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本文在综述粗酚的来源、用途及市场、粗酚分离精制技术及研究现状基础上,以煤气化过程中产生的粗酚为研究对象,通过对不同极性色谱柱的比较分析,筛选出适合于该体系组成分析的FFAP毛细管柱,并建立了苯酚与甲酚的定性定量分析方法,获得粗酚中低级酚含量约66%,说明粗酚分离具有重要的经济价值和社会意义,可实现煤化工降本增效,符合国家产业政策。首先,根据粗酚体系组成特点设计了双塔精馏分离工艺,并搭建了粗酚预处理装置(1#塔)和苯酚与甲酚分离装置(2#塔),同时进行了物料衡算、理论塔板数测定和回流比R对产品质量的影响考察。结果表明,2#塔理论塔板数为14块;塔顶温度约95℃,压力约18k Pa的条件下,当R=5~7时,可回收约75%、纯度高达99.8%的苯酚;塔釜温度约160℃,压力约18k Pa条件下,当R=9~10时,获得甲酚含量87%的产品,回收率约为57%。然后,以来自2#塔的含甲酚87%(wt)的物料(n(3-甲基苯酚):n(4-甲基苯酚)?2:1)为原料,采用单因素实验考察了主要工艺参数对尿素络合法分离3-甲基苯酚的纯度及回收率的影响。结果表明,在n(尿素):n(3-甲基苯酚)=1.43:1,V(溶剂):V(混酚)=3.5:1,络合反应温度为90℃、时间60 min和终止析出温度为-15℃、时间100 min条件下,3-甲基苯酚回收率约为55%,纯度达97%以上。通过FT-IR谱图分析络合物中存在分子间氢键O-H…O=C。在此基础上,采用B3LY/6-311++G(3df,2p)水平对C7H7O-H…CO(NH2)2体系进行几何优化与频率计算获得络合物稳定构型并进行了自然键轨道分析。结果表明:3-甲基苯酚和4-甲基苯酚与尿素间的氢键相互作用能分别为-34.96 k J/mol和-8.20 k J/mol,证实酚羟基和尿素羰基间存在较强的氢键。氢键键长分别为0.1780 nm和0.1892 nm;静电荷转移量分别为0.031e和0.011e。最后,本文采用溴化钙络合法调节尿素络合法获得的滤液中3-甲基苯酚和4-甲基苯酚的比例2:1,循环采用尿素络合法提高3-甲基苯酚的回收率。结果显示,当n(Ca Br2):n(4-甲基苯酚)=0.6:1,反应6 h时,循环一次即可使3-甲基苯酚的回收率提高至70%。