超临界流体萃取技术在石油化工中的应用研究进展详解.doc

高等分离工程 论文题目 超临界流体萃取技术在石油化工中的应用研究进展 姓 名 唐仕波 学 号 201421000506 学 院 化学化工学院 专业年级 2014级化学工程与技术 教 师 王志红 职 称 副教授 单 位 化学化工学院 完成日期 2014 年 12 月 2 日 目录 一. 前言 3 二．超临界流体萃取 3 2.1 什么是超临界流体萃取 4 2.2. 工作原理 4 2.3. 超临界流体萃取技术的工艺流程 5 三．超临界流体萃取技术在石油化工中的应用 5 3.1 原理 5 3.2 研究进展 6 3.3　渣油超临界流体萃取技术的应用 6 3.4 渣油超临界流体技术精密分离技术的研究和应用 7 四．工业应用现状 7 五．结语 8 超临界流体萃取技术在石油化工中的应用研究进展 摘要：超临界流体萃取是一种新型的萃取分离技术，它广泛应用于工业、石油、食品、医药、环保等领域。本文主要介绍了我国在超临界流体萃取技术的发展史、基本原理、性质以及在石油化工中的应用情况和它的发展前景。 关键字：超临界流体 萃取分离技术 石油化工 一. 前言 长期以来，对超临界流体萃取技术的产业化，主要是单纯超临界CO2的间隙式萃取，处理的物料也多以固体植物为主，得到的几乎都是粗提混合物。最早将超临界CO2萃取技术应用于大规模生产的是美国通用食品公司，之后法、英、德等国也很快将该技术应用于大规模生产中。为了得到高纯度的产品，德国、日本、澳大利亚等国用于精制天然维生素-E、精油脱萜、提取高纯的不饱和脂肪酸等用于从啤酒及葡萄酒中分离乙醇制备无醇啤酒及无醇葡萄酒。超临界多元流体和在超临界流体中添加夹带剂，具有从量变到质变的区别，具体体现在超临界多元流体的分步选择性萃取、重组萃取及精馏萃取新工艺，可用于复方中成药、民族药新制剂的加工，保健食品的加工，烟草深加工，茶叶深加工资源深加工。90年代初，中国开始了超临界萃取技术的产业化工作，发展速度很快。实现了超临界流体萃取技术从理论研究、中小水平向大规模产业化的转变，使中国在该领域的研究、应用已同国际接轨，在某些方面达到了国际领先水平。目前，超临界流体萃取已被广泛应用于从石油渣油中回收油品、从咖啡中提取咖啡因、从啤酒花中提取有效成分等工业中。 二．超临界流体萃取超临界流体萃取是国际上最先进的物理萃取技术，简称超临界流体技术。在较低温度下，不断增加气体的压力时，气体会转化成液体，当温度增高时，液体的体积增大，对于某一特定的物质而言总存在一个临界温度（Tc）和临界压力（Pc），高于和后，物质不会成为液体或气体，这一点就是临界点。再临界点以上的范围内，物质状态处于气体和液体之间，这个范围之内的流体成为超临（SF）[1]。工作原理 超临界流体具有类似气体的较强穿透力和类似于液体的较大密度和溶解度，具有良好的溶剂特性，可作为溶剂进行萃取、分离单体。 超临界流体萃取是近代化工分离中出现的高新技术，超临界流体技术将传统和有机溶结合一体，利用超临界CO2优良的溶剂力，将基质与萃取物有效分离、提取和纯化。 超临界流体技术使用超临界CO2对物料进行萃取。CO2是安全、无毒、廉价的液体，超临界CO2具有类似气体、液体的溶解力为零，能迅速渗透进固体物质之中，提取其精华，具有高效、不易氧化、纯天然、无化学污染等特点。 超临界流体萃取分离技术是利用超临界流体的溶解能力与其密度密切相关，通过改变压力或温度使超临界流体的密度大幅改变。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和相对分子质量大小不同的成分萃取出来[2]。 超临界流体萃取[2]： （1）萃取分离效率高。 （2）可在较低温度下进行，适用于分离热敏性和易氧化的物质。 （3）与传统的蒸馏、液—液萃取相比，能耗相对较低，为一节能过程。 （4）易回收溶剂和溶质。 （5）可采用无毒溶剂，适用于食品加工。 （6）适于萃取和分离难挥发物质。 作为萃取剂的超临界流体[2]： （1）具有化学稳定性，不腐蚀设备。 （2）临界温度接近室温或操作温度。 （3）临界压力低。 （4）溶解度大。 （5）萃取选择性高。 （6）来源容易，价格便宜。 2.3. 超临界流体萃取技术的工艺流程 三．超临界流体萃取3～C5的混合溶剂，渣油在超临界流体中的溶解度相对于丙烷中有所提高，装置处理量得以提高；③由于操作条件在临界点附近，只需稍微改变条件就可以大幅改变溶剂的性质，从而灵活地调整脱沥青油和沥青产品的质量。 3.2 研究进展 近年的研究方法多采用在恒定温度梯度下线性升压的超临界萃取分馏方法，将渣油分离成多个连续的窄馏分，对各窄馏分的物理性质及其变化规律进行研究，为超临界萃取抽提脱沥青工艺处理不同地区的渣油提供基础数据和信息。许延等