一種油中酚類化合物的分離方法技術

本發明專利技術提供一種油中酚類化合物的方法，該方法包括以季銨鹽為分離劑來分離油中酚類化合物和利用醚類從低共熔物中重結晶季銨鹽的方法。該方法避免了傳統方法大量酸，堿溶液的使用和大量含酚廢水的產生，減小了分離器體。重要的是，分離劑可以重復使用，回收率高，不僅降低了成本，大大簡化了傳統油酚分離的步驟。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及煤化工、石油化工分離領域，具體涉及一種酚、芳香烴混合物的分離方 法。技術背景酚類化合物是化工基礎原料之一，廣泛應用于纖維、塑料、農藥、醫藥、防腐劑、炸 藥合成等領域。它們主要來源于煤直接液化產物、煤焦油及石油產品。近幾年來，從煤直接 液化產物、煤焦油及石油產品提取酚類化合物的研究已引起國內外研究者的廣泛關注。傳統方法是采用氫氧化鈉溶液進行洗脫，洗脫法的原理是利用酚類化合物具有弱 酸性，與強堿進行反應后，形成易溶于水的酚鈉鹽溶液，將酚類化合物從油相中轉移至水 相，達到分離的目的。其過程為用氫氧化鈉水溶液與酚油混合物接觸，酚與氫氧化鈉反應 生成酚鈉鹽，酚鈉鹽溶于水，而油不溶于水，實現酚鈉鹽水溶液與脫酚的油分離。酚鈉鹽的 再生過程為將凈酚鈉和一定濃度的硫酸溶液同時送入反應器，反應產物經冷卻后進入一 次分離器。反應得到的粗酚從分離器上部排出，底部排出硫酸鈉溶液。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，對設備要求 高，而且當餾分中同時存在鹽基和酚時，比如吡啶鹽基，則吡啶鹽基與酚生成絡合物，對堿 洗不利。更重要的是酸洗結束后，產生大量的含酚廢水，導致后處理過程復雜，污染環境污 染嚴重。針對上述問題，本專利技術開發了一種無水分離油中酚類化合物的方法，分離劑容易 與酚類化合物分離，從而避免了大量含酚廢水的產生，防止了環境污染。本方法可以重復利 用分離劑，減小分離成本，具有重要的科學和現實意義
技術實現思路
本專利技術提供一種以季銨鹽為分離劑來分離油中酚類化合物的方法。該方法避免了 大量酸、堿水溶液的使用；減小了分離器體積；分離劑可以重復使用，降低了成本。本專利技術以季銨鹽為分離劑，在(Tl50°C與油中酚類形成低共熔物從而實現油酚的 分離，酚類化合物分離簡單，季銨鹽可重復利用，從而避免環境污染，降低了生產成本。本專利技術的目的是采用以下技術方案來實現的，該方法包括以芳香烴，氯代芳烴為模擬油，以季銨鹽 為分離劑來分離油中酚類化合物的步驟。上述方法中，所述芳香烴和氯代芳烴為苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、 氯苯、二氯苯中的一種或多種。上述方法中，所述季銨鹽通式為R1R2R3R4N+X，其中R1' R2, R3> R4可相同或不同，代 表C1I6的烷基、鹵代烷基、或羥代烷基，其中X表示氟、氯、溴或碘等鹵族元素。上述方法中，所述酚類化合物為苯酚、甲酚、乙基苯酚、二甲基苯酚、萘酚或二羥基或多羥基酚如間苯二酚中的一種或多種。上述方法中，分離溫度為(Tl50°C ;分離時間為O. Γ60πι ηο上述方法還包括季銨鹽與油酚混合物接觸形成2相分離結束后，將下相季銨鹽與酚類形成的低共熔物真空脫除其中的少量油。真空脫除溫度為5(T250°C，干燥時間為O.2 24h，然后再進行重結晶。上述方法還包括采用醚類重結晶季銨鹽，并將回收的季銨鹽作為分離劑來重新使用步驟。采用的醚類包括乙醚、石油醚、苯甲醚、正丁醚、苯乙醚的一種或多種。重結晶溫度 1(T50°C，重結晶時間I 60min。上述方法包括如下步驟(1)將酚類化合物溶于芳香烴或氯代芳烴制備模擬油；(2)以季銨鹽為分離劑，與油中酚類化合物形成低共熔物，酚類化合物離開油相；(3)分離結束后，真空干燥所得到的下層低共熔相脫除其中的攜帶的少量的油，然后再使用醚類重結晶季銨鹽。以下將對本專利技術進行詳細描述。本專利技術提供以季銨鹽為分離劑，季銨鹽與油中的酚類形成低共熔物分離出油相， 酚類化合物為苯酚、甲酚、乙基酚、二甲基酚、萘酚或二羥基或多羥基酚如間苯二酚中的一種或多種；本專利技術涉及的分離過程，油中酚類化合物濃度為l(T300g/L，季銨鹽與酚類化合物摩爾比為O. 3^2. O ;分離溫度為0 150°C，分離時間為O. reOmin ;分離結束后真空干燥，干燥溫度為5(T250°C，干燥時間為0.2 24h。使用醚類重結晶季銨鹽，醚類包括乙醚、 石油醚、苯甲醚、正丁醚、苯乙醚的一種或多種；使用醚類重結晶季銨鹽時，重結晶溫度為 1(T50°C，時間為 I 60min。 季銨鹽能與油中分離形成低共熔物的原理是油中的酚類化合物具有羥基等官能團，這些官能團可與季銨鹽的鹵離子形成分子間氫鍵，從而減小了季銨鹽與酚類化合物各自分子內作用力，從而形成低共熔物。這種低共熔物具有類似于離子液體的特點，不溶于油相，從而實現了油酚的分離。與現有技術相比，本專利技術至少具備以下有益效果本專利技術為油中酚類化合物分離提供一種工藝簡單、分離成本低、對環境友好的油中酚類化合物的分離路線。與傳統的氫氧化鈉溶液洗脫法相比，本專利技術采用季銨鹽為分離劑，避免了大量酸堿溶液的使用，降低了成本。本專利技術還可以采用醚類化合物重結晶季銨鹽，季銨鹽可重復利用，防止大量含酚廢水的產生，避免了環境污染。具體實施方式下面將結合實施例對本專利技術提供的以季銨鹽為分離劑，分離油中酚類化合物的工藝方法作進一步詳細的說明，但并不因此而限制本專利技術。實施例1本實施例說明新方法與工業方法相比具有很大的優勢。工業氫氧化鈉溶液洗脫法采用質量分數為10°/Γ15%的氫氧化鈉溶液洗滌， 40ml濃度為15%的氫氧化鈉溶液加入到20ml模擬油(97. 67g/L溶有苯酚的甲苯溶液)，攪拌20min。下層水相蒸吹除油30min后，加入質量分數為60%的硫酸溶液IOml酸化，苯酚回收率95%，氫氧化鈉，硫酸溶液不可回收，而且產生含酚廢水38ml。本實施例說明的工藝條件為苯酚溶于甲苯制備模擬油溶液，濃度為97. 67g/L， 季銨鹽為氯化膽堿(HOEt (Me)3NCl),氯化膽堿與甲苯溶液中苯酚摩爾比為1，分離溫度為 25 °C，攪拌時間15min。25°C下,2. 893g氯化膽堿加入到20ml油溶液中，攪拌15min后靜置5min,測定上層油相體積及酚含量，苯酚去除率為90. 2%。移出上層油相，下層共熔相在80°C溫度下真空干燥lh，脫除下層相攜帶的油成分。冷卻后，加入20ml乙醚，攪拌15min后靜置5min，離心干燥后回收氯化膽堿。以上過程重復3個循環，苯酚去除率為909Γ91%，3個循環后氯化膽堿回收率大于97%。由于乙醚與苯酚的沸點差別較大，溶解于乙醚中的苯酚采用簡單蒸餾方法分離。與工業方法相比，以上方法避免了酸堿溶液的使用，避免了大量含酚廢水的產生， 而且季銨鹽可以有效循環使用。實施例2本實施例說明的工藝條件為苯酚溶于甲苯制備模擬油溶液，濃度為97. 67g/L，季銨鹽為氯化膽堿，氯化膽堿與甲苯溶液中苯酚摩爾比為O. 8，分離溫度為50°C，攪拌時間 15min。 5(TC下，2. 893g氯化膽堿加入到20ml油溶液中，攪拌15min后靜置5min，測定上層油相體積及酚含量，苯酚去除率為89. 0%。移出上層油相，下層共熔相真空80°C干燥Ih冷卻后，加入20ml乙醚，攪拌15min 后靜置5min,離心干燥后回收氯化膽堿。_實施例3本實施例說明的工藝條件為苯酚溶于甲苯制備模擬油溶液，濃度為97. 67g/L，季銨鹽為氯化膽堿，氯化膽堿與甲苯溶液中苯酚摩爾比為1，分離溫度為0°C，攪拌時間15min。0°C下,2. 893g氯化膽堿加入到20ml油溶液中，攪拌15min后靜置5min,測定上層油相體積及酚含量，苯酚去除率為86. 0%。移出上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種油中酚類化合物的分離方法，該方法包括以季銨鹽為分離劑，季銨鹽與酚類化合物形成低共熔物從而分離出油相的步驟。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳衛澤，龐昆，
申請(專利權)人：北京化工大學，
類型：發明
國別省市：