一种生物质催化热解油的分离方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质催化热解油的分离方法，包括以下步骤：(1)将生物质催化热解油输入预分离精馏塔中进行精馏，所述生物质催化热解油由甲苯、糠醛、苯酚和愈创木酚组成，使得轻组分混合物甲苯和糠醛从塔顶采出，余下苯酚和愈创木酚混合物从塔底采出；(2)将预分离塔顶的甲苯和糠醛混合物输入轻组分精馏塔中进行精馏，使得甲苯和糠醛相互分离。(3)将预分离塔塔底的苯酚和愈创木酚混合物输入重组分精馏塔中进行精馏，使得苯酚和愈创木酚相互分离。本发明专利技术可以实现生物质催化热解油中各组分的清晰切割，且具有很高的回收率，实践证明，使用本发明专利技术处理生物质催化热解油后，获得的各组分的摩尔纯度在96％以上，回收率在93％以上。本发明专利技术工艺简单，易于实施，且只用到三个精馏塔，设备成本低，能耗低，具有非常好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物质催化热解油的分离方法，即甲苯、糠醛、苯酚和愈创木酚混合物的分离方法。
技术介绍
生物质通过硫酸铁催化热解得到的热解油的主要成分及其质量百分比组成为甲苯的含量为8～12摩尔份，糠醛的含量为55～65摩尔份，苯酚的含量为12～17摩尔份，愈创木酚的含量为12～16摩尔份。目前，生物质热解油的研发主要目的是作为生物燃料使用。热解油作为未来的一种新型可再生能源，可望作为石化资源枯竭后的一种后备能源，可直接作为初级燃料使用，或通过生物炼制技术将热解油转化成高品位的液体燃料，或通过热解油得到有用的化学品。如果作为初级燃料使用，无需进行组分的分离；如果需要采用其中的一种或部分组分进行生物炼制来制备高品位燃料，或希望从热解油中分离出较为纯净的化学品作为化工原料，则需要对热解油进行分离。目前尚没有针对这种热解油的分离方法的报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种生物质催化热解油糠醛、苯酚、愈创木酚和甲苯混合物的分离方法。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：采用三个精馏塔构成的流程得到混合物各个组分质量含量均在90％以上的较为纯净的产物。流程中第一个精馏塔C-1的作用是把混合物切割成甲苯和糠醛混合物及苯酚和愈创木酚混合物；第二个精馏塔C-2的作用是实现甲苯和糠醛的分离；第三个精馏塔C-3的作用是实现苯酚和愈创木酚的分离。三个精馏塔的压力均采用常压，这样不但节省流体输送的能耗，而且各塔塔顶组成对应的泡点温度均在100℃以上，可以采用常温冷却水作为冷却介质，避免采用昂贵的低温冷却介质。第一个精馏塔的结构参数为：平衡级35个；进料位置第18个平衡级；塔顶冷凝器采用全凝器；塔底采用釜式再沸器；塔板采用筛板，塔板直径为：0.6米；操作参数为：进料流量2000kg/h，塔顶温度140℃，塔顶冷凝器热负荷为466kW，冷却介质采用常温冷却水；塔底温度190℃，热负荷为472kW，加热介质采用2.5MPa低压蒸气，塔顶出料流量1393.2kg/h，回流比取1.72。第二个精馏塔的主要结构参数为：平衡级14个；进料位置第8个平衡级；塔顶冷凝器采用全凝器；塔底采用釜式再沸器；塔板采用筛板，塔板直径为：0.3米；主要操作参数为：进料是第一个塔C-1的塔顶馏分，流量为1393.2kg/h，塔顶温度114℃，塔顶冷凝器热负荷为 79.2kW，冷却介质采用常温冷却水；塔底温度160℃，热负荷为83.3kW，加热介质采用2.5MPa低压蒸气，塔顶出料流量取205kg/h，回流比取2.73。第三个精馏塔的主要结构参数为：平衡级31个；进料位置第17个平衡级；塔顶冷凝器采用全凝器；塔底采用釜式再沸器；塔板采用筛板，塔板直径为：0.4米；主要操作参数为：进料流量为第一个精馏塔塔底产物，流量为606.8kg/h，塔顶温度181℃，塔顶冷凝器热负荷为146.5kW，冷却介质采用常温冷却水；塔底温度205℃，热负荷为147.6kW，加热介质采用2.5MPa低压蒸气，塔顶出料流量305.2kg/h，回流比取2.53。本专利技术的有益效果体现在以下几个方面：为生物质催化热解油的分离提供了一种可行的工艺方法；工艺流程结构简洁，固定投资成本低；三个精馏塔塔顶冷却介质均采用常温冷却水，容易获得而且费用低，获得单组分产品纯度高，回收率高，产品为附加值高的化学品，过程基本没有污染物产生。附图说明附图1为本专利技术方法流程示意图。附图中标号：FEED：热解油进料，C-1：第一个精馏塔；TOLFUFUR：甲苯和糠醛混合物，PHENOGUI：苯酚和愈创木酚混合物，TOLUENE：甲苯产物，FUFURAL：糠醛产物；PHENOL：苯酚产物：GUAIACOL：愈创木酚产物。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述：按照前述流程结构和设备参数构建流程，运行稳定后可以达到较为纯净的单组分产品，适当改变回流比，可以得到不同规格的产品，具体见如下实施例。实施例1按照附图流程，进料为2000kg/h的热解油，组分质量流量组成为：糠醛1200kg/h，甲苯200kg/h，苯酚300kg/h，愈创木酚300kg/h。其他技术参数按照前述
技术实现思路
规定的数值设定，得到各个组分产品的质量浓度及回收率为：甲苯纯度92.1％，回收率94.4％；糠醛纯度98.5％，回收率97.5％；苯酚纯度94.8％，回收率96.46％；愈创木酚纯度98.7％，回收率99.3％。实施例2流程结构、进料条件和其它操作条件同实施例1，通过增大第二个精馏塔C-2的回流比，从原来的2.73增大到3.73，则可以强化甲苯和糠醛的分离。甲苯的质量纯度提高到95.6％，回收率提高到98％；糠醛的质量纯度提高到99.1％，回收率提高到98.1％实施例3流程结构、进料条件和其它操作条件同实施例1，通过增大第三个精馏塔C-3的回流比，从原来的2.73增大到4，则可以强化苯酚和愈创木酚的分离，苯酚的质量纯度提高到95.5％，回收率提高到97％；愈创木酚的质量纯度提高到99.2％，回收率提高到99.9％实施例4本实施例提供一种实现上述生物质催化热解油分离方法的分离装置，参见图1，它包括常第一个精馏塔C-1、第二个精馏塔C-2和第三个精馏塔C-3。生物质催化热解油进料FEED从第一个精馏塔C-1的第18个平衡级进入，在C-1中进料被分割成塔顶以甲苯和糠醛为主要组分的混合物出料TOLFUFUR和塔底以苯酚和愈创木酚为主要组分的混合物出料PHENOGUI；C-1的塔顶出料TOLFUFUR作为第二个精馏塔C-2的进料，从第8个平衡级进入，TOLFUFUR在C-2中分离成塔顶产物甲苯TOLUENE和塔底产物糠醛FUFURAL；C-1的塔底出料PHENOGUI作为第三个精馏塔C-3的进料，从第17个平衡级进入，PHENOGUI在C-3中分离成塔顶产物苯酚PHENOL和塔底产物愈创木酚GUAIACOL。应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，在不脱离本专利技术精神实质的情况下，都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质催化热解油的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将生物质催化热解油输入第一个塔预分离精馏塔中进行精馏，所述生物质催化热解油由甲苯、糠醛、苯酚和愈创木酚组成，使得轻组分甲苯和糠醛混合物从热解油中分离出来，余下苯酚和愈创木酚的混合物；(2)将甲苯和糠醛的混合物输入第二个塔轻组分精馏塔中进行精馏，使得甲苯和糠醛相互分离。(3)将苯酚和愈创木酚的混合物输入第三个塔重组分精馏塔中进行精馏，使得苯酚和愈创木酚相互分离。

【技术特征摘要】
1.一种生物质催化热解油的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将生物质催化热解油输入第一个塔预分离精馏塔中进行精馏，所述生物质催化热解油由甲苯、糠醛、苯酚和愈创木酚组成，使得轻组分甲苯和糠醛混合物从热解油中分离出来，余下苯酚和愈创木酚的混合物；(2)将甲苯和糠醛的混合物输入第二个塔轻组分精馏塔中进行精馏，使得甲苯和糠醛相互分离。(3)将苯酚和愈创木酚的混合物输入第三个塔重组分精馏塔中进行精馏，使得苯酚和愈创木酚相互分离。2.如权利要求1所述的生物质催化热解油的分离方法，其特征在于，所述生物质催化热解油中甲苯的含量为8～12摩尔份，糠醛的含量为55～65摩尔份，苯酚的含量为12～17摩尔份，愈创木酚的含量为12～16摩尔份。3.如权利要求1所述的生物质催化热解油的分离方法，其特征在于，所述第一个精馏塔的结构参数为：平衡级35个；进料位置第18个平衡级；塔顶冷凝器采用全凝器；塔底采用釜式再沸器；塔板采用筛板，塔板直径为：0.6米；操作参数为：进料流量2000kg/h，塔顶温度140℃，塔顶冷凝器热负荷为466kW，冷却介质采用常温冷却水；塔底温度190℃，热负荷为472kW，加热介质采用2.5MPa低压蒸气...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君，任小华，汤文，吴祥，李东，徐涛，左璐璐，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34