[发明专利]一种用季氨基双阳离子液体萃取分离油酚混合物中酚类化合物的方法

说明书

本发明提供了一种用季氨基双阳离子液体萃取分离油酚混合物中酚类化合物的方法，该方法包括：向油酚混合物中加入一定量季氨基双阳离子液体萃取剂，在一定温度下搅拌，油酚混合物中的酚类化合物与季氨基双阳离子液体萃取剂形成低共熔溶剂，与油相分相，实现油酚混合物中酚类化合物的分离；通过分液的方法，分离出低共熔溶剂，然后向低共熔溶剂中加入反萃取剂，季氨基双阳离子液体萃取剂以固体形式析出，过滤分离得到季氨基双阳离子液体萃取剂并重复使用；反萃取剂中的酚类化合物采用蒸馏的方法回收，反萃取剂重复使用。本方法所使用的季氨基双阳离子液体萃取剂环境友好，热稳定性好，不溶于油相，萃取率高，而且可以重复使用。

技术领域

本发明涉及一种用季氨基双阳离子液体萃取分离油酚混合物中酚类化合物的方法。

背景技术

酚类化合物是指芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的化合物，是芳烃的含羟基衍生物。常见的酚类化合物主要有苯酚，甲酚，二甲酚等。酚类化合物是一种重要的化工中间体，广泛应用于合成纤维、工程塑料、杀虫剂、医药、炸药等领域，有很高的商业价值。酚类化合物主要来源于煤直接液化油，煤焦油，生物质热解油。从这些油混合物中提取酚类化合物已被认为是对这些油进一步提炼或应用的重要步骤。在工业上广泛应用的分离酚类化合物方法是化学碱洗法，该方法需要大量的氢氧化钠溶液与酚类化合物形成酚钠盐。然后，再利用强酸来与苯酚钠反应，得到并回收酚类化合物。这个方法的缺点是使用大量的强碱和酸，不仅增加了萃取成本，而且很容易导致设备的腐蚀。此外，由于酚类化合物在水中的溶解度大，产生大量含酚废水，处理难度大，可能对环境造成严重污染。因此，开发一种不使用水相、不使用碱或酸的新萃取方法是很有必要的。

为了解决上述问题，Hou等[Y.C.Hou,Y.H.Ren,W.Peng,S.H.Ren,W.Z.Wu.Separation of phenols from oil using imidazolium-based ionicliquids.Ind.Eng.Chem.Res.,2013,52:18071-18075]提出用1-丁基-3- 甲基咪唑氯盐等一系列离子液体萃取分离酚类化合物，萃取率可达 99.9％，但是这种离子液体性质不稳定，150℃即分解[C.P.Fredlake, J.M.Crosthwaite,D.G.Hert,S.N.V.K.Aki,J.F.Brennecke. Thermophysical property of imidazolium-based ionicliquids.J.Chem. Eng.Data.,2004,49:954-964]。Meng等[H.Meng,C.T.Ge,N.N.Ren,W.Y.Ma,Y.Z.Lu,C.X.Li.Complex extraction of phenol and cresol from model coaltar with polyols,ethanol amines,and ionic liquids thereof.Ind. Eng.Chem.Res.,2014,53:355-362]用多元醇和乙醇胺类离子液体萃取酚类化合物也取得了很好的效果，但是该课题组同时发现这类萃取剂不但热不稳定，易分解；同时这类萃取剂部分溶于油相和反萃取剂 (浓度高达1000ppm)，容易污染油相，损失萃取剂，使分离过程变得更复杂。同时Gao等[J.J.Gao,Y.F.Dai,W.Y.Ma,H.H.Xu,C.X.Li. Efficient separation of phenolfrom oil by acid-base complexing adsorption.Chem.Eng.J.,2015,281:749-758]发现有些咪唑萃取剂也容易溶于油相。因此，寻找一种热力学性质稳定，不溶于油相的萃取剂极为重要。