[發明專利]煤焦油中酚類化合物及含氮化合物的分離方法

有效

• 申請號: 201410080517.6
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103937522A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 龐昆;李繁榮;朱陽明;夏吳;徐建民;陳風敬;盧文新
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司
• 主分類號: C10C1/20
• 分類號: C10C1/20;C10C1/19;C10C1/18
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

技術領域

本發明涉及一種煤化工、石油化工分離領域，具體涉及一種煤焦油中酚類、含氮化合物的分離方法。

背景技術

煤焦油中的酚類化合物和含氮化合物均含有能量較高的C-O、C-N鍵，較難加氫，而且酚類加氫會生成水，它們在煤焦油中的存在不利于煤焦油加氫改質。

目前工業上是通常是采用氫氧化鈉溶液分離煤焦油中的酚類化合物，利用酚類化合物具有弱酸性，與強堿進行反應后，形成溶于水的酚鈉鹽溶液，酚鈉鹽采用二氧化碳或硫酸溶液酸化，還原出酚類。氫氧化鈉溶液洗脫法雖然選擇性較高，但是需要消耗大量酸堿溶液，對設備防腐要求高。更重要的是酸洗結束后，產生大量的含酚廢水，導致后續污水處理裝置，污染環境污染嚴重。

上述目前為止，研究人員的研究主要集中在如何采用分離劑對模擬油中酚類無污染化提取的實驗室階段研究，但是對于煤焦油而言，其成份極為復雜，不僅含有酚類化合物，還含有影響后續加氫工藝的含氮化合物，而目前為止的報道中，無論是采用傳統的堿洗法還是分離劑分離的方法，均只單純考慮分離出酚類化合物，而不去考慮分離出含氮化合物，也沒有任何有益的報導指出如何分離煤焦油中的含氮化合物。煤焦油中含氮化合物的存在具有以下危害：1.含氮化合物加氫會生成氨，增加氫耗；2，含氮化合物加氫會生成的氨易使加氫催化劑中毒；3，未參與加氫反應的含氮化合物將影響到油品的品質，因此對煤焦油進行分離時，在克服煤焦油中其它復雜成份影響的情況下，希望既能夠實現酚類化合脫除，同時實現含氮化合物的分離，以解決上述技術問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種工藝簡單、對環境友好、不產生含酚廢水、能實現快速同步脫除酚類化合和含氮化合物、除脫效果好的煤焦油中酚類化合物及含氮化合物的分離方法。

本發明工藝包括以下步驟：

（1），將絡合分離劑加入煤焦油中，與煤焦油中的酚類化合物及含氮化合物發生絡合分離反應，得到上層的油相及下層的絡合相，所述絡合分離劑A含有金屬氯化物、磷酸鹽和鹵代鹽。

（2）加熱絡合相以選擇性分離含氮化合物，蒸發出富含氮化合物的油相，余下的含絡合分離劑和酚類化合物的絡合相；

（3），向步驟（2）中得到的含絡合分離劑和酚類化合物的絡合相中加入有機溶劑反萃酚類化合物，析出可再生的絡合分離劑以及含酚的有機溶液；所述有機溶劑為醚類的一種或多種。

（4），所述可再生的絡合分離劑經干燥后可循環用于步驟（1）；所述含酚的有機溶液經精餾分離得到酚類化合物和可再生的有機溶劑。

所述步驟（1）中，絡合分離劑A中金屬氯化物與鹵代鹽質量比為0.05-0.2、磷酸鹽和鹵代鹽的質量比為0.04-0.15。

所述金屬氯化物優選為氯化鋅、氯化亞錫、氯化鋁中的至少一種；所述磷酸鹽優選為磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸銨中的至少一種；所述鹵代鹽優選為三（2-羰基乙基）磷鹽酸鹽、甜菜堿鹽酸鹽、四羥甲基氯化磷、(甲氧基甲基)三苯基氯化磷中的至少一種。

所述步驟（1）中，絡合分離劑與煤焦油的混合質量比0.05-0.7，絡合分離反應溫度為-20-70℃，分離時間為0.1-50min。

所述步驟（2）中，加熱絡合相以選擇性分離含氮化合物時，控制加熱溫度為80-200℃，加熱時間為0.2-5h。

所述步驟（3）中，加入有機溶劑反萃的溫度為-20-60℃，時間為1-40min。

所述步驟（3）中，所述有機溶劑為三氯甲烷、二氯甲烷、異丙醚、乙醚中的至少一種。

發明人針對背景技術中存在問題進行了深入研究，以絡合原理為基礎采用絡合分離劑與煤焦油進行反應，以實現同步分離酚類化合物和含氮化合物，申請人對絡合分離劑進行了研發，采用金屬氯化物、磷酸鹽和鹵代鹽三個組混合后作為絡合分離劑，其原理是：煤焦油中的酚類化合物可與磷酸鹽和鹵代鹽形成不容易煤焦油的絡合物，而含氮化合物中氮原子可以金屬原子形成配位鍵，生成不溶于煤焦油的絡合物。在絡合分離劑的作用下，酚類化合物和含氮化合物同時從煤焦油中分離出來。酚類化合物與磷酸鹽和鹵代鹽形成絡合物，而且含氮化合物與金屬鹵化物形成的絡合物在高溫條件下，更容易分解，通過加熱，含氮化合物首先從分離出來，再使用有機溶劑反萃酚類化合物，分離劑獲得再生。

所述絡合分離劑與煤焦油的混合質量比0.1-1.0，過多會浪費分離劑，增加設備操作負荷；過少會降低分離效率；絡合分離反應溫度控制在-20-70℃，過高或過低會降低酚類化合物和含氮化合物的分離效率；分離時間為0.1-50min，過長會增加能耗，過短會降低酚類化合物和含氮化合物的分離效率。