CN115569409A - 一种煤焦油中酚类化合物的分离装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤焦油中酚类化合物的分离装置及工艺，向锅炉中加入聚醚改性硅油复配消泡剂、煤焦油和水，进行预热后通过第一油水混合器混合，然后进入第二油水分离器分离，获得脱酚煤焦油以及水相，将水相送至第二油水分离器，冷却，得到水相和粗酚。本发明利用酚类物质与油类物质在水中的溶解度差异，从而实现煤焦油中分离得到粗酚和脱酚煤焦油，解决了现有煤焦油中酚类化合物提取过程中存在能耗大、操作工序多而复杂、环境污染严重的问题。本发明是绿色分离工艺，不产生废水、废渣和废气，并且工艺的操作条件温和、简便，工艺和设备造价低、投入少。

Description

一种煤焦油中酚类化合物的分离装置及工艺

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，涉及一种煤焦油中酚类化合物的分离装置及工艺。

背景技术

煤焦油中含有脂肪烃类化合物、芳香烃类化合物和酚类化合物等。按照化学组成可分为中性化合物、酸性化合物、含氧化合物和含硫化合物。中性化合物俗称中性油，主要包括脂肪烃类化合物和芳香烃类化合物。脂肪烃类化合物是汽油、柴油等燃料油的重要组成部分，是加氢制取高十六烷值柴油的优良原料；芳香烃类化合物有石油化工不能得到或不能经济得到的咔唑、喹啉等高附加值精细化学品。酸性化合物主要是指煤焦油中的酚类化合物，酚类化合物是重要的化工原料，在合成纤维、工程塑料、农药、医药、防腐剂、增塑剂、香料及染料中间体等方面有着广泛的用途，属于高附加值精细化工产品。基于以上，煤焦油是一种制取高附加值化学品非常宝贵的化工原料，从煤焦油中分离得到酚类化合物有着重要的意义。常见煤焦油的分离方法有溶剂萃取法、蒸馏法和重结晶法等，通常煤焦油中酚类化合物的分离，先采用蒸馏法将煤焦油分为不同温度段的馏分，然后采用“酸碱法”对馏分进行处理，最终得到粗酚和中性油部分。

中国发明专利CN101475817A中描述了一种馏分脱酚工艺及其装置，煤焦油蒸馏馏分与碱性酚盐充分混合反应，进入脱酚塔，静置得到混合份和中性酚钠；混合份与10-12％的稀碱混合后进入二次脱酚塔，混合物静置分离为碱性酚盐和已洗混合份；已洗混合份进入脱酚盐塔，在脱酚盐塔静置分离出残留的碱性酚盐后进入碱性酚盐槽，得到的已洗混合份进入工业萘蒸馏装置进一步加工。碱洗法虽然能达到脱酚的目的，但在一定程度上会对环境造成污染。

中国专利CN103111088A描述了一种萃取法分离提取中低温煤焦油中酚类的成套设备，该设备由五个釜、四个罐以及三组冷凝器组成，利用溶剂萃取法萃取分离得到精制粗酚，但该设备复杂，要实现工业化还需要进一步改进。

中国发明专利CN109761760A中描述了一种利用聚维酮提取煤焦油中酚类物质的方法，将聚维酮作为吸附剂与煤焦油混合、搅拌，得到脱粉煤焦油相和含酚聚维酮相，再将聚维酮相用乙醚洗涤，乙醚洗涤溶液通过减压蒸馏得到酚类物质。该发明步骤繁琐，其洗涤，蒸馏，干燥过程耗时长，脱酚效率低，有待进一步改进。

综上所述，目前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，再通过碱洗、酸洗中和的方法分离得到酚类化合物组分，或采用溶剂萃取的方法得到煤焦油相对富集组分。溶剂萃取法、蒸馏法和重结晶法中存在煤焦油加工过程中能耗大、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问题。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种煤焦油中酚类化合物的分离装置及工艺，该分离工艺能够实现煤焦油中酚类化合物的有效分离，并且该工艺脱酚效率高、步骤少、节能显著、操作条件温和、无废水排放、对环境友好、设备投资少、易于扩大生产规模。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种煤焦油中酚类化合物的分离装置，包括锅炉、第一油水混合器第二油水分离器和第二油水分离器；

锅炉出口与第一油水混合器入口连接，第一油水混合器出口与第二油水分离器入口连接，第二油水分离器出口与第二油水分离器入口连接；

搅拌装置包括搅拌杆以及设置在搅拌杆上的叶片和除沫装置。

进一步的，除沫装置由三片带有网格的盒状叶片构成。

进一步的，盒状叶片呈弧形结构，状叶片一端设置有进口，另一端设置有出口，进口高度大于出口高度。

进一步的，盒状叶片内部设有竖直设置的第一金属除沫网格与第二金属除沫网格。

进一步的，第一油水混合器出口经第二油水混合气与第二油水分离器入口连接，第一油水混合器和第二油水混合气中设置有加热器。

一种基于如上所述装置的煤焦油中酚类化合物的分离工艺，包括以下步骤：

向锅炉中加入聚醚改性硅油复配消泡剂、煤焦油和水，进行预热后通过第一油水混合器混合，然后进入第二油水分离器分离，获得脱酚煤焦油以及水相，将水相送至第二油水分离器，冷却，得到水相和粗酚。

进一步的，煤焦油为生物质热解油、低温/中温/高温煤焦油、煤液化油、石油、生物质热解油馏分油、低温/中温/高温煤焦油馏分油、煤液化油馏分油或石油馏分油。

进一步的，煤焦油和水的体积比为1：0.1～1：100；预热温度均为30～99℃；聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的0.05～0.2％。

进一步的，聚醚改性硅油复配消泡剂通过以下制备方法得到：将含氢硅油与聚醚按质量比1：10～1：30混合，得到混合溶液，然后加入混合溶液的质量的0.1％～0.3％的酸催化剂，加热至90～110℃，制得聚醚改性硅氧烷；

将二甲基硅油和疏水白炭黑，加热至190～200℃，恒温3～5h后降温至50～60℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油按质量比1：10～2:10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物；

通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂。

进一步的，通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化的具体过程为：取HLB值不同的Span和Tween混合，调节HLB值为7～10，得到Span-Tween乳化液；将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液Span-Tween的质量为聚醚改性硅油复配物质量的1％～3％，在60～80℃下搅拌乳化；

酸催化剂为氯铂酸。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明通过设置锅炉，可使煤焦油和水加热；第一油水混合器中设置除沫装置，可以提高处理效率，并提高产品质量。设置第一油水混合器，使预热后的煤焦油和水充分混合；充分混合的油水混合物进入油水分离器，分离得到脱酚煤焦油；水相送至带有冷却的油水分离器，分离得到粗酚，水相送至储罐循环使用，完成了对煤焦油中酚类化合物的分离。本装置结构简单，占地小，易于扩大生产。

进一步的，第一油水混合器与第二油水混合器中设置有加热器，能够保持油水温度恒定，以便于煤焦油与水充分混合。

本发明将煤焦油与水泵入锅炉预热，预热后的水和煤焦油进入混合器充分混合，充分混合的煤焦油和水泵送至第一油水分离器，分离出的脱酚煤焦油泵送至脱酚煤焦油储罐，第一油水分离器中的水相泵送至第二油水分离器，通过降温油水分离，得到水下油，即为粗酚，循环用于与煤焦油混合。本发明利用酚类物质与油类物质在水中的溶解度差异，从而实现煤焦油中分离得到粗酚和脱酚煤焦油，解决了现有煤焦油中酚类化合物提取过程中存在能耗大、操作工序多而复杂、环境污染严重的问题。本发明是绿色分离工艺，不产生废水、废渣和废气，并且工艺的操作条件温和、简便，工艺和设备造价低、投入少。

附图说明

图1为本发明的煤焦油组分分离新工艺流程图；

图2为本发明的油水混合器的搅拌装置结构示意图；

图3为除沫装置结构示意图；

图4为盒状叶片结构示意图；

图5为实施例1的陕北兰炭厂脱酚煤焦油组分的总离子流色谱图；

图6为实施例1的粗酚组分的总离子流色谱图；

图7为实施例2的安源重油脱酚煤焦油组分的总离子流色谱图；

图8为实施例2的粗酚组分的总离子流色谱图。

图中，1-锅炉，2-煤焦油储罐，3-水储罐，4-脱酚煤焦油储罐，5-粗酚储罐，6-第一油水混合器，7-第二油水混合器，8-第二油水分离器，9-油水分离器，10-搅拌装置，11-除沫装置，12-叶片，13-盒状叶片。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1，一种煤焦油中酚类化合物的分离装置，包括锅炉1、煤焦油储罐2、水储罐3、脱酚煤焦油储罐4、粗酚储罐5、第一油水混合器6、第二油水混合器7、第二油水分离器8和油水分离器9，煤焦油储罐2和水储罐3均与锅炉1进口连接，锅炉1出口与第一油水混合器6入口连接，第一油水混合器6出口与第二油水混合器7入口连接，第二油水混合器7出口与第二油水分离器8入口连接，第二油水分离器8出口分为两路，一路与脱酚煤焦油储罐4相连，另一路与第二油水分离器9入口连接，第二油水分离器9出口分为两路，一路与粗酚储罐5相连，另一路与水储罐3相连，第二油水分离器9具有冷却功能，由于带有冷却功能的第二油水分离器9与水储罐3连接，使得水储罐3中的水可用于与煤焦油混合，实现了水的循环使用。以上装置连接管路上均设置有输送泵。具体的，锅炉1、水储罐3、脱酚煤焦油储罐4、第一油水混合器、第二油水混合器、第一油水分离器、第二油水分离器相邻两个部件之间设置有输送泵。

第一油水分离器6外部设置有保温装置，以保证温度恒定。

第二油水分离器8外部设置有冷却装置，以确保油水分离在低温条件下进行。

连接管路进行防腐蚀处理，管道外主要涂刷防腐油漆，管道内将环氧玻璃纤维防腐材料完整、均匀的涂覆在管道内部已实现管道内外的防腐蚀性能，提升输送管路的使用寿命，以降低成本。

参见图2，第一油水混合器6与第二油水混合器7内设置搅拌装置10，搅拌装置10包括搅拌杆，搅拌上设置叶片12以及除沫装置11，除沫装置11由三片带有网格的盒状叶片13构成，参见图4，盒状叶片13呈弧形结构。其左端为泡沫进入的大口端，右端为泡沫出口小口端。具体的，盒状叶片13的弧度在0.4π，盒状叶片13的具体尺寸根据混合器尺寸决定，其直径(外径)为第一油水混合器6与第二油水混合器7釜体直径的1/3～2/3，表示为搅拌器直径dj＝(1/3～2/3)Di，盒状叶片13大口端高度为1/6dj，小口端高度为1/12dj，宽度和高度相等。盒状叶片13厚度为3mm，材质为316L不锈钢。

参见图3，盒状叶片内部设有304不锈钢所制得的第一金属除沫网格14以及第二金属除沫网格15，第一金属除沫网格14以及第二金属除沫网格15竖直设置，并且网格规格均为3mm×3mm。当搅拌装置10逆时针旋转时，泡沫由盒状叶片13的大口进入，通过其内置的第一金属除沫网格14以及第二金属除沫网格15消泡后，液体由盒状叶片13后端的小口流出，提升了处理效率。

上述装置使用时，锅炉1将煤焦油和水预热至30～99℃进入第一油水混合器6，第一油水混合器6中设置有维持温度的加热器和使之充分混合的搅拌装置10。第二油水分离器8内设置有加热装置，保证油水混合物在30～99℃进行精制分离。第二油水分离器9上设置有冷却装置，保证水在0～30℃析出溶解的粗酚。

本发明的煤焦油中酚类化合物的分离工艺，包括以下步骤：

向锅炉1中泵入聚醚改性硅油复配消泡剂、煤焦油和水进行预热，煤焦油和水的体积比为1：0.1～1：100，聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的0.05～0.2％，温度均为30～99℃，预热好的煤焦油与水进入第一油水混合器6混合，混合的煤焦油和水进入第二油水混合器7进一步混合，进一步混合后煤焦油和水进入第二油水分离器8，分离获得的脱酚煤焦油泵送至脱酚煤焦油储罐4，第二油水分离器8中的水相泵送至第二油水分离器9，第二油水分离器9将水相冷却至0～30℃，通过第二油水分离器9分离得到的水相泵送至水储罐3，分离获得的粗酚泵送至粗酚储罐5。

在反应开始前所添加到锅炉中的聚醚改性硅油复配消泡剂的制备方法：将含氢硅油与聚醚以质量比1：10～1：30混合，然后加入混合溶液的质量的0.1％～0.3％的酸催化剂(酸催化剂为氯铂酸)，预热至90～110℃，制得聚醚改性硅氧烷。

称量二甲基硅油和疏水白炭黑，搅拌并缓慢升温，加热至190～200℃，恒温3～5h后降温至50～60℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油以质量比1：10～2:10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物。

再通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化，具体过程为：取HLB值不同的Span和Tween混合，调节HLB值在7～10，得到Span-Tween乳化液。将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液Span-Tween的质量为聚醚改性硅油复配物质量的1％～3％，升温60～80℃搅拌乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂。

所述水为脱盐水；所述的煤焦油为生物质热解油、低温/中温/高温煤焦油、煤液化油和石油及它们的馏分油；所述的所有装置及管路系统为：含有防腐蚀内衬的管路系统及装置。

实施例1

实验原料为取自陕北府谷县某兰炭厂的煤焦油，重油(焦油澄清池水下层油)按国标(GB/T 2281-2008)测定的基本性质见表1。

表1陕北兰炭厂重油的基本性质

注：﹡差减法

采用本发明煤焦油中酚类化合物的分离工艺，选择清水，分离煤焦油中的粗酚和脱酚煤焦油。为了说明本发明的效果，实例采用煤焦油中酚类化合物的分离工艺进行中低温煤焦油组分分离试验，为了能够准确分析分离产物，采用气相色谱-质谱联用仪对分离产物的组成进行测定。

将聚醚改性硅油复配消泡剂以及各量取500mL煤焦油和水泵送至锅炉1中进行预热，锅炉预热温度均为70℃，预热好的煤焦油与水进入第一油水混合器6混合2min，第一油水混合器6中搅拌器转速为3000r/min，保持混合温度为70℃，混合的煤焦油和水进入第二油水混合器7进一步混合2min，第二油水混合器7中搅拌器转速为3000r/min，保持混合温度为70℃，混合后煤焦油和水进入第二油水分离器8，第二油水分离器8保持温度70℃，分离获得的脱酚煤焦油换热至30℃泵送至脱酚煤焦油储罐4，第二油水分离器8中的水相泵送至第二油水分离器9，第二油水分离器9保持温度20℃，通过第二油水分离器9分离得到的水相泵送至水储罐3，分离获得的粗酚泵送至粗酚储罐5，聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的0.1％。

将含氢硅油与聚醚按质量比1：20，加入含氢硅油与聚醚按总质量的0.2％的酸催化剂(氯铂酸)，混合溶液预热至105℃，制得聚醚改性硅氧烷。称量二甲基硅油和疏水白炭黑，搅拌并缓慢升温，加热至190℃，恒温4h后降温至50℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油按质量比1.25：10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物。再通过Span-Tween乳化法对复配物进行乳化，采用Span-60与Tween-60进行乳液调配。将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液的用量为聚醚改性硅油复配物质量的2％，升温80℃搅拌乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂，将提前制备的好的复配消泡剂泵送至锅炉1，起到抑泡作用。

待试验结束，分别将从装置得到的脱酚煤焦油和粗酚各1mL，再用5mL的丙酮溶解，然后进行GC-MS分析，分析结果见图5、图6以及表2和表3。

表2中低温煤焦油中性油组成

表3中低温煤焦油粗酚组成

由图5、图6和表2、表3的实验研究结果可见，采用本发明的煤焦油中酚类化合物的分离新工艺，可以有效分离得到煤焦油中的脱酚煤焦油和粗酚。

实施例2

实验原料取自陕北某中低温煤焦油重油，名为安源重油，其工业分析和元素分析见表4。

表4煤焦油重油的工业分析及元素分析

注：﹡差减法

将聚醚改性硅油复配消泡剂以及各量取500mL安源重油和水泵送至锅炉1中进行预热，锅炉预热温度均为80℃，预热好的安源重油与水进入第一油水混合器6混合2min，第一油水混合器6中搅拌器转速为3500r/min，保持混合温度为80℃，混合的安源重油和水进入第二油水混合器7进一步混合2min，第二油水混合器7中搅拌器转速为3500r/min，保持混合温度为80℃，混合后安源重油和水进入第二油水分离器8，第二油水分离器8保持温度80℃，分离获得的脱酚煤焦油换热至30℃泵送至脱酚煤焦油储罐4，第二油水分离器8中的水相泵送至第二油水分离器9，第二油水分离器9保持温度20℃，通过第二油水分离器9分离得到的水相泵送至水储罐3，分离获得的粗酚泵送至粗酚储罐5，聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的0.05％。

将含氢硅油与聚醚按质量比1：20，加入含氢硅油与聚醚按总质量的0.2％的酸催化剂(氯铂酸)，混合溶液预热至100℃，制得聚醚改性硅氧烷。称量二甲基硅油和疏水白炭黑，搅拌并缓慢升温，加热至200℃，恒温5h后降温至60℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油按质量比2：10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物。再通过Span-Tween乳化法对复配物进行乳化，采用Span-60与Tween-20进行乳液调配。将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液的用量为聚醚改性硅油复配物质量的2.5％，升温70℃搅拌乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂，将提前制备的好的复配消泡剂泵送至锅炉1，起到抑泡作用。

待试验结束，分别将从装置得到的脱酚煤焦油和粗酚各1mL，再用5mL的丙酮溶解，然后进行GC-MS分析，分析结果见图7、图8以及表5和表6。

表5安源重油中性油组成

表6安源重油粗酚组成

由图7、图8和表5、表6结果表明该发明提酚效果显著，并且与传统方法相比，本发明是一种绿色分离煤焦油中酚类化合物的方法，不产生废水、废渣和废气，装置占地小、投资少、易于扩大生产。

实施例3

向锅炉1中泵入聚醚改性硅油复配消泡剂、石油馏分油和水进行预热，石油馏分油和水的体积比为1：0.1，聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的0.2％，温度均为30℃，预热好的石油馏分油与水进入第一油水混合器6混合，混合的煤焦油和水进入第二油水混合器7进一步混合，进一步混合后煤焦油和水进入第二油水分离器8，分离获得的脱酚煤焦油泵送至脱酚煤焦油储罐4，第二油水分离器8中的水相泵送至第二油水分离器9，第二油水分离器9将水相冷却至0℃，通过第二油水分离器9分离得到的水相泵送至水储罐3，分离获得的粗酚泵送至粗酚储罐5。

在反应开始前所添加到锅炉中的聚醚改性硅油复配消泡剂的制备方法：将含氢硅油与聚醚以质量比1：30混合，然后加入混合溶液的质量的0.1％的酸催化剂(酸催化剂为氯铂酸)，预热至110℃，制得聚醚改性硅氧烷。

称量二甲基硅油和疏水白炭黑，搅拌并缓慢升温，加热至200℃，恒温4h后降温至60℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油以质量比1：10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物。

再通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化，具体过程为：取HLB值不同的Span和Tween混合，调节HLB值在7，得到Span-Tween乳化液。将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液Span-Tween的质量为聚醚改性硅油复配物质量的1％，升温60℃搅拌乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂。

实施例4

向锅炉1中泵入聚醚改性硅油复配消泡剂、生物质热解油馏分油和水进行预热，生物质热解油馏分油和水的体积比为1：100，聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的0.1％，温度均为60℃，预热好的生物质热解油馏分油与水进入第一油水混合器6混合，混合的煤焦油和水进入第二油水混合器7进一步混合，进一步混合后煤焦油和水进入第二油水分离器8，分离获得的脱酚煤焦油泵送至脱酚煤焦油储罐4，第二油水分离器8中的水相泵送至第二油水分离器9，第二油水分离器9将水相冷却至20℃，通过第二油水分离器9分离得到的水相泵送至水储罐3，分离获得的粗酚泵送至粗酚储罐5。

在反应开始前所添加到锅炉中的聚醚改性硅油复配消泡剂的制备方法：将含氢硅油与聚醚以质量比1：10混合，然后加入混合溶液的质量的0.3％的酸催化剂(酸催化剂为氯铂酸)，预热至90℃，制得聚醚改性硅氧烷。

称量二甲基硅油和疏水白炭黑，搅拌并缓慢升温，加热至1950℃，恒温4h后降温至55℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油以质量比2:10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物。

再通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化，具体过程为：取HLB值不同的Span和Tween混合，调节HLB值在10，得到Span-Tween乳化液。将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液Span-Tween的质量为聚醚改性硅油复配物质量的3％，升温70℃搅拌乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂。

实施例5

向锅炉1中泵入聚醚改性硅油复配消泡剂、高温煤焦油和水进行预热，高温煤焦油和水的体积比为1：10，聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的15％，温度均为99℃，预热好的高温煤焦油与水进入第一油水混合器6混合，混合的煤焦油和水进入第二油水混合器7进一步混合，进一步混合后煤焦油和水进入第二油水分离器8，分离获得的脱酚煤焦油泵送至脱酚煤焦油储罐4，第二油水分离器8中的水相泵送至第二油水分离器9，第二油水分离器9将水相冷却至10℃，通过第二油水分离器9分离得到的水相泵送至水储罐3，分离获得的粗酚泵送至粗酚储罐5。

在反应开始前所添加到锅炉中的聚醚改性硅油复配消泡剂的制备方法：将含氢硅油与聚醚以质量比1：20混合，然后加入混合溶液的质量的0.2％的酸催化剂(酸催化剂为氯铂酸)，预热至100℃，制得聚醚改性硅氧烷。

称量二甲基硅油和疏水白炭黑，搅拌并缓慢升温，加热至190℃，恒温5h后降温至60℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油以质量比1.5：10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物。

再通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化，具体过程为：取HLB值不同的Span和Tween混合，调节HLB值在8，得到Span-Tween乳化液。将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液Span-Tween的质量为聚醚改性硅油复配物质量的2％，升温80℃搅拌乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂。

实施例6

向锅炉1中泵入聚醚改性硅油复配消泡剂、生物质热解油和水进行预热，生物质热解油和水的体积比为1：60，聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的0.05％，温度均为45℃，预热好的生物质热解油与水进入第一油水混合器6混合，混合的煤焦油和水进入第二油水混合器7进一步混合，进一步混合后煤焦油和水进入第二油水分离器8，分离获得的脱酚煤焦油泵送至脱酚煤焦油储罐4，第二油水分离器8中的水相泵送至第二油水分离器9，第二油水分离器9将水相冷却至30℃，通过第二油水分离器9分离得到的水相泵送至水储罐3，分离获得的粗酚泵送至粗酚储罐5。

在反应开始前所添加到锅炉中的聚醚改性硅油复配消泡剂的制备方法：将含氢硅油与聚醚以质量比1：15混合，然后加入混合溶液的质量的0.1％的酸催化剂(酸催化剂为氯铂酸)，预热至95℃，制得聚醚改性硅氧烷。

称量二甲基硅油和疏水白炭黑，搅拌并缓慢升温，加热至200℃，恒温3h后降温至50℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油以质量比2:10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物。

再通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化，具体过程为：取HLB值不同的Span和Tween混合，调节HLB值在9，得到Span-Tween乳化液。将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液Span-Tween的质量为聚醚改性硅油复配物质量的1.5％，升温65℃搅拌乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂。

本发明可实现从煤焦油中分离得到粗酚和脱酚煤焦油，解决了现有煤焦油中酚类化合物提取过程中存在能耗大、操作工序多而复杂、环境污染严重的问题。本发明是绿色分离工艺，不产生废水、废渣和废气，并且工艺的操作条件温和、简便，工艺和设备造价低、投入少。

Claims (10)

1.一种煤焦油中酚类化合物的分离装置，其特征在于，包括锅炉(1)、第一油水混合器(6)、第二油水分离器(8)和第二油水分离器(9)；

锅炉(1)出口与第一油水混合器(6)入口连接，第一油水混合器(6)出口与第二油水分离器(8)入口连接，第二油水分离器(8)出口与第二油水分离器(9)入口连接；

搅拌装置(10)包括搅拌杆以及设置在搅拌杆上的叶片(12)和除沫装置(11)。

2.根据权利要求1所述的一种煤焦油中酚类化合物的分离装置，其特征在于，除沫装置(11)由三片带有网格的盒状叶片(13)构成。

3.根据权利要求2所述的一种煤焦油中酚类化合物的分离装置，其特征在于，盒状叶片(13)呈弧形结构，状叶片(13)一端设置有进口，另一端设置有出口，进口高度大于出口高度。

4.根据权利要求3所述的一种煤焦油中酚类化合物的分离装置，其特征在于，盒状叶片(13)内部设有竖直设置的第一金属除沫网格(14)与第二金属除沫网格(15)。

5.根据权利要求1所述的一种煤焦油中酚类化合物的分离装置，其特征在于，第一油水混合器(6)出口经第二油水混合气(7)与第二油水分离器(8)入口连接，第一油水混合器(6)和第二油水混合气(7)中设置有加热器。

6.一种基于权利要求1-5中任意一项所述装置的煤焦油中酚类化合物的分离工艺，其特征在于，包括以下步骤：

向锅炉(1)中加入聚醚改性硅油复配消泡剂、煤焦油和水，进行预热后通过第一油水混合器(6)混合，然后进入第二油水分离器(8)分离，获得脱酚煤焦油以及水相，将水相送至第二油水分离器(9)，冷却，得到水相和粗酚。

7.根据权利要求6所述的煤焦油中酚类化合物的分离工艺，其特征在于，煤焦油为生物质热解油、低温/中温/高温煤焦油、煤液化油、石油、生物质热解油馏分油、低温/中温/高温煤焦油馏分油、煤液化油馏分油或石油馏分油。

8.根据权利要求6所述的煤焦油中酚类化合物的分离工艺，其特征在于，煤焦油和水的体积比为1：0.1～1：100；预热温度均为30～99℃；聚醚改性硅油复配消泡剂的加入量为煤焦油质量的0.05～0.2％。

9.根据权利要求6所述的煤焦油中酚类化合物的分离工艺，其特征在于，聚醚改性硅油复配消泡剂通过以下制备方法得到：将含氢硅油与聚醚按质量比1：10～1：30混合，得到混合溶液，然后加入混合溶液的质量的0.1％～0.3％的酸催化剂，加热至90～110℃，制得聚醚改性硅氧烷；

将二甲基硅油和疏水白炭黑，加热至190～200℃，恒温3～5h后降温至50～60℃，得到硅膏，然后将硅膏与聚醚改性硅油按质量比1：10～2:10进行复配，得到聚醚改性硅油复配物；

通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化，得到聚醚改性硅油复配消泡剂。

10.根据权利要求9所述的煤焦油中酚类化合物的分离工艺，其特征在于，通过Span-Tween乳化法对聚醚改性硅油复配物进行乳化的具体过程为：取HLB值不同的Span和Tween混合，调节HLB值为7～10，得到Span-Tween乳化液；将聚醚改性硅油复配物与Span-Tween乳化液混合，乳化液Span-Tween的质量为聚醚改性硅油复配物质量的1％～3％，在60～80℃下搅拌乳化；

酸催化剂为氯铂酸。

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