煤直接液化粗油中酚类和芳烃化合物的分离研究

作     者：包文杰 

作者单位：华东理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张德祥

授予年度：2015年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：煤液化粗油 酚类 芳烃 碱盐法 溶剂萃取 

摘      要：煤直接液化粗油中含有酚类和芳烃化合物,在加氢精制过程中酚类化合物会消耗大量的氢气,并产生水,增加了加氢精制的成本。通过硅胶柱层析色谱法分析了煤直接液化油的族组成,借助GC/MS对煤直接液化油中的物质进行定性和定量表征。结果表明,煤液化油中酚含量在10%以上,主要以苯酚、甲酚、二甲酚等低级酚的形式存在;芳烃占煤直接液化粗油物质组成的60%左右,且结构复杂,其中BTX、萘系和菲系等多环芳烃占主要组成部分。借鉴煤焦油脱酚技术,利用碱盐溶液脱除液化油中的酚类,通过正交试验方法探究各个工艺参数对其脱酚效果的影响。经过试验考察影响脱酚效果的因素,获得了较佳效果的脱酚条件,在此条件下液化油中酚类化合物分离率可达88%以上,获得的酚盐产物通过二氧化碳解析后,酚类化合物的总回收率大于70%。同时对模拟油在非恒界面状态下脱酚过程进行了动力学研究,得出实验条件下的脱酚反应活化能为47.01 KJ/mol。利用溶剂萃取的方法分离脱酚后液化油中的芳烃化合物,采用混配糠醛和环丁砜溶剂在试验条件下液化油中芳烃的分离率大于80%,过程溶剂回收量在90%以上,一次回收溶剂纯度大于90%。由此提出了煤直接液化油分离酚类和芳烃化合物的技术路线,分离得到的产物可以进一步加工生产粗酚和芳烃产品,可提高煤直接液化工艺的经济价值。