以CO2為引發(fā)劑的可逆響應(yīng)溶劑制備及在烴類分離中的應(yīng)用.pdf

1、烴類混合物廣泛存在于石油化工領(lǐng)域的各個產(chǎn)品中，重要的化工原料石腦油中就含有大量的芳烴和烷烴組分，對它們進(jìn)行有效的分離是提高裂解工藝效率、實現(xiàn)資源高效利用的重要途徑。萃取是目前分離芳烴/烷烴混合物的常用方法，但溶劑的回收一直是該方法亟需解決的問題之一，而可逆相變萃取分離技術(shù)為解決溶劑回收的難題提供了契機(jī)。
　　可逆溶劑的極性、親疏水性等性質(zhì)在引發(fā)劑作用下會發(fā)生可逆的轉(zhuǎn)變。利用這一性質(zhì)，先用可逆溶劑對產(chǎn)物進(jìn)行萃取，然后加入引發(fā)劑使其與

2、產(chǎn)物發(fā)生相變而分離，可逆溶劑在去除引發(fā)劑后即可回收利用，整個過程不需要蒸餾步驟，大大簡化了溶劑的回收過程。本文在脒基和胍基化合物基礎(chǔ)上，制備了兩種CO2響應(yīng)的可逆溶劑，研究了它們的可逆相變性質(zhì)，并探索了它們在芳烴/烷烴體系分離中的應(yīng)用。
　　采用季銨化反應(yīng)和陰離子交換方法，在脒基化合物DBU基礎(chǔ)上引入OH基團(tuán)，制備了幾種OH可逆溶劑，它們在吸收CO2后極性增加，去除CO2后恢復(fù)至初始狀態(tài)，可與部分烴類組分發(fā)生可逆相變化。選取甲苯/

3、正庚烷為研究體系，建立了可逆相變萃取分離過程，發(fā)現(xiàn)四種可逆溶劑中，[C2DBU]OH的選擇性最高，為4.01。于是以[C2DBU]OH為可逆溶劑，考察了操作條件對溶液分離效果的影響。結(jié)果表明，該萃取過程在通CO2分相后即可達(dá)到平衡;可逆溶劑用量的增加會增大甲苯的選擇性，劑油比為1∶1對相變萃取過程更有利;[C2DBU]OH對甲苯的選擇性隨初始濃度增加而下降，當(dāng)甲苯濃度為20％時，選擇性為5.97;在60℃下加熱1h，可逆溶劑會恢復(fù)至初始

4、狀態(tài)。循環(huán)利用(僅去除CO2)后，[C2DBU]OH對溶液的分離效果較差，而重復(fù)利用10次后，可逆溶劑的選擇性系數(shù)維持在4.3左右。
　　利用酸堿中和反應(yīng)，在DBU和TMG基礎(chǔ)上引入咪唑基團(tuán)，制備了兩種以咪唑類可逆溶劑，在CO2作用下，它們的極性改變，與烴類、酯類物質(zhì)出現(xiàn)可逆相變現(xiàn)象。與[DBU][Im]相比，[TMG][Im]在去除CO2后更容易恢復(fù)至初始狀態(tài)，因此被用作相變分離甲苯/正庚烷溶液的可逆溶劑。考察了操作條件對溶液分