一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，该方法包括：一、将低温煤焦油加入到溶剂A中搅拌加热萃取得到上层萃取液；二、将脱色剂加入到上层萃取液中加热搅拌分离得到滤液，然后加入溶剂B加热回流并经分馏分离得到混酚粗品；三、将混酚粗品溶于溶剂C中后加入三氯化铝协同‑络合得到滤饼；四、将滤饼加入到溶剂D后先滴加解络剂再滴加水进行解络得到上层液和下层液；五、后续加工得到粗酚油和聚合氯化铝。本发明专利技术在溶剂萃取法的基础上采取络合‑解络的方法，通过分步萃取和协同‑络合，有效去除了非酚类杂质，减少了酚类化合物的损失，提高了低温煤焦油中酚类化合物的提取收率，过程温和，安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法
本专利技术属于煤焦油深加工
，具体涉及一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法。
技术介绍
随着石油资源的日益紧缺，国家对煤炭资源的综合利用更加重视。以煤焦油为原料制取石油代用品成为研究的热点之一。我国是产煤大国，煤焦油作为炼焦工业和煤气化的副产品产量十分丰富，当前已达年产约2500万吨，其产生的低温煤焦油中含有价值较高的酚类物质，如能分离提取为合格的化工品，可在一定程度上降低国内每年酚类化学品存在的市场缺口。酚类化合物是重要的有机化工原料及化工中间体，在医药、染料等领域都有着极为广泛的应用，市场需求巨大。低温煤焦油中粗酚的提取技术，目前可用于工业的唯一方法仍为NaOH碱洗法，但由于该方法消耗大量的酸碱溶液，设备损耗高，并且会产生大量含酚高盐废水，需要后续处理，因此，亟需开发一种环境友好且易于实现工业化生产的分离技术。文献中报道的低温煤焦油提酚方法还有：化学法、溶剂萃取法、低共熔法、离子液体萃取法、协同-络合萃取法等，各方法均存在一些明显的不足：1)化学法如氢氧化钠碱洗法，存在废水量大、设备腐蚀严重的问题；2)溶剂萃取法主要包括过热水抽提法、盐类水溶液抽提法、醇类溶剂抽提法，其中，过热水抽提法能耗高和含酚废水量大，效率低；盐类水溶液抽提法研究较多，但因低温煤焦油成分复杂，所用盐类化学性质往往并不稳定，容易给抽提体系带入新的杂质，循环套用亦存在问题；醇类溶剂抽提法存在溶剂使用量大，易将部分沥青或其它与酚类化合物难以分离的物质同时萃取出来的缺陷；r>3)低共熔法和离子液体萃取法还在探索阶段，因低温煤焦油成分复杂，二者的实用性及萃取剂套用还存在难以克服的困难；4)协同-络合法以葛宜掌等于1995-1996年公开的Ba2+离子沉淀法回收酚类技术为代表，文章指出该离子沉淀法对低温热解煤焦油170～210℃馏分中总酚回收率可达90％，与NaOH碱洗法相比具有提高酚类回收率和粗酚质量以及简化缩短工艺流程和减少酚类氧化损失等优点，但是迄今为止，仍没有该技术工业化应用的报道。Ba2+沉淀法回收酚类原理为：利用酚类化合物可与Ba2+(金属离子)反应生成难溶化合物沉淀的性质，采用“沉淀法”使之从煤焦油中分离出来，再用酸溶沉淀使酚类游离出来，反应原理为：酚类化合物的沉淀:沉淀的分解：
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法。该方法在溶剂萃取法的基础上进一步采取络合-解络的方法，通过分步萃取和协同-络合，有效去除了非酚类杂质，减少了酚类化合物的损失，提高了低温煤焦油中酚类化合物的提取收率。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、溶剂萃取：将低温煤焦油加入到溶剂A中搅拌混合，然后加热至50℃保温萃取，降温至25℃后静置分离得到上层萃取液；步骤二、脱色脱水：将脱色剂加入到步骤一中得到的上层萃取液中，在75℃下搅拌30min，降温至20℃～30℃后过滤分离得到滤液，将溶剂B加入到滤液中加热回流，经分馏分离得到水和溶剂A，然后向分馏后的体系中继续补加溶剂B，重复加热回流、分馏分离工艺，直至无水、无溶剂A馏出，再减压蒸馏回收溶剂B，得到的剩余物为混酚粗品；步骤三、协同-络合：将步骤二中得到的混酚粗品溶于溶剂C中得到混酚粗品溶液，然后在10℃下将三氯化铝分批加入混酚粗品溶液中搅拌均匀，升温至35℃～38℃反应1h生成白色沉淀，降温至10℃后经过滤，得到滤液和滤饼，该滤饼为三氯化铝与酚类化合物的络合物；步骤四、解络：将步骤三中得到的滤饼加入到溶剂D中，在10℃下搅拌均匀，然后滴加解络剂进行反应并控制反应温度不高于50℃，滴加完毕后再搅拌1h进行充分反应，再滴加去离子水并控制反应温度不高于50℃，滴加完毕后继续反应1h，经静置后分层得到上层液和下层液；步骤五、分离制备：将步骤四中得到的上层液经减压蒸馏除去溶剂，得到粗酚油，将步骤四中得到的下层液经进一步加工，得到聚合氯化铝。溶剂萃取法可将低温煤焦油中的酚类化合物提取出来，但是存在溶剂使用量大，易将部分沥青或其它与酚类化合物难以分离的物质同时萃取出来的缺陷，给后续进一步分离提纯产品带来困难。本专利技术先将低温煤焦油中的酚类化合物萃取转移到萃取液中，然后经脱色脱水并除去色素杂质和萃取溶剂，得到混酚粗品，再采用三氯化铝对混酚粗品中的酚类化合物进行络合沉淀，得到三氯化铝与酚类化合物的络合物，经过滤分离去除滤液中的非酚类化合物；将三氯化铝与酚类化合物的络合物经分步解络和蒸馏，除去溶剂和水，分别得到粗酚油和聚合氯化铝。本专利技术通过分步溶剂萃取和协同-络合，有效去除了非酚类杂质，减少了酚类化合物的损失，提高了低温煤焦油中酚类化合物的提取收率，工艺简单，可操作性强；同时无需采用碱(氢氧化钠或氨水)和酸(盐酸)调节PH值，有利于提高酚类化合物的回收率和粗酚质量，减少酚类化合物的损失。另外，由于溶剂萃取法可最大限度的将低温煤焦油中酚类化合物等有机物提取出来，即萃取液中除酚类化合物外还有小分子及大分子非酚类化合物，这些化合物部分与酚类化合物沸点相近，无法采用精馏的方法加以分离。而低温煤焦油中含有大量粘稠沥青组分和部分水、少量盐，因此直接采取协同-络合法从低温煤焦油中提取酚类化合物也是不可行的。本专利技术在溶剂萃取法的基础上进一步采取络合-解络的方法将萃取液中其它非酚类组分与酚类化合物加以分离，耦合了溶剂萃取法与协同-络合萃取法两者的优点。上述的一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，步骤一中所述溶剂A为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、乙二醇、乙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚中的一种，或者两种以上组成的混合物。该优选种类的溶剂A作为萃取剂的萃取效果良好，减少了低温煤焦油中酚类化合物的损失，且容易获得，扩大了本专利技术的使用范围。上述的一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，步骤一中所述低温煤焦油与溶剂A的质量比为1.0:5.0。将低温煤焦油与溶剂A的质量比控制在该范围内，有利于提高低温煤焦油中的酚类化合物的萃取率。上述的一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，步骤二中所述脱色剂为活性炭、硅藻土或氧化铝。上述的一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，步骤二中所述溶剂B为甲苯或二甲苯，所述溶剂B与步骤一中低温煤焦油的质量比为5.0:1.0。该优选溶剂B的种类并将溶剂B与步骤一中低温煤焦油的质量比控制在该范围内，然后加热回流并经分馏分离得到水和溶剂A，由于萃取液中所含水分与溶剂B不互溶，从而通过分馏达到除去水分的目的。上述的一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，步骤三中所述溶剂C为二氯甲烷或/和三氯甲烷、或1,2-二氯乙烷，所述溶剂C与混酚粗品的质量比为(5.0～10.0):1.0。该优选种类的溶剂C作为混酚粗品溶解剂的溶解效果良好，减少了混酚粗品的损本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一、溶剂萃取：将低温煤焦油加入到溶剂A中搅拌混合，然后加热至50℃保温萃取，降温至25℃后静置分离得到上层萃取液；/n步骤二、脱色脱水：将脱色剂加入到步骤一中得到的上层萃取液中，在75℃下搅拌30min，降温至20℃～30℃后过滤分离得到滤液，将溶剂B加入到滤液中加热回流，经分馏分离得到水和溶剂A，然后向分馏后的体系中继续补加溶剂B，重复加热回流、分馏分离工艺，直至无水、无溶剂A馏出，再减压蒸馏回收溶剂B，得到的剩余物为混酚粗品；/n步骤三、协同-络合：将步骤二中得到的混酚粗品溶于溶剂C中得到混酚粗品溶液，然后在10℃下将三氯化铝分批加入混酚粗品溶液中搅拌均匀，升温至35℃～38℃反应1h生成白色沉淀，降温至10℃后经过滤，得到滤液和滤饼，该滤饼为三氯化铝与酚类化合物的络合物；/n步骤四、解络：将步骤三中得到的滤饼加入到溶剂D中，在10℃下搅拌均匀，然后滴加解络剂进行反应并控制反应温度不高于50℃，滴加完毕后再搅拌1h进行充分反应，再滴加去离子水并控制反应温度不高于50℃，滴加完毕后继续反应1h，经静置后分层得到上层液和下层液；/n步骤五、分离制备：将步骤四中得到的上层液经减压蒸馏除去溶剂，得到粗酚油，将步骤四中得到的下层液经进一步加工，得到聚合氯化铝。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、溶剂萃取：将低温煤焦油加入到溶剂A中搅拌混合，然后加热至50℃保温萃取，降温至25℃后静置分离得到上层萃取液；
步骤二、脱色脱水：将脱色剂加入到步骤一中得到的上层萃取液中，在75℃下搅拌30min，降温至20℃～30℃后过滤分离得到滤液，将溶剂B加入到滤液中加热回流，经分馏分离得到水和溶剂A，然后向分馏后的体系中继续补加溶剂B，重复加热回流、分馏分离工艺，直至无水、无溶剂A馏出，再减压蒸馏回收溶剂B，得到的剩余物为混酚粗品；
步骤三、协同-络合：将步骤二中得到的混酚粗品溶于溶剂C中得到混酚粗品溶液，然后在10℃下将三氯化铝分批加入混酚粗品溶液中搅拌均匀，升温至35℃～38℃反应1h生成白色沉淀，降温至10℃后经过滤，得到滤液和滤饼，该滤饼为三氯化铝与酚类化合物的络合物；
步骤四、解络：将步骤三中得到的滤饼加入到溶剂D中，在10℃下搅拌均匀，然后滴加解络剂进行反应并控制反应温度不高于50℃，滴加完毕后再搅拌1h进行充分反应，再滴加去离子水并控制反应温度不高于50℃，滴加完毕后继续反应1h，经静置后分层得到上层液和下层液；
步骤五、分离制备：将步骤四中得到的上层液经减压蒸馏除去溶剂，得到粗酚油，将步骤四中得到的下层液经进一步加工，得到聚合氯化铝。


2.根据权利要求1所述的一种低温煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于，步骤一中所述溶剂A为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、乙二醇、乙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷东卫，赵志利，张立龙，王宪沛，闫俊，
申请(专利权)人：西安元创化工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61