煤低温热解油高效分离及系统集成
发布时间：2023-10-04 02:57
低温热解作为煤炭高效利用的新型途径越来越受到关注,低温热解油作为热解的重要产品与高温热解油有较大的区别,开展低温热解油的利用研究意义重大。本论文针对煤热解油体系,通过结构-物性关系、热力学、新型分离方法、系统集成等方面的研究,建立了煤热解油的结构-物性关联模型、形成了高附加值产品(酚)的绿色分离方法、构建了分离流程,并对系统进行优化集成。主要研究内容如下：(1)针对煤热解油体系中多苯环物质的组成特性,开发了以苯环为基础基团的物性估算方法(苯链法),新增加了苯链基团和取代基团。通过苯链法和传统J-R法沸点、临界性质计算值的平均相对误差比较,验证了苯链法的可靠性。在苯链法得到的临界性质值基础上,使用Riedel和Yamada-Gunn公式对密度进行计算,计算值与文献值吻合较好,平均相对误差在10%以内。在物性估算基础上结合文献数据,建立煤热解油物性数据库,包括单组分物性、共沸物物性及相关物性分析表征方法。(2)开发了两类胺基类新型萃取剂,分别为咪唑类和酰胺类萃取剂,上述物质能与酚形成氢键作用生成不溶于油相的低共熔溶剂(DES)使酚得到分离,脱除率在90%以上。对上述DES相关物性进行系统测...
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 引言
1.2 煤热解油结构-物性研究进展
1.2.1 与其它物性相关联的估算方法
1.2.2 基团贡献法
1.2.3 基于液体状态方程的估算方法
1.2.4 定量结构性质关系法
1.2.5 小结
1.3 煤热解油高附加值化合物分离
1.3.1 分析方法
1.3.2 分离方法
1.3.2.1 精馏
1.3.2.2 结晶
1.3.2.3 超临界流体分离
1.3.2.4 溶剂萃取法
1.3.2.5 络合萃取法
1.3.3 高附加值产品分离
1.3.3.1 酚类物质分离方法
1.3.3.2 吲哚分离方法
1.3.4 小结
1.4 热力学模型及集成
1.4.1 相平衡的测定方法
1.4.2 常用热力学模型
1.4.3 系统集成优化
1.5 本论文的研究意义及内容
2 实验部分
2.1 实验所用试剂及仪器
2.2 模型油配制
2.3 分析方法
2.3.1 分析设备与操作条件
2.3.2 标准曲线的绘制
2.4 本章结论
3 煤热解油物性预测模型
3.1 引言
3.2. 煤热解油热力学预测模型
3.2.1 数据库
3.2.2 新增加官能团
3.2.3 物性计算公式
3.2.4 新基团贡献值
3.3 物性数据预测
3.3.1 沸点和临界性质
3.3.2 密度
3.4 可靠性验证
3.4.1 沸点
3.4.2 临界性质
3.4.2.1 临界温度
3.4.2.2 临界压力
3.4.2.3 临界体积
3.4.3 密度
3.5 煤热解油物性数据库
3.6 本章结论
4 煤低沮热解油中酚的分离
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验过程
4.2.3 分析过程
4.3 咪唑类萃取剂
4.3.1 概念分离过程
4.3.2 咪唑-酚DES物性表征
4.3.2.1 熔点
4.3.2.2 密度
4.3.2.3 黏度
4.3.3 关键影响因素对分离过程的影响
4.3.3.1 取代基
4.3.3.2 摩尔比
4.3.3.3 反应温度
4.3.3.4 反应时间
4.3.4 萃取机理探索
4.3.5 萃取剂回收
4.3.6 小结
4.4 酰胺类萃取剂
4.4.1 烟酰胺-酚DES物性表征
4.4.1.1 熔点
4.4.1.2 密度
4.4.1.3 黏度
4.4.2 萃取机理探索
4.4.3 关键影响因素
4.4.3.1 取代基
4.4.3.2 摩尔比
4.4.3.3 反应温度
4.4.3.4 反应时间
4.4.4 萃取剂回收
4.4.5 小结
4.5 实际油品的应用
4.5.1 高温煤热解油230℃前馏分段
4.5.2 河南佳华化工脱酚油
4.6 萃取过程的放大
4.7 本章结论
5 热力学过程研究及系统集成
5.1 引言
5.2 分离理论
5.3 实验部分
5.3.1 实验试剂
5.3.2 实验设备
5.4 液液相平衡数据测定与关联
5.4.1 液液相平衡数据的测定
5.4.2 相平衡数据关联
5.5 分离过程的优化
5.6 分离过程模拟
5.7 分离过程设计
5.7.1 咪唑类萃取剂分离流程
5.7.2 分离流程-酰胺类萃取剂
5.8 本章结论
6 应用:洗油中吲哚的分离
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 化学试剂
6.2.2 实验及分析过程
6.2.3 分离过程示意图
6.3 萃取剂的选择与优化
6.4 关键影响因素探索
6.4.1 初始浓度
6.4.2 体积比
6.4.3 萃取温度
6.4.4 萃取时间
6.5 萃取机理探索
6.6 离子液体的回收
6.7 过程设计和模拟
6.8 本章结论
7 结论与展望
7.1 本论文的主要结论
7.2 创新点
7.3 展望
符号表
参考文献
附表
个人简历及发表文章目录
致谢
本文编号：3851175
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 引言
1.2 煤热解油结构-物性研究进展
1.2.1 与其它物性相关联的估算方法
1.2.2 基团贡献法
1.2.3 基于液体状态方程的估算方法
1.2.4 定量结构性质关系法
1.2.5 小结
1.3 煤热解油高附加值化合物分离
1.3.1 分析方法
1.3.2 分离方法
1.3.2.1 精馏
1.3.2.2 结晶
1.3.2.3 超临界流体分离
1.3.2.4 溶剂萃取法
1.3.2.5 络合萃取法
1.3.3 高附加值产品分离
1.3.3.1 酚类物质分离方法
1.3.3.2 吲哚分离方法
1.3.4 小结
1.4 热力学模型及集成
1.4.1 相平衡的测定方法
1.4.2 常用热力学模型
1.4.3 系统集成优化
1.5 本论文的研究意义及内容
2 实验部分
2.1 实验所用试剂及仪器
2.2 模型油配制
2.3 分析方法
2.3.1 分析设备与操作条件
2.3.2 标准曲线的绘制
2.4 本章结论
3 煤热解油物性预测模型
3.1 引言
3.2. 煤热解油热力学预测模型
3.2.1 数据库
3.2.2 新增加官能团
3.2.3 物性计算公式
3.2.4 新基团贡献值
3.3 物性数据预测
3.3.1 沸点和临界性质
3.3.2 密度
3.4 可靠性验证
3.4.1 沸点
3.4.2 临界性质
3.4.2.1 临界温度
3.4.2.2 临界压力
3.4.2.3 临界体积
3.4.3 密度
3.5 煤热解油物性数据库
3.6 本章结论
4 煤低沮热解油中酚的分离
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验过程
4.2.3 分析过程
4.3 咪唑类萃取剂
4.3.1 概念分离过程
4.3.2 咪唑-酚DES物性表征
4.3.2.1 熔点
4.3.2.2 密度
4.3.2.3 黏度
4.3.3 关键影响因素对分离过程的影响
4.3.3.1 取代基
4.3.3.2 摩尔比
4.3.3.3 反应温度
4.3.3.4 反应时间
4.3.4 萃取机理探索
4.3.5 萃取剂回收
4.3.6 小结
4.4 酰胺类萃取剂
4.4.1 烟酰胺-酚DES物性表征
4.4.1.1 熔点
4.4.1.2 密度
4.4.1.3 黏度
4.4.2 萃取机理探索
4.4.3 关键影响因素
4.4.3.1 取代基
4.4.3.2 摩尔比
4.4.3.3 反应温度
4.4.3.4 反应时间
4.4.4 萃取剂回收
4.4.5 小结
4.5 实际油品的应用
4.5.1 高温煤热解油230℃前馏分段
4.5.2 河南佳华化工脱酚油
4.6 萃取过程的放大
4.7 本章结论
5 热力学过程研究及系统集成
5.1 引言
5.2 分离理论
5.3 实验部分
5.3.1 实验试剂
5.3.2 实验设备
5.4 液液相平衡数据测定与关联
5.4.1 液液相平衡数据的测定
5.4.2 相平衡数据关联
5.5 分离过程的优化
5.6 分离过程模拟
5.7 分离过程设计
5.7.1 咪唑类萃取剂分离流程
5.7.2 分离流程-酰胺类萃取剂
5.8 本章结论
6 应用:洗油中吲哚的分离
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 化学试剂
6.2.2 实验及分析过程
6.2.3 分离过程示意图
6.3 萃取剂的选择与优化
6.4 关键影响因素探索
6.4.1 初始浓度
6.4.2 体积比
6.4.3 萃取温度
6.4.4 萃取时间
6.5 萃取机理探索
6.6 离子液体的回收
6.7 过程设计和模拟
6.8 本章结论
7 结论与展望
7.1 本论文的主要结论
7.2 创新点
7.3 展望
符号表
参考文献
附表
个人简历及发表文章目录
致谢
本文编号：3851175
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