CN105176556A

CN105176556A - 一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法

Info

Publication number: CN105176556A
Application number: CN201510579461.3A
Authority: CN
Inventors: 何洪洋; 赵莉
Original assignee: Boluming (beijing) Technology Co Ltd
Current assignee: Boluming (beijing) Technology Co Ltd
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2015-12-23

Abstract

本发明公布了一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，涉及煤分离领域，解决了从煤焦油含酚馏分油中分离粗酚的问题。本发明包括步骤：将溶剂A与煤焦油含酚馏分油混合，经萃取得到含酚溶剂A和脱酚油；将含酚溶剂A与溶剂B混合，经反萃取得到含酚溶剂B和脱酚溶剂A，含酚溶剂B去蒸馏过程，脱酚溶剂A经汽提或蒸馏脱杂后得到溶剂A，溶剂A返回萃取过程；将含酚溶剂B经蒸馏分离，得到粗酚和脱酚溶剂B，脱酚溶剂B返回反萃取过程；溶剂A为中性或7＜pH＜12的水溶液；溶剂B为N,N-二(1-甲基庚基)乙酰胺、烃类溶剂、醚、酮或酯类物质。采用本发明方法从煤焦油含酚馏分油中分离粗酚具有分离效果好，溶剂选择范围广及节能环保的优点。

Description

一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法

技术领域

本发明涉及煤化工分离领域，特别涉及一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法。

背景技术

煤焦油是一种具有刺激性臭味的黑色或褐黑色的粘稠状液体，是煤在干馏或煤焦化过程中产生的液态产物，按热解温度不同分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油；煤焦油组分非常复杂，主要划分为芳香烃、酚类、杂环氮氧化物、杂环硫化物、杂环氧化物以及复杂的高分子环状烃。通过蒸馏方法将煤焦油分割成不同沸点范围的馏分，使酚、萘及蒽等欲提取的单组份产品浓缩集中到相应馏分中去，再进一步利用物理和化学方法进行分离；酚在煤焦油各馏分中均有分布，其中，低级酚主要存在于酚油、萘油和洗油馏分中，低级酚是指苯酚、甲酚、二甲酚，从煤焦油含酚馏分油中分离出的混合酚惯称粗酚。

现有生产中广泛使用酸碱法将低级酚从煤焦油含酚馏分油中分离出来；其中碱洗法是利用了低级酚呈弱酸性，使其与氢氧化钠发生酸碱中和反应得到水溶性酚钠盐，然后再用酸还原酚钠盐得到粗酚与钠盐水溶液。此方法操作简单，应用较广，其不足之处是造成环境污染。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，本发明采用了如下技术方案：

一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，包括以下步骤：

萃取过程，溶剂A与煤焦油含酚馏分油混合，经过萃取分离，得到含酚溶剂A和脱酚油；

反萃取过程，所述含酚溶剂A与溶剂B混合，经过萃取分离，得到含酚溶剂B和脱酚溶剂A，所述含酚溶剂B去蒸馏过程，所述脱酚溶剂A经过汽提或蒸馏脱除所述脱酚溶剂A中混有的所述溶剂B，得到所述溶剂A，所述溶剂A返回所述萃取过程；

蒸馏过程，所述含酚溶剂B经过蒸馏分离，得到粗酚和脱酚溶剂B，所述脱酚溶剂B返回所述反萃取过程；

其中，所述溶剂A为中性或7＜pH＜12的水溶液；所述溶剂B为N,N-二(1-甲基庚基)乙酰胺、烃类溶剂、醚类物质、酮类物质、酯类物质、沸点大于300℃的馏分油与醚类物质的混合物、沸点大于300℃的馏分油与酮类物质的混合物或沸点大于300℃的馏分油与酯类物质的混合物。

作为优选，所述溶剂A为水、氨水、盐的水溶液或有机胺的水溶液；所述氨水的质量百分浓度≤20％；所述盐的水溶液是由强酸强碱反应得到的盐的水溶液或由弱酸强碱反应得到的盐的水溶液，所述盐的水溶液的质量百分浓度≤30％；所述有机胺的水溶液包括C₁-C₆有机胺的水溶液、乙二胺的水溶液、单乙醇胺的水溶液、二乙醇胺的水溶液或单乙醇胺的水溶液与二乙醇胺的水溶液的混合物，所述C₁-C₆有机胺的水溶液的质量百分浓度≤20％，所述乙二胺的水溶液的质量百分浓度≤50％，所述单乙醇胺的水溶液的质量百分浓度≤50％，所述二乙醇胺的水溶液的质量百分浓度≤50％，所述单乙醇胺与所述二乙醇胺的混合物水溶液的质量百分浓度≤50％。

作为优选，所述氨水的质量百分浓度≤10％；所述盐的水溶液的质量百分浓度≤20％；所述C₁-C₆有机胺的水溶液的质量百分浓度≤10％，所述乙二胺的水溶液的质量百分浓度≤30％，所述单乙醇胺的水溶液的质量百分浓度≤30％，所述二乙醇胺的水溶液的质量百分浓度≤30％，所述单乙醇胺与所述二乙醇胺的混合物水溶液的质量百分浓度≤30％。

作为优选，所述烃类溶剂为正己烷、环己烷、甲苯或异丙苯，所述醚类物质为二异丙醚、二丁醚、二异丁醚或二戊醚，所述酮类物质为丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、2-戊酮、3-戊酮或环己酮，所述酯类物质为乙酸酯、磷酸三丁酯、磷酸二辛酯、醋酸丁酯、磷酸二苯基二甲苯酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二乙酯。

作为优选，所述煤焦油含酚馏分油的馏程为100℃-300℃。

作为优选，所述溶剂A与所述煤焦油含酚馏分油的质量比为1-50:1，所述萃取过程的温度为30℃-100℃，所述萃取过程的压力为常压至1.0MPa。

作为优选，所述溶剂A与所述煤焦油含酚馏分油的质量比为1-20:1，所述萃取过程的温度为30℃-80℃，所述萃取过程的压力为常压至0.2MPa。

作为优选，所述含酚溶剂A与所述溶剂B的质量比为1-50:1，所述反萃取过程的温度为30℃-80℃，所述反萃取过程的压力为常压至1.0MPa。

作为优选，所述含酚溶剂A与所述溶剂B的质量比为1-20:1，所述反萃取过程的温度为30℃-70℃，所述反萃取过程的压力为常压至0.2MPa。

作为优选，所述蒸馏过程为常压蒸馏或减压蒸馏。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

通过采用先将煤焦油含酚馏分油中的酚类物质提取至呈中性或弱碱性的溶剂A里，得到含酚溶剂A，再将所述含酚溶剂A中的酚类物质提取至极易溶解酚类物质而不溶于所述溶剂A的溶剂B，得到所述含酚溶剂B，再将所述含酚溶剂B进行蒸馏得到粗酚，并且溶剂A和溶剂B可循环使用的技术手段，解决了在煤焦油含酚馏分油分离酚过程中因使用强碱强酸而污染环境的技术问题，进而达到了煤焦油含酚馏分油分离酚的效果好、粗酚收率高及环保的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。在实施例中，对于具有相同或相似性质及发挥相同效果的同类物质，只列举其中部分物质进行说明，不作全部列举，未列举的其他物质同样具有已列举物质所具有技术效果；对于物质的含量具有选择范围时，只列举选择范围中的部分数据进行说明，不作全部列举，选择范围中未列举的其他数据同样具有已列举数据所具有的技术效果。

实施例1

首先以高温煤焦油中馏程为170-230℃的煤焦油含酚馏分油为原料油，其组成和性质见表1，检测出高温煤焦油中粗酚的质量含量为9.6％，本例中溶剂A为水，溶剂B为二异丙醚；

萃取过程，水与煤焦油含酚馏分油混合，经过萃取分离，得到含酚水和脱酚油。

具体的，水以5kg/h的进料速度从萃取塔的上部进入萃取塔，靠重力向下流动，水与煤焦油含酚馏分油的质量比为5:1，控制煤焦油含酚馏分油以1kg/h的进料速度从萃取塔的下部进入萃取塔，萃取塔温度为80℃，压力为0.2MPa；由于煤焦油含酚馏分油的密度小于水的密度，煤焦油含酚馏分油在浮力作用下向上流动，水为连续相，煤焦油含酚馏分油为分散相，水和煤焦油含酚馏分油在萃取塔内逆向接触并进行充分混合，酚类物质从煤焦油含酚馏分油转移至水中，即被萃取至水中，进而分离得到含酚水和脱酚油，脱酚油从萃取塔的顶部排出，并作为产品进入脱酚油储罐，含酚水以大约5kg/h流速从萃取塔底排出进入反萃取塔并进行反萃取。

反萃取过程，含酚水与二异丙醚混合，经过萃取分离，得到含酚二异丙醚和脱酚水，含酚二异丙醚去蒸馏过程，脱酚水经过汽提脱除夹杂的二异丙醚后再返回萃取过程以循环使用，脱出的二异丙醚去二异丙醚储罐循环使用。

具体的，本例中对于溶剂B的选取，要求溶剂B易溶解酚类物质而不溶于水或微溶于水，考虑到综合效果选取二异丙醚作为溶剂B，按照含酚水和二异丙醚的质量比为10:1，控制含酚水以大约5kg/h的流速进入反萃取塔的上部，控制二异丙醚以0.5kg/h的流速进入反萃取塔的下部，反萃取温度为40℃，压力为0.15MPa。由于二异丙醚的密度小于含酚水的密度，二异丙醚在浮力作用下向上流动，含酚水为连续相，二异丙醚为分散相，含酚水和二异丙醚在反萃取塔内逆向接触并进行充分混合，酚类物质从含酚水中转移至二异丙醚中，进而分离得到含酚二异丙醚和脱酚水，含酚二异丙醚从反萃取塔的顶部排出进入常压蒸馏塔进行蒸馏分离，脱酚水从反萃取塔的底部排出后进入脱溶剂B塔，通过汽提方式，脱酚水脱除其中混有的二异丙醚后作为萃取过程的溶剂A循环使用。

蒸馏过程，二异丙醚的沸点低于酚类物质的沸点，通过常压蒸馏，得到粗酚和二异丙醚。

具体的，沸点低的二异丙醚从常压蒸馏塔顶排出进入二异丙醚储罐，二异丙醚可作为反萃取过程的溶剂B循环使用，沸点高的酚类物质从常压蒸馏塔底排出得到粗酚；在物料的动态平衡状态下检测出粗酚以0.077kg/h的流速排出，经计算得到粗酚的收率为0.077*100/0.096＝80.3％，具体实施数据见表2，本实施例的流程如图2所示。

实施例2

实施例2与实施例1不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为10％的氨水，溶剂B为甲基异丁基酮；其它不同详表2，本实施例的流程如图2所示。

实施例3

实施例3与实施例2不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为20％的氨水，其它不同详见表2，本实施例的流程如图2所示。

实施例4

实施例4与实施例2不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为20％的NaCl水溶液，溶剂B为磷酸三丁酯，脱酚溶剂A是通过蒸馏方式脱除其中混有的溶剂B或油类物质；磷酸三丁酯的沸点高于酚类物质的沸点，经过减压蒸馏，沸点高的磷酸三丁酯从减压蒸馏塔底排出后进入磷酸三丁酯罐以便循环使用，沸点低的酚类物质作为粗酚产品从减压蒸馏塔顶排出；其它不同详见表2，本实施例的流程如图1所示。

实施例5

实施例5与实施例2不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为30％的NaCl水溶液，溶剂B为环己烷，其它不同详见表2，本实施例的流程如图2所示。

实施例6

实施例6与实施例2不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为10％的乙二胺水溶液，溶剂B为异丙苯，其它不同详见表2，本实施例的流程如图2所示。

实施例7

实施例7与实施例2不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为20％丁胺，溶剂B为邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二丁酯的沸点高于酚类物质的沸点，经过减压蒸馏，沸点高的邻苯二甲酸二丁酯从减压蒸馏塔底排出后进入邻苯二甲酸二丁酯罐以便循环使用，沸点低的酚类物质作为粗酚产品从减压蒸馏塔顶排出；其它不同详见表2，本实施例的流程如图1所示。

表1高温煤焦油含酚馏分油的组成和性质

表2实施例1至实施例7实施数据及实施结果

注：溶剂A/原料油为质量比，溶剂A/溶剂B为质量比；

粗酚收率＝产品粗酚质量/高温煤焦油粗酚含量*100。

实施例8

实施例8与实施例2不同之处在于，以低温煤焦油中馏程为170-210℃的煤焦油含酚馏分油为原料油，其组成和性质见表3，检测出其中粗酚的质量含量为61.52％，蒸馏采用常压塔，溶剂A为水，溶剂B为二异丙醚；其它不同详见表4，本实施例的流程如图2所示。

实施例9

实施例9与实施例8不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为5％的氨水，溶剂B为甲基异丁基酮，其它不同详见表4，本实施例的流程如图2所示。

实施例10

实施例10与实施例8不同之处在于，蒸馏采用常压塔，溶剂A为质量百分浓度为15％的氨水，为其它不同详见表4，本实施例的流程如图2所示。

实施例11

实施例11与实施例8不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为15％的NaCl水溶液，溶剂B为磷酸三丁酯，磷酸三丁酯的沸点高于酚类物质的沸点，经过减压蒸馏，沸点高的磷酸三丁酯从减压蒸馏塔底排出后进入磷酸三丁酯罐以便循环使用，沸点低的酚类物质作为粗酚产品从减压蒸馏塔顶排出；其它不同详见表4，本实施例的流程如图1所示。

实施例12

实施例12与实施例8不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为10％的NaCl水溶液，溶剂B为环己烷；其它不同详见表4，本实施例的流程如图2所示。

实施例13

实施例13与实施例8不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为5％的乙二胺水溶液，溶剂B为异丙苯，其它不同详见表4，本实施例的流程如图2所示。

实施例14

实施例14与实施例11不同之处在于，溶剂A为质量百分浓度为15％的丁胺水溶液，溶剂B为邻苯二甲酸二丁酯；其它不同详见表4，本实施例的流程如图1所示。

表3低温煤焦油含酚馏分油的组成和性质

表4实施例8至实施例14实施数据及实施结果

注：溶剂A/原料油为质量比，溶剂A/溶剂B为质量比；

粗酚收率＝产品粗酚质量/高温煤焦油粗酚含量*100。

上述实施例1-14中，溶剂A可以是水、氨水、盐的水溶液或有机胺的水溶液，其中盐的水溶液是由强酸强碱反应得到的盐的水溶液或由弱酸强碱反应得到的盐的水溶液，本发明以NaCl水溶液为代表进行说明，其他满足上述条件的盐的水溶液同样可作为溶剂A使用；溶剂A除了采用乙二胺的水溶液和丁胺水溶液外，还可以是单乙醇胺的水溶液、二乙醇胺的水溶液或单乙醇胺的水溶液与二乙醇胺的水溶液的混合物，上述溶剂均可作为溶剂A使用，并具有实施例1-14中所列举的溶剂A所具有的相同效果。

上述实施例1-14中，溶剂B除了选择上述溶剂外，还可以是N,N-二(1-甲基庚基)乙酰胺，上述烃类溶剂除了环己烷和异丙苯外，还可以是正己烷或甲苯，上述醚类物质除了使用二异丙醚外，还可以使用二丁醚、二异丁醚或二戊醚等，上述酮类物质除了使用甲基异丁基酮，还可以使用丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮或环己酮等，上述酯类物质除了使用磷酸三丁酯和邻苯二甲酸二丁酯，还可以使用乙酸酯、磷酸二辛酯、醋酸丁酯、磷酸二苯基二甲苯酯、邻苯二甲酸二异丁酯或邻苯二甲酸二乙酯，上述溶剂均可作为溶剂B使用，并具有实施例1-14中所列举的溶剂B所具有的相同效果。

在实施例1-14中，先通过溶剂A的萃取，煤焦油含酚馏分油中的酚类物质溶于溶剂A，酚类物质被萃取至溶剂A中，再通过反萃取，酚类物质被萃取至溶剂B中,溶剂A在反萃取过程中会夹带部分溶剂B，溶剂A脱除其夹带的溶剂B后循环使用，脱除的溶剂B可回收再利用，节省了资源；最后通过蒸馏，将酚类物质和溶剂B分开，溶剂B循环使用。本技术方案中没有其他需处理的产物，没有造成化学物质的污染，达到了环保的目的；本发明采用的溶剂A和溶剂B的可选范围较广，分离效果较佳；同时本发明的技术方案同样适用于页岩油脱酚，并且脱酚效果较好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述溶剂A为水、氨水、盐的水溶液或有机胺的水溶液；所述氨水的质量百分浓度≤20％；所述盐的水溶液是由强酸强碱反应得到的盐的水溶液或由弱酸强碱反应得到的盐的水溶液，所述盐的水溶液的质量百分浓度≤30％；所述有机胺的水溶液包括C₁-C₆有机胺的水溶液、乙二胺的水溶液、单乙醇胺的水溶液、二乙醇胺的水溶液或单乙醇胺的水溶液与二乙醇胺的水溶液的混合物，所述C₁-C₆有机胺的水溶液的质量百分浓度≤20％，所述乙二胺的水溶液的质量百分浓度≤50％，所述单乙醇胺的水溶液的质量百分浓度≤50％，所述二乙醇胺的水溶液的质量百分浓度≤50％，所述单乙醇胺与所述二乙醇胺的混合物水溶液的质量百分浓度≤50％。

3.根据权利要求2所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述氨水的质量百分浓度≤10％；所述盐的水溶液的质量百分浓度≤20％；所述C₁-C₆有机胺的水溶液的质量百分浓度≤10％，所述乙二胺的水溶液的质量百分浓度≤30％，所述单乙醇胺的水溶液的质量百分浓度≤30％，所述二乙醇胺的水溶液的质量百分浓度≤30％，所述单乙醇胺与所述二乙醇胺的混合物水溶液的质量百分浓度≤30％。

4.根据权利要求1所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述烃类溶剂为正己烷、环己烷、甲苯或异丙苯，所述醚类物质为二异丙醚、二丁醚、二异丁醚或二戊醚，所述酮类物质为丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、2-戊酮、3-戊酮或环己酮，所述酯类物质为乙酸酯、磷酸三丁酯、磷酸二辛酯、醋酸丁酯、磷酸二苯基二甲苯酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二乙酯。

5.根据权利要求1所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述煤焦油含酚馏分油的馏程为100℃-300℃。

6.根据权利要求1所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述溶剂A与所述煤焦油含酚馏分油的质量比为1-50:1，所述萃取过程的温度为30℃-100℃，所述萃取过程的压力为常压至1.0MPa。

7.根据权利要求1所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述溶剂A与所述煤焦油含酚馏分油的质量比为1-20:1，所述萃取过程的温度为30℃-80℃，所述萃取过程的压力为常压至0.2MPa。

8.根据权利要求1所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述含酚溶剂A与所述溶剂B的质量比为1-50:1，所述反萃取过程的温度为30℃-80℃，所述反萃取过程的压力为常压至1.0MPa。

9.根据权利要求1所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述含酚溶剂A与所述溶剂B的质量比为1-20:1，所述反萃取过程的温度为30℃-70℃，所述反萃取过程的压力为常压至0.2MPa。

10.根据权利要求1所述一种煤焦油含酚馏分油分离酚的方法，其特征在于，所述蒸馏过程为常压蒸馏或减压蒸馏。