溶剂萃取糠醛抽出油制备环保芳烃油的工艺基础研究

发布时间：2020-06-19 16:19

【摘要】：橡胶油是一种有着广泛应用的原材料,在环保呼声越来越高的当代社会,环保橡胶油已成为橡胶油发展的新方向。由于使用常用的溶剂精制法制备环保橡胶油所得产品的收率只有20~30%,因此,本文意在通过添加助溶剂的方法,找到合适的萃取条件,获得收率超过30%的合格橡胶油产品,并构建错流萃取与逆流萃取预测模型,以求为工业生产提供指导。以抚顺糠醛抽出油为原料,糠醛为主溶剂,去离子水为助溶剂,研究了剂油比、糠醛含水率与萃取级数在间歇式错流萃取过程中对萃余油收率、多环芳烃(PCA)总含量与8种致癌多环芳烃(PAHs)含量的影响。研究表明,糠醛含水1~2%对萃余油PCA与PAHs含量影响不大,但对萃余油收率的提升效果显著。获得的最佳条件为2级萃取,剂油水之比为2.5:1:0.025,此时萃余油质量收率为33.61%,PCA含量为2.04%,8种PAHs总含量为8.12μg·g~(-1),苯并[a]芘(BaP)含量为0.83μg·g~(-1)。除此之外,本文通过计算得到了PCA含量与萃余油烃族组成之间的关联式,该关联式被应用到预测模型中,得到的PCA预测值与实验值呈现出良好的一致性。结合Materials Studio、Sigma-average、COSMO-SAC-VT-2005、Aspen Plus V9四种软件,通过定义虚拟分子结构与计算两两组分之间的无限稀释活度系数,构建出了溶剂-重油体系的错流萃取相平衡模型。得到的错流萃取模拟规律与实验规律符合度较高,其中对萃余油PCA含量与PAHs含量的预测误差分别为10.50%与7.07%,最优条件与实验结果相同。更改错流萃取模型的流程用于逆流萃取工况计算,表明最优条件为4级逆流萃取,剂油水之比2.0:1:0.04,此时萃余油的收率为45.33%,PCA含量为0.68%,8种PAHs总含量为3.39μg·g~(-1),BaP含量为0.69μg·g~(-1),各项性质均优于错流萃取最优萃余油的性质。根据逆流萃取规律推导出了PCA与PAHs的各级萃取率与合格产品的各级原料性质边界值。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE626;TQ330.3
【图文】：

表 1.2 油品中多环芳烃与致癌多环芳烃含量的部分分析检测方法able 1.2 Partial analytical methods for PCA and PAHs content in oil sam标准测试 测试对象 方法S 2000-346-1996[12](England) PCA IP346US EPA 8270D[13](USA) 16 PAHs GC/MSUS EPA 610[14](USA) 16 PAHs HPLC or GCSNT 1887.3-2007[15](China) 16 PAHs GC/MS or HPLC 环保橡胶油的生产路线与基本工艺）生产路线橡胶油目前主要可分为 TDAE、MES、NAP、RAE 四大类，其中AP 的生产路线如图 1.1 所示。

图 1.3 Espada 提出的润滑油馏分各虚拟组分的平均分子模型. 1.3 The average molecules model in lube-oil suggested by Es学模型参数的计算算相平衡的热力学方法主要有状态方程法与活度系数法，状态方程法在预测液液相平衡方面的准确度要低芳烃的研究几乎均采用活度系数法。获得活度系数方，一是通过实验测定的各组分之间的相平衡数据进行n 等模拟软件的数据库获取，三是通过各组分之间无限下介绍的相关研究体系虽与本文研究体系有所差异，借鉴。0]等人通过构建四种芳烃萃取剂、7 种正构烷烃、6 种 25 个组分的相平衡数据库，关联计算出 NRTL、活度系数模型的模型参数，并应用到从汽油当中分离

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本文编号：2721045