煤氣化副產物中低級酚的分析與分離研究.pdf

1、本文在綜述粗酚的來源、用途及市場、粗酚分離精制技術及研究現狀基礎上，以煤氣化過程中產生的粗酚為研究對象，通過對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，獲得粗酚中低級酚含量約66％，說明粗酚分離具有重要的經濟價值和社會意義，可實現煤化工降本增效，符合國家產業(yè)政策。
　　首先，根據粗酚體系組成特點設計了雙塔精餾分離工藝，并搭建了粗酚預處理裝置（1＃塔）和苯酚與甲酚

2、分離裝置（2＃塔），同時進行了物料衡算、理論塔板數測定和回流比 R對產品質量的影響考察。結果表明，2＃塔理論塔板數為14塊；塔頂溫度約95℃，壓力約18kPa的條件下，當R=5～7時，可回收約75%、純度高達99.8%的苯酚；塔釜溫度約160℃，壓力約18kPa條件下，當R=9～10時，獲得甲酚含量87%的產品，回收率約為57%。
　　然后，以來自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，采用單因素實驗考察了主要工藝參數對尿素絡合法分離3-甲基苯酚的純度及回收率的影響。結果表明，在 n(尿素): n(3-甲基苯酚)=1.43:1，V(溶劑)：V(混酚)=3.5:1，絡合反應溫度為90℃、時間60 min和終止析出溫度為-15℃、時間100 min條件下，3-甲基苯酚回收率約為55%，純度達97%以上。通過 FT-IR譜圖分析絡合物中存在分子間氫鍵 O-H…O=C。在此基礎上，采用B3LY/6-311++G（3d

4、f,2p）水平對C7H7O-H…CO(NH2)2體系進行幾何優(yōu)化與頻率計算獲得絡合物穩(wěn)定構型并進行了自然鍵軌道分析。結果表明：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，證實酚羥基和尿素羰基間存在較強的氫鍵。氫鍵鍵長分別為0.1780 nm和0.1892 nm；靜電荷轉移量分別為0.031e和0.011e。
　　最后，本文采用溴化鈣絡合法調節(jié)尿素絡合法獲得的濾液中3