[发明专利]一种新型的从油中分离酚类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工、石油化工产品分离领域，具体涉及从煤焦油，煤液化油，和其他油和酚的混合物（由芳香烃，直链烷烃或其混合物与酚类化合物组成）中分离酚类化合物的方法。

背景技术

酚类化合物是芳烃的含羟基衍生物，可分为一元酚和多元酚，或低级酚，高级酚，其组成依来源不同而不同。酚类化合物主要来源石油加工产品，煤焦油，煤液化油，三者中酚类化合物的组成具有很大的相似性。煤焦油，煤液化油中主要的含氧酸性物质即为酚类化合物，其含量受煤种，工艺条件影响很大，低温馏分段中的酚含量较高，可达20%-30%，如此高的酚含量会显著增加后续过程的氢耗量，导致生产成本的增加；此外，酚类化合物的存在对油品的安定性有一定的影响，不利于油品的存储与运输；酚类化合物作为一种重要的有机中间体和生产原料，被应用于医药，染料等诸多领域，被誉为“贵重酚”，因而具有相当大的市场需求和应用价值。然而，我国市场每年的酚类供应都存在较大缺口，随着国家对煤炭资源利用的愈发重视，从煤焦油和煤液化油产品中提取酚类化合物不仅符合国家能源战略的需求，拓宽了煤焦油和煤液化油的综合利用途径，同时具有相当大的经济价值和社会价值。

目前已经有许多文献报道了从煤焦油或煤液化油中分离提取酚类化合物的方法，主要包括化学法和溶剂抽提法，其中化学法包括碱洗法、硫氢化钠抽提法和碳酸钠溶液抽提法；溶剂抽提法包括过热水抽提法、醇类水溶液抽提法和盐类水溶液抽提法。碱洗法是利用酚类物质的弱酸性，使用氢氧化钠水溶液与其中和，生成的酚钠盐不溶于油相而转移至水相，再使用二氧化碳或硫酸使得酚钠盐还原为酚类物质。此法操作简单，萃取率相对较高，应用最为广泛，但该过程使用大量酸碱，对设备腐蚀严重，不符合绿色工艺的要求，急需对其进行改进。硫氢化钠抽提法和碳酸钠溶液抽提法相似，都是在较高温度和压力下使用强碱弱酸盐水溶液与酚类物质反应，使之转化为酚钠盐，再转移至常温下使得酚钠盐还原为酚类物质，此法受限于化学平衡，对高沸点酚类萃取效率低；硫氢化钠价格昂贵且有较大毒性和腐蚀性。过热水抽提法的原理是利用酚类在水中的溶解度随温度升高而增加，故在较高的操作温度下对于设备要求较为严格，局限性较大。醇类水溶液抽提法的优点在于抽提剂成本低廉，容易回收，但萃取率较低。盐类水溶液抽提法是利用某些盐类的水溶液对酚类物质的溶解性抽提酚类物质，但是跟其他抽提法一样，该过程不可避免的产生大量含酚废水需要处理，无疑增加了后续处理的难度和生产成本。

目前已有大量文献报道离子液体用于萃取分离的研究。离子液体是一种在室温或接近室温条件下由阴阳离子构成的呈液态的盐类。离子液体在诸多领域有广泛的应用，如电化学，液液萃取，有机合成，这得益于离子液体零蒸汽压，不挥发，高沸点等特性。许多文献报道离子液体与油不互溶，那么就有可能用离子液体从油酚混合物中萃取分离酚，从而实现不用水的油酚分离。此外，我们可以通过改变阴阳离子的组合有针对性的改良萃取效果。相比于传统的有机溶剂，离子液体具有高沸点，不挥发的特点，因而被誉为“绿色溶剂”，通过简单的减压蒸馏即可实现离子液体的回收利用。

综上所述，针对目前油/酚分离过程中存在的诸多缺点，比如强碱、强酸消耗量大，污染严重，萃取率低，条件苛刻，设备要求高等等，本方法拟采用环境友好的离子液体作为分离介质，对离子液体进行改性，提高离子液体对酚的溶解能力。溶解了酚的离子液体通过减压蒸馏、惰性气体抽提或反向萃取的方法，将酚和离子液体分开，从而得到酚类物质，同时脱除酚后的离子液体可以循环使用。该过程特点是萃取效率高，不使用强酸和强碱，没有大量废水产生，过程环境友好。本方法可以重复利用分离剂，减小分离成本，简化了分离流程，具有一定的现实和环保意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种从煤焦油，煤液化油和其他油和酚的混合物（由芳香烃，直链烷烃或其混合物与酚类化合物组成）中，以咪唑类离子液体为分离剂萃取分离油中酚类化合物的方法。该方法避免了大量酸，碱溶液的使用；避免了含酚废水的产生；可实现分离剂重复使用，且分离效率几乎没有下降；有效降低了生产成本；具有很高的分离效率。

本发明的实施是采用以下技术方案来实现的：

一种新型的从油中分离酚类化合物的方法，该方法包括以真实煤焦油和煤液化油，其他油和酚的混合物（由芳香烃，直链烷烃或其混合物与酚类化合物组成）为分离对象，以咪唑类离子液体为分离剂来分离油中酚类化合物的步骤。

上述方法中，所述芳香烃和直链烷烃为苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、正己烷，正庚烷，正辛烷，正十二烷中的一种或多种；油酚混合物中酚含量为1%-40%。