[发明专利]一种含酚焦油的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用苯酚羟基化生产邻/对苯二酚过程中所副产的含酚焦油为原料制备活性炭，并在制备活性炭过程中回收酚焦油中所含高附加值酚类物质的方法。

背景技术

在苯酚与过氧化氢进行羟基化反应生产邻苯二酚和对苯二酚的过程中，副产一定数量的固体废弃物——“含酚焦油”。由于含酚焦油中含有大量有毒的挥发性组分，在开放的环境中燃烧会导致严重的空气污染，因此难以当做燃料进行热量回收。出于环境保护的需要，在正常生产过程中酚焦油一般需采用专门的焚化炉进行焚烧处理。这种情况下，既无法对含酚焦油中所含的大量高附加值的酚类物质(主要为对苯二酚产品)进行回收，又必须在固体废弃物的处理方面增加投资。如果能够回收含酚焦油中的对苯二酚，无疑能够降低苯二酚的生产成本。

活性炭广泛应用于工业生产、食品生产、水处理及空气净化等各个领域。传统的活性炭生产方法主要以木炭、果壳、无烟煤和石油焦等为原料，经高温活化等处理手段制造出高孔隙和高比表面的炭材料。含酚焦油的固定碳含量较高，约占总重的60～70％，且组成相对纯净，其它元素仅包括氢和氧。如果能够以含酚焦油为原料进行活性炭的生产，既可以提高资源的利用率，又可提供一条低成本的活性炭生产技术路线。

发明内容

本发明的目的在于解决含酚焦油中酚类产品难以回收，而且含酚焦油仅能做为固体废弃物进行焚烧处理而产生的资源浪费问题。

本发明提供了一种利用含酚焦油制备活性炭，并同时回收高附加值酚类产品的方法。该方法是通过如下处理步骤实现的：

一种含酚焦油的处理方法，其特征在于该方法是利用含酚焦油制备活性炭，并同时回收其中的高附加值酚类产品，其具体过程是将含酚焦油加入到炭化炉中，加热的同时通入惰性气体进行吹扫，炭化过程结束后即可获活性炭，而尾气中的对苯二酚产品则利用溶剂进行冷却和吸收回收；炭化过程是以2～10℃/min的速度进行升温，终止温度为600～900℃。

本发明中的含酚焦油是苯酚羟基化生产邻/对苯二酚过程中副产的含有苯二酚产品的固体废弃物。

本发明中所述的惰性气体吹扫过程中采用的惰性气体为水蒸气、二氧化碳和氮气中的任意一种或几种以任意比例混合的混合气。

本发明中所述的尾气中对苯二酚的冷却和吸收过程，采用的吸收介质为水、熔融态苯酚、苯酚水溶液、对苯二酚水溶液或苯酚羟基化反应液。

本发明中所述的尾气中对苯二酚的冷却和吸收过程能回收含酚焦油中96％以上的对苯二酚产品。

本发明利用含酚焦油生产活性炭和回收含酚焦油中的苯二酚的方法具有如下优点：

1、对苯二酚生产工艺中副产的含酚焦油进行再利用，既节省了固体废弃物的处理费用，又可生产出有用的活性炭商品。

2、在含酚焦油的炭化过程中通入惰性气体，可将绝大部分焦油中的对苯二酚产品吹扫出来，达到了分离含酚焦油中残留的对苯二酚产品的目的。

3、采用冷却和吸收的方法对炭化过程的尾气中的气态苯二酚进行回收，既提高了苯酚羟基化生产苯二酚过程中的产品收率，又可避免有毒气体的排放。

总而言之，采用本发明中的生产活性炭和回收苯二酚产品的方法，可以有效的降低苯酚羟基化生产苯二酚过程的生产成本，减少了生产过程中环境污染和资源浪费，提高了工艺路线的经济竞争能力。

具体实施方式

下面通过实施例来对本发明内容作进一步的说明，但本发明的范围不只局限于实施例。

实施例1

将精确称量的1g含酚焦油和100g蒸馏水置于带冷凝装置的200ml烧瓶中，回流30分钟，然后经过滤，得焦油滤液。焦油滤液中的对苯二酚含量采用液相色谱分析，分析结果表明含酚焦油中的对苯二酚含量为12.5％。

另取一份含酚焦油样品，利用元素分析仪进行碳氢氧元素的定量，测试结果表明：含酚焦油中碳元素含量为65.4％、氢元素含量为3.6％，氧元素含量为30.9％。

取100g含酚焦油(含对苯二酚12.5g)，粉碎至20目，在炭化炉中以2℃/min的速率，由100℃升温至600℃，并停留1小时，升温同时以30ml/min持续通入水蒸气进行吹扫，尾气进入小型喷淋塔以水为溶剂进行吸收，对苯二酚回收率为96.7％，无废气外排。碳化结束后，采用元素分析仪对碳化样品进行元素分析，采用BET比表面积测定仪对炭化产品进行比表面测定，水溶液中的苯二酚采用液相色谱分析定量。炭化产品检验结果见表1，各项指标符合煤质活性炭要求，且灰分含量极少。

表1

实施例2