一种煤焦油制备酚醛树脂的装置制造方法及图纸

一种基于煤焦油制备酚醛树脂的工艺及装置，以甲苯或苯为溶剂，酸或碱为催化剂，煤焦油或其蒸馏馏分与甲醛、苯甲醛、多聚甲醛和糠醛在一定条件下发生酚醛聚合反应，反应产物通过封闭式转鼓真空过滤机过滤得到酚醛树脂，同时得到含有溶剂的脱酚煤焦油，将含有溶剂的脱酚油进行精馏实现水与溶剂的分离，并对溶剂进行回收，使得溶剂可以重复利用。本工艺使用廉价的酚含量较高的中低温煤焦油与醛类物质发生酚醛聚合反应制备酚醛树脂，通过一步反应可基本完全反应脱除中低温煤焦油中的酚类物质，除酚步骤简单，同时对溶剂进行回收利用，经济环保，是一种工艺简单、生产运行成本低，经济效益显著，易于工业化的煤焦油加工新方法。

Device for preparing phenolic resin from coal tar

Process and device for coal tar based on the preparation of phenolic resin, toluene or benzene as solvent, acid or alkali as catalyst, coal tar or the distillate with formaldehyde, benzene, formaldehyde, paraformaldehyde and furfural polymerization under certain conditions phenolic, reaction products through the enclosed rotary drum vacuum filter filter novolac at the same time, phenol resin and coal tar containing solvent, containing solvent distillation and carbolic oil to achieve the separation of water and solvent, and the recovery of solvent, the solvent can be reused. In the low temperature coal tar and the phenol content of aldehydes process using cheap higher incidence of phenolic synthesis of phenolic resin copolymer, low temperature coal tar phenolic compounds in the basic reaction in the removal of phenol by one-step reaction, simple steps, and recycling economy, environmental protection is a process of solvent. Simple, low production cost, significant economic benefits, a new method of coal tar processing easy industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种煤焦油制备酚醛树脂的装置
本技术涉及煤焦油加工
，具体的说是一种煤焦油制备酚醛树脂的装置。
技术介绍
随着世界石油资源的逐渐减少，煤焦油作为一种宝贵的化工原料，其作用正在日益凸显。对于含酚量较多的中低温煤焦油主要由煤中低温热解过程产生，其主要是由中性化合物(脂肪烃和芳香烃)、酸性化合物(主要为酚类含量30％～40％)、含氧和含硫化合物(含量极少)构成。酚类化合物(特别是苯酚与甲酚)在工业、农业、国防、医药卫生等方面都有着广泛应用。对于组成十分复杂的煤焦油，目前传统方法对于煤焦油中酚类化合物的分离转化应用过程复杂、污染较为严重、能耗较高。为了解决这一问题，如何将煤焦油中的酚类进一步的进行经济合理、环境友好的利用成为了世界各国关注的和研究的焦点。酚醛树脂因其具有较高的力学强度，耐热性好，难燃、低毒、低发烟，可与其他多聚物共混，实现高性能化而广泛应用于航空航天、汽车、电子、机械、交通运输等国民经济各个领域。但是作为生产酚醛树脂的重要化工原料，苯酚的产量及使用方向以及较高的价格对酚醛树脂的产量影响很大。所以找到廉价的酚源对于缓解酚醛树脂的生产应用将有深远的意义目前对于煤焦油的利用，近年来相继出现了中低温煤焦油全馏分加氢制燃料油和延迟焦化-加氢制燃料油等一些示范项目，这些项目对于煤焦油中的酚类化合物没有进行脱除利用，而是直接作为加氢原料进行直接加氢，这就使得加氢后的油品残炭量增加、味臭、变色、具有腐蚀性及燃烧情况不好等。而对于传统已经工业化的酸碱法提酚工艺，由于其过程中能耗大、操作工序多而繁杂、产物各组分分离和利用效率较低、特别对于高级酚酸碱法不能提出利用，且含酚废水量大、环境污染严重等诸多问题亟待改善。而对于生产酚醛树脂的酚类物质对于酚醛树脂的生产应用影响较大，所以找到廉价的酚源对于酚醛树脂生产和发展十分重要。专利CN1693331A的方法，虽然在制备酚醛树脂时利用了煤焦油，但是在制备过程中只利用了很少量的煤焦油作为生产改性酚醛树脂的原料，并未大部分利用煤焦油，对煤焦油利用率较低。专利CN103289718A的方法，虽然利用了煤焦油和醛类物质生产酚醛树脂，但由于其反应过程中，加热状态下的煤焦油还是具有一定的粘度，再加上与醛类物质进行聚合以后粘度增加较快，会过早因粘度较大无法搅拌而停止反应，导致反应物质接触不充分部分反应转化率较低且反应产生的酚醛树脂不均匀，增加了后期在酚醛树脂分离上的难度，且其并未提出具体分离酚醛树脂的方法。综上所述，目前利用煤焦油中廉价的酚类物质与醛类反应制备酚醛树脂的报道较少，且目前都处于实验室研究阶段，或多或少都存在一些问题。如何分离利用好煤焦油中的酚类物质，对煤焦油后续加工十分重要。煤焦油中廉价的酚类物质与醛类反应制备酚醛树脂是对煤焦油种物质进行分级分类利用的基础，同时对酚醛树脂的生产意义重大。故需要开辟新的方法来实现煤焦油的高效利用和再加工。
技术实现思路
为克服目前现有技术中的问题，本技术的目的在于提供一种用煤焦油制备酚醛树脂的装置，利用非均相聚合的方法，以较为廉价的煤焦油作为原料，利用酚醛聚合可有效的将煤焦油中的酚类物质转化为用途广泛的酚醛树脂，使煤焦油中组分得以分级分质利用，并为煤焦油后续利用奠定了基础，其节能显著、操作条件温和、绿色环保、对环境友好、设备投资少、可连续运行且易于扩大生产规模为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种煤焦油制备酚醛树脂的装置，包括醛类物质储罐、煤焦油储罐、催化剂储罐以及溶剂储罐以及煤焦油反应釜，醛类物质储罐、煤焦油储罐、催化剂储罐以及溶剂储罐底部均与煤焦油反应釜顶部相连，煤焦油反应釜底部与封闭式转鼓真空过滤机入口相连，封闭式转鼓真空过滤机的转鼓刮刀处与酚醛树脂储罐相连。本技术进一步的改进在于，所述过滤油储罐顶部设置有真空泵。本技术进一步的改进在于，所述煤焦油反应釜与封闭式转鼓真空过滤机之间设置有反应出料换热器。本技术进一步的改进在于，所述封闭式转鼓真空过滤机的分配管与过滤油储罐顶部相连本技术进一步的改进在于，所述过滤油储罐底部与过滤油进料泵入口相连，过滤油进料泵出口与过滤油进料换热器进口相连，过滤油进料换热器出口与过滤油精馏塔进料口相连。本技术进一步的改进在于，过滤油精馏塔塔顶与塔顶冷凝器入口相连，塔顶冷凝器出口与气相冷凝液分离罐顶端相连，气相冷凝液分离罐底端与塔顶回流泵入口相连，塔顶回流泵出口与精馏塔塔顶上部相连。本技术进一步的改进在于，所述过滤油精馏塔塔底出料管道连接有塔顶再沸器。本技术进一步的改进在于，所述过滤油精馏塔塔底出料管道还与脱酚油储罐相连。与现有技术相比，本技术具有的有益效果：本技术通过设置醛类物质储罐、煤焦油储罐、催化剂储罐以及溶剂储罐以及煤焦油反应釜，醛类物质储罐、煤焦油储罐、催化剂储罐以及溶剂储罐底部均与煤焦油反应釜顶部相连，煤焦油反应釜底部与封闭式转鼓真空过滤机入口相连，封闭式转鼓真空过滤机的转鼓刮刀处与酚醛树脂储罐相连；封闭式转鼓真空过滤机的分配管与过滤油储罐顶部相连。本装置使用廉价的酚含量较高的中低温煤焦油与醛类物质发生酚醛在煤焦油反应釜中聚合反应制备酚醛树脂，通过一步反应可基本完全反应脱除中低温煤焦油中的酚类物质，除酚步骤简单，是一种工艺简单、生产运行成本低，经济效益显著，易于工业化的煤焦油加工新装置。附图说明图1为酚醛树脂制备的工艺流程图；图2中低温煤焦油重油的总离子流色谱图；图3为中低温煤焦油重油脱除酚类化合物剩余油的总离子流色谱图(酸催化)；图4为中低温煤焦油重油>300℃馏分的总离子流色谱图；图5为中低温煤焦油重油>300℃馏分脱酚油的总离子流色谱图(碱催化)；图6中低温煤焦油>300℃馏分及其制备酚醛树脂的FTIR谱图(碱催化)；图7中低温煤焦油重油脱酚油(苯甲醛)的总离子流色谱图(酸催化)；图8中低温煤焦油>300℃馏分苯甲醛反应制备的酚醛树脂FTIR谱图(酸催化)图中，1、醛类物质储罐，2、煤焦油储罐，3、催化剂储罐，4、溶剂储罐，5、煤焦油反应釜，6、反应出料换热器，7、封闭式转鼓真空过滤机，8、酚醛树脂储罐，9、真空泵，10、过滤油储罐，11、过滤油进料泵，12、过滤油进料换热器，13、过滤油精馏塔，14、塔顶冷凝器，15、气相冷凝液分离罐，16、塔顶回流泵，17、塔釜再沸器，18、脱酚煤焦油储罐。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本技术作进一步详细说明。本技术中封闭式转鼓真空过滤机7是在现有的转鼓真空过滤机的基础上，进行改进，做出封闭式结构，其他的结构仍与现有技术中转鼓真空过滤机的结构相同。参见图1，一种基于煤焦油制备酚醛树脂装置包括：醛类物质储罐1、煤焦油储罐2、催化剂储罐3、溶剂储罐4、煤焦油反应釜5、反应出料换热器6、封闭式转鼓真空过滤机7、酚醛树脂储罐8、真空泵9、过滤油储罐10、过滤油进料泵11、过滤油进料换热器12、过滤油精馏塔13、塔顶冷凝器14、气相冷凝液分离罐15、塔顶回流泵16、塔釜再沸器17以及脱酚煤焦油储罐18。参见图1，醛类物质储罐1底部与煤焦油反应釜5顶部相连；煤焦油储罐2底部与煤焦油反应釜5顶部相连；催化剂储罐3底部与煤焦油反应釜5顶部相连；溶剂储罐4底部与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤焦油制备酚醛树脂的装置，其特征在于，包括醛类物质储罐(1)、煤焦油储罐(2)、催化剂储罐(3)以及溶剂储罐(4)以及煤焦油反应釜(5)，醛类物质储罐(1)、煤焦油储罐(2)、催化剂储罐(3)以及溶剂储罐(4)底部均与煤焦油反应釜(5)顶部相连，煤焦油反应釜(5)底部与封闭式转鼓真空过滤机(7)入口相连，封闭式转鼓真空过滤机(7)的转鼓刮刀处与酚醛树脂储罐(8)相连。

【技术特征摘要】
1.一种煤焦油制备酚醛树脂的装置，其特征在于，包括醛类物质储罐(1)、煤焦油储罐(2)、催化剂储罐(3)以及溶剂储罐(4)以及煤焦油反应釜(5)，醛类物质储罐(1)、煤焦油储罐(2)、催化剂储罐(3)以及溶剂储罐(4)底部均与煤焦油反应釜(5)顶部相连，煤焦油反应釜(5)底部与封闭式转鼓真空过滤机(7)入口相连，封闭式转鼓真空过滤机(7)的转鼓刮刀处与酚醛树脂储罐(8)相连。2.根据权利要求1所述煤焦油制备酚醛树脂的装置，其特征在于，所述过滤油储罐(10)顶部设置有真空泵(9)。3.根据权利要求1所述煤焦油制备酚醛树脂的装置，其特征在于，所述煤焦油反应釜(5)与封闭式转鼓真空过滤机(7)之间设置有反应出料换热器(6)。4.根据权利要求3所述煤焦油制备酚醛树脂的装置，其特征在于，所述封闭式转鼓真空过滤机(7)的分配管与过滤油储罐(10)顶部相连。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鸣，何超，唐星，冯新娟，张丹，马晓迅，徐龙，郝青青，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61