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陕北中低温煤焦油中酚类化合物的分离提纯工艺研究

周魁  
【摘要】:陕北拥有丰富的煤炭资源,目前陕北已形成大规模的兰碳生产基地,富产大量的中低温煤焦油,按10%的煤焦油产量,保守估算将有300万吨/年的低温煤焦油副产品。一直以来,陕北中低温煤焦油加工处理的深度不够,或者直接以低廉的价格对外销售;或者直接在工厂里作为高发热量的燃料燃烧,但是过程中产生的废水、废气、废渣严重污染环境,是陕北可持续发展急需解决的问题之一。近年来有将其作为加氢原料进行改质生产燃料油,但是由于其酚含量较高,耗氢量大,且对装置有不良影响。因此对中低温煤焦油进行深加工、提高其附加值、综合利用,在资源的再利用,节能增效,保护环境等方面都具有重大意义。本课题以陕北几家典型的中低温煤焦油为研究对象,试验得到其物性数据,通过分析有针对性进行开发研究;改进碱洗抽提酚工艺,使得有效提高酚抽提率达到98%以上;对抽提得到的酚类化合物采用GC-MS进行分析,得到其酚含量组成;改进粗酚精制的酸洗工艺,得到高含量的粗粉;研究多塔连续精馏分离方案,获得精馏塔工艺参数,通过化工流程模拟软件进行模拟计算,能得到满足要求的产品,并结合设备投资、能耗等指标进行考虑,得到优化工艺流程和参数;能分离得到苯酚、邻甲酚纯产品和充分富集的混酚馏分段;研究间对甲酚混酚的最佳分离工艺,分别采用尿素络合法、草酸络合法以及重结晶等方法可分离得到间甲酚、对甲酚、2,6-二甲酚、2-乙基酚产品;研究二甲酚熔融结晶最佳分离工艺,可分离得到2,4-二甲酚和2,5-二甲酚产品。最终获得了一条中低温煤焦油粗酚分离、提纯的工艺,获得八种酚类产品。


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