环烷酸及其对稀土元素萃取的研究(Ⅰ)——某些环烷酸的性质及萃取剂的选择

一、引言环烷酸是带有环烷烃链的羧酸,是石油的天然组份。自六十年代开始,环烷酸已被用作为分离提取有色金属的萃取剂。嗣后,开始了用环烷酸对稀土元素萃取的研究。环烷酸是一种优良的萃取剂。它的特点是来源丰富,成本便宜,萃取容量大,萃取易于控制,化学稳定性好。我国有丰富的石油资源,因此,对环烷酸作深入的研究,开拓它在稀有元素上的应用,研究它的萃取化学问题就显得很重要。     

镧与镨钕的环烷酸萃取分离

前言以环烷酸为萃取剂分离稀土元素,十余年来有很大进展,但用于稀土之间的分离工作发表的不多;1974年以来国内成功地用它分离了钇和非钇稀土;至于对非钇稀土之间的分离未见报导。在环烷酸萃取体系中,相邻轻稀土的分离因数,以镧与铈之间较大,β_(Ce/La)2.2～2.4。我们曾研究了镧铈镨钕混合氯化物(RECl_3=0.51M)——1.8M环烷酸(氨化率48％)煤油溶液萃取体系中轻稀土的分配,测得β_(Ce/La)～2.5,β_(Pr/Ce)～1.2,β_(Nd/Pr)～1.3表明环烷酸适用于轻稀土、特别是无铈轻稀土中镧的分离。工业级环烷酸作为萃取剂有易乳化的缺点,目前均加入异味较重的C_9—C_(11)混合醇或辛醇破乳,同时也要求提供防止乳化的其它方法。为了考察环烷酸萃取分离轻稀土的性能,本文用经过纯化的一定馏份环烷酸(以煤油为稀释剂)在氨化率45％时不使用其它添加剂,在单级萃取平衡的基础上,对镧镨钕     

环烷酸的分离与精制工艺

对环烷酸的分离和精制工艺进行了详细的阐述,环烷酸的分离包括碱洗,溶剂脱酸,精制工艺脱色、脱臭、脱除中性油、脱除脂肪酸,并对最新的二氧化碳萃取工艺作了介绍。文章最后对环烷酸盐的应用及发展方向作了展望。     

皂化氯代环烷酸萃取体系的合成实验

通过对环烷酸经由环烷酰氯、氯代环烷酰氯、氯代环烷酸合成及氯代环烷酸与异辛醇、磺化煤油混合再皂化四个过程合成皂化氯代环烷酸萃取体系,并由红外光谱测试分析合成过程中的中间产物、最终产物有机相的基团吸收频率变化。结果表明该合成方法可以实现对皂化氯代环烷酸萃取体系的成功合成。     

巯基环烷酸对稀土■钕钐萃取性能的初步研究

环烷酸作为一种萃取剂,以其价廉、资源丰富并能萃取多种金属,越来越受到人们的重视.但环烷酸是一类有机弱酸,作为工业萃取剂还存在萃取能力较弱,在微酸性介质中萃取金属容易出现乳化现象等缺点.在我国湿法冶金工业迅速发展的今天,对环烷酸的萃取性能进行改造的工作便具有很大意义.环烷酸的卤代衍生物用干Cu、Co、Ni及稀土元素的萃取已见报道.环烷酸的巯基衍生物作为稀土萃取剂尚未见文献.本文就巯基环烷酸对稀土(钅兰)、钕、钐、的萃取性能作了初步研究.发现其萃取能力比精制环烷酸较强,应用酸度范围较广,并能避免乳化,是一种有广阔应用前景的稀土萃取剂.     

环烷酸及其对稀土元素萃取的研究(Ⅱ)——轻稀土元素的系统分离及高纯氧化镧的制备

在文献[1]中曾指出,环烷酸是一种优良的工业萃取剂。在盐酸体系中,轻稀土元素之间的萃取能力差异大一些,可进行彼此间的分离,制得各个单一稀土元素。目前,单一轻稀土元素一般是通过氧化还原法、萃取法和离子交换法制得的。工艺较复杂,难以进行连续、大规模的生产,劳动强度也大。我们试图用环烷酸作萃取剂,对由镧、铈、镨、钕组成的混合轻稀土组分,作系统的萃取分离,以获得一定纯度的各个单一稀土元素。近年来,北京大学徐光宪教授在L.Alders萃取串级理论的基础上,提出了萃取最优化方程。本工作按照萃取最优化方程,设计并进行了串级试验,取得了良好的结果。     

P-350和TBP对环烷酸萃取(钅兰)钕铁钙性铜能的影响

本文结合生产的情况,研究了P-350和TBP对环烷酸萃取(钅兰)钕铁钙铜性能的影响。作为添加剂P-350或TBP都可以代替C_7—C_9混合醇。在实验条件下,环烷酸—P350和环烷酸—TBP萃取体系的正协萃或负协萃效应都不太显著。并对所观察协萃现象的原因和在分离上的应用进行了讨论。     

环烷酸—TBP系分离提纯La_2O_3的研究

采用环烷酸—TBP体系对混合稀土中的La进行分离提纯。测定了La、Ce、Y、Pr、Gd、Nd的pH_(1/2)值,以及,并据此设计出分馏萃取流程。经试验,确定用20级萃取和10级洗涤,所得La_2O_3产品的纯度可达99.95％,收率为97％。环烷酸—TBP体系具有无臭、分层快、粘度小、成本低等优点,可用来代替常用的P_(350)、P_(507),作为分离提纯La的萃取剂。     

辽河原油直馏柴油馏分中羧酸含量和结构的探讨

采用醇碱水溶液萃取方法分离出辽河油直馏柴油馏分中的石油羧酸(主要为环烷酸)，采用重量法测出的分离效率不低于90％；用色谱、色谱质谱联用、红外光仪器分析手段对石油羧酸的化学结构进行了较详细的研究，发现了该馏分中石油羧酸在组成和结构方面的一些特征。     

渤海原油环烷酸分布与组成结构

对渤海PL19-3原油环烷酸分离提纯后,采用红外光谱、元素分析、气相色谱-质谱等手段对环烷酸组成结构及分布进行分析.结果表明:渤海PL19-3原油中石油酸不仅存在于柴油馏分中,在减压蜡油中仍然有较高含量;环烷酸主要是以一环、二环、三环为主,芳环含量较低,并随馏分变重结构趋于复杂.     

用溶剂萃取法精制粗环烷酸

用溶剂萃取法在较低温度下精制粗环烷酸．对酸值１４０ｍｇＫＯＨ／ｇ及含油３０．１％的辽河粗环烷酸进行精制后，酸值可达１９０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上，酸回收率及纯度均可达到９０％以上，精制过程中无三废排放，这是精环烷酸脱油精制的一种经济、有效的方法．     

石油中的环烷酸及其脱除与精制工艺

简要介绍了环烷酸的来源及用途，通过对环烷酸腐蚀特点的阐述，指出了对原油或馏分油进行脱酸的重要性，并对石油中环烷酸的脱除及其精制工艺进行了综述。     

双子表面活性剂与原油组分相互作用研究

针对五里湾油田长6油藏地层水和脱水原油特征,双子表面活性剂A2可以实现超低界面张力。为了探索双子表面活性剂与原油组分间的构效关系,采用原油柱色谱分离方法对原油各组分进行了分离,获知了原油的基本组成;并对双子表面活性剂A2与原油各组分之间的界面张力进行了测定。结果表明,该表活剂在0.5~0.02%的浓度范围内均具有高的界面活性,可以令原油实现超低界面张力,证实了原油中非烃组分对超低界面张力的产生具有至关重要的作用;即双子表活剂与非烃组分之间存在协同效应。     

石油磺酸盐与聚丙烯酰胺的配伍性研究

用相态实验方法研究了助剂ＮＰＣ－７、环烷基油和石蜡基油等对石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ与部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）配伍性的影响,并初步考察了体系与原油间界面张力的变化情况。实验结果表明,助剂ＮＰＣ－７和环烷基油可以有效地改善石油磺酸盐ＫＰＳ－ＯＪ２Ｗ和ＨＰＡＭ的配伍性,但与环烷基油的加入量有关。环烷基油对体系与原油间界面张力的影响不大,而助剂ＮＰＣ－７使体系与原油间的界面张力提高了约一个数量级     

高纯环烷酸的制备

提出了一种由粗环酸精制为高纯环烷酸的工业化新工艺.粗环烷酸经氢氧化钠皂化、水份及油品分离脱石皂化物、酸化、减压蒸馏等制备而得高纯环烷酸,酸含量可达98%,酸值回收率可达90%以上.在500t/a高纯环烷酸工业生产装置上,考察了温度、真空度等因素对制备的影响,并进行了简略的经济分析.该工艺已先后向国内7家单位进行了转让和生产,并正在获得较显著的经济效益和社会效益.图1,表6,参6.     

环烷酸的精制及其系列产品的开发研究

报道了以炼油厂的碱渣废液为原料，进行碱化、酸化，并以除去中性油的粗环烷酸进行减压精馏制备精环烷酸；同时，介绍了用粗环烷酸直接皂化与硝酸钴、硫酸铜进行复分解反应，制备环烷酸钴和环烷酸铜的合成方法及其工艺流程；讨论了皂化程度、反应温度、pH值等工艺参数对产品质量的影响；对于制备其它环烷酸盐具有一定的指导意义。     

脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂的研究

加注缓蚀剂可以缓解原油中存在的环烷酸对炼油设备系统和管线的腐蚀破坏。合成脂肪酸氨基酰胺高温缓蚀剂,采用失重法测定缓蚀剂的缓蚀率。温度和原油酸度对缓蚀率有一定影响。     

蒙脱土对胜利原油油水界面性质及油水分离的影响

用室内实验的方法研究了蒙脱土对胜利原油油水界面性质及油水分离的影响。结果表明,当蒙脱土吸附了原油中的界面活性组分后容易聚集到油水界面上参与界面膜的形成,使界面膜强度显著增加,且膜强度有随蒙脱土浓度的增大而增大的趋势。蒙脱土对原油中界面活性组分的吸附使得蒙脱土可与原油模拟油的油滴间形成OMA结构,其zeta电位明显高于蒙脱土及油滴的zeta电位。蒙脱土的水化作用使得OMA结构中夹带了较多的水,这种夹带的水随OMA结构一起上浮到乳状液的上层浓相中,使得O/W型乳状液的稳定性增强,导致油水分离更加困难。     

环烷酸的生物降解技术

环烷酸具有来源广、毒性强、难降解等特点,是油砂热碱蒸汽提炼沥青产生的尾矿废水中的主要毒性物质。由于其很高的质量浓度（40～120mg／L）和复杂的环状及侧链结构,传统的理化降解如热解、臭氧氧化、催化氧化等处理方法具有很多弊端。生物降解技术由于其降解效率的高效性而且不会产生二次污染产物而被认为是最有前途的环烷酸污染治理技术。本文分类探讨了微生物降解具有不同碳原子数、环数和侧链分支程度的环烷酸的机理和效率,对影响环烷酸生物降解效率的微生物菌属、酶的活性、环烷酸种类和浓度以及微生态条件等因素进行了分析,得出不同微生物降解环烷酸的最适环境条件。植物修复不但能够改善景观,还可以和微生物联合作用,从而大大提高环烷酸的降解效率,因此降解环烷酸高效菌株的筛选培育、植物一微生物联合修复成为今后处理尾矿废水中环烷酸的研究重点。     

高酸值原油脱酸剂技术的实验研究

针对馏分油脱酸技术不能解决高酸值原油蒸馏过程的设备腐蚀问题,采用脱酸剂技术对高酸值原油脱酸进行实验研究。与馏分油碱洗脱酸工艺相比较,该技术可以缓解或消除石油酸对炼油设备的腐蚀;具有剂油比小、烧碱用量少、不乳化和污水排放量小等特点;有较好的脱酸效果和适应性,脱酸率达到95%;酸值为2.07 mgKOH/g的高酸值原油脱酸后,进行蒸馏切割,所得180～350 ℃馏分油的酸度<10 mgKOH/100 ml,直馏柴油不必再进行脱酸精制。提出采用原油电脱盐工艺和脱酸技术相结合的新工艺,可利用现有的工艺设备,技改费用少,易开发应用。