中低温煤焦油中酚类化合物的柱层析分离.pdf

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1、第6期(总第169期)煤化工No．6(TotalNo．169)2013年l2月CoalChemicalIndDec．2013中低温煤焦油中酚类化合物的柱层析分离王汝成，王宁波，王明峰，霍鹏举，王永娟，孙鸣，马晓迅z(1．陕西延长石油(集团)有限责任公司碳氢高效利用技术研究中心，陕西西安710075；2．西北大学，陕西西安710069)摘要以陕北中低温煤焦油重油170℃～240℃馏分酚油为原料，考察硅胶柱层析对酚类化合物的分离效果。按照洗脱剂极性从小到大次序，依次使用11种洗脱剂进行洗脱，将洗脱出的溶液进行GC／MS分析，结果表明：硅胶柱层析在各

2、种洗脱剂的洗脱下，分别得到了从高级酚到低级酚的酚类化合物分布，在正庚烷与乙酸乙酯(10：1)混合溶剂、正庚烷与乙酸乙酯(1：1)混合溶剂洗脱下，均得到了低级酚的混合物；在正庚烷与乙酸乙酯(1：10)混合溶剂洗脱下，得到了苯酚单一的化合物。通过实验分析可知，柱层析分离方法是中低温煤焦油中酚类化合物分离的有效途径之一。关键词中低温煤焦油，柱层析，酚类化合物，GC／MS文章编号：1005—9598(2013)一06—0053—04中图分类号：TQ523文献标识码：A加值的化学品。引言针对中低温煤焦油中酚类化合物的分离，笔者已经做了相关的研究n，本文以

3、之前研究分离得到的陕北地区煤炭资源丰富，煤种以富含挥发分的低重油170℃～240℃馏分酚油为代表，考察硅胶柱层变质长焰煤、不黏煤和弱黏煤为主n]，当地形成的内析对酚油中酚类化合物的分离效果，探索一种有效分热式直立干馏炉工艺，每天要生产数千吨中低温煤焦离煤焦油中酚类化合物的方法。油娩]。中低温煤焦油作为兰炭生产的主要副产品，含有丰富的长链烷烃和烯烃、多烷基芳烃和酚类化合物1实验等，其中酚类质量分数高达20％～30％∞]。长期以来，陕北中低温煤焦油基本不做加工而直接外销，价格低1．1原料廉，或直接作为燃料油低价值利用。目前，陕北地区相实验原料为陕北

4、府谷某兰炭厂焦油澄清池水中继出现了煤焦油全馏分加氢和延迟焦化改质后加氢重油经过蒸馏、碱洗抽提后所得到的170℃～240℃等煤焦油利用途径，但在过程机理、工艺等方面，还存馏分酚油_8]，样品处理量为1g。在一些问题有待解决。1．2实验方法煤焦油中的酚类物质对加氢油品而言是一种有1．2．1硅胶的准备害物质，它能使加氢油品残炭量增加、味臭、变色、具按样品与硅胶质量比1：100的比例(本文中涉及有腐蚀性及燃烧情况差等[4-53。同时，酚类化合物又是比例均为质量比)，准备100g硅胶。硅胶视密度约为重要的化工原料，在合成纤维、工程塑料、农药、医药、0．4

5、g／mL，因此，直接用大烧杯量取250mL硅胶。硅胶炸药、增塑剂、防腐剂、香料及染料中间体等方面有着的活化方法：在恒温干燥箱中i10℃活化3h。广泛的用途【6]。因此，从中低温煤焦油中提取酚类化i．2．2填柱过程合物，既有利于保证加氢油品的品质，又能获得高附首先在洗净干燥的层析柱筛板上，加少许石英砂。收稿日期：2013一O8—27作者简介：王汝成(1985一)，男，陕西西安，工程师，硕士，2008年本科毕业于西北大学生物化工专业，主要从事煤清洁转化利用方面的工作，E-mail：wrc327@126．com。54一煤化工2013年第6期在烧杯中倒

6、入250mL活化后的硅胶，用量筒量取300mL＼正庚烷于烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀。另外，量取200mL正庚烷，缓缓沿层析柱壁倒人层析柱中。打开层析柱下斗H．面的活塞，让柱中溶剂以一定的速度往下流动，用锥形瓶收集溶剂。将硅胶、正庚烷悬浊液沿着漏斗，在边加保留时间／min边搅拌的情况下，缓慢、均匀地倒入层析柱中，用橡皮图1正庚烷洗脱液总离子流色谱图塞轻轻敲打层析柱的下部，使硅胶装填紧密。1．2．3上样方法表1正庚烷洗脱液检测组分酚油样品量为1g，采用干法上样。用50mL二氯编号化合物名称保留时间／min甲烷溶解样品，加入3g的硅胶，搅拌均匀，将溶剂

7、蒸5邻乙基苯酚11．225干。填装好的柱子上部留一段溶剂层(3cm～4em)，将11三甲基苯酚13．183吸附了样品的硅胶慢慢倒进去，震动柱子或再加一些12邻丙基苯酚13．658溶剂，把粘在壁上的硅胶洗下。最后在吸附了样品的15三甲基苯酚14．023硅胶上面，铺上少量石英砂，关闭层析柱活塞。21甲基异丙基苯酚15．8271．2．4冲柱过程29甲基茚酚19．159按洗脱剂极性大小依次洗脱，根据层析柱中色注：不同保留时间、相同名称的化合物互为同分异物带移动情况，更换洗脱剂。洗脱剂按极性从小到大体，其余同此。依次为：正庚烷、正庚烷与乙酸乙酯(100：

8、1)混合溶2．2正庚烷与乙酸乙酯(100：1)混合溶剂洗脱剂、正庚烷与乙酸乙酯(50：1)混合溶剂、正庚烷与图2为正庚烷与乙酸乙酯(100：1)混合溶