升至0.15,分离因数从单萃取剂的74.49%降至53.45%,重芳烃的萃取效率有所增加,但也增加了部分环烷烃的损失。经复合溶剂三级萃取最终可将总重质芳烃含量降至8.7%,其中二环芳烃与三环芳烃较易脱除,而单环芳烃含量仍高达8.20%。一环芳烃中茚满类、四氢萘类含量从原料的18.20%降至2.80%,总萃取率为84.60%;茚类的含量从原料的14.90%降至1.30%,总萃取率为91.30%,而烷基苯原料中含量为6.70%,经过三级萃取后,降至4.10%,总萃取率仅为38.80%。影响萃取效果的主要原因是单环芳烃中烷基苯类化合物较难被常规极性溶剂萃取。C_9以上一环芳烃中的烷基苯主要结构特点是苯环侧链上带有较长的链烷基或环烷基,如苯基环己烷、甲基苯基环己烷等,一方面其分子结构中苯环上的非芳烃侧链较长或结构较复杂,与主萃取剂DMSO的结构差异较大,另一方面烷基苯的极性与四氢萘、茚类等其他一环芳烃化合物的极性相比,其与DMSO极性的差距更大,因此无论从结构还是极性来说,烷基苯在DMSO中的溶解性均弱于四氢萘类以及茚类。     

胆碱类低共融溶剂在CO2捕集与分离中的应用

胆碱类低共融溶剂是一种新型的离子液体。它不仅具有传统离子液体的优点,还具有价格低廉、低毒、生物可降解等优势。对胆碱类低共融溶剂在CO₂捕集与分离中所涉及的物理性质,如气体的溶解度、CO₂的吸收-解吸、密度、稳定性、黏度和表面张力等进行考察,并分析了胆碱类低共融溶剂的结构对各物性的影响。通过与传统离子液体的对比,胆碱类低共融溶剂在CO₂捕集与分离中的应用具有一定的优势,如CO₂溶解度高,黏度低。然而,胆碱类低共融溶剂在气体的选择性分离、表面张力等的研究还不足,且热稳定性方面还存在瓶颈,因此,其在CO₂捕集和分离中的应用还有待进一步探讨。     

离子液体萃取分离结构相似化合物研究进展

结构相似化合物的高效分离是化学工业最具挑战的难题之一,传统分离方法存在选择性低、溶剂消耗大、能耗高等不足。基于离子液体较强的氢键、π-π作用能力及良好的成相能力,离子液体液-液萃取过程能够有效识别结构相似化合物物化性质的微小差异,提高分离选择性,同时还可获得较高的分配系数和萃取容量,并抑制乳化的发生。本文在简要介绍离子液体偶极性/可极化性、氢键酸碱性和液-液相平衡规律的基础上,系统综述了离子液体液-液萃取技术在不同类型结构相似化合物选择性分离方面的研究进展,探讨了研究中存在的问题和未来发展方向。与亲水性化合物的分离相比,离子液体液-液萃取技术在疏水性结构相似化合物及表面活性结构相似化合物的分离中更具优势。离子液体-分子溶剂复合萃取剂的研究则为解决离子液体黏度大、成本高等问题提供了可行途径。     

煤焦油低温萃取分离技术的开发与应用

介绍了枣庄矿业集团煤化工研究院有限公司与中国矿业大学联合研发的煤焦油低温萃取技术,利用1#溶剂、2#溶剂对煤焦油轻质、重质组分溶解度的不同,快速低能耗地将煤焦油分为轻质和重质两种组分,然后根据不同需要,将轻质组分和重质组分加工为不同产品。该技术克服常规煤焦油分离技术设备装置投资高、占地大、能耗高、环境污染严重等问题,为煤焦油加工探索出一条新的技术路线。     

中低温煤焦油组分的分离及分析技术研究进展

煤焦油科学的基础性问题之一就是煤焦油组分的分离与分析技术。本文综述了中低温煤焦油中组分的常规分离方法,以及对煤焦油中的成分的一些分析手段,并对今后煤焦油的高效利用做出了展望。在中低温煤焦油组分的分离与分析技术研究中,应该多层次、全方位的深入分析,为各地区煤焦油深加工提供有效的数据支撑,从而实现中低温煤焦油的合理利用及高值化利用。     

柱层析法分离高温煤焦油中的轻质组分

煤焦油中的轻质组分主要指1—4环的芳香族化合物,一般被用来分离和提纯精细化学品,实现高附加值利用。对于结构组成复杂性的煤焦油来说,溶剂萃取成为研究煤焦油组成和结构的必要而有效的手段。柱层析技术可以实现化合物的富集与分离,对于化合物的总数超过一万种,但质量分数超过1％的化合物仅有十来种的煤焦油来说,是一种较为理想的选择。建立了溶剂萃取-柱层析分离-现代仪器检测的研究方法,有助于从分子水平上揭示煤焦油化合物的赋存形态,有望成为研究煤焦油的结构和高效清洁利用的有效方法。     

离子液体促进溶剂萃取油砂沥青

传统水洗法和溶剂萃取法萃取油砂沥青时,存在沥青中含有沙土和残沙中含有油等缺点。为解决上述缺点,本文采用不同比例的乙酸甲酯/正庚烷复合溶剂萃取油砂沥青,研究了离子液体（1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,[Emim]BF4）对该溶剂萃取体系的萃取率和分离洁净程度的影响。采用红外光谱仪和扫描电镜对萃取后的残沙和沥青的洁净程度进行了定性分析,并结合元素分析仪和电感耦合等离子体发射光谱仪获得萃取后残沙和沥青的洁净程度的定量结果。实验结果表明：当复合溶剂体积比为2∶3时,[Emim]BF4促使沥青回收率达到最大值94.20%,比单纯复合溶剂萃取体系的最大萃取率高7.92%;通过上述测试方法的定性和定量分析,证明了[Emim]BF4能有效解决沥青夹带沙土和残沙中含油的问题。     

微乳液在溶剂萃取分离中的应用研究进展

综述了用微乳液法萃取分离水中的非离子有机污染物、重金属离子和在湿法冶金工业中萃取分离金属离子的研究进展。表面活性剂、助表面活性剂、油和水形成WinsorⅡ或WinsorⅢ型微乳液,非离子有机污染物和金属离子进入微乳液的双连续区域或者是W/O型的微乳液中,从而实现水和有机物或金属离子的分离。对影响微乳液萃取的因素如助表面活性剂、助表面活性剂与表面活性剂的比率(nC/nS)和盐度等进行了论述。     

离子液体萃取分离烃类化合物的研究进展

溶剂萃取分离技术广泛应用于石油化工领域,为石油石化产品的分离和提纯生产提供了有力的技术支撑。离子液体的结构可设计性、化学稳定性和热稳定性、极低的蒸气压等优点,使其在烃类化合物分离领域受到了研究者广泛关注。本文首先介绍了离子液体的性质及分类,根据分离目标不同,归纳了离子液体在芳烃-饱和烃分离、脱硫脱氮、烯烃-烷烃分离领域取得的最新进展,探讨了离子液体在油品分离领域研究中存在的问题和未来发展方向。文中指出：阳离子烷基侧链和极性是影响其对芳烃萃取效果的关键因素,然而对实际体系芳烃-饱和烃分离还有待进一步研究;离子液体对杂原子含硫含氮化合物均表现出较强的分离能力,但是碱性氮化物和非碱性氮化物不易通过一种离子液体同时脱除;氢键碱性是影响离子液体分离烯烃的关键因素,然而大部分离子液体对烯烃选择性仍然不高。根据不同的分离任务,从分子水平上认识离子液体结构与分离效果的关系,进而设计出兼具高效分离能力和低环境影响的新型离子液体,对提升油品中关键组分的高附加值转化利用具有重要意义。     

煤焦油中芳烃化合物催化加氢机理研究进展

煤焦油成分非常复杂,主要是大量的芳烃化合物,此外,还含有少量非烃类的N、S、O杂原子化合物,将芳烃催化加氢饱和以及脱除杂原子N、S、O成为煤焦油加氢精制技术的关键.本研究分别从加氢饱和反应和杂原子脱除反应两个方面分析了煤焦油加氢机理,为后续煤焦油的深加工和开发利用提供理论参考.     

离子液体/低共熔溶剂在煤基液体分离中的应用

为了实现煤基液体各组分利用价值最大化,本文综述了离子液体和低共熔溶剂对组分组成复杂的煤基液体进行高效萃取分离的研究进展。首先介绍了离子液体和低共熔溶剂的性质及分类;其次根据分离目标的不同,将离子液体和低共熔溶剂对煤基液体典型组分的萃取分离分为四个方面进行阐述:煤基液体提酚、燃料油萃取脱硫、燃料油萃取脱氮、芳烃和脂肪烃的分离。分析表明,离子液体和低共熔溶剂对实际煤基液体的提酚效果较好,能分离出绝大多数的酚类化合物;燃料油萃取脱硫时,离子液体和低共熔溶剂对实际煤基液体的单次脱硫率均不高,需3～5次重复萃取后才能获得理想效果;燃料油中的碱性及非碱性含氮化合物很难被同一种离子液体或低共熔溶剂一次性分离出,导致实际油品的脱氮率较低;大多数离子液体和低共熔溶剂进行芳烃和脂肪烃的分离时不能获得理想的分配系数和选择性,尚无法用于实际芳烃和脂肪烃的分离。氢键、π-π、CH-π、范德华力等分子间相互作用的差异是实现离子液体或低共熔溶剂进行煤基液体典型组分分离的主要原因。依据分离对象,设计合适的离子液体和低共熔溶剂,提高实际煤基液体分离时的萃取率和选择性;分析并解决离子液体和低共熔溶剂用于实际煤基液体各组分...     

轻质油品溶剂萃取脱硫技术研究

综述了目前国内外轻质油品溶剂萃取脱硫的相关技术,并进行比较和评价。认为单一的溶剂萃取脱硫技术存在着碱液排放量大、脱硫率不高的问题,多种脱硫技术相结合是深度脱硫的发展趋势。离子液体由于可以循环使用,必将是一项非常有发展前途的脱硫技术。     

离子液体多相催化二氧化碳与环氧化合物的研究进展

综述了近几年来分别以硅胶、介孔分子筛、有机高分子聚合物材料、碳材料等为载体的离子液体多相催化剂催化二氧化碳与环氧化合物进行环加成反应的研究进展。总结了离子液体多相催化剂的特点,并对其发展前景进行了展望。     

离子液体多相催化二氧化碳与环氧化合物的研究进展

综述了近几年来分别以硅胶、介孔分子筛、有机高分子聚合物材料、碳材料等为载体的离子液体多相催化剂催化二氧化碳与环氧化合物进行环加成反应的研究进展。总结了离子液体多相催化剂的特点,并对其发展前景进行了展望。     

石脑油萃取脱芳烃技术研究进展

现有的萃取脱芳烃工艺技术成熟,种类多,工业应用广,但在处理低芳烃含量的石脑油(质量分数小于15%)时普遍存在能耗高、经济效益低等问题。本文回顾了萃取脱芳烃的多种工艺,重点讨论了常规溶剂和离子液体对石脑油中芳烃的萃取效果,认为常规溶剂中的环丁砜、N-甲基吡咯烷酮以及复合溶剂环丁砜(水)-三甘醇、环丁砜(水)-N-甲基吡咯烷酮、环丁砜-2-丙醇、RAH-1脱芳烃效果优异,能为改进目前的石脑油萃取脱芳烃工艺提供基础数据;离子液体中咪唑类离子液体如1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氯化铁等,有潜力用于低芳烃的石脑油萃取脱芳中,指出开发能够对复杂原料中低含量芳烃萃取的新型离子液体将会是以后的研究方向。