离子液体用于油中酚类化合物萃取分离的研究
从煤焦油和煤液化油中分离提取酚类化合具有重要的经济、环保和社会效益。针对目前油/酚分离过程中存在的强碱、强酸消耗量大，污染严重等问题，本课题拟采用环境友好的离子液体作为分离介质，通过筛选的离子液体，提高离子液体对酚的溶解能力，而且油和离子液体几乎不互溶。溶解了酚的离子液体通过简单蒸馏或萃取的方法，将酚和离子液体分开，从而得到酚类物质，同时脱除酚后的离子液体可以循环使用。该过程不使用强酸和强碱，没有大量废水产生，过程环境友好。本文的主要目的在于探究该类离子液体用于酚油分离过程的关键问题，如：研究离子液体和酚类物质之间的作用力；测定油/酚/离子液体的相平衡；探索含酚离子液体中酚的回收和离子液体的再生方法等。从理论上认识离子液体和酚类之间相互作用的本质，为设计理想的用于分离酚油混合物的离子液体提供指导思想，从而设计合成出高效的适合于酚油分离的离子液体。 基于此思路，我们开展了大量的工作，总结如下： 1．主要选用了咪唑类离子液体为萃取剂，通过考察温度、相比、离子液体结构等因素的影响，获取了相关的萃取规律。萃取效率对温度较为敏感，温度的增加会降低酚类萃取效率，而对于卤素离子液体，比如[bmim]Cl，萃取分离甲苯苯酚溶液时温度的影响较低，萃取率几乎不随温度变化而变化；离子液体阴离子对萃取效率有显著的影响；萃取效率的高低顺序与离子液体整体的氢键碱性（与羟基形成氢键的能力）排序一致，Cl~-﹥Br~-﹥BF4~-﹥PF_6~-。 2.测定了30℃下甲苯~-苯酚~-[bmim][PF_6]三元两相相平衡数据，发现离子液体在甲苯中的溶解度很小，数量级为105，但随着酚浓度的增加，离子液体的在油相中的含量会显著增加，苯酚在两者之间起共溶剂的作用；萃取后，离子液体相夹带较多的中性油组分，会造成两者之间分离上的困难。 3.考察了两种离子液体的再生方式，即反萃法和氮气气提法，发现[bmim][PF_6]可以通过乙醚反萃酚类的方式加以回收利用，但乙醚很难萃取出[bmim]Cl溶解的酚类物质；[bmim]Cl离子液体可以通过氮气气提的方式实现酚类物质与离子液体的分离。温度显著影响分离效率，升高温度将大大缩短分离时间；回收后的离子液体重复使用4次，萃取效率几乎没有降低。 4.初步探索了离子液体用于真实煤焦油和煤液化油中萃取研究，萃取规律与甲苯~-苯酚模拟油比较类似：温度对离子液体萃取煤焦油及煤液化油中酚类化合物影响很小；一定条件下，当离子液体阳离子相同时，萃取效率[bmim]Cl﹥[bmim]Br；一定条件下，当离子液体阴离子相同时，萃取效率随着离子液体阳离子咪唑环烷基取代基链长增加而降低。
