一种适用于煤基石脑油的复合萃取剂及制备溶剂油的方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于煤基石脑油的复合萃取剂及制备溶剂油的方法，该复合萃取剂是由环丁砜70份、碳酸丙烯酯20～30份、三乙二醇醚8～15份以及水2～3份组成，按照常规工艺制得，使其能够产生协同效应，在溶解性好的同时保证其选择性高，非芳烃含量降低，分相速度快、萃取效率高；当以煤基石脑油为原料，用该复合萃取剂与通过在抽提塔中逆流萃取后分馏，制得溶剂油，本发明专利技术的新型复合萃取剂，在合适的工艺条件下对煤基石脑油进行芳烃抽提，相比石油基石脑油得到的溶剂油纯度高，芳烃含量少，毒性低，且原料由煤基石脑油代替传统石油基石脑油，缓解了国际石油资源压力，拓宽了由非石油资源获取溶剂油的渠道。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于煤基石脑油的复合萃取剂及制备溶剂油的方法
本专利技术属于溶剂油研究
，具体涉及一种适用于煤基石脑油的复合萃取剂及制备溶剂油的方法。
技术介绍
溶剂油是五大类石油产品之一，是重要的有机化工原料和工业生产的基础用油，应用领域广泛涉及机械、冶金、电子、化工、医药、食品、农业、林业、纺织等国民经济的各种行业。烷烃溶剂油即煤基石脑油深加工分离出的产品，其由正构烷烃、异构烷烃、环烷烃以及少量芳烃组成。烷烃溶剂油按沸程可分为三类，低沸点溶剂油，如6#抽提溶剂，沸程为60～90℃；中沸点溶剂油，如120#橡胶溶剂油，沸程为80～120℃；高沸点溶剂油，如200#油漆溶剂油，沸程为140～200℃。近年来，国家颁布建筑装饰行业对芳烃等组分限量的强制性标准(如GB18581-2002和GB18582-2002)，以及对挥发性有毒物质(VOCs)排放采取限用政策等，在研究和生产企业的共同努力下，逐步开发出质量稳步提高，品种系列化的环保型溶剂油。石脑油制备溶剂油的方法很多，已经工业化的主要有吸附分离法、加氢精制法、共沸蒸馏法、抽提蒸馏法、溶剂抽提法等。目前工业上广泛应用的是溶剂抽提法，溶剂抽提法根据所用的溶剂不同可分为由迪克斯法(Udex)、环丁砜法(Sulfolane)、N-甲基吡咯烷酮法(Arosolvan)、二甲基亚砜法(DMSO)及N-甲酰基吗啉法(Formex)，应用最广泛的是前两种，世界上已建成的芳烃抽提装置绝大部分采用Udex法和Sulfolane法。但是单一溶剂的溶解性与选择性往往相互制约，导致溶剂富液中非芳烃含量高，脱芳石脑油中溶剂含量高。且目前工业化芳烃抽提工艺大都适于芳烃含量较高的原料，对于芳烃含量＜20％的芳烃/烷烃混合物，这些工艺在经济上不再具有优势。针对上述问题，人们逐渐把目光转移到了复合溶剂和工艺条件的研究上。肖坤良等人在《石脑油脱芳烃技术研究进展中》对低芳烃石脑油进行了脱芳实验研究，开发了一种新型萃取剂RAH-1，即N-N二甲基甲酰胺—乙二醇(15％)，将RAH-1与低芳烃石脑油在30～50℃条件下进行逆流接触萃取，在萃取温度40℃、剂油比1.0和15级萃取条件下，可将石脑油中芳烃含量由原来的8.15％降至0.49％，脱除率为93.99％，脱芳石脑油收率为88.4％。史云鹤等人在《离心萃取法优选直馏石脑油脱芳烃萃取剂》研究中，以直馏石脑油为原料，N-甲基吡咯烷酮(NMP)和N,N-二甲基甲酰胺(20％)为复合萃取剂，选择萃取温度40℃、萃取时间5min、分相时间10min、单级剂油比0.5、7级错流萃取，对溶剂油进行深度脱芳，可使溶剂油的芳烃质量分数由原来的8.78％降低到1.64％，脱除率为81.32％。专利CN1258717A公开了一种芳烃抽提工艺，其原料为宽馏分重整汽油，所述原料直接在萃取塔中进行芳烃抽提，所用的溶剂为环丁砜，剂油比为2～3.5，采用现有技术中的成熟工艺，分离出芳烃和非芳烃。专利CN104694158A公开了一种芳烃抽提方法，该方法所用的主要设备为萃取塔、提馏塔、回收塔。该方法包括以下步骤：将C6～C9的汽油组分/C6～C8的汽油组分/C6～C7的汽油组分/C6的汽油组分和溶剂加入萃取塔进行抽提，分离出脱芳石脑油和第一溶剂，水洗水从萃取塔顶部注入，所述脱芳石脑油直接出装置，所述第一富溶剂通过管线进入提馏塔进行汽提；所述提馏塔上部汽提出的塔顶物流分别从进料和萃取塔底部注入萃取塔，下部分离出的第二溶剂的混合物进入回收塔；所述回收塔顶部分离出芳烃组分，直接出装置，所述回收塔底分离出的贫溶剂进入萃取塔循环使用。其抽提工艺条件为温度60～175℃、压力0.6～0.9MPa、溶剂比2～5。上述方法均采用石油基石脑油/汽油制备溶剂油，存在的主要缺陷是萃取剂性质单一、萃取效率不高、芳烃难以脱除，且生产成本高，随着国际对溶剂油产品质量越来越严格，我们需要将溶剂油中的芳烃含量控制在很低的范围之内，因此一种类似于石油基石脑油的煤基石脑油芳烃抽提技术应运而生。
技术实现思路
为了克服现有技术所存在的技术缺陷，本专利技术提供了一种萃取效率高、条件温和、分相速度快并且适用于煤基石脑油的复合萃取剂。本专利技术还提供了一种芳烃抽提效率好、生产成本低、操作简单的溶剂油的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是该适用于煤基石脑油的复合萃取剂是由以下质量份配比的原料组成：环丁砜70份碳酸丙烯酯20～30份三乙二醇醚8～15份水2～3份。上述三乙二醇醚包括三乙二醇甲醚或三乙二醇乙醚。上述适用于煤基石脑油的复合萃取剂制取溶剂油的方法由以下步骤组成：(1)将煤基石脑油原料和复合萃取剂分别加入抽提塔中，原料从抽提塔中部进入，萃取剂从抽提塔的顶部进入，在抽提塔中逆流萃取，抽提温度为60～90℃、压力0.7～0.8MPa，萃取剂与原料煤基石脑油的体积比为2:1～3:1，在塔顶和塔底分别得到脱芳石脑油和富溶剂；(2)将塔顶得到的脱芳石脑油送入分馏塔分馏，即可得到溶剂油。上述步骤(2)中分馏切取80～120℃馏分，得到120#溶剂油。本专利技术提供的适用于煤基石脑油的复合萃取剂是利用环丁砜、碳酸丙烯酯、三乙二醇醚以及水按照合理的配比，使其能够产生协同效应，在溶解性好的同时保证其选择性高，非芳烃含量降低，分相速度快、萃取效率高，特别是在用煤基石脑油制取120#溶剂油时，效果更好，可切取120#溶剂油的含量高达85％以上，同时，本专利技术的提供的溶剂油的制备方法拓宽了由非石油资源获取溶剂油的渠道，即拓宽了生产涂料行业或油漆工业及纺织、印染、印花行业中的溶剂和稀释剂的原料和工艺方法，而且用煤基石脑油代替传统原料石油基石脑油，大大缓解了国际石油资源压力，拓宽了由非石油资源获取溶剂油的渠道，此外，本专利技术还利用了煤基石脑油中的硫含量、氮含量较少的优点，在制备溶剂油的过程中能够简化后续处理过程，降低生产成本，萃取剂用量少，脱芳效果好，对原料的适应性强，所得产品质量更好，操作简单、方便，对生产研发型企业具有一定的技术指导意义。具体实施方式现结合实施例和实验数据对本专利技术的技术方案进行进一步说明，但是本专利技术不限于下述的实施情形。实施例1～6以及对比例1～3均采用的是陕北煤焦油全馏分加氢制得的优质煤基石脑油，对比例4采用的是华北油田石油基石脑油。以陕北煤焦油全馏分加氢得到的优质石脑油为原料，其性质见表1。表1原料油性质实施例1本实施例以陕北煤焦油全馏分加氢得到的优质煤基石脑油为原料，制取溶剂油的方法如下：(1)将煤基石脑油原料和复合萃取剂分别加入抽提塔中，原料从抽提塔中部进入，复合萃取剂从抽提塔的顶部进入，两者在抽提塔中逆流接触萃取，抽提温度为80℃、压力为0.75MPa(绝压)、萃取剂与原料煤基石脑油的体积比为2:1，在塔顶和塔底分别得到脱芳石脑油和富溶剂；(2)将塔顶得到的脱芳石脑油送入分馏塔中，切取80～120℃馏分，即得到85.32(质量)％的120#溶剂油。本实施例所用复合萃取剂是由70质量份环丁砜、25质量份碳酸丙烯酯、12质量份三乙二醇甲醚以及3质量份水按照常规工艺制取。用气相色谱仪分析脱芳石脑油中的芳烃含量，得到脱芳石脑油中的芳烃含量由原来的18.01％降低到0.89％，芳烃脱除率为95.05％，脱芳石脑油的收率为79.99％，分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于煤基石脑油的复合萃取剂，其特征在于由以下质量份配比的原料组成：环丁砜 70份碳酸丙烯酯 20～30份三乙二醇醚 8～15份水 2～3份。

【技术特征摘要】
1.一种适用于煤基石脑油的复合萃取剂制取溶剂油的方法，其中复合萃取剂的质量份组成为：环丁砜70份、碳酸丙烯酯20～30份、三乙二醇醚8～15份、水2～3份，所述三乙二醇醚为三乙二醇甲醚或三乙二醇乙醚；其特征在于该方法由以下步骤组成：(1)将煤基石脑油原料和复合萃取剂分别加入抽提塔中，原料从抽提塔中部进入，萃取剂从抽提塔的顶部进入，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬，张琳娜，薛凤凤，裴亮军，李稳宏，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61