陕北中低温煤焦油中酚类化合物的提取研究

论文摘要

中低温煤焦油是煤低温干馏生产兰炭、煤气的副产品,成分非常复杂,尤其是酚类物质占很大比例。由于酚类物质会使油品的残炭量增加、味臭、变色、具有腐蚀性及燃烧情况不好等负面作用,因此它的存在对油品是一种有害物质,但将其从煤焦油中分离精制作为化工原料却是极有价值的。以酚类为原料,可以生产许多种产品如：塑料、粘结剂、杀虫剂、消毒剂、表面活性剂、鞣剂等。随着工业的迅速发展,对酚类物质的需求量也逐渐增加。因此,从中低温煤焦油中提取酚类物质是对煤中低温焦油综合利用的有效途径之一。陕北榆林地区每天要生产数千吨煤焦油,但是由于对煤焦油的用途缺乏了解,再加上煤焦油的颜色和气味,所以在当地来讲,只重视了煤炭、焦炭、兰炭的生产和销售,却忽视了对煤焦油的利用,使得大量的煤焦油资源外流。本文以府谷某厂的中低温煤焦油（轻油、重油）为研究对象,采用酸碱法对其中所含酚类物质进行提取。论文中分别对其基本性质：密度、黏度、水分、灰分、甲苯不溶物及元素组成进行分析；并通过蒸馏分别将其分割为四组馏分：小于210℃,210℃-230℃,230℃-270℃,270℃-300℃,对各馏分酚含量、碱油比、水油比进行测定,通过正交实验得出各馏分酚提取的最佳工艺（包括碱洗条件及酸用量）条件,从而为工业上中低温焦油提酚提供工艺上的参考；采用GC-MS分析方法对萃取得到的酚油进行分析,从实验结果知中低温煤焦油低级酚含量较高级酚高很多。因此,对中低温煤焦油中低级酚的利用将在很大程度上提高中低温煤焦油利用的经济意义、环保意义及社会效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1.1 中低温煤焦油加工的概述
• 1.1.1 陕北煤中低温干馏工艺现状
• 1.1.2 中低温煤焦油的性质及用途
• 1.2 煤焦油的加工工艺及现状
• 1.2.1 煤焦油常用分离方法简介
• 1.2.2 低温煤焦油加工工艺
• 1.2.3 国内外煤焦油的加工发展状况
• 1.3 中低温煤焦油中酚类化合物的提取
• 1.3.1 酚类产品的市场动态
• 1.3.2 酚类化合物的提取方法
• 1.3.2.1 化学法
• 1.3.2.2 选择溶剂抽提法
• 1.3.2.3 协同-络合萃取方法
• 1.3.3 粗酚的精制
• 1.3.4 酚类同系物的分离
• 1.3.5 酚类物质的分析方法
• 1.4 选题意义及研究内容
• 第二章 陕北中低温煤焦油性质
• 2.1 煤焦油性质分析
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验试剂与材料
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.3.1 密度的测定
• 2.1.3.2 黏度测定
• 2.1.3.3 元素分析
• 2.1.3.4 热重分析
• 2.1.3.5 水分的测定
• 2.1.3.6 灰分的测定
• 2.1.3.7 甲苯不溶物的测定
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 温度变化对密度的影响
• 2.2.2 温度变化对黏度的影响
• 2.2.3 元素分析
• 2.2.4 热重分析
• 2.2.5 水分含量
• 2.2.6 煤焦油的灰分
• 2.2.7 煤焦油的甲苯不溶物测定
• 2.3 小结
• 第三章 煤焦油馏分的制取及酚含量测定实验
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验试剂及仪器
• 3.1.3 实验方法
• 3.1.3.1 馏分制取方法
• 3.1.3.2 酚含量的测定方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 重油常压脱水
• 3.2.2 时间对馏分质量的影响
• 3.2.3 轻油、重油馏程的确定
• 3.2.4 馏分油酚含量的测定
• 3.3 小结
• 第四章 煤焦油馏分油最佳提酚工艺的研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验原料
• 4.1.2 实验试剂与仪器
• 4.1.3 实验流程图
• 4.1.4 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 碱油比对油层剩余体积的影响
• 4.2.2 水油比对油层剩余体积的影响
• 4.2.3 最佳碱洗条件的确定
• 4.2.4 最佳酸洗条件的确定
• 4.3 小结
• 第五章 酚油的精制及分析
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 实验原料
• 5.1.2 实验试剂、仪器
• 5.1.3 实验方法
• 5.1.3.1 馏分油中酚油的萃取
• 5.1.3.2 GC-MS
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 轻油萃取实验结果
• 5.2.2 重油萃取实验结果
• 5.2.3 分析结果
• 5.2.4 轻油、重油各馏分中酚实际含量的统计
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文研究的主要内容
• 6.2 结论
• 6.3 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果
• 致谢