溶剂萃取对脱除加氢煤焦油馏分中芳烃组分的影响

以中低温煤焦油固定床加氢柴油210℃～280℃馏分油为原料,研究了不同萃取剂对脱除芳烃组分的影响.通过计算两种溶剂的芳烃分配系数、芳烃选择性系数及萃余油收率,评价了两种萃取剂在不同剂油比(溶剂与210℃～280℃馏分油的体积比,下同)条件下的萃取效果,结果表明:二甲基亚砜(DMSO)对一环芳烃、二环芳烃和芴系等各类芳烃组分均具有较高的选择性,在剂油比为9∶1时,其总芳烃选择性系数为60.928,萃余油收率高达76.02%;N,N-二甲基甲酰胺(DMF)对各类芳烃组分的溶解性优于DMSO对各类芳烃组分的溶解性,但芳烃选择性较差,因此萃余油收率较低,剂油比为9∶1时,萃余油收率仅为14.75%;根据两种萃取剂性质特点,采用DMSO为主萃取剂,添加20%(体积分数)的DMF复配为复合萃取剂.实验考查了复合萃取剂效果并分析了原因,结果表明:复合萃取剂溶解性能提高明显,总芳烃萃取率由56.54%提高到75.36%;通过GC-MS分析可知,使用复合萃取剂时,各组分萃取率均有明显提高,其中非芳烃组分的萃取率提升幅度明显高于芳烃组分的萃取率提升幅度.实验研究了多级萃取对芳烃脱除的影响,结果表明,经过三级萃取后,萃余油中总芳烃质量分数小于5%,满足环保型油墨溶剂油要求.     

煤直接液化残渣的萃取和利用研究

根据煤液化残渣的组成特点,选取不同馏分段的煤液化油和煤焦油洗油作为溶剂进行了残渣萃取分离实验研究.结果表明,在常温下,溶剂和残渣质量比为2∶1时,馏程为137℃~213℃的煤液化油对煤液化残渣的萃取率(干燥基)为22.85%,与煤液化残渣中的正己烷可溶物含量相当;馏程为230℃~317℃的煤焦油洗油,对煤液化残渣的萃取率为44.63%,与煤液化残渣中的四氢呋喃可溶物含量相当.采用煤液化油和煤焦油洗油对煤液化残渣进行了两级萃取分离,得到了萃取物和萃余物,并分别在煤加氢液化循环溶剂和水煤浆制备等应用方面进行了探索性研究.     

低温煤焦油中特定芳烃组分的选择性分离

以研究低温煤焦油中特定芳烃组分的选择性分离为目标, 通过预处理分离酚类化合物和富集特定芳烃组分, 采用多元溶剂萃取方法选择性分离芳烃和非芳烃组分, 采用Hansen溶度参数理论进行多元溶剂的设计和萃取条件的优化。结果表明, 溶剂对原料焦油的选择性随Hansen溶度参数“距离”(R_a)增加而增大, 萃取能力则相反。研究得到的多元萃取剂是含水量为体积分数6%的N,N-二甲基甲酰胺溶液, 优化萃取条件是温度25℃、剂/油比6:1。萃余物经多次萃取进一步分离芳烃组分, 萃出物经甲酰胺多次萃取以分离出杂环化合物和极性组分。芳烃组分在最终分离产物中的质量分数为94%, 其总萃取收率为95%。另外非芳烃化合物、杂环化合物和其他极性组分也在本过程中得到了有效富集。     

低分子化合物与煤的氮吸附行为

煤的分子结构与瓦斯吸附性能关系密切.采用正己烷、苯、氯仿、四氢呋喃和吡啶等五种极性依次增强的溶剂,对平顶山烟煤进行索氏萃取,测试原煤及其不同极性溶剂萃余物的氮吸附行为,研究煤中低分子化合物对煤氮吸附行为的影响.结果表明,五种溶剂的萃取率依次增加,当相对压力pr(pr指吸附平衡压力与吸附质饱和蒸汽压比值)小于0.1时,五种溶剂萃余物的吸附量依次升高,当pr大于0.1时,苯、氯仿萃余物的吸附量迅速增高,明显大于四氢呋喃萃余物的吸附量.据此推测,煤中低分子化合物的含量和组成不仅改变了煤的孔径分布,还改变了煤的表面性质,其中可溶性极性芳烃化合物对煤的吸附行为影响最大,含氧和氮的杂环芳烃混合物次之,饱和烃类化合物影响最小.     

低温煤焦油超声萃取物的组成分析

对榆林地区低温煤焦油通过超声萃取进行分离,并利用GC-MS对萃取物中的有机质进行了分析.结果表明,榆林地区低温煤焦油中芳烃总体含量最高,且芳烃组分呈现的特点是种类多,各组分含量不高;烷烃含量次之,其中多为正构烷烃,支链烷烃较少.此外还有一定量的烯烃、酚、其他含氧化合物、含氮化合物等,但这些化合物相对含量较少.     

煤基石脑油芳烃抽提的实验与模拟

以煤热解耦合煤焦油加氢制得的低芳煤基石脑油为原料,分配系数、选择性系数、芳烃脱除率和萃余油收率为考察指标,探究不同萃取剂对脱芳效果的影响。最终得到复合萃取剂V(二甲基亚砜)∶V(N,N-二甲基甲酰胺)=9∶1,脱芳效果较好。针对此复合萃取剂,利用Aspen Plus对芳烃抽提的工艺过程进行模拟。优化分析了抽提塔的各工艺参数对脱芳效果的影响,并得到了一套适宜的工艺参数:剂油比0.9∶1,进料温度45℃,理论塔板数35块,压力0.4 MPa。且各因素对芳烃脱除率的影响大小依次为剂油比进料温度理论塔板数压力。在此工艺参数下,得到原料的芳烃脱除率为95.81%,萃余油收率为77.43%。     

煤焦油脱除喹啉不溶物(QI)的净化处理研究

以煤焦油为原料,通过重力预沉降、离心分离处理,制备出优质的针状焦生产原料,煤焦油中喹啉不溶物(QI)质量分数<0.1%。结果表明,通过重力预沉降处理,煤焦油中QI质量分数可脱除20%～30;%在煤焦油中添加有机溶剂,煤焦油黏度和密度明显改善,离心分离效果显著提高,净化焦油产率显著增加。重力预沉降处理的适宜工艺条件为:焦油温度为75℃,静置时间为24h;离心分离处理的适宜工艺条件为:焦油温度为80℃,添加由轻油和洗油组成的混合溶剂,轻油∶洗油(质量比)=1∶1,煤焦油∶混合溶剂(质量比)=1∶0.3,离心机转速为5 000r/mi n,离心分离时间为1mi n。     

低温煤焦油柱层析色谱族组分分离及GC／MS分析

通过柱层析族组分分离和GC／MS相结合的方法,将低温煤焦油划分为脂肪族、芳香族、酯族和极性物等,深入研究了脂肪烃（链烷烃、环烷烃和烯烃等）、芳香烃（萘、蒽和菲等）、含氧化合物和含氮化合物的种类和相对含量,对低温煤焦油化学组成进行了较好的定性定量分析。     

神木中低温煤焦油酚类物质的分离与利用

测定了陕西神木中低温煤焦油轻油(L-tar)和重油(H-tar)的基本性质.通过常压蒸馏将煤焦油切割为220℃,220℃~260℃,260℃~300℃和300℃四段馏分.利用酸碱法对220℃,220℃~260℃,260℃~300℃三段馏分进行酚类提取研究,测定了三段馏分的总酚含量及最小碱油比.通过正交实验确定最佳碱洗条件,在最佳条件下,轻油对应的馏分段的总酚收率分别为92.23%,89.99%和87.91%;重油对应馏分段的总酚收率分别为94.60%,91.88%和90.73%.考察了所提取的混酚替代苯酚合成酚醛树脂的性能,轻油和重油混酚树脂的黏度及固含量分别为3.18Pa·s和3.73Pa·s以及79.39%和82.15%.     

微波辐射下神府煤CS2萃取物的组成结构分析

微波辐射下用二硫化碳萃取了神府煤并用GC/MS分析了萃取物,考察了萃取物的组成结构特征和部分组分的可能来源.结果表明:萃取物中的可检测成分为脂肪烃、烃基取代的芳烃和含杂原子的有机化合物,其中脂肪烃含量占绝对优势,且以7种C15-二环倍半萜烯同分异构体为主,可能来源于霍烷,检测出的链烃包括C18-C29正构烷烃和两种异构烷烃,烃基取代的芳烃中的芳环包括苯、萘和菲环,含杂原子有机化合物都含氧原子.     

水热临氢萃取对低阶煤提质的影响

选取挥发分与灰分含量差异较大的三种煤为研究对象,通过高压釜实验模拟临氢萃取处理过程,考察不同煤种在反应前后的提质效果及结构的变化;采用工业分析和元素分析考察萃余煤的基本性质,并用傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线单晶衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段进行结构与形貌表征,其中通过FTIR和XRD的分峰拟合对比了萃余煤中脂肪族和芳香族中各基团的相对含量及表观芳香度的变化.结果表明:水热临氢萃取后,煤的m(FC_(daf))∶m(V_(daf))和n(C)∶n(H)提升,氧含量降低,高位发热量提高,且水热临氢萃取的温度越高,提质效果越好.处理后煤的整体脂肪链相对变短,支链化程度和芳香环取代度均降低,残余的有机碳以芳香碳为主.对不同煤种而言,较低煤阶的煤结构破碎较为剧烈,萃余煤出现片层炭质结构,反应后煤的品质得到较大提高,而较高煤阶的煤虽萃取效果较弱,但萃余煤分散度提高,粒径减小,煤的品质有一定的改善.     

梁家煤镜质组CS2可溶物赋存和溶出规律

为了揭示煤中可溶组分的赋存形式和溶出行为,用溶剂CS2对梁家长焰煤镜质组(LJJY)进行了索氏萃取,对按时间段分批(次)提取萃取物进行了FTIR和GC/MS的定性分析和定量分析.结果表明,LJJY用CS2溶剂进行索氏萃取时,初期萃取速率较快,后期减慢,总萃取率不高;CS2可溶物的溶出过程为:萃取初期溶出的主要是脂肪烃而取代芳烃较少,随反应进行,脂肪烃溶出量越来越少而取代芳烃含量则相对增多,此后溶解的主要是非取代的芳族化合物和含氧化合物;煤变质过程中主要存在着三类反应即芳构化反应、裂解碎化稳定反应和缩合反应.     

三辛胺萃取马来酸(Ⅰ) 平衡特性

以三辛胺 (TOA)为萃取剂 ,正辛醇、甲基异丁基酮 (MIBK)、正己烷和氯仿为稀释剂开展了萃取平衡特性及负载溶剂红外光谱结构分析的实验研究 .结果表明 ,稀释剂对萃取的影响与马来酸和萃取剂的浓度有关 .对于 4种稀释剂体系 ,当平衡水相酸浓度较低时 ,萃取马来酸的次序为质子化稀释剂大于一般极性的稀释剂 ;反之 ,萃取马来酸的次序为 :MIBK >正辛醇 >正己烷 >氯仿 .TOA在平衡水相酸浓度较低时能提供较大的萃取分配系数 ,萃取剂化学计量饱和后存在“过载”现象 ,大小次序为MIBK >正辛醇 >正己烷 >氯仿 .负载溶剂的红外光谱分析表明 ,马来酸作为二元有机酸 ,与TOA只存在一盐的萃合物形式 ,有机相中不存在马来酸的聚集体 ,可以认为只有 1∶1型酸胺萃合物     

中低温煤焦油沥青催化聚合制备改质沥青

以中低温煤焦油沥青为原料,采用催化聚合法制备改质沥青,并在中低温煤焦油沥青中加入乙烯焦油和蒽油进行调和来提高改质沥青的流变性能,分别考察反应时间、反应温度及催化剂和交联剂的加入量对改质沥青的软化点、结焦值、甲苯不溶物含量和喹啉不溶物含量的影响。结果表明:加入乙烯焦油和蒽油调和可以有效提高改质沥青的流变性能,催化剂和交联剂按照1∶1的质量比加入,可以有效降低改质沥青的软化点,这是因为酸性催化剂和交联剂之间形成相对均相的反应体系,解决了改质沥青软化点高的问题。采用调和中低温煤焦油沥青制备改质沥青,筛选出的最佳工艺条件为:反应温度370℃,反应时间7h,催化剂和交联剂的加入量2.5%,该条件下制备的改质沥青的性质符合工业标准YB/T 5194-2015的要求,改质沥青的软化点为120℃,结焦值为56.28%,甲苯不溶物含量为30.52%,喹啉不溶物含量为8.21%,β树脂含量为22.31%。采用傅立叶变换红外光谱仪和偏光显微镜对制备出的改质沥青和中低温煤焦油沥青进行分析,初步推断出改质沥青中化合物芳环上的取代基明显增加且烷基取代的化合物大多数为芳烃分子,且在偏光显微镜下改质沥青中出现小球体,表明中低温煤焦油沥青在制备成改质沥青的这一过程中其相对分子质量变大,稠环芳烃含量增多。     

两种亮煤用CS2-NMP溶剂抽提后的结果分析

研究了童亭亮煤和洼里亮煤在CS2 - NMP混合溶剂中的可溶性,重点考察了原煤,萃取物,萃余物在工业分析、真密度和黏结指数方面的联系;同时运用红外光谱( FTIR)现代分析技术对原煤及其萃取物和萃余物的组成和结构特征进行了对比分析,在此基础上提出了煤中主要存在两种组分即“致黏组分”和“不黏组分”的概念,并据此对胶质体液相的来源作了初步解释.最后得出了萃取物中主要是煤中富含脂肪族和酚,醇,醚结构的组分,而萃余物中主要是富含缩合芳环的组分.     

加压流体萃取-气相色谱-质谱法测定塑料中16种多环芳烃

研究采用加压流体萃取-气相色谱-质谱法测定塑料中16种多环芳烃，对比了不同萃取温度和萃取时间对多环芳烃回收率的影响。结果表明，使用V(正己烷)∶V(丙酮)=1∶1混合溶剂作为萃取溶剂，在压力为10 MPa、萃取温度为80℃条件下萃取，静态萃取时间6 min,目标物的回收率达到90%以上，相关系数均大于0.995,平均相对标准偏差RSD为2.0%～9.2%(n=6)。该萃取方法不仅可以对实际样品进行高效、快捷的检测，且操作简单易行，能满足塑料样品中多环芳烃类物质的检测要求。     

煤焦油加氢技术工业化现状

我国低阶煤资源丰富,中、低温煤焦油产量激增。鉴于中、低温煤焦油含有较多的脂肪烃而芳烃含量较少,适宜于先提取高值化学品,再进行加氢精制或改质处理,生产清洁燃料油品。基于此本文详细分析和对比了国内多家企业的煤焦油加氢技术的工艺特点、技术参数、产品特性,以及工业化推广现状,并展望了煤焦油加氢技术的未来发展方向。     

三辛胺萃取草酸的机理

选择草酸稀溶液为萃取对象 ,采用三辛胺 (TOA)为络合剂 ,正辛醇为稀释剂 ,开展了TOA萃取草酸的机理研究 .以红外谱图为分析手段 ,通过测定络合剂及被萃溶质的浓度对萃合物组成的影响 ,得到其萃合物以 1∶1和 1∶2 (酸 :碱 )两种形式存在于有机相中 ;并通过萃取平衡实验 ,获得了TOA萃取草酸的平衡特性 ,进一步验证了萃合物组成 .以此为基础建立了草酸与TOA两种萃合比情况下的数学模型 ,拟合求得了K₁₁及K₁₂ ,其中 1∶2萃合物的化学萃取平衡常数远远小于 1∶1的相应值     

不同条件下重油催化裂化产物的烃组成变化

利用气相色谱和质谱对重油在提升管催化裂化中试装置上反应前后烃组成进行了考察,探讨了在相近转化率时物料反应前后的烃组成变化特点.结果表明,在优化条件下,重油中大分子多环芳烃组分和胶质中的链烷基和环烷基有效裂化生成烯烃和环烷烃.并使双环和三环芳烃分子落人到柴油馏分;烯烃和环烷烃进一步发生芳构化和脱氢反应生成烷基苯.优化条件下热裂化的产物C1和C2的产率明显降低,催化反应产物C3和C4的产率基本不变;重油馏分中大分子多环芳烃组分和胶质中芳环之间的桥链或环烷基链的断裂导致汽油馏分中C5～C7小分子产物明显增加,烯烃的芳构化反应使C7和C8短支链的芳烃产率增加;柴油馏分中烷基苯和多环环芳烃增加,而环烷烃和环烷基苯含量减少.     

低温煤焦油中正十二烷-甲苯-苯酚的相平衡及分离

低温煤焦油组分的分离对其充分利用具有重要的作用。分别以正十二烷、甲苯和苯酚为模型化合物,采用实验和Aspen Plus模拟两种方法得到了低温煤焦油中脂肪烃-芳烃-酚类三元体系的液液平衡关系,并模拟了N,N-二甲基甲酰胺(DMF)水溶液萃取分离该体系时的典型三元相图。结果表明,Aspen Plus采用UNIF-LL法模拟得到的三元相图与实验测定结果吻合较好。甲苯在正十二烷-甲苯-苯酚体系中作为共溶溶剂,促使三元体系成为均相。根据正十二烷、甲苯和苯酚在DMF中的溶解性差异,结合Hansen溶度参数理论,通过在DMF中添加不同含量的H_2O以调节萃取剂的极性,可使正十二烷和甲苯依次从均相体系中分离。通过对萃取温度、剂油比和萃取剂含水量进行优化,最终在303.15 K,剂油比为1.5时,以DMF对模型油进行单级萃取,可以得到纯度为93.2%的正十二烷;相分离后向萃取相中添加DMF量30%的H_2O,可分离出纯度为93.4%的甲苯。