[发明专利]煤液化油中碱性氮化合物的分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤制油煤化工领域，尤其是涉及一种煤液化油中碱性氮化合物的分离方法。

背景技术

煤炭直接液化作为可以部分缓解我国石油资源供需矛盾的一项高效洁净煤技术，目前已经进入商业示范运营阶段。采用煤直接液化工艺生产的粗产品煤液化油中含有一定量的含氮化合物，这其中相当一部分是碱性氮化合物。而煤液化油进一步加氢精制生产柴油燃料时，碱性氮化合物是造成催化剂失活的主要因素之一。为掌握催化剂失活机理，需要对碱性氮化合物组分作结构分析；从煤液化油中提纯和转化具有高附加值的含氮类化合物以进一步提升煤液化技术的经济性时，也需要对煤液化油中的含氮化合物组成作详细的分析。

但是，煤液化油组分除了一定量的含氮化合物外，还含有大量的烃类物质及含硫、含氧化合物等，为尽可能准确的分析出煤液化油中的碱性氮化合物，通常需要对其进行前处理，提取浓缩出液化油中的碱性氮化合物，然后再对提取物作详细的组分分析。然而，现有技术中的煤液化油中碱性氮化合物的分离方法，存在着碱性氮化合物分离不完全，提取物中杂质含量多，导致碱性氮化合物组分分析结果不准确的问题。

发明内容

本发明提供了一种煤液化油中碱性氮化合物的分离方法，以解决煤液化油中碱性氮化合物分离不完全，提取物中杂质含量多，导致碱性氮化合物组分分析结果不准确的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种煤液化油中碱性氮化合物的分离方法。该分离方法包括以下步骤：酸洗步骤：将煤液化油与酸性溶液混合并震荡，静置分层，分离得到水相溶液；有机溶剂萃取步骤：将水相溶液的PH值调至8～10，冷却后加入有机溶剂，混合并震荡，静置分层，分离得到富集有碱性氮化合物的有机相溶液。

进一步地，酸洗步骤中的酸性溶液是质量浓度为10wt%～36wt%的硫酸或盐酸；煤液化油与酸性溶液的质量比为2：1～10：1。

进一步地，酸洗步骤中的酸性溶液是质量浓度为10wt%的硫酸或盐酸；煤液化油与酸性溶液的质量比为2：1～6：1。

进一步地，酸洗步骤中，混合并震荡的时间为10～30分钟，静置分层的时间为10～30分钟。

进一步地，有机溶剂萃取步骤中通过向水相溶液中加入氢氧化钠和/或氢氧化钾将水相溶液的PH值调至8～10。

进一步地，有机溶剂萃取步骤中加入的有机溶剂与水相溶液的体积比为1:2～1:1。

进一步地，有机溶剂是二氯甲烷。

进一步地，在有机溶剂萃取步骤中，混合并震荡的时间为10～30分钟，静置分层的时间为10～30分钟。

进一步地，酸洗步骤重复进行1～4次，将收集到的水相溶液合并，然后进行有机溶剂萃取步骤；有机溶剂萃取步骤重复进行1～4次，将收集到的有机相溶液合并，得到富集碱性氮化合物的有机相溶液。

应用本发明的煤液化油中碱性氮化合物的分离方法，采用酸洗加有机溶剂萃取法，对煤液化油中的碱性氮化合物进行处理，达到了煤液化油中碱性氮化合物分离选择性好、分离度高、提取彻底的效果，并且得到的有机相溶液可直接用于碱性氮化合物进样分析。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

本发明中所说的“煤液化油”是指煤在高温高压条件下，通过催化加氢作用生成的液体燃料及其加氢改质产品。

根据本发明一种典型的实施方式，提供一种煤液化油中碱性氮化合物的分离方法。该分离方法包括以下步骤：酸洗步骤：将煤液化油与酸性溶液混合并震荡，静置分层，分离得到水相溶液；有机溶剂萃取步骤：将水相溶液的PH值调至8～10，冷却后加入有机溶剂，混合并震荡，静置分层，分离得到富集有碱性氮化合物的有机相溶液。

由于碱性氮化合物具有弱碱性，可以与酸发生反应而从煤液化油中转移到酸性溶液中，而煤液化油中的烃类物质不会与酸发生反应因此采溶液来分离煤液化油中的碱性氮化合物选择性好、分离度高。

在静置分层并分离得到水相溶液后，通过在水相溶液中加入过量的碱，将pH值调节至8.0～10.0，完全中和掉水相溶液中的酸，重新得到弱碱性的氮化合物；由于酸碱中和会放出一定的热量，将水相冷却至室温后，再加入有机溶剂进行萃取；由于碱性氮化合物在有机溶剂中的溶解度更大，所以经过萃取可以将绝大部分的碱性氮化合物转移到有机相溶液中，静置分层，分离出有机相溶液，即可得到富集有碱性氮化合物的有机相溶液。这样得到的溶解于有机溶剂的碱性氮化合物可直接进样进行后续分析，由于消除了杂质组分干扰，分析的准确度高。