離子液體結(jié)構(gòu)對(duì)輔助溶劑萃取油砂瀝青影響規(guī)律的研究.pdf

1、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(shì)在必行。油砂儲(chǔ)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(shì)突出，但系統(tǒng)研究不同類型離子液體對(duì)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(shí)，不同操作條件對(duì)固體顆粒夾帶的影響。通過對(duì)瀝青進(jìn)行紅

2、外光譜分析，發(fā)現(xiàn)在離心轉(zhuǎn)速為7000rpm以下時(shí)，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(dāng)離心轉(zhuǎn)速大約300rpm時(shí)，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

3、助兩種溶劑萃取瀝青時(shí)，萃取率總體隨一取代位上碳鏈長度增長而降低，另外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，吡啶或者咪唑環(huán)上一取代位為正己基時(shí)，萃取率都低于單純用丙酮/正庚烷對(duì)照實(shí)驗(yàn)組。6種離子液體輔助甲苯萃取時(shí)，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(shí)都會(huì)進(jìn)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(shí)，需慎重選擇陰離子為三氟甲磺

4、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(shí)，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(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)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(duì)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