一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法技术

本发明专利技术涉及煤炭资源领域，提供了一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法。本发明专利技术提供的方法包括以下步骤：将煤解聚物和转运分子混合，转运分子与煤解聚物中的有机酸发生选择性反应，将生成的选择性反应产物从体系中分离，得到选择性反应产物；将选择性反应产物中的转运分子和有机酸分解，得到有机酸；所述转运分子包括醇类物质和/或金属盐。本发明专利技术通过转运分子和特定有机酸的相互作用，使得本发明专利技术能够从煤解聚物中选择性分离出特定的有机酸。本发明专利技术提供的方法无需使用大量挥发性有机溶剂，避免了环境污染；同时本发明专利技术在整个分离过程中，操作温度低于200℃，避免了高能耗；另外本发明专利技术提供的分离方法简单，容易实施。

A method of transport and separation of organic acids from coal depolymer

【技术实现步骤摘要】
一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法
本专利技术涉及煤炭资源领域，尤其涉及一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法。
技术介绍
煤炭是我国重要的碳资源，在我国的能源结构中占据最重要的位置。目前，煤炭的主要利用方式是为燃烧提供能量，同时煤炭也是重要的碳资源，通过气化、热解、液化等转化途径，煤炭可为人类提供丰富的碳基材料或化工产品。以褐煤为代表的低变质煤(低阶煤)是我国重要的煤炭资源，内蒙古自治区是国内褐煤的主要分布地区，目前已探明储量超过3000亿吨，占中国褐煤总储量的80％以上。低阶煤作为燃料直接燃烧利用存在不适宜长距离运输、利用效率低、污染大等缺点；因此，对低变质煤而言，开发其非能源利用途径具有重要意义。对低变质煤进行化学解聚，将煤转化为可溶性的小分子物质，进而获取高附加值化学品是一条有前景的利用途径。在煤解聚物中，含有丰富的脂肪酸、芳香酸、酚类物质以及一些分子量相对较大的可溶性未知物等，其中小分子有机酸是煤衍生高附加值化学品。煤解聚物的一个显著特点是：解聚物体系复杂，限制了解聚物的进一步利用。因此，褐煤氧化解聚产物犹如化学品的“宝库”，蕴含着众多高附加值化学品或功能分子，但是如何从煤解聚物中分离出特定的化学物质，仍需要不断研究。
技术实现思路
本专利技术提供了一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法，本专利技术提供的方法能够从煤解聚物中分离出特定种类的有机酸，且方法简单，容易实施。本专利技术提供了一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法，包括以下步骤：(1)将煤解聚物和转运分子混合，转运分子与煤解聚物中的有机酸发生选择性反应，将生成的选择性反应产物从体系中分离，得到选择性反应产物；(2)将步骤(1)选择性反应产物进行分解，使转运分子和有机酸分离，得到有机酸；所述转运分子包括醇类物质和/或金属盐。优选的，所述有机酸包括草酸、琥珀酸、苯甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、苯四酸、苯五酸和苯六酸中的一种或多种。优选的，所述醇类物质包括甲醇、乙醇、丁醇和醇类聚合物中的一种或多种；所述金属盐包括铜盐、钙盐、稀土盐、铁盐、锰盐、锡盐、铬盐、钴盐、铝盐和镁盐中的一种或多种。优选的，所述金属盐包括醋酸铜、硝酸钕、氯化钙和氯化锰中的一种或多种。优选的，当所述转运分子为醇类物质时，从煤解聚物中转运分离有机酸的方法包括以下步骤：(a)将煤解聚物和醇类物质混合，在催化剂作用下，进行酯化反应，然后将酯化反应生成的有机酸酯从反应体系中分离，得到有机酸酯；(b)将得到的有机酸酯进行水解反应，得到有机酸。优选的，所述步骤(a)中的催化剂为酸性树脂催化剂，所述酯化反应的温度为20～200℃，时间为3～24h。优选的，所述步骤(a)中将有机酸酯分离的方法包括：酯化反应完成后，将酯化反应体系离心除去固体催化剂，上清液进行旋蒸除去醇类物质，得到浓缩液；将所述浓缩液与水混合后调节pH值至碱性，得到混合液；对所述混合液进行萃取，得到有机酸酯和水相；所述水相中含有未被酯化的有机酸。优选的，当所述转运分子为金属盐时，从煤解聚物中转运分离有机酸的方法包括以下步骤：(a’)将煤解聚物和金属盐在溶剂中进行配位反应，然后将配位反应生成的有机酸-金属配位中间体从反应体系中分离，得到有机酸-金属配位中间体；(b’)将所述有机酸-金属配位中间体进行分解，得到有机酸。优选的，所述步骤(a’)中金属盐与煤解聚物的质量比为0.1～10:1，配位反应的温度为20～100℃，时间为2～5h。优选的，所述步骤(b’)中分解在酸性溶液或碱性溶液中进行，所述酸性溶液的pH值为1～3；所述碱性溶液的pH值为10～12。本专利技术提供了一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法，包括以下步骤：将煤解聚物和转运分子混合，转运分子与煤解聚物中的有机酸发生选择性反应，将生成的选择性反应产物从体系中分离，得到选择性反应产物；将选择性反应产物中的转运分子和有机酸分离，得到有机酸；所述转运分子包括醇类物质和/或金属盐。本专利技术提供了一种从煤解聚物中分离出有机酸的新方法，本专利技术提供的方法通过转运分子和有机酸的相互作用，使得本专利技术能够从煤解聚物中选择性分离出有机酸。本专利技术提供的分离方法能够从煤解聚物中分离出草酸、琥珀酸、苯甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、苯四酸、苯五酸和苯六酸等高附加值有机酸，且转运分子可以循环使用；另外本专利技术提供的分离方法简单，容易实施，且最终分离得到的有机酸收率较高。附图说明图1为本专利技术采用转运分子分离煤解聚物中有机酸的流程图；图2为本专利技术分别以醇类物质和金属盐为转运分子分离有机酸的流程图；图3为本专利技术实施例1步骤(4)萃取得到的有机相的HPLC谱图；图4为本专利技术实施例1步骤(4)萃取得到的水相的HPLC谱图；图5为本专利技术实施例2的反应流程图；图6为本专利技术实施例2步骤(1)煤解聚物水溶液的HPLC谱图；图7为本专利技术实施例2步骤(3)得到的有机酸的HPLC谱图；图8为本专利技术实施例3步骤(1)中煤解聚物水溶液的HPLC谱图；图9为本专利技术实施例3步骤(3)中有机酸的HPLC谱图；图10为本专利技术实施例3步骤(2)中钕分离剩余液的HPLC谱图；图11为本专利技术实施例4步骤(1)中煤解聚物水溶液的HPLC谱图；图12为本专利技术实施例4步骤(3)中有机酸的HPLC谱图；图13为本专利技术实施例4步骤(2)中钙分离剩余液的HPLC谱图；图14为本专利技术实施例5步骤(1)中煤解聚物水溶液的HPLC谱图；图15为本专利技术实施例5步骤(3)中有机酸的的HPLC谱图；图16为本专利技术实施例5步骤(2)中锰分离剩余液的HPLC谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法，包括以下步骤：(1)将煤解聚物和转运分子混合，转运分子与煤解聚物中的有机酸发生选择性反应，将生成的选择性反应产物从体系中分离，得到选择性反应产物；(2)将步骤(1)选择性反应产物进行分解，使转运分子和有机酸分离，得到有机酸；所述转运分子包括醇类物质和/或金属盐。在本专利技术中，所述方法分离得到的有机酸优选包括草酸、琥珀酸、苯甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、苯四酸、苯五酸和苯六酸中的一种或多种。本专利技术将煤解聚物和转运分子混合，转运分子与煤解聚物中的有机酸发生选择性反应，将生成的选择性反应产物从体系中分离，得到选择性反应产物。在本专利技术中，所述煤解聚物中的煤优选包括褐煤、无烟煤、烟煤、次烟煤、长焰煤、焦煤和贫煤中的一种或多种。在本专利技术中，所述煤解聚物优选为煤解聚物水溶液，在本专利技术的实施例中，所述煤解聚物水溶液中的解聚物优选包括碱氧氧化解聚物、钌离子催化氧化解聚物、酸催化解聚物、Fe3+-H2SO4催化解聚物、双氧水氧化解聚物和偏钒酸钠催化氧化解聚物中的一种或多种。在本专利技术中，所述转运分子包括醇类物质或金属盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法，包括以下步骤：/n(1)将煤解聚物和转运分子混合，转运分子与煤解聚物中的有机酸发生选择性反应，将生成的选择性反应产物从体系中分离，得到选择性反应产物；/n(2)将步骤(1)所述选择性反应产物进行分解，使转运分子和有机酸分离，得到有机酸；/n所述转运分子包括醇类物质和/或金属盐。/n

【技术特征摘要】
1.一种从煤解聚物中转运分离有机酸的方法，包括以下步骤：
(1)将煤解聚物和转运分子混合，转运分子与煤解聚物中的有机酸发生选择性反应，将生成的选择性反应产物从体系中分离，得到选择性反应产物；
(2)将步骤(1)所述选择性反应产物进行分解，使转运分子和有机酸分离，得到有机酸；
所述转运分子包括醇类物质和/或金属盐。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机酸包括草酸、琥珀酸、苯甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、苯四酸、苯五酸和苯六酸中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醇类物质包括甲醇、乙醇、丁醇和醇类聚合物中的一种或多种；所述金属盐包括铜盐、钙盐、稀土盐、铁盐、锰盐、锡盐、铬盐、钴盐、铝盐和镁盐中的一种或多种。


4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述金属盐包括醋酸铜、硝酸钕、氯化钙和氯化锰中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述转运分子为醇类物质时，从煤解聚物中转运分离有机酸的方法包括以下步骤：
(a)将煤解聚物和醇类物质混合，在催化剂作用下，进行酯化反应，然后将酯化反应生成的有机酸酯从反应体系中分离，得到有机酸酯；
(b)将得到的有机酸酯进行水解反应，得到有机酸。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周华从，郝建秀，刘全生，韩利民，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙;15