CN109593540B - 煤焦油中酚类化合物的分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤焦油中酚类化合物的分离方法，方法包括：萃取步骤，采用萃取剂对待处理煤焦油进行萃取处理，得到脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液，所述萃取剂至少包括低共熔溶剂，所述低共熔溶剂中，氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为多元醇及羧酸中的一种或多种；分离步骤，将所述混合溶液进行分离处理，得到脱酚煤焦油和萃取液；水洗步骤，将所述萃取液进行水洗处理，并经分离处理，得到酚类化合物和含低共熔溶剂的水溶液；脱水步骤，将所述含低共熔溶剂的水溶液进行脱水处理，得到萃取剂和水。本发明提供的煤焦油中酚类化合物的分离方法，具有较高的分离效率，萃取剂和水均可循环利用，且无废水、废渣产生，无设备腐蚀，大大减小分离成本。

Description

煤焦油中酚类化合物的分离方法

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，尤其涉及一种煤焦油中酚类化合物的分离方法。

背景技术

煤焦油是煤热解生成的粗煤气中的产物之一，是煤化学工业的主要原料。煤焦油中含有较多的酚类化合物，会增加煤焦油加氢生产燃料油过程中的氢气消耗，另外酚类化合物是化学工业中生产酚醛树脂、塑料、纤维、农药、医药等的重要原料之一，因此，从煤焦油中分离酚类化合物具有重要意义。

现有技术中采用碱洗法从煤焦油中分离酚类化合物，使酚类化合物与强碱进行反应后形成易溶于水的酚钠盐溶液，将酚类化合物从油相中转移至水相，达到分离的目的，之后经过酸洗将酚钠盐还原成油相，经进一步分离得到粗酚，同时还会产生大量碱渣及废水，易造成环境污染，增大废水、废渣处理成本。由于采用强碱性物质，还会对设备造成严重腐蚀。

发明内容

本发明实施例提供一种煤焦油中酚类化合物的分离方法，旨在保证较高的分离效率的同时，减少分离工艺产生的废水、废渣，降低分离过程中的设备腐蚀。

本发明实施例提供一种煤焦油中酚类化合物的分离方法，方法包括以下步骤：萃取步骤，采用萃取剂对待处理煤焦油进行萃取处理，得到脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液，萃取剂至少包括低共熔溶剂，低共熔溶剂中，氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为多元醇及羧酸中的一种或多种；分离步骤，将混合溶液进行分离处理，得到脱酚煤焦油和萃取液；水洗步骤，将萃取液进行水洗处理，并经分离处理，得到酚类化合物和含低共熔溶剂的水溶液；脱水步骤，将含低共熔溶剂的水溶液进行脱水处理，得到萃取剂和水。

根据本发明实施例的一个方面，萃取步骤中，多元醇为乙二醇、丙三醇及丁二醇中的一种或多种，羧酸为乳酸及草酸中的一种或多种。

根据本发明实施例的一个方面，萃取步骤中，萃取剂为低共熔溶剂与水的混合液，萃取剂中水的质量百分含量为5wt％～15wt％。

根据本发明实施例的一个方面，萃取步骤中，萃取剂与待处理煤焦油的质量比为0.5:1～1.5:1。

根据本发明实施例的一个方面，萃取步骤中，萃取处理的温度为20℃～60℃。

根据本发明实施例的一个方面，分离步骤包括：吹扫步骤，将混合溶液经惰性气体吹扫处理，得到初始分离溶液；静置步骤，将初始分离溶液经静置分离处理，得到脱酚煤焦油和萃取液。

根据本发明实施例的一个方面，吹扫步骤中，吹扫处理的温度为60℃～100℃，吹扫处理的时间为20min～240min，惰性气体的流量为1mL/min/g混合溶液～10mL/min/g混合溶液。

根据本发明实施例的一个方面，水洗步骤中，水与低共熔溶剂的质量比为0.5:1～5:1。

根据本发明实施例的一个方面，水洗步骤中，水洗处理的温度为20℃～60℃。

根据本发明实施例的一个方面，脱水步骤中，脱水处理采用减压蒸馏法。

根据本发明实施例的一个方面，在脱水步骤之后还包括：将含低共熔溶剂的水溶液中回收得到的低共熔溶剂回用至萃取步骤；和/或，将含低共熔溶剂的水溶液中回收得到的水回用至水洗步骤。

根据本发明实施例的一个方面，在萃取步骤之前还包括：低共熔溶剂制备步骤，将氢键受体与氢键供体按照摩尔比为0.5:1～3:1混合，并经80℃～100℃加热处理，得到均相透明液体，即为低共熔溶剂。

本发明实施例提供的煤焦油中酚类化合物的分离方法，采用萃取剂对待处理煤焦油进行萃取处理，其中萃取剂至少包括低共熔溶剂，低共熔溶剂的氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为多元醇及羧酸中的一种或多种，能够使煤焦油中的酚类化合物充分地转移至萃取剂中，且低共熔溶剂与煤焦油互不相溶，可以方便地实现脱酚煤焦油与萃取液的分离，得到较高的煤焦油中酚类化合物的分离效率。

进一步地，萃取剂可以为低共熔溶剂与水的混合液，其中水的质量百分含量为5wt％～15wt％，该种萃取剂能够得到更好的煤焦油中酚类化合物的分离效率，且得到的脱酚煤焦油中水的质量百分含量仅为0.5wt％以下。

进一步地，通过将萃取液进行水洗处理，使低共熔溶剂充分地转移至水中，而释放出酚类化合物，具有较高的分离效果，得到高附加值的酚类化合物，可以用作各种化工原料。进一步地，含低共熔溶剂的水溶液经脱水处理而回收低共熔溶剂和水，可以分别回用于萃取步骤和水洗步骤，实现循环利用。

本发明实施例提供的煤焦油中酚类化合物的分离方法，具有较高的分离效率的同时，萃取剂和水均可循环利用，且无废水、废渣产生，无设备腐蚀，且工艺及装置简单、操作简便，能耗较低，大大减小分离成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的一种煤焦油中酚类化合物的分离方法流程图。

图2为本发明另一个实施例提供的一种煤焦油中酚类化合物的分离方法流程图。

图3为本发明一个实施例提供的一种煤焦油中酚类化合物的分离系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种以上，“一个或多个”中的“多个”的含义是两个以上。

本发明的上述发明内容并不意欲描述本发明中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

为了高效地脱除煤焦油中的酚类化合物，本发明实施例提供一种煤焦油中酚类化合物的分离方法，请参照图1和图2，方法包括以下步骤：

S100，萃取步骤，采用萃取剂对待处理煤焦油进行萃取处理，得到脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液；萃取剂至少包括低共熔溶剂，低共熔溶剂中，氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为多元醇及羧酸中的一种或多种。

S200，分离步骤，将混合溶液进行分离处理，得到脱酚煤焦油和萃取液。

S300，水洗步骤，将萃取液进行水洗处理，并经分离处理，得到酚类化合物和含低共熔溶剂的水溶液。

S400，脱水步骤，将含低共熔溶剂的水溶液进行脱水处理，得到萃取剂和水。

本发明实施例提供的煤焦油中酚类化合物的分离方法，采用萃取剂对待处理煤焦油进行萃取处理，其中萃取剂至少包括低共熔溶剂，低共熔溶剂的氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为多元醇及羧酸中的一种或多种，能够使煤焦油中的酚类化合物充分地转移至萃取剂中，且低共熔溶剂与煤焦油互不相溶，可以方便地实现脱酚煤焦油与萃取液的分离，得到较高的煤焦油中酚类化合物的分离效率。

进一步地，通过将萃取液进行水洗处理，使低共熔溶剂充分地转移至水中，而释放出酚类化合物，具有较高的分离效果，得到高附加值的酚类化合物，可以用作各种化工原料。

进一步地，将含低共熔溶剂的水溶液经脱水处理，得到低共熔溶剂和水，可以分别回收利用。

本发明实施例提供的煤焦油中酚类化合物的分离方法，具有较高的分离效率的同时，萃取剂和水均可循环利用，且无废水、废渣产生，无设备腐蚀，且工艺及装置简单、操作简便，能耗较低，大大减小分离成本。

本发明实施例提供的煤焦油中酚类化合物的分离方法可以用于各种来源的含酚煤焦油的脱酚处理。例如，煤焦油可以是低温煤焦油、中温煤焦油、高温煤焦油、煤液化油等。再例如，煤焦油是粗煤焦油经分馏切割后获取的馏程为170℃～230℃的馏分油，大部分的酚类化合物富集于该馏分油中，该馏分油中酚类化合物的质量百分含量可以达到50wt％以上，因此可以获得较多的酚类化合物。

在步骤S100中，用做氢键供体的多元醇可选自乙二醇、丙三醇及丁二醇中的一种或多种，羧酸可选自乳酸及草酸中的一种或多种。

低共熔溶剂可以经商购获得，也可以采用本领域已知的方法制备获得。可选地，在步骤S100之前可以包括低共熔溶剂制备步骤S500，在步骤S500中，将上述氢键受体与上述氢键供体按照摩尔比为0.5:1～3:1混合，并经80℃～100℃加热处理，得到均相透明液体，即为低共熔溶剂。

进一步地，在步骤S500中，将氢键受体氯化胆碱与氢键供体草酸按照摩尔比为0.5:1～3:1混合，并经80℃～100℃加热处理，得到低共熔溶剂。

更进一步地，在步骤S500中，氯化胆碱与草酸的摩尔比为1:1～2:1，加热处理的温度为80℃～90℃。

优选地，在步骤S100中，萃取剂为上述低共熔溶剂与水的混合液，萃取剂中水的质量百分含量为5wt％～15wt％。采用该种萃取剂能够得到更好的煤焦油中酚类化合物的分离效率，且得到的脱酚煤焦油中水的质量百分含量仅为0.5wt％以下。对脱酚煤焦油经进一步地脱水处理，例如经减压蒸馏脱水处理，可以方便地去除脱酚煤焦油中的绝大部分水，使水含量降低至0.1wt％以下，且不会影响煤焦油的收率。减压蒸馏脱水处理的压力可以为10kPa～100kPa，如10kPa～20kPa；温度可以为40℃～70℃，如60℃。

作为一个示例，在步骤S500中，将氢键受体氯化胆碱与氢键供体草酸二水合物按照摩尔比为0.5:1～3:1混合，并经80℃～100℃加热处理，得到萃取剂。进一步地，氯化胆碱与草酸二水合物的摩尔比为1:1～2:1，加热处理的温度为80℃～90℃。

优选地，在步骤S100中，萃取剂与待处理煤焦油的质量比为0.5:1～1.5:1，可以获得较高的萃取效率。

优选地，在步骤S100中，萃取处理的温度为20℃～60℃，使得煤焦油中的酚类化合物更加充分地转移至萃取剂中，从而提高萃取效率。

作为示例，在步骤S100中，将萃取剂与待处理煤焦油混合，并在20℃～60℃下进行搅拌处理，使萃取剂与待处理煤焦油均匀混合，待处理煤焦油与低共熔溶剂充分接触，从而使待处理煤焦油中的酚类化合物充分地转移至萃取剂中，获得较高的萃取分离效率，得到脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液。

优选地，在步骤S100中，搅拌处理的温度为20℃～60℃，例如为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃等；搅拌处理的转速为500r/min～1500r/min，例如为500r/min、800r/min、1000r/min、1200r/min、1500r/min等；搅拌处理的时间为20min～60min，例如为20min、30min、40min、50min、60min等。

在步骤S200中，可以采用本领域已知的分离方法及装置进行脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液的分离处理。例如采用静置分离处理，将混合溶液在静置分离罐进行静置一定时间，脱酚煤焦油和萃取液由于密度的不同而分层，即可方便地实现脱酚煤焦油和萃取液的分离，由上层得到脱酚煤焦油，下层得到萃取液。静置的时间可以是30min～120min，例如是30min、60min、90min、120min等。

在步骤S200中，还可以采用离心分离处理，将混合溶液加入离心机中，借助离心力，脱酚煤焦油和萃取液由于比重的不同而达到分离，得到脱酚煤焦油和萃取液，分离效率能够得到进一步提高。前述离心机可以是两相卧式螺旋离心机。进一步地，离心分离处理的转速可以为1000r/min～5000r/min，例如为2000r/min～4000r/min，再例如为3000r/min～4000r/min；时间可以为10s～5min，例如为10s～3min。

在一些优选地实施例中，步骤200包括：

S210，吹扫步骤，将脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液经惰性气体吹扫处理，得到初始分离溶液。

S220，静置步骤，将初始分离溶液经静置分离处理，得到脱酚煤焦油和萃取液。

在步骤S200中，脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液先经惰性气体吹扫处理，再经静置分离处理，可以达到脱酚煤焦油与萃取液更高效的分离。并且，在步骤S210中通过气体吹扫还可以使待处理煤焦油进一步与萃取剂充分接触，更加提高萃取分离效率。

在步骤S210中，对惰性气体的种类不作具体限制，可以是与分离体系中的任意一种物质均不发生反应的、结构稳定且廉价易得的任意惰性气体，例如氮气等。

优选地，在步骤S210中，吹扫处理的温度为60℃～100℃，例如为60℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃等；吹扫处理的时间为20min～240min，例如为20min、30min、60min、90min、120min、180min、200min、240min等；惰性气体的流量为1mL/min/g混合溶液～10mL/min/g混合溶液，例如为2mL/min/g混合溶液～5mL/min/g混合溶液。

经过步骤S210吹扫处理，还有利于后续的静置分离操作，缩短静置分离时间。在步骤S220中，静置的时间可以是10min～60min，例如是10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min、60min等。

优选地，在步骤S300中，水与低共熔溶剂的质量比为0.5:1～5:1，进一步地为0.5:1～3:1，更进一步地为0.5:1～1:1，有利于提高酚类化合物的分离效果。

为了更加提高酚类化合物的分离效果，水洗处理在20℃～60℃下进行。

在一些可选的实施例中，步骤S300中包括：将萃取液与水混合，并在20℃～60℃进行搅拌处理，之后经分离处理，得到酚类化合物和含低共熔溶剂的水溶液。

在步骤S300中，搅拌处理的温度可以为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃等；搅拌处理的转速为200r/min～600r/min，例如为200r/min、300r/min、400r/min、500r/min、600r/min等；搅拌处理的时间为5min～20min，例如为5min、8min、10min、12min、15min、20min等。

在步骤S300中，分离处理可以采用本领域已知的分离方法及装置进行。例如采用静置分离处理，将酚类化合物和含低共熔溶剂水溶液的混合液在静置分离罐进行静置一定时间，酚类化合物和含低共熔溶剂水溶液由于密度的不同而分层，由上层得到酚类化合物，下层得到含低共熔溶剂的水溶液。静置的时间例如是10min～60min，再例如是10min、15min、20min、30min、40min、50min、60min等。

在步骤S300中，还可以采用离心分离处理，将酚类化合物和含低共熔溶剂水溶液的混合液加入离心机中，借助离心力，酚类化合物和含低共熔溶剂水溶液由于比重的不同而达到分离，得到酚类化合物和含低共熔溶剂的水溶液，分离效率能够得到进一步提高。前述离心机可以是两相卧式螺旋离心机。进一步地，离心分离处理的转速可以为1000r/min～5000r/min，例如为2000r/min～4000r/min，再例如为3000r/min～4000r/min；时间可以为10s～5min，例如为10s～3min。

在一些可选的实施例中，在步骤S300得到的酚类化合物中会含有少量的水，在步骤S300之后，还包括，将酚类化合物进行脱水处理，得到脱水后的酚类化合物。脱水处理可以采用减压蒸馏法，减压蒸馏的压力可以为10kPa～100kPa，如10kPa～20kPa；温度可以为40℃～70℃。

在一些可选的实施例中，在步骤S400中，脱水处理可以采用减压蒸馏法，可以提高分离效率。减压蒸馏的压力可以为10kPa～100kPa，如10kPa～20kPa；温度可以为40℃～70℃，如60℃。

在一些可选的实施例中，在步骤S400之后还可以包括：

S600，将含低共熔溶剂的水溶液中回收得到的萃取剂回用至萃取步骤。通过步骤S600实现萃取剂的循环利用。

在一些可选的实施例中，在步骤S400之后还可以包括：

S700，将含低共熔溶剂的水溶液中回收得到的水回用至水洗步骤。通过步骤S700实现水的循环利用。

当然，还可以将脱酚煤焦油脱水处理及酚类化合物脱水处理中回收得到的水回用至水洗步骤，提高水的循环利用率。

接下来提供一种煤焦油中酚类化合物的分离系统，以实现上述的煤焦油中酚类化合物的分离方法。请参照图3，本发明实施例提供的一种煤焦油中酚类化合物的分离系统包括萃取设备10、第一分离设备20、水洗设备30、第二分离设备40及脱水设备50。

其中，萃取设备10的出口与第一分离设备20的进口连接，第一分离设备20的萃取液出口与水洗设备30的进口连接，水洗设备30的出口与第二分离设备40的进口连接，第二分离设备40的水溶液出口与脱水设备50的进口连接。

通过该系统可以实现上述煤焦油中酚类化合物的分离方法，获得较高的分离效率，且结构简单、成本低廉。

上述萃取设备10可以采用本领域已知的用于萃取分离的设备，例如萃取罐。优选地，在萃取设备10中设置有第一搅拌器11，通过第一搅拌器11的搅拌作用，提高萃取分离体系的分散均匀性，有利于提高萃取分离效果。第一搅拌器11可以是搅拌桨。

萃取设备10还可以设有加热组件，用于调控萃取分离体系的温度。作为一个示例，加热组件可以采用蒸汽加热组件和/或电加热组件。

第一分离设备20可以为静置分离罐，用于步骤S200中混合溶液的静置分离处理。

当第一分离设备20为静置分离罐时，煤焦油中酚类化合物的分离系统还可以包括惰性气体吹扫装置60，惰性气体吹扫装置60的出口连接于第一分离设备20，向第一分离设备20中送入惰性气体，以进行上述步骤S210的惰性气体吹扫处理。作为示例，惰性气体吹扫装置60包括惰性气体储罐及阀门组件等。

进一步地，第一分离设备20的底部设置有气体分布器21，气体分布器21的进口连接于惰性气体吹扫装置60的出口，气体分布器21的出口与第一分离设备20的腔室连通。对气体分布器21的种类不做具体的限制，可以根据实际需求进行选择。通过气体分布器21可以实现惰性气体的均匀分布，以提高惰性气体吹扫处理效果。

进一步地，第一分离设备20内部沿高度方向分为冷凝段22和静置段23。惰性气体由静置段23的底部进入第一分离设备20，对混合溶液进行吹扫处理，之后惰性气体由第一分离设备20的上部排出进入气体处理单元，在第一分离设备20的上部设有冷凝段22，可以使惰性气体夹带的液体冷凝并回流至静置段23，防止煤焦油损失。

进一步地，在静置段23设有加热组件，用于对混合溶液加热；在冷凝段23设有换热组件，用于气体冷却，更好地使惰性气体夹带的液体冷凝并回流至静置段23。

第一分离设备20还可以为离心机，用于步骤S200中混合溶液的离心分离处理，例如是两相卧式螺旋离心机。

上述水洗设备30可以采用本领域已知的混合设备，例如混合罐。优选地，在水洗设备30中设置有第二搅拌器31，通过第二搅拌器31的搅拌作用，提高混合体系的分散均匀性，有利于提高水洗效果。第二搅拌器31可以是搅拌桨。

第二分离设备40可以为静置分离罐，用于步骤S300中酚类化合物和含低共熔溶剂水溶液的混合液的静置分离处理。

第二分离设备40还可以为离心机，用于步骤S300中酚类化合物和含低共熔溶剂水溶液的混合液的离心分离处理。离心机例如是两相卧式螺旋离心机。

上述脱水设备50可以采用本领域已知的用于干燥脱水的设备。作为示例，脱水设备50为蒸馏设备，将含低共熔溶剂的水溶液加入蒸馏设备中，通过蒸馏除去含低共熔溶剂水溶液中的水，实现水与低共熔溶剂的分离以及回收利用。

进一步地，还可以包括真空设备70，真空设备70连接于脱水设备50，用于对脱水设备50抽气以获得真空。通过在减压的条件下进行除去含低共熔溶剂水溶液中的水，有利于提高脱水效率。

可选地，将脱水设备50的水出口连接至水洗设备30的水进口，方便地实现水的循环利用。

可选地，将脱水设备50的低共熔溶剂出口连接至萃取设备10的低共熔溶剂进口，方便地实现低共熔溶剂的循环利用。

进一步地，还可以包括低共熔溶剂制备设备80，低共熔溶剂制备设备80可以是带有加热组件的混合罐，对上述氢键受体和氢键供体进行混合及加热，以获得低共熔溶剂。低共熔溶剂制备设备80的出口连接至萃取设备10的低共熔溶剂进口，方便地为萃取设备10提供低共熔溶剂。

实施例

下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。

实施例1

S500，将氯化胆碱与草酸按照摩尔比为1:1混合，并经80℃加热处理，得到低共熔溶剂。

S100，煤焦油采用根据实际油配制的模型油，在质量比为4:1的甲苯与正庚烷的混合油中，配入9.7wt％苯酚、6.8wt％邻甲酚、25.0wt％间对甲酚、6.2wt％乙基酚及10.5wt％二甲酚获得，将30g低共熔溶剂与30g模型油混合，在50℃下持续搅拌处理30min，使酚类化合物充分地转移至低共熔溶剂中，得到脱酚油与萃取液的混合溶液。

S200，将混合溶液静置40min，使其静置分层，在上层得到脱酚油，下层得到萃取液。其中，脱酚油中酚类化合物的质量百分含量由58.2wt％降低至3.7wt％，脱酚油中没有检测出低共熔溶剂，萃取液中含甲苯和正庚烷的质量百分含量为2.5wt％。

S300，将萃取液与水按照水与低共熔溶剂的质量比为0.5:1的比例混合，在30℃下持续搅拌10min，使低共熔溶剂充分转移至水中，之后静置10min，使混合液静置分层，在上层得到酚类化合物，下层得到含低共熔溶剂的水溶液。其中，上层酚类化合物中没有检测出低共熔溶剂，上层酚类化合物中水的质量百分含量为10.2wt％，经20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收水。

S400，将含低共熔溶剂的水溶液在20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收低共熔溶剂和水。

实施例2

S500，将氯化胆碱与草酸按照摩尔比为1:1混合，并经80℃加热处理，得到低共熔溶剂。

S100，煤焦油采用根据实际油配制的模型油，在质量比为4:1的甲苯与正庚烷的混合油中，配入9.7wt％苯酚、6.8wt％邻甲酚、25.0wt％间对甲酚、6.2wt％乙基酚及10.5wt％二甲酚获得，将30g低共熔溶剂与30g模型油混合，在50℃下持续搅拌处理30min，使酚类化合物充分地转移至低共熔溶剂中，得到脱酚油与萃取液的混合溶液。

S200，将混合溶液在80℃下、氮气流量为100ml/min吹扫处理60min；之后静置15min，使其静置分层，在上层得到脱酚油，下层得到萃取液。其中，脱酚油中酚类化合物的质量百分含量由58.2wt％降低至3.0wt％，脱酚油中没有检测出低共熔溶剂，萃取液中含甲苯和正庚烷的质量百分含量为1wt％。

S300，将萃取液与水按照水与低共熔溶剂的质量比为0.5:1的比例混合，在30℃下持续搅拌10min，使低共熔溶剂充分转移至水中，之后静置10min，使混合液静置分层，在上层得到酚类化合物，下层得到含低共熔溶剂的水溶液。其中，上层酚类化合物中没有检测出低共熔溶剂，上层酚类化合物中水的质量百分含量为9.8wt％，经20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收水。

S400，将含低共熔溶剂的水溶液在20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收低共熔溶剂和水。

实施例3

S500，将氯化胆碱与草酸按照摩尔比为1:1混合，并经80℃加热处理，得到低共熔溶剂。

S100，中低温煤焦油切取170℃～230℃馏分油，其中酚类化合物的质量百分含量为60.71wt％，将30g低共熔溶剂与30g馏分油混合，在60℃下持续搅拌处理30min，使酚类化合物充分地转移至低共熔溶剂中，得到脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液。

S200，将混合溶液在80℃下、氮气流量为100ml/min吹扫处理60min；之后静置15min，使其静置分层，在上层得到脱酚煤焦油，下层得到萃取液。其中，脱酚油中酚类化合物的质量百分含量降低至3.5wt％，脱酚油中没有检测出低共熔溶剂，萃取液中煤焦油的质量百分含量为1.2wt％。

S300，将萃取液与水按照水与低共熔溶剂的质量比为0.5:1的比例混合，在30℃下持续搅拌10min，使低共熔溶剂充分转移至水中，之后静置10min，使混合液静置分层，在上层得到酚类化合物，下层得到含低共熔溶剂的水溶液。其中，上层酚类化合物中没有检测出低共熔溶剂，上层酚类化合物中水的质量百分含量为10.5wt％，经20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收水。

S400，将含低共熔溶剂的水溶液在20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收低共熔溶剂和水。

实施例4

S500，将氯化胆碱与草酸二水合物按照摩尔比为1:1混合，并经80℃加热处理，得到萃取剂。

S100，中低温煤焦油切取170℃～230℃馏分油，其中酚类化合物的质量百分含量为60.71wt％，将30g萃取剂与30g馏分油混合，在60℃下持续搅拌处理30min，使酚类化合物充分地转移至萃取剂中，得到脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液。

S200，将混合溶液在80℃下、氮气流量为100ml/min吹扫处理60min；之后静置15min，使其静置分层，在上层得到脱酚煤焦油，下层得到萃取液。其中，脱酚油中酚类化合物的质量百分含量降低至1.1wt％，脱酚油中没有检测出低共熔溶剂，脱酚油中水的质量百分含量为0.48wt％，经20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收水，脱水后的脱酚油中水的质量百分含量降低至0.09wt％；萃取液中煤焦油的质量百分含量为1.2wt％。

S300，将萃取液与水按照水与低共熔溶剂的质量比为0.5:1的比例混合，在30℃下持续搅拌10min，使低共熔溶剂充分转移至水中，之后静置10min，使混合液静置分层，在上层得到酚类化合物，下层得到含低共熔溶剂的水溶液。其中，上层酚类化合物中没有检测出低共熔溶剂，上层酚类化合物中水的质量百分含量为10.3wt％，经20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收水。

S400，将含低共熔溶剂的水溶液在20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收萃取剂和水。

实施例5

S500，将氯化胆碱与草酸二水合物按照摩尔比为2:1混合，并经80℃加热处理，得到萃取剂。

S100，中低温煤焦油切取170℃～230℃馏分油，其中酚类化合物的质量百分含量为60.71wt％，将45g萃取剂与30g馏分油混合，在60℃下持续搅拌处理60min，使酚类化合物充分地转移至萃取剂中，得到脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液。

S200，将混合溶液在80℃下、氮气流量为200ml/min吹扫处理60min；之后静置15min，使其静置分层，在上层得到脱酚煤焦油，下层得到萃取液。其中，脱酚煤焦油中酚类化合物的质量百分含量降低至1.5wt％，脱酚油没有检测出低共熔溶剂，脱酚油中水的质量百分含量为0.43wt％，经20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收水，脱水后的脱酚油中水的质量百分含量降低至0.06wt％；萃取液中煤焦油的质量百分含量为1.6wt％。

S300，将萃取液与水按照水与低共熔溶剂的质量比为1:1的比例混合，在50℃下持续搅拌10min，使低共熔溶剂充分转移至水中，之后静置10min，使混合液静置分层，在上层得到酚类化合物，下层得到含低共熔溶剂的水溶液。其中，上层酚类化合物中没有检测出低共熔溶剂，上层酚类化合物中水的质量百分含量为9.5wt％，经20kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收水。

S400，将含低共熔溶剂的水溶液在10kPa压力、60℃下进行减压蒸馏脱水处理，回收萃取剂和水。

综上可知，本发明提供的煤焦油中酚类化合物的分离方法，具有较高的分离效率，且萃取剂和水均可循环利用，无废水、废渣产生，无设备腐蚀，且工艺及装置简单、操作简便，能耗较低，大大减小分离成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种煤焦油中酚类化合物的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

萃取步骤，将萃取剂与待处理煤焦油混合，在50℃ ~ 60℃下搅拌，使煤焦油中的酚类化合物转移至萃取剂中，得到脱酚煤焦油与萃取液的混合溶液，所述萃取剂为低共熔溶剂与水的混合液，所述萃取剂中水的质量百分含量为5 wt% ~ 15 wt%，所述低共熔溶剂中，氢键受体为氯化胆碱，氢键供体为草酸二水合物，所述萃取剂与所述待处理煤焦油的质量比为1:1 ~ 1.5:1；

分离步骤，所述分离步骤包括：

将所述混合溶液经惰性气体吹扫处理，得到初始分离溶液，其中所述吹扫处理的温度为60℃ ~ 80℃，所述吹扫处理的时间为60 min ~ 240 min，所述惰性气体的流量为1 mL/min/g混合溶液 ~ 5 mL/min/g混合溶液；

将所述初始分离溶液经静置分离处理，得到脱酚煤焦油和萃取液；

水洗步骤，将所述萃取液进行水洗处理，并经分离处理，得到酚类化合物和含低共熔溶剂的水溶液；

脱水步骤，将所述含低共熔溶剂的水溶液进行脱水处理，得到所述萃取剂和水，

在所述萃取步骤之前还包括：

将氢键受体氯化胆碱与氢键供体草酸二水合物按照摩尔比为1:1 ~ 2:1混合，并经80℃ ~ 100℃加热处理，得到所述萃取剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水洗步骤中，将所述萃取液与水按照水与所述低共熔溶剂的质量比为0.5:1 ~ 5:1的比例混合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水洗步骤中，所述水洗处理的温度为20℃ ~ 60℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱水步骤中，所述脱水处理采用减压蒸馏法。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述脱水步骤之后，还包括：

将所述含低共熔溶剂的水溶液中回收得到的所述低共熔溶剂回用至所述萃取步骤；和/或，

将所述含低共熔溶剂的水溶液中回收得到的水回用至所述水洗步骤。

Images