[发明专利]一种中低温煤焦油制备脱酚油和酚醛树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤焦油分离和再加工技术领域，具体的说，是一种中低温煤焦油制备脱酚油和酚醛树脂的方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，石油作为一种不可再生的自然资源正在日益减少，石油已成为制约我国经济发展的关键因素之一。

中低温煤焦油为中低温煤干馏过程中所得到的一种液体产物，它主要是由烷烃、酚类（30~40%）、芳香烃、胶质和沥青组成的复杂有机混合物。中低温煤焦油与石油外观相似，都是黑色粘稠液体，但是煤焦油的成分要比石油复杂的多。

近年来，相继出现了中低温煤焦油全馏分加氢制燃料油和延迟焦化-加氢制燃料油等一些示范项目，但这些项目在建设过程中出现的一些技术问题有待解决，特别是没有考虑将中低温煤焦油中相对富集的酚类化合物有效脱除，正是由于酚类化合物的存在，不仅使加氢过程氢耗高，而且对加氢油品的安定性有一定的影响，使得加氢后油品残炭量增加、味臭、变色、具有腐蚀性及燃烧情况不好等。就脱除煤焦油中酚类化合物的方法，目前以“酸碱洗涤法”应用最广。

中国专利CN1676583A所述方法没有利用原料中的酚类化合物，而是将酚类作为加氢原料，从而加剧了原料在加氢过程中的热缩合反应；酚类进入加氢过程以耗氢为代价，最终转化为水合烃，因此酚类加氢转化过程为降值过程；同时正由于原料有机氧含量高、产物的水含量高，为了降低加氢过程水的分压，被迫采用过大的氢气/原料油体积比，这也使精制和裂化过程不宜采用一段串联流程，从而大大增加了工程投资。

中国专利CN 101037616A所述方法虽然在煤焦油加氢前将富含酚的馏分已经脱出，将脱酚剩余油再进行加氢，没有将煤焦油中的酚类化合物完全脱除（脱氧馏分的有机含氧量为2.1%），再者采用蒸馏的方法切取富含酚类物质的馏分，能耗较高，势必会大大增加工程投资。

中国专利CN101475817A所述方法采用“酸碱洗涤法”的工艺对煤焦油中的酚类化合物进行脱除，但无论采用几次碱洗，煤焦油中的酚类化合物都会有残留，而且该工艺过程工序复杂，所需设备繁多，不仅大大增加了投资成本，还会产生大量工业废水，对环境造成污染。

综上所述，目前的煤焦油加氢制燃料油的方法，并没有深刻的考虑到酚类化合物的完全脱除，目前已有的一些脱除酚类化合物方法，例如 “酸碱洗涤法”并不能完全脱除煤焦油中的酚类化合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低廉的中低温煤焦油制备脱酚油和酚醛树脂的方法，利用中低温煤焦油中含有的酚类物质与醛类化合物发生酚醛缩合反应，进一步分离出脱酚油和酚醛树脂，通过一步反应，脱除中低温煤焦油中的酚类物质的同时获得脱酚油和酚醛树脂。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种中低温煤焦油制备脱酚油和酚醛树脂的方法，包括以下步骤：在40~180℃，将中低温煤焦油和醛类物质在催化剂存在下进行酚醛缩合反应，反应完后静置、冷却，加入苯或甲苯萃取，固液分离得到固相酚醛树脂，液相经蒸馏得到脱酚油，所述的催化剂选自有机酸、无机酸、有机碱和无机碱，所述的醛类物质选自甲醛、糠醛、叔丁基甲醛、苯甲醛、三聚甲醛和多聚甲醛。

根据不同醛类物质的沸点不同，采取以下两种加料次序：

1、先将中低温煤焦油和醛类物质混合，加热升温至40~100℃，再加入催化剂进行酚醛缩合反应，所述醛类物质选自甲醛、糠醛和叔丁基甲醛，反应最好在惰性气体保护下进行。

2、先将中低温煤焦油和催化剂混合，加热升温至110~180℃，再加入醛类物质进行酚醛缩合反应，所述醛类物质选自苯甲醛、三聚甲醛和多聚甲醛，反应最好在惰性气体保护下进行。

上述中低温煤焦油与醛类物质的质量比为1:0.3~1.2；

上述催化剂选自硫酸、草酸、苯磺酸和盐酸，或选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、醋酸锌和三乙胺，催化剂质量为中低温煤焦油用量的0.5~20%。

上述中低温煤焦油是中低温煤干馏过程中得到的液体产物，或中低温煤焦油的蒸馏馏分、萃取馏分、柱层析洗脱馏分。

蒸馏条件为50~120℃，0.001~1 MPa。