煤氣化副產(chǎn)物中低級(jí)酚的分析與分離研究.pdf

1、本文在綜述粗酚的來(lái)源、用途及市場(chǎng)、粗酚分離精制技術(shù)及研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，以煤氣化過(guò)程中產(chǎn)生的粗酚為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)不同極性色譜柱的比較分析，篩選出適合于該體系組成分析的 FFAP毛細(xì)管柱，并建立了苯酚與甲酚的定性定量分析方法，獲得粗酚中低級(jí)酚含量約66％，說(shuō)明粗酚分離具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義，可實(shí)現(xiàn)煤化工降本增效，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。
　　首先，根據(jù)粗酚體系組成特點(diǎn)設(shè)計(jì)了雙塔精餾分離工藝，并搭建了粗酚預(yù)處理裝置（1＃塔）和苯酚與甲酚

2、分離裝置（2＃塔），同時(shí)進(jìn)行了物料衡算、理論塔板數(shù)測(cè)定和回流比 R對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響考察。結(jié)果表明，2＃塔理論塔板數(shù)為14塊；塔頂溫度約95℃，壓力約18kPa的條件下，當(dāng)R=5～7時(shí)，可回收約75%、純度高達(dá)99.8%的苯酚；塔釜溫度約160℃，壓力約18kPa條件下，當(dāng)R=9～10時(shí)，獲得甲酚含量87%的產(chǎn)品，回收率約為57%。
　　然后，以來(lái)自2＃塔的含甲酚87%（wt）的物料（n（3-甲基苯酚）: n(4-甲基苯酚)?2:1

3、）為原料，采用單因素實(shí)驗(yàn)考察了主要工藝參數(shù)對(duì)尿素絡(luò)合法分離3-甲基苯酚的純度及回收率的影響。結(jié)果表明，在 n(尿素): n(3-甲基苯酚)=1.43:1，V(溶劑)：V(混酚)=3.5:1，絡(luò)合反應(yīng)溫度為90℃、時(shí)間60 min和終止析出溫度為-15℃、時(shí)間100 min條件下，3-甲基苯酚回收率約為55%，純度達(dá)97%以上。通過(guò) FT-IR譜圖分析絡(luò)合物中存在分子間氫鍵 O-H…O=C。在此基礎(chǔ)上，采用B3LY/6-311++G（3d

4、f,2p）水平對(duì)C7H7O-H…CO(NH2)2體系進(jìn)行幾何優(yōu)化與頻率計(jì)算獲得絡(luò)合物穩(wěn)定構(gòu)型并進(jìn)行了自然鍵軌道分析。結(jié)果表明：3-甲基苯酚和4-甲基苯酚與尿素間的氫鍵相互作用能分別為-34.96 kJ/mol和-8.20 kJ/mol，證實(shí)酚羥基和尿素羰基間存在較強(qiáng)的氫鍵。氫鍵鍵長(zhǎng)分別為0.1780 nm和0.1892 nm；靜電荷轉(zhuǎn)移量分別為0.031e和0.011e。
　　最后，本文采用溴化鈣絡(luò)合法調(diào)節(jié)尿素絡(luò)合法獲得的濾液中3