陕北中低温煤焦油中酚类化合物的分离提纯工艺研究
发布时间：2023-11-11 14:31
陕北拥有丰富的煤炭资源,目前陕北已形成大规模的兰碳生产基地,富产大量的中低温煤焦油,按10%的煤焦油产量,保守估算将有300万吨／年的低温煤焦油副产品。一直以来,陕北中低温煤焦油加工处理的深度不够,或者直接以低廉的价格对外销售；或者直接在工厂里作为高发热量的燃料燃烧,但是过程中产生的废水、废气、废渣严重污染环境,是陕北可持续发展急需解决的问题之一。近年来有将其作为加氢原料进行改质生产燃料油,但是由于其酚含量较高,耗氢量大,且对装置有不良影响。因此对中低温煤焦油进行深加工、提高其附加值、综合利用,在资源的再利用,节能增效,保护环境等方面都具有重大意义。本课题以陕北几家典型的中低温煤焦油为研究对象,试验得到其物性数据,通过分析有针对性进行开发研究；改进碱洗抽提酚工艺,使得有效提高酚抽提率达到98%以上；对抽提得到的酚类化合物采用GC-MS进行分析,得到其酚含量组成；改进粗酚精制的酸洗工艺,得到高含量的粗粉；研究多塔连续精馏分离方案,获得精馏塔工艺参数,通过化工流程模拟软件进行模拟计算,能得到满足要求的产品,并结合设备投资、能耗等指标进行考虑,得到优化工艺流程和参数；能分离得到苯酚、邻甲酚纯...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 本课题的目的、意义
1.2 酚类产品的市场需求分析
1.3 研究思路
1.4 工艺流程简介
第二章 中低温煤焦油物性分析
2.1 实验原料、试剂及仪器
2.2 密度的测定
2.3 粘度的测定
2.4 水分的测定
2.5 甲苯不溶物测定
2.6 灰分的测定
2.7 元素分析
2.8 煤焦油馏程的测定
2.9 本章小结
第三章 中低温煤焦油脱水、蒸馏工艺及酚含量分析
3.1 实验原料及仪器
3.2 煤焦油的脱水
3.3 煤焦油蒸馏
3.4 煤焦油中酚含量测定
3.4.1 煤焦油酚含量分析方法
3.4.2 样品制备及分析
3.4.3 结果分析
3.5 本章小结
第四章 酚抽提、精制工艺研究
4.1 实验原料试剂及仪器
4.2 馏分碱洗抽提酚工艺
4.2.1 碱液洗涤提酚原理
4.2.2 实验方法
4.2.2.1 原料样品准备
4.2.2.2 余油酚含量测定
4.2.2.3 试验结果计算
4.2.3 实验结果及讨论
4.2.3.1 正交实验设计及结果
4.2.3.2 影响因素分析
4.2.4 验证实验
4.2.5 碱洗工艺装置选择
4.3 酚钠液净化
4.4 酚钠分解
4.4.1 实验原理
4.4.2 实验部分
4.4.3 实验结果及讨论
4.4.3.1 正交实验设计及结果
4.4.3.2 影响因素分析
4.4.4 验证实验
4.4.5 酸洗工艺装置的选择
4.5 粗酚精制处理
4.8 本章小结
第五章 酚组成含量的分析
5.1 实验试剂及仪器
5.2 实验部分
5.2.1 气质分析原理
5.2.2 气质联用仪送样要求
5.3 实验方法
5.4 本章小结
第六章 精制粗酚的分离工艺研究
6.1 工艺路线的确定
6.1.1 理论分析
6.1.2 工艺路线介绍
6.2 精馏分离工艺研究
6.2.1 实验原料与仪器设备
6.2.2 精馏实验结果及讨论
6.3 精馏实验的模拟计算
6.3.1 苯酚和邻甲酚精馏分离试验与模拟计算
6.3.2 结合模拟计算结果改进操作条件进行精馏分离
6.4 结合理论分析和模拟计算验证设计并优化分离方案
6.4.1 模拟计算研究必要性
6.4.2 理论分析分离方案的可行性
6.4.3 模拟计算验证
6.5 本章小结
第七章 混酚的分离工艺研究
7.1 实验原料与仪器设备
7.2 间对混酚四种酚的分离
7.2.1 间甲酚的分离
7.2.2 对甲酚的分离精制
7.2.3 分离精制2,6-二甲酚和2-乙基酚
7.3 分离2,4-二甲酚和2,5-二甲酚
7.3.1 熔融结晶简介
7.3.2 实验结果及分析
7.4 本章小结
第八章 脱酚油处理方案
结论与展望
1 研究结论
2 创新点
3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3862728
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 本课题的目的、意义
1.2 酚类产品的市场需求分析
1.3 研究思路
1.4 工艺流程简介
第二章 中低温煤焦油物性分析
2.1 实验原料、试剂及仪器
2.2 密度的测定
2.3 粘度的测定
2.4 水分的测定
2.5 甲苯不溶物测定
2.6 灰分的测定
2.7 元素分析
2.8 煤焦油馏程的测定
2.9 本章小结
第三章 中低温煤焦油脱水、蒸馏工艺及酚含量分析
3.1 实验原料及仪器
3.2 煤焦油的脱水
3.3 煤焦油蒸馏
3.4 煤焦油中酚含量测定
3.4.1 煤焦油酚含量分析方法
3.4.2 样品制备及分析
3.4.3 结果分析
3.5 本章小结
第四章 酚抽提、精制工艺研究
4.1 实验原料试剂及仪器
4.2 馏分碱洗抽提酚工艺
4.2.1 碱液洗涤提酚原理
4.2.2 实验方法
4.2.2.1 原料样品准备
4.2.2.2 余油酚含量测定
4.2.2.3 试验结果计算
4.2.3 实验结果及讨论
4.2.3.1 正交实验设计及结果
4.2.3.2 影响因素分析
4.2.4 验证实验
4.2.5 碱洗工艺装置选择
4.3 酚钠液净化
4.4 酚钠分解
4.4.1 实验原理
4.4.2 实验部分
4.4.3 实验结果及讨论
4.4.3.1 正交实验设计及结果
4.4.3.2 影响因素分析
4.4.4 验证实验
4.4.5 酸洗工艺装置的选择
4.5 粗酚精制处理
4.8 本章小结
第五章 酚组成含量的分析
5.1 实验试剂及仪器
5.2 实验部分
5.2.1 气质分析原理
5.2.2 气质联用仪送样要求
5.3 实验方法
5.4 本章小结
第六章 精制粗酚的分离工艺研究
6.1 工艺路线的确定
6.1.1 理论分析
6.1.2 工艺路线介绍
6.2 精馏分离工艺研究
6.2.1 实验原料与仪器设备
6.2.2 精馏实验结果及讨论
6.3 精馏实验的模拟计算
6.3.1 苯酚和邻甲酚精馏分离试验与模拟计算
6.3.2 结合模拟计算结果改进操作条件进行精馏分离
6.4 结合理论分析和模拟计算验证设计并优化分离方案
6.4.1 模拟计算研究必要性
6.4.2 理论分析分离方案的可行性
6.4.3 模拟计算验证
6.5 本章小结
第七章 混酚的分离工艺研究
7.1 实验原料与仪器设备
7.2 间对混酚四种酚的分离
7.2.1 间甲酚的分离
7.2.2 对甲酚的分离精制
7.2.3 分离精制2,6-二甲酚和2-乙基酚
7.3 分离2,4-二甲酚和2,5-二甲酚
7.3.1 熔融结晶简介
7.3.2 实验结果及分析
7.4 本章小结
第八章 脱酚油处理方案
结论与展望
1 研究结论
2 创新点
3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3862728
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3862728.html
