酚萘蒽系列项目技术 / product center

中低温煤焦油溶剂法提取粗酚技术
2023-02-28 
​        中低温煤焦油 170~230℃的酚油馏分中,粗酚含量通常达到40~60%,来源不同,酚含量有所不同。这部分酚油由于酚含量很高,如果直接去加氢,会消耗大量的氢气,生成无用的水份,显著增……

        中低温焦油 170~230℃的酚油馏分中,粗酚含量通常达到40~60%,来源不同,酚含量有所不同。这部分酚油由于酚含量很高,如果直接去加氢,会消耗大量的氢气,生成无用的水份,显著增加了加氢过程成本。反过来,如果把其中的酚类化合物提取出来,可以获得宝贵的粗酚资源,加工成苯酚、邻甲酚、间对酚、二甲酚等高附加值的酚类产品。目前,酚含量70%以上的粗酚价格在4300~5000元/吨,而精加工得到的其下游产品的价格通常在6000~20000元/吨之间,而且一直呈上涨趋势。从酚油馏分中提取粗酚,一方面可以显著降低加氢成本,另一方面具有很好的经济效益,可谓一举两得。

粗酚的提取,目前流行的主要是碱洗脱酚、得到酚钠盐,再通过硫酸或者CO2分解和还原,得到粗酚。这类方法的主要问题是:

1、生产成本很高,生产过程中,每提取1吨粗酚,仅酸碱消耗就达到1100元以上,另外,还要加上蒸吹700元、含酚废水处理900元等,总成本达到2700元左右。

2、废水排放量很大。每生产1吨粗酚,至少会产生3.5吨废水,其中含有大量的硫酸钠,COD达到20000左右,需要先经过萃取脱酚、再脱色、蒸发提盐等。如果要达到符合国家硫酸钠产品和水质标准的要求,每吨水的处理成本达到250~300元,处理成本很高。

一般情况下,酚油馏分中,主要有3类物质:一是酚类化合物,都含有-OH官能团,有较强的极性;二是不含官能团的中性油,比如苯类同系物、环烷烃类同系物、链烷烃类同系物、茚类同系物、萘类同系物等;三是含氮的碱性化合物,如吡啶及其同系物、苯胺及其同系物、苯基腈及其同系物、喹啉类的同分异构体和同系物等。

因此,我公司根据相似相容原理,一方面,可选择对酚类化合物具有较好溶解性的极性溶剂,把其中的酚类化合物萃取出来。另一方面,由于酚类物质属于弱酸,而吡啶类属于弱碱,二者相互吸引、相互溶解。因此,在萃取过程中,吡啶类成分也会不可避免地进入到酚类化合物中,成为其中最难去除、但又必须去除的杂质。通过萃取法提取粗酚,再通过特殊精馏等手段去除其中吡啶、残留的中性油等,使所提取的粗酚产品达到国家标准:中性油≤0.5%、吡啶≤0.4%。

与酸碱法生产的粗酚相比,溶剂法生产的粗酚除了中性油、吡啶达到国家标准外,其它指标会显著优于粗酚的国家标准,比如基本不含水(国标为:粗酚的水含量≤10%),基本不含硫酸钠盐(因为不是酸碱法生产的),使下游粗酚精制加工时,避免了由于硫酸盐的不断积累导致的加热釜经常堵塞、难以清理等问题。因为溶剂法生产的粗酚不含水,下游用户还减少了一个脱水塔。总体上,与酸碱法生产的粗酚相比,溶剂法生产的粗酚质量更优,更受下游用户的欢迎。

溶剂法提取粗酚,面临的技术难度非常大,要求溶剂具体良好的稳定性、良好的萃取能力、很好地再生和回收,保证粗酚中的中性油和吡啶杂质达到国家标准,生产条件不能太苛刻,力求降低成本等,缺一不可。我公司溶剂法提取粗酚的工艺已经成熟,而且生产成本比酸碱法低1700元左右(当酸碱法生产粗酚,需要回收优质硫酸钠时)或1100元左右(当酸碱法生产粗酚,仅需要回收劣质、无用的硫酸钠时),具有非常明显的成本优势。

概括起来,与酸碱法相比,溶剂法提取粗酚的成本显著降低、粗酚质量更好,生产过程中不消耗酸碱、不产生酚水,符合国家环保要求,粗酚的提取率在95~99%(该指标可以根据用户需要调整),而且生产规模越大、原料的酚含量越高,则过程的经济效益越好、单位产品的成本越低。