目前,在中国,越南,印度尼西亚等发展中国家都具有丰富的褐煤资源,褐煤干馏生产低温煤焦油的产业规模越来越大。低温煤焦油中含有大量的酚类化合物,酚类化合物本身有很多用途,同时酚类化合物中不饱和键的存在会导致后续加氢过程氢耗过高,所以将煤焦油中的酚类化合物提取出来,经济性上是有利的。目前普遍使用的提酚方法是碱洗法,具有较高的萃取率,但通常会产生大量含酚的碱渣和废水,造成严重的环境污染。为了解决环境污染问题,本文对几种环境友好的提酚工艺进行了探索。首先,进行了乙醇胺作为萃取剂对低温煤焦油中酚类化合物的提取研究。在获取170-240℃的酚油馏分并提取后,通过GC/MS对碱洗法和乙醇胺法提取的酚油馏分的组成和含量进行分析。研究过程中考察了萃取时间、萃取温度以及萃取剂用量对萃取效果的影响,得到在反应温度为55℃、反应时间为25 min以及相比(酚油与乙醇胺的比值)为1:2.5的条件下,最大提取率可以达到95%,可接近碱洗法。采用FT-IR和~1H NMR对萃取剂和酚类化合物的反应机理进行研究,谱图结果显示当乙醇胺与酚类化合物发生反应时,与反应物的谱图对比,形成的络合物的红外和核磁谱图都发生了一定的移动,通过分析证明该反应发生了氢键和酸碱配位的作用。且通过量子化学计算了反应的相互作用能以及电子能为实验结果提供理论支撑。经济核算的结果显示,乙醇胺提取酚类化合物的效益要高于碱洗法。且通过实验证实乙醇胺与酚类化合物之间有很大的相对挥发度,可以通过精馏实现分离,并据此进行了工业流程的概念化设计。然后,利用二乙醇胺作为萃取剂对低温煤焦油中的酚类化合物进行了提取研究,考察了最优条件,结果显示在反应时间为20 min、反应温度为55℃以及相比(酚油与二乙醇胺的比值)为1:3的条件下最大提取率可以达到95%,显示二乙醇胺作为萃取剂也可以实现和碱洗法相当的萃取效率。并采用FT-IR和~1H NMR对萃取剂和酚类化合物的反应机理进行研究,谱图结果显示当二乙醇胺与酚类化合物发生反应时,与反应物的谱图对比,形成的络合物的红外和核磁谱图都发生了一定的移动,通过分析证明该反应发生了氢键和酸碱配位的作用。而且通过量子化学计算了反应的相互作用能以及电子能,为实验结果提供理论支撑。最后考虑到二乙醇胺沸点太高而不宜采用精馏分离,研究了乙醚反萃法的溶剂回收工艺,并对工艺流程进行了概念化设计。流程模拟的结果同样证明该工艺是可行的。最后,采用设计的双碱性离子液体作为萃取剂对低温煤焦油中的酚类化合物进行提取研究,首先通过苯酚作为探针分子做核磁分析并且结合量子化学对离子液体的碱性进行确定,然后考察了反应时间、反应温度以及萃取剂用量对酚类化合物的提取率影响,得到在反应时间为35 min、反应温度为30℃以及离子液体和模型油的萃取比例为1.1 g/4 mL的条件下,离子液体对酚类化合物最佳的提取率可以达到98.2%,并且通过紫外和红外等表征手段对离子液体和酚的作用机理进行研究,研究结果证明离子液体与酚类化合物之间形成了氢键和酸碱配位的作用力,而且通过量子化学计算了反应的相互作用能和电子能,为实验结果提供理论支撑,最后采用乙醚作为反萃剂对酚类化合物进行回收实验,实验结果显示乙醚可以很好的实现酚类化合物和离子液体的分离,同时也可以实现离子液体的回收再用。本文选用的乙醇胺、二乙醇胺以及设计的双碱性离子液体作萃取剂的焦油提酚工艺具有较高的酚类提取效率且可避免环境二次污染问题,具有较好的环境友好性。本文的相关研究为这几种工艺代替碱洗法进行工业化应用,提供了理论基础。