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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤直接液化油100~220 ℃馏分中酚类化合物萃取研究
  • 49
  • 作者

    张锐贝鹏志李文英冯杰

  • 单位

    太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室

  • 摘要
    煤直接液化油100~220 ℃馏分中主要包括35.50%酚类化合物、35.25%芳烃和28.17%脂肪烃。为获取其中酚类化合物,作者采用COSMO-RS模型筛选酚-芳烃体系的低共熔溶剂(DESs),运用σ-profile及σ-potential研究DESs萃取过程中与待分离组分酚、芳烃、脂肪烃间相互作用;借助红外光谱和紫外-可见光光谱,揭示DESs提酚机理;将筛选出的三种DESs:氯化胆碱(ChCl):乙二醇(EG)(1:1.5)、甜菜碱(Bet):EG(1:2.5)、四乙基溴化铵(TEAB):EG(1:3),用于间甲酚-异丙苯的分离,以优化萃取工艺条件,运用于萃取煤直接液化油100~220 ℃馏分段中酚类化合物,并考察DESs循环使用性能。结果表明,三种DESs均与间甲酚氢键作用较强,而与异丙苯存在排斥作用;氢键作用DESs是萃取酚类化合物的驱动力;ChCl:EG(1:1.5)DESs萃取酚类化合物效果最佳,ChCl:EG(1:1.5)与间甲酚的氢键作用能为7.76 kJ/mol;ChCl:EG(1:1.5)DESs萃取实验表明,其分配系数与选择性系数乘积最高为62165,而且25 ℃下黏度为46.59 mPa·s,间甲酚萃取率为98.28%,中性油夹带率为4.99%,循环四次后间甲酚萃取率为97.96%,使用性能良好;对5种化合物组成的较复杂模型油酚萃取率为98.22%,中性油夹带率为4.80%;ChCl:EG(1:1.5)DESs用于真实煤直接液化油100~220 ℃馏分中酚类化合物萃取率为99.10%,中性油夹带率为8.38%。
  • 关键词

    萃取剂COSMO-RS模型低共熔溶剂氢键作用黏度中性油夹带

  • 文章目录
    0 引 言
    1 COSMO-RS筛选DESs
    2 实验材料与方法
    2.1 化学试剂和油样
    2.2 实验过程
    2.2.1 预制DESs
    2.2.2 模型油萃取实验
    2.2.3 DESs反萃取及再生实验
    2.2.4 煤直接液化油100~220 ℃馏分中酚类化合物萃取实验
    2.3 样品分析检测方法
    3 结果与讨论
    3.1 COSMO-RS筛选DESs
    3.2 DESs与不同酚类化合物的氢键作用
    3.3 ChCl:EG DESs萃取酚类化合物机理
    3.4 ChCl:EG(1:1.5)DESs萃取酚的操作条件
    3.5 ChCl:EG(1:1.5)DESs萃取模型油2中酚类化合物
    3.6 ChCl:EG(1:1.5)DESs萃取煤直接液化油中酚类化合物
    3.7 ChCl:EG的循环再生性能考察
    4 结 论
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