CN102585870A - 一种中低温焦油中链烃与酚类的快速分离方法 - Google Patents

Abstract

一种分离中低温焦油中链烃与酚类的方法，属于煤化工中焦化行业的加工方法。该方法采用上述两类双相有机的分离方案把直接作为液体燃料的原中低温煤焦油中的链烃主要集中在第一类双相有机溶液的上相中，获得分离和提纯；采用了上述两类双相有机的分离方案把作为重要化工原料的原中低温煤焦油中的酚类主要集中在第一类双相有机溶液的下相中，同时再利用第二类双相有机溶液中可以使第一类双相有机溶液下相的酚类进一步获得浓缩、分离和提纯。优点：1、实现了中低温煤焦油中的链烃富集并快速选择性地分离，实现使中低温煤焦油中的酚类富集并快速选择性地分离；2、分离工艺操作条件温和、简便，工艺和设备造价底、投入少、回收期短、效益极为显著。

Description

一种中低温焦油中链烃与酚类的快速分离方法

技术领域

本发明涉及一种煤化工中焦化行业的加工方法，特别是一种中低温焦油中链烃与酚类的快速分离方法。

背景技术

低温煤焦油主要是由褐煤、高挥发性的烟煤以及不粘煤或弱粘煤经过500-700度左右干馏获得的液体混合物。低温煤焦油经过加工可以获得以链烃为主的液体燃料，石蜡、沥青电极焦、润滑剂、多种酚以及防腐油等产品。由于我国存储大量尚未开采和利用的褐煤、高挥发性的烟煤以及不粘煤或弱粘煤，这些煤种在转化过程中将伴生大量的低温煤焦油产生。

目前我国中低温煤焦油的加工方式主要是利用蒸馏的方法切割不同沸点的馏分，也有同时通过碱洗、酸洗中和等辅助方法进行分离和切割馏分。中低温煤焦油的加工工艺、技术水平以及设备尚未成熟、上未配套系统，中低温煤焦油加工过程中显著地存在能耗大、操作工序多而繁杂、产物各组分分离和利用效率较低、含酚废水量大、环境污染严重等诸多严重的问题。

发明内容：

本发明的目的是要提供一种中低温焦油中链烃与酚类的快速分离方法，解决现有中低温煤焦油加工过程中存在的能耗大、操作工序多而繁杂、产物各组分分离和利用效率较低、含酚废水量大、环境污染严重的问题。

本发明的目的是这样实现的：分别向中低温煤焦油中添加两类双相有机溶剂，实现低温煤焦油中链烃、酚类物质的快速富集和分离，所述方法是：首先配制双相有机溶剂；然后实施中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法，具体工艺如下：

一、双相有机溶剂的配制：

第一类双相有机溶剂A：在充分搅拌的条件下缓慢加入1号溶剂和2号溶剂，1号溶剂和2号溶剂的体积比为1:1至1:10；然后再添加总体积1—5‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系，静止后分层，即制备成双相有机溶剂A；

第二类双相有机溶剂B：在充分搅拌的条件下缓慢加入3号溶剂和4号溶剂，3号溶剂和4号溶剂的体积比为1:1至1:10；然后再添加总体积1—5‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系静止后分层后即制备成双相有机溶剂B；

所述的1号溶剂为：正己烷溶剂、石油醚溶剂、汽油溶剂或煤油溶剂；或者所述溶剂任意组合并以任意体积比例混合的混合溶剂；所述的2号溶剂为：甲醇溶剂、异丙醇溶剂、丁酮溶剂或环己酮溶剂；或者所述溶剂任意组合并以任意体积比例混合的混合溶剂；所述的3号溶剂为：丙三醇溶剂、丙酮溶剂、氯仿溶剂或四氢呋喃溶剂；或者所述溶剂任意组合并以任意体积比例混合的混合溶剂；所述的4号溶剂为：二硫化碳溶剂、四氯化碳溶剂、洗油溶剂或萘油溶剂溶剂；或者所述溶剂任意组合并以任意体积比例混合的混合溶剂；

二、中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法和工艺:

向第一类双相有机溶剂A中加入中低温煤焦油，第一类双相有机溶剂A与中低温煤焦油的体积比为10:1至10:5，常温条件下体系充分搅拌混合后得第一混合溶液，将第一混合溶液静置后分出第一混合溶液的上相层溶液和下相层溶液两个相层；其中第一混合溶液的上相层溶液中富集了1号溶剂以及溶解在1号溶剂中的原中低温煤焦油中的烃类和极少量的多环芳烃，第一混合溶液的下相层溶液中富集了2号溶剂以及溶解在2号溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类、少量其他杂原子化合物和重质沥青成分；

利用分离器分离第一混合溶液的上相层溶液和下相层溶液体系，将第一混合溶液的上相层溶液和下相层溶液分别置于蒸馏釜中蒸馏，蒸馏第一混合溶液的上相层溶液以获得并回收1号溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分离出了的含有极少量多环芳烃的烃类；同时蒸馏第一混合溶液的下相层溶液以获得并回收2号溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分离出了含有少量其他杂原子化合物和重质沥青成分的酚类；

向第二类双相有机溶剂B中加入含有少量杂原子化合物和重质沥青成分的酚类，第二类双相有机溶剂B与含有少量杂原子化合物和重质沥青成分的酚类的体积比为10:1至10:5，常温条件下体系充分搅拌混合后得第二混合溶液，将第二混合溶液静置后分出第二混合溶液的上下两个相层；其中第二混合溶液的上相层溶液中富集了3号溶剂以及溶解在3号溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类和极少量的少量杂原子化合物，第二混合溶液的下相层溶液中富集了4号溶剂以及溶解在4号溶剂中的原中低温煤焦油中的重质沥青成分；

利用分离器分离第二混合溶液的上相层溶液和下相层溶液体系，将第二混合溶液的上相层溶液和下相层溶液分别置于蒸馏釜中蒸馏，蒸馏第二混合溶液的上相层溶液以获得并回收3号溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分离出了的含有少量杂原子化合物的酚类；同时蒸馏第二混合溶液的下相层溶液以获得并回收4号溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分离出了原中低温煤焦油中的重质沥青成分。

有益效果，由于采用了上述两类双相有机溶剂的分离方案，可以把直接作为液体燃料的原中低温煤焦油中的链烃主要集中在第一类双相有机溶剂的上相溶液中，同时可以利用这种方法获得分离和提纯，这些链烃可以被1号溶剂选择性溶解。

采用了上述两类双相有机溶剂的分离方案，可以把作为重要化工原料的原中低温煤焦油中的酚类主要集中在第一类双相有机溶剂的下相溶液中，这些酚类可以被2号溶剂选择性溶解，同时再利用第二类双相有机溶剂中3号溶剂选择性溶剂性的作用，可以使集中在第一类双相有机溶剂中下相溶液的酚类进一步获得浓缩、分离和提纯。解决了现有中低温煤焦油加工过程中存在的能耗大、操作工序多而繁杂、产物各组分分离和利用效率较低、含酚废水量大、环境污染严重的问题，达到了本发明的目的。

优点：

1、可以实现使中低温煤焦油中的链烃富集并快速选择性地分离，实现使中低温煤焦油中的酚类富集并快速选择性地分离；

2、本分离工艺的操作条件温和、简便，工艺和设备造价底、投入少、回收期短、效益极为显著。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图中，1、搅拌；2、第一类双相有机溶剂；3、上相层溶液；4、下相层溶液；5、蒸馏；6、回收溶剂；7、第二类双相有机溶剂。

具体实施方式：

实施例1：

分别向中低温煤焦油中添加两类双相有机溶剂A，实现低温煤焦油中链烃、酚类物质的快速富集和分离，所述方法是：首先配制双相有机溶剂A；然后实施中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法，具体工艺如下：

一、双相有机溶剂A的配制：

第一类双相有机溶剂A：在充分搅拌的条件下缓慢加入正己烷溶剂和环己酮溶剂，正己烷溶剂和环己酮溶剂的体积比为1:6；然后再添加总体积2.0‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系，静止后分层，即制备成双相有机溶剂A；

第二类双相有机溶剂B：在充分搅拌的条件下缓慢加入丙三醇和四氯化碳溶剂，丙三醇和四氯化碳溶剂的体积比为1:6；然后再添加总体积1.5‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系静止后分层后即制备成双相有机溶剂B。

二、中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法和工艺:

向第一类双相有机溶剂A中加入中低温煤焦油，第一类双相有机溶剂A与中低温煤焦油的体积比为4:1，常温条件下体系充分搅拌混合后得第一混合溶液，将第一混合溶液静置后分出第一混合溶液的上相层溶液和下相层溶液两个相层；其中第一混合溶液的上相层溶液中富集了正己烷溶剂以及溶解在正己烷溶剂中的原中低温煤焦油中的烃类和极少量的多环芳烃，第一混合溶液的下相层溶液中富集了环己酮溶剂以及溶解在环己酮溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类、少量其他杂原子化合物和重质沥青成分。利用分离器分离液面显著的上下相溶液体系，蒸馏上相溶液中的正己烷以获得并回收正己烷作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了的含有极少量多环芳烃的烃类；同时蒸馏下相溶液中的环己酮溶液以获得并回收环己酮溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了含有少量其他杂原子化合物和重质沥青成分的酚类。

向第二类双相有机溶液B（按照1:8体积比配制的丙三醇和四氯化碳）中加入双相溶剂B总体积3:1体积比的含有少量杂原子化合物和重质沥青成分的酚类，常温条件下体系充分搅拌混合、静置后重新析出新的上下两个相层溶液。其中新上相层溶液中富集了丙三醇溶剂以及溶解在丙三醇溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类类和极少量的少量杂原子化合物，新下相层溶液中富集了四氯化碳溶剂以及溶解在四氯化碳溶剂中的原中低温煤焦油中的重质沥青成分。利用分离器分离液面显著的上下相溶液体系，蒸馏上相溶液以获得并回收丙三醇溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了的含有少量杂原子化合物的酚类；同时蒸馏下相溶液以获得并回收四氯化碳作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了原中低温煤焦油中重质沥青成分。

实施例2：

分别向中低温煤焦油中添加两类双相有机溶剂A，实现低温煤焦油中链烃、酚类物质的快速富集和分离，所述方法是：首先配制双相有机溶剂A；然后实施中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法，具体工艺如下：

一、双相有机溶剂的配制：

第一类双相有机溶剂A：在充分搅拌的条件下缓慢加入煤油溶剂和异丙醇溶剂，煤油溶剂和异丙醇溶剂的体积比为1:4；然后再添加总体积1.5‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系，静止后分层，即制备成双相有机溶剂A；

第二类双相有机溶剂B：在充分搅拌的条件下缓慢加入氯仿溶剂和洗油溶剂，氯仿溶剂和洗油溶剂的体积比为1:8；然后再添加总体积2.5‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系静止后分层后即制备成双相有机溶剂B。

二、中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法和工艺:

向第一类双相有机溶剂A（按照1:4体积比配制的煤油和异丙醇）中加入双相溶剂A总体积4: 1体积比的中低温煤焦油，常温条件下体系充分搅拌混合、静置后重新析出新的上下两相层溶液。其中新上相层溶液中富集了煤油以及溶解在煤油中的原中低温煤焦油中的烃类和极少量的多环芳烃，新下相层溶液中富集了异丙醇溶剂以及溶解在异丙醇溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类、少量其他杂原子化合物和重质沥青成分。利用分离器分离液面显著的上下相溶液体系，蒸馏上相溶液中的煤油以获得并回收煤油作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了的含有极少量多环芳烃的烃类；同时蒸馏下相溶液中的异丙醇溶液以获得并回收异丙醇溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了含有少量其他杂原子化合物和重质沥青成分的酚类。

向第二类双相有机溶液B（按照1:8体积比配制的氯仿和洗油）中加入双相溶剂B总体积3:1体积比的含有少量杂原子化合物和重质沥青成分的酚类，常温条件下体系充分搅拌混合、静置后重新析出新的上下两个相层溶液。其中新上相层溶液中富集了氯仿溶剂以及溶解在氯仿溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类类和极少量的少量杂原子化合物，新下相层溶液中富集了洗油溶剂以及溶解在洗油溶剂中的原中低温煤焦油中的重质沥青成分。利用分离器分离液面显著的上下相溶液体系，蒸馏上相氯仿溶液以获得并回收氯仿溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了的含有少量杂原子化合物的酚类；同时蒸馏下相洗油溶液以获得并回收洗油作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了原中低温煤焦油中重质沥青成分。

实施例3：

分别向中低温煤焦油中添加两类双相有机溶剂A，实现低温煤焦油中链烃、酚类物质的快速富集和分离，所述方法是：首先配制双相有机溶剂A；然后实施中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法，具体工艺如下：

一、双相有机溶剂的配制：

第一类双相有机溶剂A：在充分搅拌的条件下缓慢加入石油醚溶剂和丁酮溶剂，石油醚溶剂和丁酮溶剂的体积比为1:8；然后再添加总体积3.2‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系，静止后分层，即制备成双相有机溶剂A；

第二类双相有机溶剂B：在充分搅拌的条件下缓慢加入丙酮溶剂和二硫化碳溶剂，丙酮溶剂和二硫化碳溶剂的体积比为1:5；然后再添加总体积2.0‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系静止后分层后即制备成双相有机溶剂B。

二、中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法和工艺:

向第一类双相有机溶剂A（按照1:8体积比配制的石油醚和丁酮）中加入双相溶剂A总体积4: 1体积比的中低温煤焦油，常温条件下体系充分搅拌混合、静置后重新析出新的上下两个相层溶液。其中新上相层溶液中富集了石油醚以及溶解在石油醚中的原中低温煤焦油中的烃类和极少量的多环芳烃，新下相层溶液中富集了丁酮溶剂以及溶解在丁酮溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类、少量其他杂原子化合物和重质沥青成分。利用分离器分离液面显著的上下相溶液体系，蒸馏上相石油醚溶液以获得并回收石油醚溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了的含有极少量多环芳烃的烃类；同时蒸馏下相丁酮溶液以获得并回收丁酮溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了含有少量其他杂原子化合物和重质沥青成分的酚类。

向第二类双相有机溶剂B（按照1:5体积比配制的丙酮和二硫化碳）中加入双相溶剂B总体积3:1体积比的含有少量杂原子化合物和重质沥青成分的酚类，常温条件下体系充分搅拌混合、静置后重新析出新的上下两个相层溶液。其中新上相层溶液中富集了丙酮溶剂以及溶解在丙酮溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类类和极少量的少量杂原子化合物，新下相层溶液中富集了二硫化碳溶剂以及溶解在二硫化碳溶剂中的原中低温煤焦油中的重质沥青成分。利用分离器分离液面显著的上下相溶液体系，蒸馏上相丙酮溶液以获得并回收丙酮溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了的含有少量杂原子化合物的酚类；同时蒸馏下相二硫化碳溶液以获得并回收二硫化碳作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了原中低温煤焦油中重质沥青成分。

实施例4：

分别向中低温煤焦油中添加两类双相有机溶剂A，实现低温煤焦油中链烃、酚类物质的快速富集和分离，所述方法是：首先配制双相有机溶剂A；然后实施中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法，具体工艺如下：

一、双相有机溶剂的配制：

第一类双相有机溶剂A：在充分搅拌的条件下缓慢加入汽油和甲醇溶剂，汽油和甲醇溶剂的体积比为1:4；然后再添加总体积2.8‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系，静止后分层，即制备成双相有机溶剂A；

第二类双相有机溶剂B：在充分搅拌的条件下缓慢加入四氢呋喃溶剂和萘油，四氢呋喃溶剂和萘油的体积比为1:4；然后再添加总体积2.8‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系静止后分层后即制备成双相有机溶剂B。

二、中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法和工艺:

向第一类双相有机溶剂A（按照1:5体积比配制的汽油和甲醇）中加入双相溶剂A总体积4: 1体积比的中低温煤焦油，常温条件下体系充分搅拌混合、静置后重新析出新的上下两个相层溶液。其中新上相层溶液中富集了汽油以及溶解在汽油中的原中低温煤焦油中的烃类和极少量的多环芳烃，新下相层溶液中富集了甲醇溶剂以及溶解在甲醇溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类、少量其他杂原子化合物和重质沥青成分。利用分离器分离液面显著的上下相溶液体系，蒸馏上相汽油溶液以获得并回收汽油溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了的含有极少量多环芳烃的烃类；同时蒸馏下相甲醇溶液以获得并回收甲醇溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了含有少量其他杂原子化合物和重质沥青成分的酚类。

向第二类双相有机溶剂B（按照1:5体积比配制的四氢呋喃溶剂和萘油）中加入双相溶剂B总体积3:1体积比的含有少量杂原子化合物和重质沥青成分的酚类，常温条件下体系充分搅拌混合、静置后重新析出新的上下两个相层溶液。其中新上相层溶液中富集了四氢呋喃溶剂以及溶解在四氢呋喃溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类类和极少量的少量杂原子化合物，新下相层溶液中富集了萘油以及溶解在萘油中的原中低温煤焦油中的重质沥青成分。利用分离器分离液面显著的上下相溶液体系，蒸馏上相四氢呋喃溶液以获得并回收四氢呋喃溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了的含有少量杂原子化合物的酚类；同时蒸馏下相萘油溶液以获得并回收萘油作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分理出了原中低温煤焦油中重质沥青成分。

Claims (2)

1.一种分离中低温焦油中链烃与酚类的方法，其特征是：分别向中低温煤焦油中添加两类双相有机溶剂，实现低温煤焦油中链烃、酚类物质的快速富集和分离，所述方法是：首先配制双相有机溶剂；然后实施中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法，具体工艺如下：

一、双相有机溶剂的配制：

第一类双相有机溶剂A：在充分搅拌的条件下缓慢加入1号溶剂和2号溶剂，1号溶剂和2号溶剂的体积比为1:1至1:10；然后再添加总体积1—5‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系，静止后分层，即制备成双相有机溶剂A；

第二类双相有机溶剂B：在充分搅拌的条件下缓慢加入3号溶剂和4号溶剂，3号溶剂和4号溶剂的体积比为1:1至1:10；然后再添加总体积1—5‰重量比的多碳胺醇，充分混合体系静止后分层后即制备成双相有机溶剂B；

二、中低温焦油中链烃与酚类组分的富集与分离方法和工艺:

向第一类双相有机溶剂A中加入中低温煤焦油，第一类双相有机溶剂A与中低温煤焦油的体积比为10:1至10:5，常温条件下体系充分搅拌混合后得第一混合溶液，将第一混合溶液静置后分出第一混合溶液的上相层溶液和下相层溶液；其中第一混合溶液的上相层溶液中富集了1号溶剂以及溶解在1号溶剂中的原中低温煤焦油中的烃类和极少量的多环芳烃，第一混合溶液的下相层溶液中富集了2号溶剂以及溶解在2号溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类、少量其他杂原子化合物和重质沥青成分；

利用分离器分离第一混合溶液的上相层溶液和下相层溶液体系，将第一混合溶液的上相层溶液和下相层溶液分别置于蒸馏釜中蒸馏，蒸馏第一混合溶液的上相层溶液以获得并回收1号溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分离出了的含有极少量多环芳烃的烃类；同时蒸馏第一混合溶液的下相层溶液以获得并回收2号溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分离出了含有少量其他杂原子化合物和重质沥青成分的酚类；

向第二类双相有机溶剂B中加入含有少量杂原子化合物和重质沥青成分的酚类，第二类双相有机溶剂B与含有少量杂原子化合物和重质沥青成分的酚类的体积比为10:1至10:5，常温条件下体系充分搅拌混合后得第二混合溶液，将第二混合溶液静置后分出第二混合溶液的上下两个相层；其中第二混合溶液的上相层溶液中富集了3号溶剂以及溶解在3号溶剂中的原中低温煤焦油中的酚类类和极少量的少量杂原子化合物，第二混合溶液的下相层溶液中富集了4号溶剂以及溶解在4号溶剂中的原中低温煤焦油中的重质沥青成分；

利用分离器分离第二混合溶液的上相层溶液和下相层溶液体系，将第二混合溶液的上相层溶液和下相层溶液分别置于蒸馏釜中蒸馏，蒸馏第二混合溶液的上相溶液以获得并回收3号溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分离出了的含有少量杂原子化合物的酚类；同时蒸馏第二混合溶液的下相溶液以获得并回收4号溶剂作为循环使用，这样从原中低温煤焦油中富集并分离出了原中低温煤焦油中的重质沥青成分。

2.根据权利要求1所述的一种分离中低温焦油中链烃与酚类的方法，其特征是：所述的1号溶剂为：正己烷溶剂、石油醚溶剂、汽油溶剂或煤油溶剂；或者所述溶剂任意组合并以任意体积比例混合的混合溶剂；所述的2号溶剂为：甲醇溶剂、异丙醇溶剂、丁酮溶剂或环己酮溶剂；或者所述溶剂任意组合并以任意体积比例混合的混合溶剂；所述的3号溶剂为：丙三醇溶剂、丙酮溶剂、氯仿溶剂或四氢呋喃溶剂；或者所述溶剂任意组合并以任意体积比例混合的混合溶剂；所述的4号溶剂为：二硫化碳溶剂、四氯化碳溶剂、洗油溶剂或萘油溶剂溶剂；或者所述溶剂任意组合并以任意体积比例混合的混合溶剂。

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