CN113817490B - 一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置及耦合工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置及耦合工艺，所述耦合装置通过多个分馏工段与2级萃取工段的设计结合，再辅以水洗工段以及低温分离工段，同时解决了煤焦油提酚以及焦油蒸馏过程中的环保问题；所述耦合工艺通过萃取精馏和液液萃取相结合的工艺，提高了粗酚产品的品质，降低了杂质中性油的含量，并且还通过低温预分离粗酚溶液的操作，大幅度降低了粗酚精馏脱水工段的能耗，具有较好的工业应用前景。

Description

一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置及耦合工艺

技术领域

本发明属于煤焦油生产技术领域，一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置及耦合工艺。

背景技术

中低温煤焦油作为煤化工领域的重要原料，具有含酚量高、含水量高的特点。因而，煤焦油在加氢生产燃料油过程中由于酚类化合物的存在，不仅使得氢耗高，同时由于加氢脱氧生成水使得产品的收率降低；但由于酚类化合物其本身的高附加值，如若能将煤焦油中的酚进行分离，则必然能够提升其加氢工艺的经济性。

目前已有多种煤焦油提酚工艺，主要包括酸碱法和选择溶剂法；而工业生产中，主要采用酸碱提酚工艺，但由于该工艺产生大量具有腐蚀性且对环境危害大的含酸含碱废物，因此酸碱法提酚工艺将逐渐受到环保法规限制；选择溶剂法由于所用萃取剂选择性差，而导致萃取相中夹带有较高含量杂质中性油，造成粗酚产品品质下降。

另外煤焦油在蒸馏过程中，由于原料带水以及塔底注(蒸)汽将导致大量的含酚污水的产生，目前对于含酚污水通常在进入生化处理前需要进行脱酚处理，常见的方法有醚、酮萃取工艺、蒸汽脱酚法以及化学沉淀法等，但是往往存在处理工艺流程较长，能耗高，处理成本高的问题。目前有工艺采用返回部分煤焦油加工产品，以降低煤焦油蒸馏过程中含酚污水中的酚含量，但这会导致整体能耗增加，并且加工所得产品产率下降。

CN102219649A公开了一种从煤液化油或煤焦油中提取酚类化合物的方法，该方法包括1)蒸馏处理煤液化油或煤焦油，切取<260℃的馏分；2)将萃取剂与上述酚油馏分段混合后分层；3)分离并收集含有酚类化合物的萃取剂层；4)对萃取剂层中的酚类化合物进行多级反萃提取，得到反萃剂-酚溶液和萃取剂；5)通过精馏分离上述反萃剂-酚溶液，回收反萃剂、循环利用，并分离得到粗酚；6)通过汽提除去酚类化合物中夹带的中性油，最终取得粗酚产品。

CN108484368A公开了一种利用乙醇胺从煤焦油中提取酚类化合物的方法，具体步骤为：(1)蒸馏处理煤焦油或煤液化油，切取170-230℃的馏分；(2)将萃取剂与上述酚油馏分段混合后分层；(3)分离收集含有酚类化合物的酚油下层；(4)对酚油上层进行多级萃取，将萃取以后的酚油层与上述酚油下层混合；(5)通过精馏分离上述萃取剂-酚溶液，回收萃取剂、循环利用，并分离得到粗酚。

上述方法进行提酚操作时，需进行多级萃取，设备成本高，且在蒸馏过程中会产生大量的含酚污水，处理较为困难，后续处理成本高，同时得到的粗酚产品品质较差。

综上所述，针对解决煤焦油提酚及焦油在蒸馏过程中产生的含酚水所带来的环保问题，如何提供一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合工艺，降低煤焦油在蒸馏过程中污水中酚的含量，提高粗酚产品的品质，成为当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置及耦合工艺，所述耦合装置通过优化处理路线，同时解决了煤焦油提酚以及煤焦油蒸馏过程中的环保问题；所述耦合工艺通过萃取精馏以及液液萃取工艺，提高了粗酚产品的品质，降低了杂质中性油的含量，具有较好的工业化应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置，所述耦合装置包括煤焦油分馏单元、第一萃取单元、第二萃取单元、轻油回收单元、第一萃取剂回收单元、水洗单元、脱酚油分馏单元、分离单元以及粗酚脱水单元；

所述煤焦油分馏单元与所述第一萃取单元的待萃取液入口相连；

所述第一萃取单元的萃取相出口与所述第二萃取单元的待萃取液入口相连；所述第一萃取单元的萃余相出口与所述水洗单元相连；所述水洗单元与所述脱酚油分馏单元相连；

所述第二萃取单元的萃取相出口与所述轻油回收单元相连；所述第二萃取单元的萃余相出口与所述第一萃取剂回收单元相连；

所述轻油回收单元的重组分出口与所述脱酚油分馏单元相连；

所述第一萃取剂回收单元的重组分出口与所述分离单元相连；所述分离单元与所述粗酚脱水单元相连；

所述脱酚油分馏单元的轻组分出口与所述煤焦油分馏单元的第一侧线进入口相连；所述脱酚油分馏单元的重组分出口与所述煤焦油分馏单元的第二侧线进入口相连。

本发明中，所述耦合装置通过多个分馏工段与2级萃取工段的设计结合，再辅以水洗工段以及低温分离工段，解决了煤焦油提酚以及焦油蒸馏过程中的环保问题，且大幅度地降低了能耗，有利于工业化应用。

本发明中，轻油回收是指对“中性油”的回收。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述煤焦油分馏单元包括填料精馏塔。

优选地，所述填料精馏塔至少包括4块填料段，例如4块、5块、6块、7块、8块或9块等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，并规定靠近顶部的填料段为第一填料段。

优选地，所述填料精馏塔的侧壁底端设置有煤焦油入口。

优选地，所述填料精馏塔的顶端设置有第一轻组分出口。

优选地，所述填料精馏塔的第一填料段与第二填料段之间设置有第一侧线进入口。

优选地，所述填料精馏塔的第三填料段与第四填料段之间设置有侧线采出口。

优选地，所述第一侧线进入口和所述侧线采出口之间设置有第二侧线进入口。

优选地，所述第一轻组分出口与所述侧线采出口均与所述第一萃取单元的待萃取液入口相连。

以下作为本发明优选的技术方案，所述第一萃取单元包括第一萃取塔。

优选地，所述第一萃取塔的侧壁顶端设置有待萃取液入口。

优选地，所述第一萃取塔的侧壁底端设置有第一萃取剂入口。

优选地，所述第二萃取单元包括第二萃取塔。

优选地，所述第二萃取塔的侧壁顶端设置有待萃取液入口。

优选地，所述第二萃取塔的侧壁底端设置有第二萃取剂入口。

以下作为本发明优选的技术方案，所述轻油回收单元包括第一精馏塔。

优选地，所述轻油回收单元的轻组分出口与所述第二萃取剂入口相连。

优选地，所述第一萃取剂回收单元包括第二精馏塔。

优选地，所述第一萃取剂回收单元的轻组分出口与所述第一萃取剂入口相连。

以下作为本发明优选的技术方案，所述水洗单元包括水洗塔。

优选地，所述水洗塔的侧壁顶端设置有洗水入口。

优选地，所述水洗塔的侧壁底端设置有待水洗液入口。

优选地，所述水洗单元还与所述第一萃取剂入口相连。

优选地，所述脱酚油分馏单元包括第三精馏塔。

以下作为本发明优选的技术方案，所述分离单元包括分离罐。

优选地，所述分离单元还分别独立地与所述第一萃取剂入口和所述水洗单元相连。优选地，所述粗酚脱水单元包括第四精馏塔。

优选地，所述粗酚脱水单元的轻组分出口还分别独立地与所述第一萃取剂入口和所述水洗单元相连。

第二方面，本发明提供了一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合工艺，所述耦合工艺采用第一方面所述的耦合装置进行，所述耦合工艺包括以下步骤：

(1)将煤焦油进行萃取精馏，得到含酚油；

(2)采用第一萃取剂对步骤(1)得到的含酚油进行一级萃取，得到的一级萃取相再采用第二萃取剂进行二级萃取，得到二级萃取相和二级萃余相；

得到的一级萃余相进行水洗，得到第一萃取剂和脱酚油；

(3)对步骤(2)得到的二级萃取相进行第一精馏，得到第二萃取剂和中性油；对步骤(2)得到的二级萃余相进行第二精馏，得到第一萃取剂和粗酚溶液；

所述中性油与步骤(2)得到的脱酚油混合后分为两部分，一部分得到脱酚油产品；另一部分经第三精馏后，得到脱酚轻油和脱酚重油，所述脱酚轻油和脱酚重油分别独立地返回到步骤(1)中进行利用；

所述粗酚溶液依次进行低温分离和第四精馏，得到粗酚产品。

本发明中，“第一精馏”、“第二精馏”、“第三精馏”、“第四精馏”并不指代精馏顺序，也不暗含逐级递进的关系，仅仅起到区分作用。

本发明中，所述耦合工艺采用萃取精馏以及液液萃取工艺，提取煤焦油中酚类物质的同时，降低了含酚污水的酚含量；进一步地，采用两级萃取工艺，提高了粗酚产品的品质，降低了杂质(中性油)的含量；此外，利用酚类化合物在水中溶解度随温度降低而降低的特性，先进行低温分离脱水再进行精馏脱水，极大地降低了脱水能耗，实现了资源化利用。

本发明中，若仅采用常规精馏工艺与液液萃取工艺相结合，会导致煤焦油分馏单元产生的塔顶气相中酚含量升高，从而导致分馏单元回流罐中含酚污水中的酚含量升高。

本发明中，第一萃取剂的密度小于含酚油，因此，第一萃取剂会凭借浮力向上，达到逆流萃取的效果；而进行二级萃取时，由于相似相容的原理，第一萃取剂中的中性油被第二萃取剂萃取，并通过轻油回收单元将第二萃取剂中的中性油回收。

本发明中，一级萃取相中包含酚类物质、第一萃取剂以及少量中性油；一级萃余相中包含脱酚油以及少量的第一萃取剂；二级萃取相中包含第二萃取及以及少量的中性油；二级萃余相中包含第一萃取剂以及酚类物质。

本发明中，步骤(3)得到的脱酚轻油从煤焦油分馏单元的第一侧线进入口流入，进行萃取精馏；脱酚重油则是从煤焦油分馏单元的第二侧线进入口流入，与填料精馏塔中与对应馏分的酚油馏分混合。

以下作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述一级萃取剂包括醇类水溶液。

优选地，所述醇类水溶液包括甲醇水溶液、乙醇水溶液或丙醇水溶液中的任意一种。

优选地，所述一级萃取剂与所述含酚油的质量比为(0.2-2):1，例如0.2:1、0.5:1、1:1、1.2:1、1.5:1或2:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述一级萃取的温度为20-60℃，例如20℃、30℃、40℃、50℃或60℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述一级萃取的压力为100-800kPa，例如100kPa、200kPa、300kPa、400kPa、500kPa、600kPa、700kPa或800kPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

以下作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述二级萃取剂包括烷烃类溶剂。

优选地，所述烷烃类溶剂包括加氢轻汽油或环己烷。

本发明中，加氢轻汽油的馏程为65-130℃。

优选地，所述第二萃取剂与所述一级萃取相的质量比为(0.2-2):1，例如0.2:1、0.5:1、1:1、1.2:1、1.5:1或2:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述二级萃取的温度为20-60℃，例如20℃、30℃、40℃、50℃或60℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述二级萃取的压力为100-800kPa，例如100kPa、200kPa、300kPa、400kPa、500kPa、600kPa、700kPa或800kPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

以下作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述水洗的温度为20-60℃，例如20℃、30℃、40℃、50℃或60℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述水洗的压力为100-800kPa，例如100kPa、200kPa、300kPa、400kPa、500kPa、600kPa、700kPa或800kPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述水洗后得到的第一萃取剂返回进行循环利用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所述耦合装置通过多个分馏工段与2级萃取工段的设计结合，再辅以水洗工段以及低温分离工段，同时解决了煤焦油提酚以及焦油蒸馏过程中的环保问题，降低了含酚污水中的酚含量以及处理成本；

(2)本发明所述耦合工艺通过萃取精馏和液液萃取相结合的工艺，提高了粗酚产品的品质，降低了杂质中性油的含量，所得粗酚产品中，酚的纯度达90.24％以上，中性油(杂质)的含量在0.85wt％以下；所得脱酚油的收率达89.60％以上，其中酚含量在7.51wt％以下，第一萃取剂含量在0.86wt％以下；

(3)本发明所述耦合工艺还通过低温分离操作大幅度降低了精馏脱水工段的能耗，有利于工业化应用。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的煤焦油提酚及含酚水处理耦合装置的连接结构示意图。

图2是本发明实施例1提供的煤焦油提酚及含酚水处理耦合工艺的工艺流程图；

图3是本发明对比例1提供的煤焦油提酚及含酚水处理耦合工艺的工艺流程图。

1-煤焦油分馏单元，2-第一萃取单元，3-第二萃取单元，4-轻油回收单元，5-第一萃取剂回收单元，6-水洗单元，7-脱酚油分馏单元，8-分离单元，9-粗酚脱水单元。

其中，箭头方向代表物料流动方向。

具体实施方式

需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“一级”、“二级”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“一级”、“二级”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

在一个具体实施方式中，本发明提供了一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置，所述耦合装置包括煤焦油分馏单元1、第一萃取单元2、第二萃取单元3、轻油回收单元4、第一萃取剂回收单元5、水洗单元6、脱酚油分馏单元7、分离单元8以及粗酚脱水单元9；

所述煤焦油分馏单元1与所述第一萃取单元2的待萃取液入口相连；

所述第一萃取单元2的萃取相出口与所述第二萃取单元3的待萃取液入口相连；所述第一萃取单元2的萃余相出口与所述水洗单元6相连；所述水洗单元6与所述脱酚油分馏单元7相连；

所述第二萃取单元3的萃取相出口与所述轻油回收单元4相连；所述第二萃取单元3的萃余相出口与所述第一萃取剂回收单元5相连；

所述轻油回收单元4的重组分出口与所述脱酚油分馏单元7相连；

所述第一萃取剂回收单元5的重组分出口与所述分离单元8相连；所述分离单元8与所述粗酚脱水单元9相连；

所述脱酚油分馏单元7的轻组分出口与所述煤焦油分馏单元1的第一侧线进入口相连；所述脱酚油分馏单元7的重组分出口与所述煤焦油分馏单元1的第二侧线进入口相连。

进一步地，所述煤焦油分馏单元1包括填料精馏塔；所述填料精馏塔至少包括4块填料段，并规定靠近顶部的填料段为第一填料段；所述填料精馏塔的侧壁底端设置有煤焦油入口；所述填料精馏塔的顶端设置有第一轻组分出口；所述填料精馏塔的第一填料段与第二填料段之间设置有第一侧线进入口；所述填料精馏塔最后相邻两块填料段之间设置有侧线采出口；所述第一侧线进入口和所述侧线采出口之间设置有第二侧线进入口；所述第一轻组分出口与所述侧线采出口均与所述第一萃取单元2的待萃取液入口相连。

进一步地，所述第一萃取单元2包括第一萃取塔；所述第一萃取塔的侧壁顶端设置有待萃取液入口；所述第一萃取塔的侧壁底端设置有第一萃取剂入口；所述第二萃取单元3包括第二萃取塔；所述第二萃取塔的侧壁顶端设置有待萃取液入口；所述第二萃取塔的侧壁底端设置有第二萃取剂入口。

进一步地，所述轻油回收单元4包括第一精馏塔；所述轻油回收单元4的轻组分出口与所述第二萃取剂入口相连；所述第一萃取剂回收单元5包括第二精馏塔；所述第一萃取剂回收单元5的轻组分出口与所述第一萃取剂入口相连。

进一步地，所述水洗单元6包括水洗塔；所述水洗塔的侧壁顶端设置有洗水入口；所述水洗塔的侧壁底端设置有待水洗液入口；所述水洗单元6还与所述第一萃取剂入口相连；所述脱酚油分馏单元7包括第三精馏塔。

进一步地，所述分离单元8包括分离罐；所述分离单元8还分别独立地与所述第一萃取剂入口和所述水洗单元6相连；所述粗酚脱水单元9包括第四精馏塔；所述粗酚脱水单元9的轻组分出口还分别独立地与所述第一萃取剂入口和所述水洗单元6相连。

以下为本发明典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置及耦合工艺，基于具体实施方式中提供的耦合装置：

其中，填料精馏塔设置有4块填料段。本实施例提供的耦合装置的连接结构示意图如图1所示。

采用上述耦合装置进行的耦合工艺包括如下步骤，其工艺流程如图2所示，

(1)将煤焦油进行萃取精馏，得到含酚油(取<230℃的含酚油，40℃下的密度为964.2kg/m³，粗酚含量为36.7wt％)；进行所述萃取精馏时，所用萃取剂为步骤(3)中第三精馏后得到脱酚轻油；

(2)采用加甲醇水溶液对步骤(1)得到的含酚油进行一级萃取(所述甲醇水溶液与所述含酚油的质量比为1.4:1)，得到的一级萃取相再采用环己烷进行二级萃取(所述环己烷与所述一级萃取相的质量比为1:1)得到二级萃取相和二级萃余相；

得到的一级萃余相进行水洗，得到甲醇水溶液和脱酚油；水洗后得到的甲醇水溶液返回到一级萃取进行循环利用；

(3)对步骤(2)得到的二级萃取相进行第一精馏，得到环己烷和中性油；对步骤(2)得到的二级萃余相进行第二精馏，得到甲醇水溶液和粗酚溶液；

所得环己烷返回到二级萃取进行循环利用；所述中性油与步骤(2)得到的脱酚油混合后分为两部分，一部分得到脱酚油产品，另一部分经第三精馏后，得到脱酚轻油和脱酚重油，所述脱酚轻油和脱酚重油分别返回到步骤(1)中进行利用；

第二精馏后所得甲醇水溶液返回到步骤(2)的一级萃取中循环利用；所述粗酚溶液依次进行低温分离和第四精馏，得到粗酚产品；所述低温分离和第四精馏后得到的水分为两部分，一部分返回到步骤(2)中进行一级萃取，另一部分返回到步骤(2)进行水洗。

上述耦合工艺中设计到的工艺参数如表1所示。

表1

实施例2：

本实施例提供了一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置及耦合工艺，基于具体实施方式中提供的耦合装置：

其中，填料精馏塔设置有4块填料段。

采用上述耦合装置进行的耦合工艺包括如下步骤：

(1)将煤焦油进行萃取精馏，得到含酚油；进行所述萃取精馏时，所用萃取剂为步骤(3)中第三精馏后得到脱酚轻油；

(2)采用加甲醇水溶液对步骤(1)得到的含酚油进行一级萃取(所述甲醇水溶液与所述含酚油的质量比为1:1)，得到的一级萃取相再采用环己烷进行二级萃取(所述环己烷与所述一级萃取相的质量比为0.7:1)得到二级萃取相和二级萃余相；

得到的一级萃余相进行水洗，得到甲醇水溶液和脱酚油；水洗后得到的甲醇水溶液返回到一级萃取进行循环利用；

(3)对步骤(2)得到的二级萃取相进行第一精馏，得到环己烷和中性油；对步骤(2)得到的二级萃余相进行第二精馏，得到甲醇水溶液和粗酚溶液；

所得环己烷返回到二级萃取进行循环利用；所述中性油与步骤(2)得到的脱酚油混合后分为两部分，一部分得到脱酚油产品，另一部分经第三精馏后，得到脱酚轻油和脱酚重油，所述脱酚轻油和脱酚重油分别返回到步骤(1)中进行利用；

第二精馏后所得甲醇水溶液返回到步骤(2)的一级萃取中循环利用；所述粗酚溶液依次进行低温分离和第四精馏，得到粗酚产品；所述低温分离和第四精馏后得到的水分为两部分，一部分返回到步骤(2)中进行一级萃取，另一部分返回到步骤(2)进行水洗。

上述耦合工艺中设计到的工艺参数如表2所示。

表2

对比例1：

本对比例提供了一种煤焦油提酚及含酚水处理的装置及工艺，所述装置参照实施例1中的耦合装置，区别在于：不包括第二萃取单元3以及轻油回收单元4。

相应地，连接关系发生如下改变：

所述第一萃取单元2的萃取相出口与所述第一萃取剂回收单元5相连。

采用上述装置进行的煤焦油提酚及含酚水处理的工艺参照实施例1中的耦合工艺，区别在于：不仅进行二级萃取和第一精馏。本对比例的工艺流程图如图3所示。

对比例2：

本对比例提供了一种煤焦油提酚及含酚水处理的装置及工艺，所述装置参照实施例1中的耦合装置，区别在于：所述脱酚油分馏单元7的轻组分出口不与所述煤焦油分馏单元1的第一侧线进入口相连；所述脱酚油分馏单元7的重组分出口不与所述煤焦油分馏单元1的第二侧线进入口相连。

使用上述装置的工艺流程参照实施例1中的耦合工艺，区别在于：步骤(3)中第三精馏后得到脱酚轻油和脱酚重油均不返回到步骤(1)。

测定实施例1-2和对比例1得到的粗酚产品中，酚的纯度和中性油含量；以及得到的脱酚油中第一萃取剂的含量，脱酚油收率以及酚含量，结果如表3所示。

测定实施例1-2和对比例2得到的粗酚产品中，酚的回收率和中性油含量；以及得到的脱酚油中第一萃取剂的含量，脱酚油收率以及酚含量，结果如表4所示。

表3

表4

对比例1中仅进行了一级萃取，导致最终得到的粗酚产品中中性油(杂质)的含量高达17.98wt％，严重降低了产品品质；对比例2中采用常规精馏与二级萃取相结合，导致得到的脱酚油中酚含量较高。

综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述耦合装置通过多个分馏工段与2级萃取工段的设计结合，再辅以水洗工段以及低温分离工段，同时解决了煤焦油提酚以及焦油蒸馏过程中的环保问题，有效降低了处理成本；所述耦合工艺通过萃取精馏和液液萃取相结合的工艺，提高了粗酚产品的品质，降低了杂质中性油的含量，所得粗酚产品中，酚的纯度达90.24％以上，中性油(杂质)的含量在0.85wt％以下；所得脱酚油的收率达89.60％以上，其中酚含量在7.51wt％以下，第一萃取剂含量在0.86wt％以下；此外，还通过低温分离操作大幅度降低了粗酚脱水的能耗，有利于工业化应用。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的装置和详细方法，但本发明并不局限于上述装置和详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述装置和详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明操作的等效替换及辅助操作的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (42)

1.一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合装置，其特征在于，所述耦合装置包括煤焦油分馏单元、第一萃取单元、第二萃取单元、轻油回收单元、第一萃取剂回收单元、水洗单元、脱酚油分馏单元、分离单元以及粗酚脱水单元；

所述煤焦油分馏单元与所述第一萃取单元的待萃取液入口相连；

所述第一萃取单元的萃取相出口与所述第二萃取单元的待萃取液入口相连；所述第一萃取单元的萃余相出口与所述水洗单元相连；所述水洗单元与所述脱酚油分馏单元相连；

所述第二萃取单元的萃取相出口与所述轻油回收单元相连；所述第二萃取单元的萃余相出口与所述第一萃取剂回收单元相连；

所述轻油回收单元的重组分出口与所述脱酚油分馏单元相连；

所述第一萃取剂回收单元的重组分出口与所述分离单元相连；所述分离单元与所述粗酚脱水单元相连；

所述脱酚油分馏单元的轻组分出口与所述煤焦油分馏单元的第一侧线进入口相连；所述脱酚油分馏单元的重组分出口与所述煤焦油分馏单元的第二侧线进入口相连。

2.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述煤焦油分馏单元包括填料精馏塔。

3.根据权利要求2所述的耦合装置，其特征在于，所述填料精馏塔至少包括4块填料段，并规定靠近顶部的填料段为第一填料段。

4.根据权利要求2所述的耦合装置，其特征在于，所述填料精馏塔的侧壁底端设置有煤焦油入口。

5.根据权利要求2所述的耦合装置，其特征在于，所述填料精馏塔的顶端设置有第一轻组分出口。

6.根据权利要求5所述的耦合装置，其特征在于，所述填料精馏塔的第一填料段与第二填料段之间设置有第一侧线进入口。

7.根据权利要求6所述的耦合装置，其特征在于，所述填料精馏塔的第三填料段与第四填料段之间设置有侧线采出口。

8.根据权利要求7所述的耦合装置，其特征在于，所述第一侧线进入口和所述侧线采出口之间设置有第二侧线进入口。

9.根据权利要求7所述的耦合装置，其特征在于，所述第一轻组分出口与所述侧线采出口均与所述第一萃取单元的待萃取液入口相连。

10.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述第一萃取单元包括第一萃取塔。

11.根据权利要求10所述的耦合装置，其特征在于，所述第一萃取塔的侧壁顶端设置有待萃取液入口。

12.根据权利要求10所述的耦合装置，其特征在于，所述第一萃取塔的侧壁底端设置有第一萃取剂入口。

13.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述第二萃取单元包括第二萃取塔。

14.根据权利要求13所述的耦合装置，其特征在于，所述第二萃取塔的侧壁顶端设置有待萃取液入口。

15.根据权利要求13所述的耦合装置，其特征在于，所述第二萃取塔的侧壁底端设置有第二萃取剂入口。

16.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述轻油回收单元包括第一精馏塔。

17.根据权利要求15所述的耦合装置，其特征在于，所述轻油回收单元的轻组分出口与所述第二萃取剂入口相连。

18.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述第一萃取剂回收单元包括第二精馏塔。

19.根据权利要求12所述的耦合装置，其特征在于，所述第一萃取剂回收单元的轻组分出口与所述第一萃取剂入口相连。

20.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述水洗单元包括水洗塔。

21.根据权利要求20所述的耦合装置，其特征在于，所述水洗塔的侧壁顶端设置有洗水入口。

22.根据权利要求20所述的耦合装置，其特征在于，所述水洗塔的侧壁底端设置有待水洗液入口。

23.根据权利要求12所述的耦合装置，其特征在于，所述水洗单元还与所述第一萃取剂入口相连。

24.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述脱酚油分馏单元包括第三精馏塔。

25.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述分离单元包括分离罐。

26.根据权利要求12所述的耦合装置，其特征在于，所述分离单元还分别独立地与所述第一萃取剂入口和所述水洗单元相连。

27.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述粗酚脱水单元包括第四精馏塔。

28.根据权利要求12所述的耦合装置，其特征在于，所述粗酚脱水单元的轻组分出口还分别独立地与所述第一萃取剂入口和所述水洗单元相连。

29.一种煤焦油提酚及含酚水处理的耦合工艺，其特征在于，所述耦合工艺采用权利要求1-28任一项所述的耦合装置进行，所述耦合工艺包括以下步骤：

(1)将煤焦油进行萃取精馏，得到含酚油；

(2)采用第一萃取剂对步骤(1)得到的含酚油进行一级萃取，得到的一级萃取相再采用第二萃取剂进行二级萃取，得到二级萃取相和二级萃余相；

得到的一级萃余相进行水洗，得到第一萃取剂和脱酚油；

(3)对步骤(2)得到的二级萃取相进行第一精馏，得到第二萃取剂和中性油；对步骤(2)得到的二级萃余相进行第二精馏，得到第一萃取剂和粗酚溶液；

所述中性油与步骤(2)得到的脱酚油混合后分为两部分，一部分得到脱酚油产品；另一部分经第三精馏后，得到脱酚轻油和脱酚重油，所述脱酚轻油和脱酚重油分别独立地返回到步骤(1)中进行利用；

所述粗酚溶液依次进行低温分离和第四精馏，得到粗酚产品。

30.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述第一萃取剂包括醇类水溶液。

31.根据权利要求30所述的耦合工艺，其特征在于，所述醇类水溶液包括甲醇水溶液、乙醇水溶液或丙醇水溶液中的任意一种。

32.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，所述第一萃取剂与所述含酚油的质量比为(0.2-2):1。

33.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述一级萃取的温度为20-60℃。

34.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述一级萃取的压力为100-800kPa。

35.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述第二萃取剂包括烷烃类溶剂。

36.根据权利要求35所述的耦合工艺，其特征在于，所述烷烃类溶剂包括加氢轻汽油或环己烷。

37.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，所述第二萃取剂与所述一级萃取相的质量比为(0.2-2):1。

38.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述二级萃取的温度为20-60℃。

39.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述二级萃取的压力为100-800kPa。

40.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述水洗的温度为20-60℃。

41.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述水洗的压力为100-800kPa。

42.根据权利要求29所述的耦合工艺，其特征在于，步骤(2)所述水洗后得到的第一萃取剂返回进行循环利用。

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