本發明屬于煤焦油深加工技術領域,具體為利用富含CO2的制氫解析氣和煤焦油中的酚鹽生產粗酚的工藝。
背景技術:
酚類是從煤焦油中加工提取的主要產品之一,尤其在中低溫煤焦油中酚類物質含量很高,過高的含酚物質對煤焦油進一步加氫生產燃油組分存在不利影響,需要對酚類物質進行提取,制取粗酚。
生產粗酚的傳統工藝,一般采用硫酸分解法。該方法把酚鹽加入分解器后,用壓力小于0.05Mpa的風壓進行攪拌,再緩慢加入高濃度硫酸,控制酚鹽溫度在50-60℃條件下,充分反應直至呈現微酸性,然后靜置8h,粗酚及硫酸鈉溶液進行分層,進而分離生產粗酚產品。該方法存在以下問題:生產過程需要消耗大量硫酸,1噸粗酚約消耗700-800kg硫酸,硫酸成本較高,且硫酸具有強酸性及強腐蝕性,在裝卸、運輸、貯存、使用過程中均存在較大安全隱患,對設備、管道損害嚴重,易造成人員安全隱患;粗酚產品收率較低,在硫酸分解過程中溫度不易控制,產生的大量煙氣帶走部分粗酚產品且煙氣對環境造成污染,危害人員安全;生產過程中副產硫酸鈉廢水較難處理,對后續廢水處理增加操作難度。
制氫解析氣是變壓吸附制氫過程中脫碳副產品,其中富含大量CO2,目前工業生產中制氫解析氣通常被釋放到大氣中,造成能源浪費和對環境一定程度的污染。
技術實現要素:
本發明的目的是克服傳統粗酚生產工藝缺點,提供一種能源利用率高,產率高的利用制氫解析氣分解酚鹽生產粗酚的工藝。
本發明是通過以下技術方案實現的:
一種利用制氫解析氣生產粗酚的工藝,其特征在于:利用制氫解析氣分解酚鹽,得到粗酚產品。制氫解析氣是變壓吸附(PSA)制氫裝置脫碳單元的副產品,富含CO2,與酚鹽反應生成粗酚的反應方程式為:
2C6H5ONa+CO2+H2O=2C6H5OH+Na2CO3
具體地,采用風機通過管道將PSA制氫裝置脫碳解析氣輸送至粗酚生產單元,制氫解析氣中CO2體積分數為90-95%,在預熱裝置預熱至35-75℃后,送入分解器下段;控制酚鹽溶液中酚鹽質量分數大于20%,加熱至50-60℃,送至分解器頂部噴淋而下,與分解器內上升的制氫解析氣逆流接觸,發生反應,控制反應時間20-30min;反應液進行分離制取粗酚,生成的碳酸鈉溶液可回收進入焦油預處理裝置。
分解器優選填料塔,填料塔內部填充輕瓷材料,頂部設置高效的不銹鋼材質的雙螺旋噴頭,用于噴淋酚鹽。
本發明生產粗酚的工藝,酚鹽分解率高,達到90%以上;采用外排制氫解析氣代替硫酸大幅度節省原料費用,提高能源利用率,對設備腐蝕性小,有效降低生產成本,減少對環境的污染。
附圖說明
圖1 本發明一種利用制氫解析氣生產粗酚的工藝的流程圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例及其附圖對本發明作進一步闡述。
如圖1所述,采用鼓風機2從PSA制氫裝置1 抽取制氫脫碳解析氣12969Nm3/h,溫度40℃,CO2體積分數為92.67%,進入預熱器3,加熱至60℃,送至分解器4底部。酚鹽經過加工處理后,制成質量分數為30%的酚鹽溶液,送至酚鹽貯罐8,經酚鹽泵7送至酚鹽加熱器6,加熱至55℃, 然后送至分解器4頂部,經噴頭噴淋而下,在分解器4內與制氫解吸氣逆流接觸,發生反應,生成粗酚及碳酸鈉溶液,反應時間控制20min,酚鹽分解率達到90%以上,分解器頂部設置有氣體水洗塔5,對反應后的氣體進行凈化。粗酚及碳酸鈉溶液在分解器4下部初次分離,下部的碳酸鈉溶液進入碳酸鈉溶液貯槽11,上部的溶液進入分離器9再次進行分離,分離器9上部的粗酚溶液進入粗酚槽10,下部碳酸鈉溶液濃度為12-15%,進入碳酸鈉溶液貯槽11,后續可回收利用至煤焦油預處理工序中使用。