本文選題：油砂　切入點：離子液體結(jié)構(gòu)　出處：《天津大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：石油等化石能源的消耗量與日俱增,尤其美國近幾年的頁巖氣革命極大地改變了世界能源結(jié)構(gòu)格局,油砂、頁巖氣等非常規(guī)能源的開發(fā)勢在必行。油砂儲量豐富,但因傳統(tǒng)的熱堿水洗法耗水量大、尾礦水難處理,急需開發(fā)新型分離工藝。近幾年有學(xué)者使用離子液體輔助溶劑油砂分離瀝青,其優(yōu)勢突出,但系統(tǒng)研究不同類型離子液體對萃取效果的影響還是空白。本文研究了在甲苯和丙酮/正庚烷復(fù)合溶劑兩種溶劑在萃取瀝青時,不同操作條件對固體顆粒夾帶的影響。通過對瀝青進行紅外光譜分析,發(fā)現(xiàn)在離心轉(zhuǎn)速為7000rpm以下時,甲苯萃取所得瀝青中SiO2及高嶺土吸收峰明顯,而丙酮/正庚烷復(fù)合溶劑當離心轉(zhuǎn)速大約300rpm時,都未發(fā)現(xiàn)SiO2及高齡土吸收峰。采用6種1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、4種1-烷基咪唑四氟硼酸鹽、2種1-烷基-2,3二甲基咪唑四氟硼酸鹽、2種咪唑型三氟甲磺酸鹽和2種吡啶型四氟硼酸鹽輔助丙酮/正庚烷復(fù)合溶劑和甲苯萃取油砂中瀝青。結(jié)果表明,在用1-烷基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽輔助兩種溶劑萃取瀝青時,萃取率總體隨一取代位上碳鏈長度增長而降低,另外實驗結(jié)果顯示,吡啶或者咪唑環(huán)上一取代位為正己基時,萃取率都低于單純用丙酮/正庚烷對照實驗組。6種離子液體輔助甲苯萃取時,在紅外光譜下,未見SiO2等固體顆粒的吸收峰,說明在輔助甲苯萃取瀝青過程中,ILs能有效的減少固體顆粒的夾帶。使用的2種三氟甲磺酸鹽離子液體在輔助分離時都會進入到瀝青相中,污染離子液體,因此,在選取離子液體輔助溶劑萃取瀝青時,需慎重選擇陰離子為三氟甲磺酸的離子液體。得到一種離子液體[EIM][BF4]在輔助丙酮/正庚烷復(fù)合溶劑萃取瀝青時,其其萃取率提高程度最大約為13%,且通過四組分分析發(fā)現(xiàn),其主要是通過提高瀝青質(zhì)的萃取效率實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明,不同種類離子液體萃取輔助丙酮/正庚烷萃取所得瀝青,其四組分分布不同,對比于僅用丙酮/正庚烷復(fù)合溶劑萃取所得瀝青,[C6IM][BF4]輔助丙酮/正庚烷萃取所得瀝青中,芳香份含量增加約10%,而膠質(zhì)含量降低10%。通過原子力顯微鏡測試不同液相環(huán)境下SiO2和瀝青之間相互作用,發(fā)現(xiàn)與0.1mM KCl水溶液比較,離子液體具有有效降低兩者之間相互作用力的作用。
[Abstract]:The consumption of fossil energy such as petroleum is increasing day by day, especially the shale gas revolution in the United States in recent years has greatly changed the world energy structure, oil sand, shale gas and other unconventional energy development is imperative.Oil sand is rich in reserves, but it is urgent to develop a new separation process because of the large water consumption of traditional hot alkali water washing method and the difficulty in treating tailings.In recent years, some scholars have used ionic liquid auxiliary solvent oil sand to separate asphalt, but the systematic study on the influence of different kinds of ionic liquids on the extraction effect is still blank.In this paper, the effects of different operating conditions on the entrainment of solid particles in toluene and acetone / n-heptane complex solvents in the extraction of asphalt have been studied.By infrared spectrum analysis, it was found that the absorption peaks of SiO2 and kaolin in pitch extracted by toluene were obvious when the centrifugal speed was below 7000rpm, while the compound solvent of acetone and n-heptane was about 300rpm at centrifugal speed.No absorption peaks of SiO2 and aged soil were found.Six kinds of 1-alkyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborborate and four kinds of 1-alkyl imidazolium tetrafluoroborborate two kinds of 1-alkyl-2-dimethyl imidazolium tetrafluoroborborate and two kinds of pyridine tetrafluoroborborate were used to assist with trifluoromethyl sulfonate and two kinds of pyridine tetrafluoroborborate.Ketone / n-heptane solvent and toluene were used to extract bitumen from oil sand.The results show that the extraction rate decreases with the increase of the length of carbon chain in one substitution position when the bitumen is extracted with 1-alkyl -3 methylimidazolium tetrafluoroborate, and the experimental results show that the extraction rate decreases with the increase of the length of carbon chain.When the substitution position of pyridine or imidazole ring is n-hexyl, the extraction rate is lower than that of acetone / n-heptane control group. There is no absorption peak of solid particles such as SiO2 in infrared spectra.It shows that ILs can effectively reduce the entrainment of solid particles in the process of auxiliary toluene extraction of asphalt.The two kinds of trifluoromethylsulfonate ionic liquids used in this paper will enter into the bitumen phase when they are separated by auxiliary separation, which will pollute the ionic liquids. Therefore, when selecting the ionic liquids as the auxiliary solvent to extract the bitumen,The anions should be carefully selected as ionic liquids of trifluoromethyl sulfonic acid.A kind of ionic liquid [EIM] [BF4] was obtained when the acetone / n-heptane compound solvent was used to extract bitumen, the maximum extraction efficiency was about 13%, and it was found by four-component analysis that it was mainly achieved by improving the extraction efficiency of asphaltene.The experimental results show that the four components of bitumen obtained by different ionic liquid extraction assisted acetone / n-heptane extraction have different distribution.Compared with the asphalt extracted only with acetone / n-heptane solvent, [C6IM] [BF4] assisted acetone / n-heptane extraction asphalt, the aromatic content increased about 10%, while the colloid content decreased by 10%.Atomic force microscopy (AFM) was used to measure the interaction between SiO2 and bitumen in different liquid phase environments. It was found that ionic liquids could effectively reduce the interaction forces between SiO2 and bitumen in comparison with 0.1mM KCl aqueous solution.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE624;TQ413.2

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;里昂國際溶劑萃取會議[J];有色金屬(冶煉部分);1975年08期

2 ;溶劑萃取及其應(yīng)用(二)[J];鹽湖科技資料;1976年Z2期

3 鄒愉;濕冶的溶劑萃取[J];有色冶煉;1978年05期

4 周忠華;;80年國際溶劑萃取會議簡介[J];湖南冶金;1980年03期

5 郭逢輝;;溶劑萃取及應(yīng)用[J];新疆礦冶;1980年02期

6 山口浩二;劉鵬吉;;溶劑萃取法制取金屬銦[J];湖南冶金;1981年01期

7 楊佼庸;;銅的溶劑萃取[J];國外金屬礦選礦;1982年08期

8 馬榮駿;;錫和銻的溶劑萃取[J];云南冶金;1982年05期

9 葉蕓;復(fù)合式混澄器—溶劑萃取設(shè)備的一個新發(fā)展[J];有色冶煉;1983年07期

10 范正;朱屯;;英國溶劑萃取科研工作概況[J];化工冶金;1984年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 樸香蘭;朱慎林;;低沸點溶劑萃取處理含多種酚廢水的研究[A];中國化學(xué)會第七屆水處理化學(xué)大會暨學(xué)術(shù)研討會會議論文集[C];2004年

2 趙景紅;周延生;劉文民;徐媛;關(guān)亞風;;在線微池加壓溶劑萃取-氣相色譜聯(lián)用測定大氣細粒子中的多環(huán)芳烴[A];第十五次全國色譜學(xué)術(shù)報告會文集（上冊）[C];2005年

3 樂善堂;陳曉蘋;陳曉東;李平;湯又文;;萃取銅的研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集（下卷）[C];2006年

4 丁華杰;牛雁寧;徐巖冰;楊維凡;袁雙貴;;~(233)Pa溶劑萃取行為的研究[A];第七屆全國核化學(xué)與放射化學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2005年

5 丁華杰;牛雁寧;秦芝;徐巖冰;楊維凡;袁雙貴;;多種萃取劑溶劑萃取Pa(V)的比較[A];首屆核化學(xué)與放射化學(xué)青年學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2006年

6 熊朝梅;江祖成;胡斌;;協(xié)同溶劑萃取ETV-ICP-MS測定環(huán)境試樣中的超痕量稀土元素[A];第四屆海峽兩岸分析化學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

7 牛雁寧;丁華杰;徐巖冰;楊維凡;袁雙貴;;用Aliquat 336溶劑萃取~(233)Pa[A];第七屆全國核化學(xué)與放射化學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2005年

8 丁華杰;秦芝;吳曉雷;楊維凡;張麗娜;白靜;范芳麗;;Pa(Ⅴ)溶劑萃取研究[A];中國化學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會現(xiàn)代核化學(xué)與放射化學(xué)分會場論文集[C];2008年

9 王蕾;殷甲楠;樊麗華;;熱萃取法制備無灰煤[A];2012冀蘇魯皖贛五省金屬（冶金）學(xué)會第十六屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

10 彭華;王維思;王媛媛;王晶晶;;壓力溶劑萃取/固相萃取柱凈化/HPLC法測定固體廢物中多環(huán)芳烴研究[A];2013中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第八卷）[C];2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張堅強;離子液體強化溶劑萃取油砂瀝青工藝優(yōu)化及機理研究[D];天津大學(xué);2014年

2 王梟;溶劑萃取改質(zhì)稠油實驗研究及其相關(guān)理論模型分析[D];東北石油大學(xué);2016年

3 殷文濤;離子液體結(jié)構(gòu)對輔助溶劑萃取油砂瀝青影響規(guī)律的研究[D];天津大學(xué);2015年

4 焦琳娟;一滴溶劑萃取分析有機氯農(nóng)藥殘留的方法研究[D];華中師范大學(xué);2004年

5 孫盈;含鉬廢水中鉬的溶劑萃取分離研究[D];吉林大學(xué);2009年

6 劉晶晶;廢汽油發(fā)動機油溶劑萃取—絮凝復(fù)合再生技術(shù)研究[D];機械科學(xué)研究總院;2012年

7 王飛;煤的溶劑萃取產(chǎn)物孔隙結(jié)構(gòu)特性及級分組成表征[D];重慶大學(xué);2003年

8 周延生;加壓溶劑萃取與氣相色譜在線聯(lián)用裝置的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2004年

9 王高升;溶劑萃取熱動力學(xué)及萃取劑的反向膠束性質(zhì)研究[D];曲阜師范大學(xué);2006年

10 陳艷;鉑、銥的溶劑萃取分離研究[D];昆明理工大學(xué);2007年

，

本文編號：1704569