一种用于分离费-托合成油中间馏分的双层固相萃取柱及其应用制造技术

本公开涉及一种用于分离费

【技术实现步骤摘要】
一种用于分离费-托合成油中间馏分的双层固相萃取柱及其应用


[0001]本公开涉及费-托合成技术产物分离领域，具体地，涉及一种用于分离费-托合成油中间馏分的双层固相萃取柱及其应用。

技术介绍

[0002]费-托合成技术是将煤等转化成高质量清洁燃料油和化学品的重要技术，费-托合成反应是一个复杂的过程，产物种类繁复，包含饱和烃、烯烃、芳烃和含氧化合物等各种有机化合物。确定各烃组分以及含氧化合物的含量及组成不仅对产品的质量控制和工艺的优化调整十分必要，同时可为工艺参数的调整、合算物料平衡及生产高附加值产品提供数据支持。
[0003]现有方法多对费-托合成油的某一类组分进行分析表征，而且主要针对化合物种类和组成较为简单的低温费-托合成油。多采用气相色谱法如GC-FID、GC-MS、GC-OFID对费-托合成油进行分析表征。樊改仙等(柱色谱/气相色谱分析Fischer-Tropsch合成液相产物[J].分析化学,2007,35(8):1092-1098.)使用粗孔硅胶将低温费-托合成油分为烃类和含氧化合物，在使用二甲亚砜洗脱细孔硅胶将烃类分为烷烃和烯烃，使用GC-FID定性定量出正构烷烃、正构烯烃和正构醇。
[0004]顾晟燊使用萃取法与GC-MS相结合的方式，对低温费-托合成油中的含氧化合物进行了定性分析和粗略的定量分析(气相色谱法测定费-托合成油中的含氧化合物[J].现代化工,2016,36(7):197-200.)。硅胶做固定相的柱色谱法分离烷烃和烯烃效果差，萃取法样品处理量大，仅能将含氧化合物萃取出来，也不能将烷烃和烯烃分离。目前方法虽然能给出费-托合成油的某一类化合物的单体含量，主要是针对正构结构的化合物，如正构烷烃、正构烯烃、正构醇，而且分析耗时较长。
[0005]牛鲁娜(一种分离柴油中不同烃组分的固相萃取柱及应用方法.CN104749298B[P],2016)开发了一种分离催化裂化柴油和焦化柴油中不同烃类组分的固相萃取法。由于催化裂化柴油和焦化柴油中烯烃含量相对较低，此方法并没有涉及含氧化合物的分离，对费-托合成油中存在饱和烃、烯烃、芳烃，还有大量的含氧化合物的多组分分离，并不适用。
[0006]低温费-托合成油的产品结构单一，高温费-托柴油相对于低温费-托柴油含有更多的异构烃和烯烃，此外，还含有20～30％的芳烃，更适用于加工获得优质清洁柴油。现有技术中缺乏快速分析费-托合成油的组成的方法，导致在现有生产过程中无法及时调整费-托合成的工艺条件和改变产品结构。

技术实现思路

[0007]本公开为了准确高效的实现费-托合成油中间馏分中各组分的分离及含量测定，提供了一种用于分离费-托合成油中间馏分的双层固相萃取柱及其应用。
[0008]为了实现上述目的，本公开提供一种用于分离费-托合成油中间馏分的双层固相
萃取柱，所述固相萃取柱包括可拆卸连通的上层柱体和下层柱体，所述上层柱体的顶部设有进料口，所述下层柱体的底部设有出料口；
[0009]所述下层柱体中装填有第二固定相，所述第二固定相为经水处理的负载银离子的硅胶，以所述第二固定相的总重量为基准，所述第二固定相含有3～10重量％的水、1～10重量％的水溶性银盐以及80～96重量％的第二硅胶；
[0010]或者，所述第二固定相为负载银离子的氧化铝，以所述第二固定相的总重量为基准，所述第二固定相含有1～10重量％的水溶性银盐以及90～99重量％的第二氧化铝。
[0011]可选地，所述上层柱体中装填有第一固定相，所述第一固定相含有第一硅胶和第一氧化铝；
[0012]所述双层固相萃取柱中，所述第一固定相和所述第二固定相的重量比为(0.5～1.5)：1，优选为(0.9～1.2)：1；
[0013]所述第一固定相通过如下步骤制备得到：将第一硅胶原料于100～200℃下干燥3～10小时，得到第一硅胶；将第一氧化铝原料于300～500℃下焙烧3～6小时，得到第一氧化铝；将所述第一硅胶和所述第一氧化铝按(70～100)：(30～0)的重量比进行混合，得到所述第一固定相。
[0014]可选地，所述第一固定相和所述第二固定相中：所述第一硅胶和所述第二硅胶的比表面积各自独立地为400～750m2/g，优选为500～650m2/g，孔体积各自独立地为0.35～0.9mL/g，优选为0.35～0.5mL/g；所述第一氧化铝和所述第二氧化铝各自独立地为中性氧化铝，所述第一氧化铝和所述第二氧化铝的比表面积各自独立地为100～250m2/g，优选为120～200m2/g，孔体积各自独立地为0.1～0.8mL/g，优选为0.2～0.6mL/g。
[0015]可选地，所述经水处理的负载银离子的硅胶通过如下步骤制备得到：将第二硅胶原料在100～200℃下，干燥3～6小时，得到第二硅胶；将所述第二硅胶加入到银盐的水溶液中，搅拌均匀后静置0～10小时，然后在100～200℃干燥3～6小时，得到负载银离子的硅胶；向所述负载银离子的硅胶中加入去离子水混合均匀，得到所述经水处理的负载银离子的硅胶；其中所述银盐的溶液为硝酸银溶液；
[0016]所述负载银离子的氧化铝通过如下步骤制备得到：将第二氧化铝原料在300～500℃下焙烧3～6小时，得到第二氧化铝；将所述第二氧化铝加入到银盐的溶液中，搅拌均匀后静置0～10小时，然后在100～200℃干燥3～6小时，得到负载银离子的氧化铝；其中所述银盐的溶液为硝酸银溶液。
[0017]本公开第二方面提供一种费-托合成油中间馏分的分离方法，所述分离方法包括：
[0018](a)向本公开第一方面所述的双层固相萃取柱的所述上层柱体中加入所述费-托合成油中间馏分，使用第一溶剂冲洗相互连接的所述上层柱体和所述下层柱体，得到饱和烃的第一溶液；
[0019](b)使所述上层柱体和所述下层柱体分离，并使用所述第一溶剂对步骤(a)所得的下层柱体进行冲洗，得到饱和烃的第二溶液；
[0020](c)使用第二溶剂对步骤(b)所得的下层柱体进行冲洗，得到烯烃的溶液；
[0021](d)使用第三溶剂对步骤(a)所得的上层柱体进行冲洗，得到芳烃的溶液；
[0022](e)使用第四溶剂对步骤(d)所得的上层柱体进行冲洗，得到含氧化合物的溶液；其中所述第一溶剂、第二溶剂的极性依次递增；所述第一溶剂、第三溶剂和所述第四溶剂的
极性依次递增。
[0023]可选地，所述分离方法还包括：将所述饱和烃的第一溶液和所述饱和烃的第二溶液混合得到饱和烃的溶液；
[0024]将所述饱和烃的溶液、所述烯烃的溶液、所述芳烃的溶液和所述含氧化合物的溶液分别进行蒸发浓缩，得到饱和烃组分、烯烃组分、芳烃组分和含氧化合物组分。
[0025]可选地，所述费-托合成油中间馏分的初馏点为120～170℃，终馏点为300～370℃；
[0026]所述费-托合成油中间馏分和所述上层柱体中所述第一固定相的重量比为1：(5～30)。
[0027]可选地，相对于1体积份的所述费本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分离费-托合成油中间馏分的双层固相萃取柱，所述固相萃取柱包括可拆卸连通的上层柱体和下层柱体，所述上层柱体的顶部设有进料口，所述下层柱体的底部设有出料口；所述下层柱体中装填有第二固定相，所述第二固定相为经水处理的负载银离子的硅胶，以所述第二固定相的总重量为基准，所述第二固定相含有3～10重量％的水、1～10重量％的水溶性银盐以及80～96重量％的第二硅胶；或者，所述第二固定相为负载银离子的氧化铝，以所述第二固定相的总重量为基准，所述第二固定相含有1～10重量％的水溶性银盐以及90～99重量％的第二氧化铝。2.根据权利要求1所述的双层固相萃取柱，其中，所述上层柱体中装填有第一固定相，所述第一固定相含有第一硅胶和第一氧化铝；所述双层固相萃取柱中，所述第一固定相和所述第二固定相的重量比为(0.5～1.5)：1，优选为(0.9～1.2)：1；所述第一固定相通过如下步骤制备得到：将第一硅胶原料于100～200℃下干燥3～10小时，得到第一硅胶；将第一氧化铝原料于300～500℃下焙烧3～6小时，得到第一氧化铝；将所述第一硅胶和所述第一氧化铝按(70～100)：(30～0)的重量比进行混合，得到所述第一固定相。3.根据权利要求2所述的双层固相萃取柱，其中，所述第一固定相和所述第二固定相中：所述第一硅胶和所述第二硅胶的比表面积各自独立地为400～750m2/g，优选为500～650m2/g，孔体积各自独立地为0.35～0.9mL/g，优选为0.35～0.5mL/g；所述第一氧化铝和所述第二氧化铝各自独立地为中性氧化铝，所述第一氧化铝和所述第二氧化铝的比表面积各自独立地为100～250m2/g，优选为120～200m2/g，孔体积各自独立地为0.1～0.8mL/g，优选为0.2～0.6mL/g。4.根据权利要求1所述的双层固相萃取柱，其中，所述经水处理的负载银离子的硅胶通过如下步骤制备得到：将第二硅胶原料在100～200℃下，干燥3～6小时，得到第二硅胶；将所述第二硅胶加入到银盐的溶液中，搅拌均匀后静置0～10小时，然后在100～200℃干燥3～6小时，得到负载银离子的硅胶；向所述负载银离子的硅胶中加入去离子水混合均匀，得到所述经水处理的负载银离子的硅胶；其中所述银盐的溶液为硝酸银溶液；所述负载银离子的氧化铝通过如下步骤制备得到：将第二氧化铝原料在300～500℃下焙烧3～6小时，得到第二氧化铝；将所述第二氧化铝加入到银盐的溶液中，搅拌均匀后静置0～10小时，然后在100～200℃干燥3～6小时，得到所述负载银离子的氧化铝；其中所述银盐的溶液为硝酸银溶液。5.一种费-托合成油中间馏分的分离方法，所述分离方法包括：(a)向权利要求1～4中任意一项所述的双层固相萃取柱的所述上层柱体中加入所述费-托合成油中间馏分，使用第一溶剂冲洗相互连接的所述上层柱体和所述下层柱体，得到饱和烃的第一溶液；(b)使所述上层柱体和所述下层柱体分离，并使用所述第一溶剂对步骤(a)所得的下层柱体进行冲洗，得到饱和烃的第二溶液；(c)使用第二溶剂对步骤(b)所得的下层柱体进行冲洗，得到烯烃的溶液；(d)使用第三溶剂对步骤(a)所得的上层柱体进行冲洗，得到芳烃的溶液；
(e)使用第四溶剂对步骤(d)所得的上层柱体进行冲洗，得到含氧化合物的溶液；其中所述第一溶剂、第二溶剂的极性依次递增；所述第一溶剂、第三溶剂和所述第四溶剂的极性依次递增。6.根据权利要求5所述的分离方法，其中，所述分离方法还包括：将所述饱和烃的第一溶液和所述饱和烃的第二溶液混合得到饱和烃的溶液；将所述饱和烃的溶液、所述烯烃的溶液、所述芳烃的溶液和所述含氧化合物的溶液分别进行蒸发浓缩，得到饱和烃组分、烯烃组分、芳烃组分和含氧化合物组分。7.根据权利要求5所述的分离方法，其中，所述费-托合成油中间馏分的初馏点为120～170℃，终馏点为300～370℃；所述费-托合成油中间馏分和所述上层柱体中所述第一固定相的重量比为1：(5～30)。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明星，刘泽龙，宋春侠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：