【摘 要】
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费-托合成（Fischer-Tropsch Synthesis）法是煤间接液化制取油品的重要方法之一。其低温路线产品主要为柴油等轻质油,其中含有大量正构烷烃,将其从油品中分离出来不仅可以获得低凝柴油,也可获得具有高附加值的费-托合成液体石蜡产品。因此,本研究通过尿素络合法从费-托合成油中分离正构烷烃,利用正交实验以及控制变量法研究较优络合反应条件。通过偏光显微镜等技术,研究尿素络合正构烷烃的反应特
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费-托合成（Fischer-Tropsch Synthesis）法是煤间接液化制取油品的重要方法之一。其低温路线产品主要为柴油等轻质油,其中含有大量正构烷烃,将其从油品中分离出来不仅可以获得低凝柴油,也可获得具有高附加值的费-托合成液体石蜡产品。因此,本研究通过尿素络合法从费-托合成油中分离正构烷烃,利用正交实验以及控制变量法研究较优络合反应条件。通过偏光显微镜等技术,研究尿素络合正构烷烃的反应特性。利用热重分析等方法研究尿素络合物非等温热分解动力学。一、利用正交实验以及控制变量法研究较优络合反应条件:脱蜡溶液（尿素异丙醇水溶液）与原料油质量比为10:1,尿素异丙醇水质量比为38:40:22,反应体系的温度由45℃以1℃/min的速率下降至25℃,在25℃下采用石油醚对尿素络合物进行两次轻度洗涤时,经切割得到的费-托合成液体石蜡中正构烷烃含量约为93%;梯度冷却下尿素络合产品正构烷烃回收率高于传统冷却正构烷烃回收率。二、通过偏光显微镜技术和红外显微光谱分析法等手段,对尿素络合正构烷烃的反应特性进行研究。结果表明,随着反应的进行,络合反应速率显现出先缓慢再迅速最后缓慢的特性,尿素络合物晶体的生长速度也与整体反应速率持有相同规律,其通道方向的增长速度远高于垂直通道方向;随着正构烷烃碳链长度的增加,油品中正构烷烃的分离效率增大。三、利用热重分析等方法研究尿素络合物非等温热分解动力学。在氮气氛围下,尿素络合物固相热分解反应是一级反应,机理为Avrami-Erofeev随机成核和随后生长。利用Coats-Redfern法和Doyle法对热分解过程进行分析,用相关性较好的Doyle法求得费-托合成尿素络合物热分解活化能为104.56 k J/mol。热力学参数焓变、熵变及摩尔自由能分别为101.50 k J/mol,–73.95 J/（mol·K）,128.75 k J/mol。通过相关动力学及热力学参数的计算获得不同链长客体尿素络合物的热分解温度可知,长链正构烷烃与尿素形成的络合物更加稳定。
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