一種煤焦油提取吡啶類化合物的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煤焦油提取吡啶類化合物的方法，屬于煤化工技術領域。
【背景技術】
[0002]我國煤焦油資源豐富。煤焦油中含有一定量的酚類化合物和吡啶類化合物，這些化合物含量雖然不是很高，卻是難得的、稀有的、寶貴的資源。但目前為止的研宄基本只單純考慮分離出酚類化合物，而不去考慮分離出吡啶類化合物，也沒有關于如何提取煤焦油中吡啶類化合物的相關教導。
[0003]然而，煤焦油中吡啶類化合物的存在具有很多危害:吡啶類化合物加氫會生成氨，這一方面增加氫耗，另一方面所生成的氨容易使加氫催化劑中毒；未參與加氫反應的吡啶類化合物將影響到油品的品質。即使整個工藝考慮到了酚類化合物的分離，但由于酚類化合物和吡啶類化合物在煤焦油中處于絡合狀態，提取的酚類化合物里往往含有一定量的吡啶類化合物，剩余的吡啶類化合物則留在脫酚油里。
[0004]因此對煤焦油進行分離時，希望在能夠脫除酚類化合物的同時，也能實現吡啶類化合物的分離，以解決上述技術問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的主要是提供一種煤焦油提取吡啶類化合物的方法，其包括:
[0006](I)將煤焦油分餾成富含酚類化合物和吡啶類化合物的窄餾分；
[0007](2)將所述窄餾分中的酚類化合物先提取出來，同時得到脫酚油；
[0008](3)將步驟(2)提取得到的酚類化合物脫水、脫渣后用溶劑一提取其中的吡啶類化合物，得到吡啶類化合物鹽基1，同時得到經純化的酚類化合物，其中溶劑一為多元酸；
[0009](4)將脫酚油用步驟(3)得到的吡啶類化合物鹽基I提取其中的吡啶類化合物，得到吡啶類化合物鹽基2，同時得到脫吡啶油；
[0010](5)將吡啶類化合物鹽基2用溶劑二進行中和分解，分離得到粗吡啶類化合物的混合物以及鹽溶液或鹽沉淀物，其中溶劑二具有比吡啶類化合物更高的堿性；
[0011](6)將粗吡啶類化合物的混合物進行脫水、脫渣、精餾精制，得到吡啶類產品。
[0012]在一個實施方案中，溶劑一可以為磷酸溶液或硫酸溶液，優選質量分數30 % -85 %的磷酸溶液或質量分數30 % -98 %的硫酸溶液。
[0013]在另一實施方案中，溶劑二可以為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、氨水或石灰乳溶液，優選石灰乳溶液。當使用磷酸溶液或硫酸溶液作為溶劑一，使用石灰乳溶液作為溶劑二時，本發明方法的步驟(5)得到的是磷酸三鈣或硫酸鈣的鹽沉淀物；可以進一步將所述鹽沉淀物進行水洗、干燥、煅燒，得到磷酸三鈣或硫酸鈣產品。
[0014]在又一實施方案中，步驟(3)中溶劑一與步驟(2)提取得到的酚類化合物的質量比可以為1: 5-1: 15，優選1: 8-1: 13。
[0015]在又一實施方案中，步驟(4)中吡啶類化合物鹽基I與脫酚油的質量比可以為I: 1-1: 10，優選 1: 5-1: 10。
[0016]通過本發明的方法，可以將酚類化合物中所含的吡啶類化合物和脫酚油里的吡啶類化合物都提取出來，從而達到完全回收吡啶類化合物的目的。
[0017]因此，本發明方法是一種煤焦油高效利用的有效途徑，不但有利于彌補部分吡啶類化合物稀有資源缺口，而且能提高我國煤焦油的利用水平。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據本發明方法的實施方案從煤焦油中提取吡啶類化合物的工藝流程圖，其中各標號的具體指代如下:
[0019]1-煤焦油，2-煤焦油分餾，3-窄餾分，4-脫酚，5-含吡啶的酚類化合物，6_溶劑一，7-經純化的酚類化合物，8-吡啶類化合物鹽基1，9-脫酚油，10-脫吡啶油，11-石灰乳，12-吡啶類化合物鹽基2，13-粗吡啶類化合物的混合物，14-精餾精制，15-各類吡啶產品，16-鈣類化合物沉淀，17-水洗，18-干燥，19-煅燒，20-鈣類化合物產品。
【具體實施方式】
[0020]本發明的煤焦油提取吡啶類化合物的方法主要包括如下工藝單元:煤焦油分餾成窄餾分單元、窄餾分提取酚類化合物單元、溶劑一提取酚類化合物中吡啶類化合物單元、吡啶類化合物鹽基I提取脫酸油中啦啶類化合物單元、溶劑二中和啦啶類化合物鹽基2單元、以及粗吡啶類化合物精制單元。通過本發明的方法，不僅最大量地回收了吡啶類化合物，而且整個工藝過程沒有污染物的產生。
[0021](I)煤焦油分餾成窄餾分單元
[0022]煤焦油本身是一種餾分較寬、成分很復雜的混合物，一般包含:輕油餾分(170°C以前)、酚油餾分(170°C?210°C )、萘油餾分(210°C?230°C )、洗油餾分(230 °C?3000C )、一蒽油餾分(300°C?330°C )、二蒽油餾分(330°C?360°C )及瀝青(> 360°C )。煤焦油中大部分的酚類和吡啶堿都集中在酚油餾分和萘油餾分中。
[0023]由于酚類化合物和吡啶類化合物的沸點都比較低，因此在本發明的方法中，先將煤焦油加熱分餾成富含酚類和吡啶類化合物的窄餾分，以便集中處理并降低能耗。考慮到酚類化合物和吡啶類化合物在各個餾分段中都有，為了盡量回收這些物質，本發明方法中窄餾分的范圍一般控制在60-300°C。
[0024](2)窄餾分提取酚類化合物單元
[0025]將酚類化合物從富含酚類和吡啶類化合物的窄餾分中提取出來，同時得到脫酚油。本領域已知的從煤焦油中分離提取酚類化合物的方法都可用于本發明的方法中，例如堿洗法、硫氫化鈉或碳酸鈉溶液抽提法、熱水抽提法、醇類水溶液抽提法，以及離子液體萃取法等。
[0026]由于酚類化合物和吡啶類化合物處于絡合狀態，因此經提取的酚類化合物中含有一定量的吡啶類化合物。
[0027](3)溶劑一提取酚類化合物中吡啶類化合物單元
[0028]為了盡最大量回收吡啶類化合物稀有資源，將在單元(2)中提取得到的酚類化合物中的吡啶類化合物用溶劑一提取出來，這樣不僅純化了酚類化合物，同時得到了吡啶類化合物鹽基I。
[0029]在本發明方法中，理論上溶劑一可以為具有較強酸性的各種多元酸，包括無機酸或有機酸。本領域技術人員在理解本發明構思之后，能夠根據實際需要選定適合的溶劑一；但從處理效果、成本等角度考慮，優選磷酸溶液或硫酸溶液，更優選質量分數30% -85%的磷酸溶液或質量分數30% -98%的硫酸溶液。
[0030]該單元中溶劑一和在單元(2)中提取得到的酚類化合物的質量比可以為1:5-1: 15，優選1: 8-1: 13。采用該范圍的質量比，一方面保證了此單元步驟(3)中經純化的酚類化合物的質量，另一方面該步驟(3)中加入的過量酸可以在單元步驟(4)中加以利用，不會造成浪費。
[0031 ] (4)吡啶類化合物鹽基I提取脫酚油中吡啶類化合物單元
[0032]窄餾分中大量的吡啶類化合物富集在單元步驟(2)得到的脫酚油里。采用上述單元步驟(3)產生的吡啶類化合物鹽基I對脫酚油進行吡啶類化合物的再次提取；通過將吡啶類化合物鹽基I和脫酚油的質量比例控制為1: 1-1: 10，優選1: 5-1: 10，得到吡啶類化合物鹽基2和脫吡啶油。
[0033](5)溶劑二中和吡啶類化合物鹽基2單元
[0034]將上步(4)得到的吡啶類化合