石蜡在四种溶剂中溶解度及其绿色溶剂脱蜡研究

摘要

本文对石蜡在α-蒎烯、碳酸二甲酯、丁酮和甲苯中的固液相平衡进行了研究，采用热力学模型关联石蜡在四种溶剂中的固液溶解度，为含蜡原料油的溶剂脱蜡过程提供了基础热力学数据，并探讨了碳酸二甲酯、α-蒎烯两种绿色溶剂脱蜡的可行性。主要研究内容如下:
　　(1)采用激光监测技术判断平衡点由动态法测定了常压下、283K～321K温度范围内石蜡在α-蒎烯、碳酸二甲酯、丁酮和甲苯四种溶剂中的溶解度数据。结果表明，石蜡在所选溶剂中的溶解度均随温度增加而增大，在相同温度下石蜡在四种溶剂中溶解度由大到小的顺序为:α-蒎烯＞甲苯＞丁酮＞碳酸二甲酯。石蜡在α-蒎烯中的溶解度与在甲苯中的溶解度相近，在碳酸二甲酯中的溶解度与在丁酮中的溶解度相近。
　　(2)采用Wilson、NRTL、λh方程和简化模型的二参数、三参数方程关联了石蜡在α-蒎烯、碳酸二甲酯、丁酮和甲苯中的溶解度数据，各模型关联石蜡-α-蒎烯体系的平均相对误差分别为6.34％、11.49％、0.53％、1.05％和0.50％，关联石蜡-碳酸二甲酯体系的平均相对误差分别为81.53％、236.72％、2.11％、2.22％和2.13％，关联石蜡-丁酮体系的平均相对误差分别为9.40％、12.96％、2.76％、1.28％和1.05％，关联石蜡-甲苯体系的平均相对误差分别为0.61％、2.04％、0.71％、0.79％和0.59％。由此可见，对于石蜡-α-蒎烯体系，Wilson、λh方程和简化模型的二参数、三参数方程关联结果较好，NRTL关联误差较大;对于石蜡-碳酸二甲酯体系，λh方程和简化模型的二参数、三参数方程关联结果较好，Wilson、NRTL方程不适用于关联;对于石蜡-丁酮体系，λh方程和简化模型的二参数、三参数方程关联结果好于Wilson、NRTL方程;对于石蜡-甲苯体系，五个方程均能较好的关联实验数据。
　　(3)采用碳酸二甲酯-甲苯混合溶剂进行溶剂脱蜡研究，通过单因素和正交实验考察了影响脱蜡的因素，获得最佳工艺条件为:脱蜡温度5.0℃、溶剂组成比7ο3、稀释比5∶1，在该工艺条件下石蜡的收率为53.2％。
　　(4)采用碳酸二甲酯-α-蒎烯混合溶剂进行溶剂脱蜡研究，通过单因素和正交实验考察了影响脱蜡的因素，获得最佳工艺条件为:脱蜡温度2.5℃、溶剂组成比3∶7、稀释比5∶1，在该工艺条件下石蜡的收率为48.0％。
　　(5)用丁酮-甲苯混合溶剂进行溶剂脱蜡研究，通过单因素和正交实验考察了溶剂脱蜡的影响因素，获得最佳工艺条件为:脱蜡温度为5.0℃、溶剂组成比为6∶4、稀释比为3∶1，在该工艺条件下石蜡的收率为42.6％。通过三组脱蜡实验的比较，表明碳酸二甲酯-甲苯、碳酸二甲酯-α-蒎烯混合溶剂体系脱蜡具有可行性。

目录

声明

摘要

符号说明

1．1 引言

1．2 石蜡应用的研究进展

1．2．1 石蜡的组成

1．2．2 石蜡应用及研究

1．3 固液平衡研究进展

1．3．1 固液溶解度的测定方法

1．3．2 影响固液溶解度测定的因素

1．4 含蜡原料油脱蜡研究进展

1．4．1 含蜡原料油脱蜡方法简介

1．4．2 国内外溶剂脱蜡研究进展

1．4．3 脱蜡溶剂

1．4．4 影响溶剂脱蜡的因素

1．5 研究课题简介

1．5．1 课题来源

1．5．2 课题创新点

1．5．3 课题研究的意义和主要内容

2．1 实验试剂

2．2 α-蒎烯溶剂预处理

2．3 实验装置与实验方法

2．3．1 实验装置

2．3．2 实验方法

2．4 结果与讨论

2．4．1 装置和方法可靠性检验

2．4．2 石蜡溶解度测定结果

2．4．3 实验误差分析

2．5 小结

第三章 石蜡在四种溶剂中的相平衡及关联

3．1 石蜡在甲苯、丁酮、DMC、α-蒎烯溶剂中的固液相平衡

3．1．1 Wilson方程及溶解度关联

3．1．2 NRTL方程及溶解度关联

3．1．3 λh方程及溶解度关联

3．1．4 简化的两参数方程及溶解度关联

3．1．5 简化的三参数方程及溶解度关联

3．2 不同模型关联结果的比较

3．3 小结

4．1 实验部分

4．1．1 试剂与仪器

4．1．2 方法与步骤

4．2 结果与讨论

4．2．1 DMC-甲苯脱蜡单因素实验研究

4．2．2 DMC-甲苯脱蜡正交实验研究

4．2．3 DMC-α-蒎烯脱蜡单因素实验研究

4．2．4 DMC-α-蒎烯脱蜡正交实验研究

4．2．5 丁酮-甲苯脱蜡单因素实验研究

4．2．6 丁酮-甲苯脱蜡正交实验研究

4．3 小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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