石油化学作业

**中环烷酸的分离方法。

一、前言。**中的羧酸包括脂肪酸和环烷酸，其中以环烷酸为主。环烷酸是一类带环状烃基的羧酸的总称，其相对分子质量差别较大。

环烷酸的基本结构有两种：一种是羧基直接与环相连，另一种是羧基通过少于4个的ch2与环相连。环烷酸在石蜡基**中的含量较少，一般存在于中间基和环烷基**中。

它主要分布在**200~ 420℃馏分中，**中的环烷酸在加工过程中对设备腐蚀严重，释放到水中的环烷酸因为具有良好的表面活性及水溶性，会污染环境，毒害生物。环烷酸是精细化工的重要原料，它的某些金属盐类可作油漆涂料的催干剂、合成橡胶的催化剂、润滑油的添加剂、木材防腐剂等，还能合成一系列精细化工产品如咪唑啉缓蚀剂、洗涤剂、杀虫剂、增塑剂等。环烷酸是一种带有特殊气味的粘性液体，臭味主要由酸中的酚类及硫化物杂质所致。

随着分子量增加，颜色由无色逐渐变为淡黄色至棕褐色。沸点在250 - 350℃范围内；易溶于烃类及大多数有机溶剂，不溶于水( <50ml)。环烷酸与脂肪酸的性质相似，具有饱和羧酸的一切性质。

酸性介于苯酚和甲酚之间，电离常数为10- 5～10–6。环烷酸对铅、锌等金属有腐蚀作用。

二、主要分离方法及优缺点。

目前，环烷酸的分离工艺主要有碱洗法、吸附分离法、溶剂萃取法等。2. 1碱洗工艺。

碱洗法是最早使用的分离方法。此方法采用苛性碱的稀水溶液与油充分接触，使环烷酸与碱反应生成水溶性的皂而进入水相，靠密度差或者电场实现分离。分离出的水溶液用硫酸酸化使环烷酸游离出来。

经水洗、干燥得到粗酸。该工艺的优点是：投资少，运行成本低，操作简单；缺点是：

存在环烷酸中性油含量大，污水cod值高，易乳化，给环烷酸的分离带来一定困难，分离效果欠佳。目前有采用改进混合器，增加聚结器以及添加助剂的方法进行改进。2.

2溶剂脱酸工艺。

为了提高环烷酸的分离效率加入不同的溶剂，形成多种脱酸工艺过程：氨-水-甲醇体系、氨-水-异丙醇体系、氨-水-乙醇体系、氨-水-丙酮、氨-氯化钠的饱和溶液、95 %乙醇等，目前此种分离方法大多基于馏分油阶段，而对**脱酸的效果不是十分理想。这种方法的优点是：

基本上不消耗碱、不产生乳化、不产生三废污染。目前这种方法研究的很活跃，有各种不同的溶剂体系被开发出来。

2.3吸附分离工艺。

吸附分离法主要包括天然铝土矿吸附分离法、离子交换树脂吸附分离法、沸石吸附分离法及硅胶吸附分离法等。此法优点是：可以直接得到高品质的石油酸，脱酸率和石油酸的**率均很高，且该法各环节的工艺也比较成熟。

缺点是：无论采用天然无机吸附剂还是人工合成吸附剂吸附分离环烷酸，都需要建立一整套吸附、脱附及溶剂**装置，整个工艺流程相当庞大、复杂，分离出的环烷酸酸值不太高，效果不佳。由于吸附过程本身的特点，该方法不能用于高粘度、高酸值、高密度的馏分油及稠油。

随着我国**的不断开采，稠油含量逐渐增加，其密度、粘度和酸值也随之升高，该法的进一步开发受到限制。2.4利用某些金属氧化物或过渡金属盐络合物分离的方法。

该法是一种较新的分离方法，它采用某些金属氧化物及氢化滑石为添加剂，可从液态原料烃中分离出95%以上的环烷酸。实验方法是在80~120℃的温度下，采用过渡金属盐络合物将**及馏分油中的环烷酸及含硫、氮、氧化合物分离出来，然后再脱除其它杂质，得到环烷酸。该法的优点是：

酸含量高，化学药剂少，无污染，能耗低；缺点是：该法分离出的物质成分复杂，继续脱除杂质得到环烷酸的工艺繁琐，专为得到环烷酸时较少使用。2.

5溶剂抽提工艺。

根据相似相溶原理，利用石油酸与烃类极性的差别，可选择适当的溶剂抽提馏分油中的石油酸。有人曾提出采用糠醛萃取柴油馏分中的石油酸，但实践证明这类萃取剂的**比较困难，该法的优点是：溶剂萃取法可有效地脱去油中石油酸，提高油品精制深度。

缺点是：若将这类方法应用于馏分油脱酸，可能会出现下列问题1、溶剂及其**的成本高昂；2、多数入选溶对油中的芳烃尤其是多环芳烃也具有相当的溶解性，彩响石油酸纯度和油品收率，特别是对于重质馏分油，大分子的石油酸与烃类的性质差异缩小，给抽提剂的选择带来较大困难，因此，寻找选择性好、价廉、沸点较低的溶剂(或混合溶剂)是这种技术能否取得实用的关键。2.

6膜分离工艺。

膜分离技术是利用膜截留大分子的环烷酸而让其他小分子的溶剂通过，通常用于抽提脱酸后与甲醇、乙醇等小分子极性溶剂分离，采用的膜有聚乙烯，聚丙烯和蜡酸纤维素等。该技术的突出特点是分离效率高、能耗低、无污染、过程简单，便于与其他过程耦合等。

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