PL149884B1 - Method for separating phenols and alkalies from tar oils of hard coal by extraction - Google Patents
Method for separating phenols and alkalies from tar oils of hard coal by extractionInfo
- Publication number
- PL149884B1 PL149884B1 PL1987264838A PL26483887A PL149884B1 PL 149884 B1 PL149884 B1 PL 149884B1 PL 1987264838 A PL1987264838 A PL 1987264838A PL 26483887 A PL26483887 A PL 26483887A PL 149884 B1 PL149884 B1 PL 149884B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- bases
- extraction
- mpa
- oil
- phenols
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims description 35
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000002641 tar oil Substances 0.000 title claims description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title description 12
- 239000003245 coal Substances 0.000 title description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 56
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 12
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 claims description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 5
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- HOPRXXXSABQWAV-UHFFFAOYSA-N anhydrous collidine Natural products CC1=CC=NC(C)=C1C HOPRXXXSABQWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UTBIMNXEDGNJFE-UHFFFAOYSA-N collidine Natural products CC1=CC=C(C)C(C)=N1 UTBIMNXEDGNJFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- GFYHSKONPJXCDE-UHFFFAOYSA-N sym-collidine Natural products CC1=CN=C(C)C(C)=C1 GFYHSKONPJXCDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 alkyl pyridine derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 51
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 12
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 8
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 8
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000000194 supercritical-fluid extraction Methods 0.000 description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 1h-furo[2,3-d]pyrimidin-2-one Chemical compound N1C(=O)N=C2OC=CC2=C1 WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000006173 Larrea tridentata Nutrition 0.000 description 1
- 244000073231 Larrea tridentata Species 0.000 description 1
- 150000007824 aliphatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009993 causticizing Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229960002126 creosote Drugs 0.000 description 1
- 150000001896 cresols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 150000004707 phenolate Chemical class 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- NESLWCLHZZISNB-UHFFFAOYSA-M sodium phenolate Chemical compound [Na+].[O-]C1=CC=CC=C1 NESLWCLHZZISNB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/003—Solvent de-asphalting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
Olej karbolowy, wrzący w temperaturze 18O-21O°C, otrzymany w ilości 2-3% smoły z węgla kamiennego przy destylacji pierwotnej zawiera oprócz homologów benzenu, naftalenu i zasad do 35% fenoli, które składają się z mieszaniny fenolu, krezoli i ksylenoli /Franek, Collin: Steinkohlenteer, str.74/· Do otrzymywania fenoli stosuje się oprócz tego przede wszystkim otrzymywany przy krystalizacji naftalenu sączony olej naftalenowy o zewartości fenolu do 25% i zawierający do 10% fenolu olej lekki·
Najbardziej znaczący sposób otrzymywania fenolu z tych olejów ze smoły z węgla kamiennego stanowi ekstrakcja ługiem sodowym /Franek, Collin: Steinkohlenteer, str.75-77/· Sposób polega na tym, że fenole są słabymi kwasami i wobec tego z zasadami tworzą eole rozpuszczalne w wodzie i że mogą one zostać ponownie wytrącone za pomocą silniejszych kwasów, np· kwasu węglowego·
Zawierający fenol olej smołowy uwalnia się od fenoli w 2 etapach za pomocą 8-12%go ługu sodowego· Fenole przechodzą przy tym do ługu sodowego z utworzeniem fenolanu·
Proces przeprowadza się przeważnie w temperaturze około 50 C, aby osiągnąć szybsze oddzielanie ługu i oleju·
Stosowanie ługu o wyższym stężeniu nie jest wskazane, ponieważ z rosnącą zawartością fenolu κ ługu fenolanowym zostają rozpuszczone w fazie wodnej również oleje obojętne przez pośrednictwo w rozpuszczaniu· Nasycony lub prawie całkowicie nasycony ług fenolowy uwalnia się przez klarujące parowanie od przylegających olejów neutralnych. Następnie wytrąca się fenole z klarownie parowanego ługu przez wprowadzanie dwutlenku węgla, wytwarzanego w piecu wapiennym stanowiącym część urządzenia aparatury produkcyjnej· Po strąceniu wydziela
149 884
149 884 się surowy fenol nad wodnym roztworem sody· Roztwór sody poddaje eię kaustyfikacji za pomocą wapna, które powstaje przy wypalaniu wapienia i otrzymany przy tym węglan wapnia odsącza sflę* od ^odzyskanego ługu sodowego· W ługu nastawia się ponownie zawartość 8-12% alkaliów i zawraca ponownie do obiegu·
Proces ten z powodu przebiegu parowania klarującego oraz eksploatacji pieca wapiennego wymaga bardzo dużego nakładu energii i zawiera szereg wad:
1/ Po ekstrakcji oleju karbolowego za pomocą NaOH pozostaje ekonomicznie nia dająca się uzyskać resztkowa zawartość fenolu wynoszące 0,5% w oleju·
2/ Przez następny proces parowania klarującego usuwa się z ługu fanolanowego około 0,5% organicznych, nie fenolowych składników· Jest to potrzebne, aby otrzymać czyste produkty fenolowe, które odpowiadają również surowym specyfikacjom dostawy· Zapotrzebowanie na ciepło zostaje wprawdzie zmniejszone przez zastosowanie kolumn wymiany zaopatrzonych w kształtki wypełnienia i wielostopniowych systemów parowania, jednak powstają przy zastosowaniu tego procesu pomimo to jeszcze znaczne koszty·
3/ Oprócz tego otrzymuje się jako destylat mieszaninę złożoną z oleju naturalnego, zasad smołowych 1 wody· Przez destylację z parą wodną zostaje odpędzona również razem niewielka część rozpuszczonego w ługu fenolu, zostaje ona z jednej strony stracona i zanieczyszcza do tego znacznie ścieki· Część zasad jest również stracona, chociaż woda destylatu jest ekstrahowana za pomocę benzenu albo podobnego rozpuszczalnika·
4/ Surowy fenol po oddzieleniu od ługu sodowego zawiera jeszcze roztwór sody, który zostaje usunięty w znacznej mierze przez ponowne przemywanie wodą· Pod koniec surowy fenol zawiera jeszcze około 2% alkaliów przy 10-20% wody·
Przed frakcjonowaniem surowego fenolu trzeba go odwodnić· Otrzymana przy tym woda destylacyjna nie jest jednak wprowadzana do ścieków z powodu bardzo dużej zawartości fenolu, lecz wraca do obiegu·
5/ Otrzymany przy kaustyfikowaniu ługu sodowego szlam wapienny jest bardzo drobnoziarnisty i zawiera również jeszcze około 50% wody· Pomimo kilkakrotnego przemywania wodą na filtrze próżniowym pozostaje resztkowe zawartość alkaliów wynosząca 0,5%·
6/ Odzyskiwanie alkaliów wynosi maksymalnie tylko 95%· Ogólne zapotrzebowanie na chemikalia na 1 t surowego fenolu wynosi przeciętnie 625 kg wapienia, 68 kg koksu, 65 kg wodorotlenku sodu·
Próbowano obniżyć stratę chemikaliów albo straty fenolu przez wapno strącane lub stosować wapno strącane ponownie w cementowniach albo podobnych, aby uniknąć zanieczyszczania środowiska powstającego przy zwałowaniu wapna strąconego· Nie brakowało również prób zmiany sposobu i uczynienia przynajmniej zbędną eksploatacji pieca wapiennego· Tak stosowano proces Metasolvan z wodnym roztworem metanolu, nie znalazło to jednak uznania·
W metodzie fenorafinacyjnej /Franek, Collin: Steinkohlentaer, str.77-79/ stosuje się do ekstrakcji roztwór fenolanu sodu· Przesycony ług fenolanowy w celu usunięcia zasad i olejów obojętnych przemywa się benzyną albo toluenem· Otrzymywanie surowego fenolu z przesyconego ługu fenolanowego przeprowadza się przez ekstrakcję za pomocą eteru,dwu-izopropylowego. Również ten sposób nie przyjął się na stałe·
Olej lekki, wrzący w temperaturze 70-200°C, otrzymywany w ilości 0,5-3% smoły surowej, zawiera 2-7% zasad /Franek, Collin: Steinkohlenteer, str,84/· Do otrzymywania zasad stosuje się oprócz tego olej karbolowy·
Zasady zawarte w olejach otrzymuje się po odfenolowaniu przez ekstrahowanie za pomocą 25-35%-go kwasu siarkowego· Rozpuszczone razem oleje obojętne usuwa się przez przemy wanie rozpuszczalnikowe· Następnie strąca się zasady przez zobojętnianie· Do tego stosuje się głównie amoniak· Zasady odciąga się i roztwór wodny poddaje się przeróbce przez odparowanie /Franek, Collin: Steinkohlenteer, str.84-85/· Również sposób postępowania jest bardzo energochłonny i ma wysokie zapotrzebowanie na odczynniki·
Reasumując można stwierdzić, że otrzymywanie fenoli 1 zasad z olejów smołowych wykazuje wysokie zapotrzebowanie na energię cieplną 1 silne zużycie chemikaliów·
Zadaniem wynalazku jest dlatego opracowanie ekstrakcyjnego sposobu oddzielania fenoli i zasad z olejów smołowych z węgla kamiennego, który unika przedstawionych wad i jest szczególnie energooszczędny i nieszkodliwy dla środowiska·
149 884
Zadanie to rozwiązano według wynalazku w ten sposób, że oleje smołowe poddaje sią ekstrakcji za pomocą nadkrytycznego środka ekstrakcyjnego z dodatkiem środka nośnego w dwóch etapach, przy czym w pierwszym etapie oddziela się od fenoli oleje obojętne i w drugim etapie zasady.
Sposobem według niniejszego wynalazku udaje się to przez ekstrakcję za pomocą nadkrytycznych środków ekstrakcyjnych, które składają się z substancji nadkrytycznej i podkrytycznego środka nośnego w dwóch etapach. W pierwszym etapie oddziela się olej obojętny, w drugim etapie zasady. .
Oleje smołowe poddaje się ekstrakcji za pomocą nadkrytycznego dwutlenku węgla z dodatkiem węglowodoru o długości łańcucha wynoszącej 3-8 atomów węgla jako środka nośnego w dwóch etapach pod ciśnieniem między 8 i 20 MPa w temperaturze 30-100°C, przy czym w pierwszym etapie jako dodatkowy środek nośny można dodawać 2-30% wagowych zasad, w odniesieniu dó oleju smołowego z węgla kamiennego i przez rozprężanie do 3-9 MPa albo/1 ogrzewanie do temperatury 60-120°C oddziela się olej obojętny i w drugim etapie przez rozprężanie do 3-9 MPa albo/i ogrzewanie do temperatury 60-120°C oddziela się zasady od fenoli.
□ako nadkrytyczny środek ekstrakcyjny stosuje się COg w mieszaninie z węglowodorem o długości łańcucha wynoszącej 3-8 atomów węgla, np. z 5-60% wagowych, korzystnie 20-60% wagowych, w odniesieniu do COg, propanu albo butanu jako środka nośnego w warunkach, w których ciśnienie i temperaturę dobiera się tak, że podwójna mieszanina jest nadkrytyczna, to znaczy, punkt stanu układu znajduje się powyżej krzywej krytycznej w zakresie jednofazowym. Oako dalszy środek nośny można dodawać w celu polepszenie selektywności w pierwszym etapie ekstrakcji zasadą albo mieszaniną zasad w ilości 2-25% wagowych, korzystnie 5-15% wagowych, w odniesieniu do oleju smołowego. Odpowiednie zasady stanowią kolidyna> pirydyna, pochodne alkilowe pirydyny albo aminy o ogólnym wzorze strukturalnym, przedstawionym na załączonym rysunku, w którym
R , R i R mogą oznaczać atom wodoru albo rodnik alkilowy o 1-12 atomach węgla.
3 θ
Pod ciśnieniem 8-20 MPa, korzystnie 10-12 MPa, można w zakresie temperatur 30-100 C, korzystnie 40-50°C, uzyskać nasycenie fazy ekstraktu częściami trudnolotnyml do 30% wagowych przy współczynnikach rozdziału /Λ / między 1,2 i 2.
Współczynnik rozdziału /^/ / jest zdefiniowany następująco:
SA 'Fe/*/' przy czym oznacza zawartość molową ekstrahowanej substancji i Xg zawartość molową substancji pozostającej po większej części w pozostałości ekstrakcyjnej, a wskaźniki n i c określają fazę nadkrytyczną lub fazę ciekłą.
W kolumnie przeciwprądowej z częściowym zawracaniem produktu otrzymuje się w pierwszym etapie jako frakcję szczytową olej obojętny, który nie zawiera fenoli i zasad. Oddzielanie olejów obojętnych ze strumienia gazowego przeprowadza się przez rozprężanie do 3-9 MPa. korzystnie 5-7 MPa albo/i ogrzewanie do temperatury 60-120°C, korzystnie 80-100°C, w oddzielaczu.
W drugim etapie mieszaninę złożoną z fenoli i zasad rozkłada się za pomocą mieszaniny złożonej z C02 1 propanu jako środka nośnego na zasady i fenole. Drugi etap ekstrakcji przeprowadza się celowo w temperaturze wyższej o 10-50 K, korzystnie 20-40 K, niż pierwszy etap. Przy oddzielaniu oleju obojętnego działa asocjacja między fenolami i zasadami. W wyższej temperaturze asocjacja staje się słabsza i rozdzielanie zasad i fenoli ułatwione. Podczas gdy za pomocą czystego C02 jako nadkrytycznego środka ekstrakcyjnego nie można osiągnąć współczynników rozdziału przydatnych do praktycznego rozdzielania, można nieoczekiwanie przez dodanie środka nośnego propanu otrzymać stosunkowo wysokie współczynniki rozdziału /+£/ wynoszące 1,2-1,5 zależnie od ciśnienia, temperatury i zawartości fenolu. Nasycenie wynosi 5-20% wagowych. Zasady przechodzą przy tym do frakcji szczytowej ekstrakcji przeciwprądowej a fenole do produktu błotnego. Zasady oddziela się w oddzielaczu ze strumienia gazowego przez rozprężanie do 3-9 MPa, korzystnie 5-7 MPa, albo/i ogrzewanie do temperatury 60-120°C, korzystnie 80-100°C.
149 884
Zasady odciągnięte jako produkcja szczytowa drugiego etapu ekstrakcji można częściowo zawrócić jako środki nośne do pierwszego etapu ekstrakcji· Odpowiednio do zawartości zasad obecnej w produkcie wejściowym pobiera się dalszą część zasad jako produkt· Fenole otrzymane jako pozostałość nis zawierają oleju obojętnego i zasad·
Eisenbach i Niemann /Erdoi und Kohle-Erdgas, Petrochemie, tom 34, 1981, 296-300/ donoszą o próbach przeróbki smół z węgla kamiennego za pomocą nadkrytycznego dwutlenku węgla, nadkrytycznego etanu i propanu· Następnie ekstrahuje się w temperaturze 55°C i pod ciśnieniem 20 MPa kreozoty selektywnie za pomocą CO2 i parafiny selektywnie za pomocą etanu·
W oleju smołowym z węgla kamiennego substancje towarzyszące fenoli nie są związkami alifatycznymi lecz stanowią homologi benzenu, naftalen i zasady smołowe· Homologi benzenu z naftalenem dają tak zwany olej obojętny· Oeśli np· ekstrahuje się olej karbolowy za poraocę nadkrytycznego C02 albo etanu, to w obrębie analitycznej granicy błędu nia można zaobserwować selektywnego oddzielania oleju obojętnego i fenoli· Również ekstrakcja oleju karbolowego, pozbawionego zasad, za pomocę mieszanin złożonych z C02 i propanu nia pozwala rozpoznać selektywnej rozpuszczalności ze względu na rozdzielanie olejów obojętnych od fenoli· Dopiero dodanie mieszaniny zasad jako dalszego środka nośnego prowadzi do widocznej selektywności· Olej obojętny następnie korzystnie się rozpuszcza· Ilość zasad nie powinna jednak przekroczyć potrzebnej do zobojętnienia ilości stechiometrycznej· Dobre wyniki osiąga się, jeśli dodaje się akurat tyle zasad, że Ich zawartość odpowiada w przybliżeniu połowie zawartości fenoli w każdorazowym oleju smołowym·
Następujące przykłady wyjaśniają bliżej wynalazek za pomocą załączonego rysunku, nie ograniczając Jego zakresu·
Przykład I· 100% wagowych oleju karbolowego z 24,0% wagowymi fenoli,
3,2% wagowymi zasad smołowych i 72,8% wagowymi olejów obojętnych ze zbiornika 1 wprowadza aię z 9,0 częściami wagowymi zasad smołowych ze zbiornika 2 do środka kolumny przeciwprądowej 3· Przez kolumnę przeciwprądową 3 przepływa od dołu ku górze dwutlenek węgla, który zawiera 30% wagowych propanu, w odniesieniu do C02, pod ciśnieniem 11 MPa w temperaturze 40°C· □ako materiał uszczelniajęcy kolumna zawiera pakunek z tkaniny drucianej /Sulzer/· Nasycenie mieszaniny złożonej z C02 i propanu związkami trudnolotnymi wynosi 20% wagowych· środek ekstrakcyjny opuszczający kolumnę przy głowicy zawiera olej obojętny, w którym obecne eą tylko jeszcze ślady zasad i fenoli· W dołączonym do kolumny oddzielaczu 4 przez rozprężanie ekstraktu do 7,0 MPa i ogrzewanie do temperatury 130°C oddziela eię praktycznie całkowicie rozpuszczalny olej obojętny· Część oleju obojętnego poddaje się na głowicę kolumny przeciwprądowej 3, aby ustalić stopień deflegmacji wynoszący 3· Resztę poddaje się składowaniu pośredniemu w zbiorniku 10· Gaz opuszczający oddzielacz 4 oziębia się w chłodnicy 5 razem z gazem z oddzielacza 6 i za pomocą sprężarki 7 zawraca się do obiegu gazu po przejściu podgrzewacza 8, 13·
Zawierający fenole i zasady produkt błotny z kolumny 3 /36,2 części wagowych/ wprowadza się do środkowej części kolumny przeciwprądowej 9 drugiego etapu· Tutaj następuje pod ciśnieniem 11 MPa i w temperaturze 60°C ekstrakcje przeciwprądową za pomocą dwutlenku węgla, który zawiera 30% wagowych propanu jako środka nośnego· Osiągnięte nasycenie środka ekstrakcyjnego wynosi 7-8% wagowych· Przy współczynniku rozdziału /0^/ wynoszęcym powyżej 1,4 otrzymuje się zasady jako frakcję szczytową· Oako produkt błotny odciąga się fenole i doprowadza przez zbiornik 11 do przeróbki fenolowej· środek ekstrakcyjny zawierający zasady opuszcza kolumnę przeciwprądową 9 przy głowicy i w oddzielaczu 6 zostaje uwolniony od rozpuszczonych zasad przez rozprężanie do 7 MPa i ogrzewanie do temperatury 130°C·
Oddzielone zasady zawierają tylko ślady olejów obojętnych i fenoli· Część zasad podaje się przy głowicy kolumny 9 do ustalenia stopnia deflegmacji wynoszącego 4· Resztę poddaje się składowaniu pośredniemu w zbiorniku 2, aby mogła być doprowadzona do przeróbki zasad albo służyć Jako dodatkowy środek nośny do pierwszego etapu ekstrakcji·
Straty środków ekstrakcyjnych uzupełnia się ze znajdującej się w zbiorniku ciśnieniowym mieszaniny złożonej w dwutlenku węgla i propanu·
149 684
Przykład II· Do kolumny przeciwprądowej 3 wprowadza się olej karbolowy i kolidynę ze zbiornika 1 1 zbiornika 2 mniej więcej w środku· Ilość kolldyny odmierza się przy tym tak, że powstaje mieszanina o zawartości około 10% zasad· Przez kolumnę przeciwprądową 3 przepływa od dołu ku górze dwutlenek węgla, który zawiera 63% wagowych propanu· Ciśnienie w kolumnie wynosi 11 MPa» temperatura 40°C· Jako materiał uszczelniający kolumna zawiera tkaninę drucianą /pakunek Sulzera/· Nasycenie mieszaniny złożonej z C02 i propanu związkami trudnolotnymi wynosi 20% wagowych·
Środek ekstrakcyjny opuszczający kolumnę przy głowicy zawiera olej obojętny, w którym sę obecne tylko jeszcze ślady zasad 1 fenoli· W dołączonym do kolumny oddzielaczu 4 przez rozprężenie ekstraktu do 7 MPa i ogrzanie do temperatury 130°C oddziela aię praktycznie całkowicie rozpuszczony olej obojętny· Część oleju obojętnego podaje się jako odciek na głowicę kolumny przeciwprądowej· Gaz opuszczajęcy oddzielacz 4 oziębia eię w chłodnicy 5 razem z gazem z oddzielacza 6 1 za pomocą sprężarki 7 zawraca się do obiegu gazu po przejściu przez podgrzewacz 8, 13·
Zawierający fenole i zasady produkt błotny z kolumny 3 doprowadza się do środkowej części kolumny przeciwprądowej 9 drugiego etapu jako dopływ· Tutaj pod ciśnieniem 11 MPa i w temperaturze 40°C następuje ekstrakcja przeciwprądowa za pomocą dwutlenku węgla, który zawiera 63% wagowych propanu jako środka nośnego· Osiągnięte tutaj nasycenie środka ekstrakcyjnego wynosi około 15% wagowych· Przy współczynniku rozdziału«4^1,3 otrzymuje się zasady jako frakcję szczytową· Jako produkt błotny odciąga się fenole· Środek ekstrakcyjny zawierający zasady opuszcza kolumnę przeciwprądową 9 przy głowicy i w oddzielaczu 6 zostaje uwolniony od rozpuszczonych zasad przez rozprężenie do 7 MPa i ogrzania do temperatury 130°C· Oddzielone zesedy dzieli się na trzy strumienie cząstkowe, z których pierwszy doprowadza się do oleju karbolowego jako środek nośny pierwszego etapu i drugi jako odciek do kolumny eketrekcyjnej 9, podczas gdy trzeci jako strumień produktu odprowadza zasady doprowadzone z olejem karbolowym·
Przyk ład III· Do środkowej części kolumny przeciwprądowej 3 pierwszego etapu procesu dopompowuje się olej karbolowy i dwuetyloaminę· Ilość dwuetyloaminy odmierza się przy tym tak, że powstaje mieszanina o zawartości 10% dwuetyloaminy, w odniesieniu do oleju karbolowego· Przez kolumnę przeclwprędową 3 przepływa od dołu ku górze dwutlenek węgla· Ciśnienie w kolumnie wynosi 13,5 MPa, temperatura 40°C· Jako materiał uszczelniający kolumna zawiera tkaninę drucianą /pakunek Sulzera/· Nasycenie CO2 związkami trudnolotnymi wynosi 20% wagowych, środek ekstrakcyjny opuszczający kolumnę 3 przy głowicy zawiera olej obojętny, w którym są obecne tylko jeszcze ślady zasad i fenoli· W dołączonym do kolumny oddzielaczu 4 przez rozprężenie do 7 MPa i ogrzanie do temperatury 130°C oddziela się praktycznie całkowicie rozpuszczony olej obojętny· Część oleju obojętnego podaje się jako odciek na głowicę kolumny przeclwprędowej 3· Gaz opuszczający oddzielacz 4 oziębia się w chłodnicy 5 razem z gazem z oddzielacza 6 i za pomocą sprężarki 7 zawraca się do obiegu gazu po przejściu przez podgrzewacz 8, 13·
Zawierający fenole i zasady produkt błotny z kolumny 3 wprowadza się do środkowej części kolumny przeciwprądowej 9 drugiego etapu procesu jeko dopływ· Tutaj następuje pod ciśnieniem 13,5 MPa i w temperaturze 70°C ekstrakcja przeciwprądowa za pomocą dwutlenku węgla· Osiągnięte nasycenie środka ekstrakcyjnego wynosi około 3% wagowych· Przy współczynniku rozdziału wynoszącym około 0,65 otrzymuje się zasady jako frakcję szczytową· Jako produkt błotny odciąga się fenole· środek ekstrakcyjny zawierający zasady opuszcza kolumnę przeciwprądową 9 przy głowicy i w oddzielaniu 6 zostaje uwolniony od rozpuszczonych zasad przez rozprężenie do 7 MPa i ogrzanie do temperatury 130°C· Oddzielone zasady dzieli się na trzy strumienie cząstkowe, z których pierwszy doprowadza się do oleju karbolowego jako środek nośny pierwszego etapu, drugi jako odciek do kolumny ekstrakcyjnej 9 i trzeci odciąga się jako strumień produktu· Z mieszaniny zasad można odzyskać dwuetyloaminę przez destylację·
Sposobem według wynalazku i nieszkodliwym dla środowiska możliwe Jest ilościowe rozdzielenie 'fanoli, zasad i olejów obojętnych, jakie są obecne we frakcjach smoły z węgle kamiennego, przy niewielkim zużyciu energii, bez tworzenia przy tym pozostałości·
Claims (12)
1· Sposób oddzielania fenoli i zasad z olejów smołowych z węgla kamiennego przez ekstrakcję, znamienny tym, źe oleje smołowe poddaje się ekstrakcji za pomocę nadkrytycznego dwutlenku węgla z dodatkiem węglowodoru o długości łańcucha wynoszęcej 3-8 atomów węgla jako środka nośnego w dwóch etapach pod ciśnieniem między 8 i 20 MPa w temperaturze 30-100°C, przy czym w pierwszym etapie jako dodatkowy środek nośny można dodawać 2-30% wagowych zasad, w odniesieniu do oleju smołowego z węgla kamiennego i przez o rozprężanie do 3-9 MPa albo/i ogrzewanie do temperatury 60-120 C oddziela się olej obojętny o
1 w drugim etapie przez rozprężanie do 3-9 MPa albo/i ogrzewanie do temperatury 60-120 C oddziela się zasady od fenoli·
2· Sposób według zastrzel, znamienny tym, że stosuje się propan jako środek nośny w stężeniu wynoszęcym 5-80% wagowych, korzystnie 20-60% wagowych, w odniesieniu do C02·
3· Sposób według zastrz.l albo 2, znamienny tym, że w pierwszym etapie do oddzielania olejów obojętnych jako dalszy środek nośny dodaje się 5-15% wagowych zasad, w odniesieniu do oleju smołowego z węgla kamiennego.
4. Sposób według zastrz.l albo 2, znamienny tym, że jako odpowiednie zasady stosuje się kolidynę, pirydynę, alkilowe pochodne pirydyny albo aminy o strukturze przedstawionej we wzorze na załęczonym rysunku, w którym R^, R2, Rg mogę oznaczać atom wodoru albo rodnik alkilowy o 1-12 atomach węgla.
5. Sposób według zastrz.l albo 4, znamienny tym, źe część uzyskanych w drugim etapie jako frakcja szczytowa zasad jako środek nośny zawraca się do dopływu pierwsze go etapu jako środek nośny.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny nienie przy ekstrakcji przeciwprędowej wynoszęce 10-12 MPa.
7. Sposób według zastrz.l albo 2, znamienny t y m, że stosuje się ciśt y m, że stosuje aię tempet y m, że część ekstraktów raturę przy ekstrakcji wynoszęcę 40-60 C.
8. Sposób według zastrz.l albo 2, znamienny otrzymanych w oddzielaczach podaje się jako odciek na każdorazowę kolumnę ekstrakcyjnę·
9. Sposób według zastrz.l albo 3, znamienny tym, że jako środek nośny stosuje się butan.
10. Sposób według zastrz.l albo 2, znamienny tym, że całkowite oddzielenie oleju obojętnego ze strumienia gazowego przeprowadza się po pierwszym etapie przez rozprężanie do 5-7 MPe albo/i ogrzewanie do temperatury 80-100°C w oddzielaczu.
11. Sposób według zastrz.l albo 2, znamienny tym, że całkowite oddzielenie zasad ze strumienia gazowego przeprowadza się po drugim etapie przez rozprężanie do 5-7 MPa, albo/i ogrzewanie do temperatury 80-100 C w oddzielaczu.
12. Sposób według zastrz.l albo 2, znamienny tym, że oddzielanie zasad od fenoli przeprowadza się w drugim etapie ekstrakcji w temperaturze wyższej o 10-50 K, korzystnie 20-40 K, niż ekstrakcję oleju neutralnego w pierwszym etapie ekstrakcji.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863610369 DE3610369A1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Verfahren zur abtrennung von phenolen und basen aus steinkohlenteeroelen durch extraktion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL264838A1 PL264838A1 (en) | 1988-05-12 |
| PL149884B1 true PL149884B1 (en) | 1990-03-31 |
Family
ID=6297403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL1987264838A PL149884B1 (en) | 1986-03-27 | 1987-03-26 | Method for separating phenols and alkalies from tar oils of hard coal by extraction |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4827050A (pl) |
| EP (1) | EP0241636B1 (pl) |
| JP (1) | JPS62238224A (pl) |
| CS (1) | CS265236B2 (pl) |
| DE (2) | DE3610369A1 (pl) |
| PL (1) | PL149884B1 (pl) |
| ZA (1) | ZA871918B (pl) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3743058A1 (de) * | 1987-12-18 | 1989-06-29 | Krupp Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen extraktion von hoch- bzw. nichtsiedenden aber schmelzenden organischen stoffgemischen |
| DE4038458A1 (de) * | 1990-12-03 | 1992-06-04 | Tudapetrol Mineraloelerzeugnis | Fluessige kohlenwasserstoffgemische mit hohen ein- und zweikernigen aromatenanteilen |
| DE4041097C1 (en) * | 1990-12-21 | 1992-06-17 | Tudapetrol Mineraloelerzeugnisse Nils Hansen Kg, 2000 Hamburg, De | Prodn. of paraffin oils - comprises extracting solvent raffinate with super-critical gases using carbon di:oxide, propane and butane |
| US5672774A (en) * | 1995-10-24 | 1997-09-30 | General Electric Company | Phenol tar processing method |
| CN103289717B (zh) * | 2013-06-21 | 2015-05-13 | 西北大学 | 一种溶剂萃取-柱层析分离煤焦油的方法及装置 |
| US9162952B2 (en) | 2013-11-19 | 2015-10-20 | Uop Llc | Process for purifying products from coal tar |
| US9222034B2 (en) | 2013-11-19 | 2015-12-29 | Uop Llc | Process for removing a product from coal tar |
| CN104893750B (zh) * | 2015-04-27 | 2017-12-15 | 陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司 | 一种煤焦油提取吡啶类化合物的方法 |
| CN106566571A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-04-19 | 山东科技大学 | 一种煤焦油络合法脱酚装置 |
| DE102019209844A1 (de) | 2018-07-10 | 2020-01-16 | Research Triangle Institute | Verfahren zum selektiven gewinnen einer phenolischen verbindung aus einer charge, die rohe bio-rohöl und/oder bio-öl umfasst |
| CN110559684B (zh) * | 2019-09-16 | 2021-11-02 | 西南石油大学 | 一种采用超临界二氧化碳连续萃取含油固体废物中油基成分的两级撬装分离装置 |
| CN112050654B (zh) * | 2020-09-25 | 2025-03-07 | 济南尚德瑞化工科技有限公司 | 粗酚提取工艺的废水处理系统及处理方法 |
| WO2023122495A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | Research Triangle Institute | Supercritical ethylene extraction process for selectively recovering phenolic compounds from bio-crude and/or bio-oil |
| CN114832436A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-08-02 | 运城市盐湖区禾呈信息技术有限公司 | 一种复合萃取剂二次萃取自酚油提取粗酚的工艺 |
| CN115569409B (zh) * | 2022-09-30 | 2025-12-23 | 西北大学 | 一种煤焦油中酚类化合物的分离装置及工艺 |
| CN115504608A (zh) * | 2022-11-04 | 2022-12-23 | 河南龙成煤高效技术应用有限公司 | 含油煤化工废水处理方法和设备 |
| CN116410766A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-07-11 | 湘潭大学 | 从煤焦油中提取酚类物质的方法 |
| CN116459554B (zh) * | 2023-04-26 | 2024-01-09 | 邢台旭阳煤化工有限公司 | 一种回收酚渣中轻质组分的方法 |
| CN119060755B (zh) * | 2024-08-26 | 2025-12-26 | 太原理工大学 | 一种利用低共熔溶剂分步萃取萘油中酚类和吡啶类化合物的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2321036A (en) * | 1940-08-27 | 1943-06-08 | Shell Dev | Purification of alkyl phenols |
| US2301270A (en) * | 1940-11-09 | 1942-11-10 | Standard Oil Dev Co | Process for the production of petroleum phenols |
| DE920078C (de) * | 1942-01-23 | 1954-11-11 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von Teeren, Kohleextrakten, Hydrierprodukten od. dgl. mit Hilfe von selektiven Loesungsmitteln |
| US2997477A (en) * | 1958-08-16 | 1961-08-22 | Metallgesellschaft Ag | Extraction and recovery of phenols and pyridines from phenol containing oils |
| DE2340566C2 (de) * | 1973-08-10 | 1985-11-07 | Peter, Siegfried, Prof.Dr., 8520 Erlangen | Verfahren zur Trennung von Komponenten von Stoffgemischen mit niedrigem Dampfdruck mit Hilfe eines komprimierten Gases unter überkritischen Bedingungen und einer weiteren, den Trenneffekt beeinflussenden Substanz |
| DE3017876A1 (de) * | 1980-05-09 | 1982-05-19 | Peter, Siegfried, Prof.Dr., 8520 Erlangen | Verfahren zur abtrennung von feststoffen aus oelen |
| DE3539432A1 (de) * | 1984-11-09 | 1986-06-05 | Instytut Chemii Przemysłowej, Warschau/Warszawa | Verfahren zur trennung von kohlenteeren |
-
1986
- 1986-03-27 DE DE19863610369 patent/DE3610369A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-01-12 DE DE8787100269T patent/DE3765158D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-01-12 EP EP87100269A patent/EP0241636B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-13 US US07/025,473 patent/US4827050A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-16 ZA ZA871918A patent/ZA871918B/xx unknown
- 1987-03-17 CS CS871804A patent/CS265236B2/cs unknown
- 1987-03-26 PL PL1987264838A patent/PL149884B1/pl unknown
- 1987-03-27 JP JP62071963A patent/JPS62238224A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0241636A3 (en) | 1989-01-25 |
| JPS62238224A (ja) | 1987-10-19 |
| CS265236B2 (en) | 1989-10-13 |
| EP0241636A2 (de) | 1987-10-21 |
| ZA871918B (en) | 1987-09-08 |
| EP0241636B1 (de) | 1990-09-26 |
| CS180487A2 (en) | 1989-01-12 |
| US4827050A (en) | 1989-05-02 |
| PL264838A1 (en) | 1988-05-12 |
| DE3610369A1 (de) | 1987-10-01 |
| DE3765158D1 (de) | 1990-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL149884B1 (en) | Method for separating phenols and alkalies from tar oils of hard coal by extraction | |
| US5520249A (en) | Process for the pretreatment of a natural gas containing hydrogen sulphide | |
| EP1175384B1 (en) | Removal of salts in the manufacture of phenolic compound | |
| US2790834A (en) | Separation of phenols from hydrocarbons | |
| JPS62184097A (ja) | 廃油の精製法 | |
| JPS5826825A (ja) | メチルナフタレン並びにインド−ルを含むタ−ル塩基の製造方法 | |
| US4503267A (en) | Extraction of phenolics from hydrocarbons | |
| US3277185A (en) | Karl grob | |
| US2263175A (en) | Process of recovering nitrogen bases | |
| US5750009A (en) | Method for purifying natural cresylic acid mixtures | |
| US2595516A (en) | Process for recovery of tar acids and bases from hydrocarbon oils | |
| US2928882A (en) | Purification of aqueous liquors containing phenol | |
| US5964987A (en) | Neutral oil removal from natural cresylic acid mixtures | |
| PL172805B1 (pl) | Sposób wyodrebniania w procesie trzyetapowym wielu nieciaglych frakcjize strumienia surowego kwasu krezolowego pochodzenia naturalnego PL PL | |
| US3471584A (en) | Joint separation of acetylene and ethylene from cracked gases | |
| US3493622A (en) | Purification of diphenylol propane | |
| US2997477A (en) | Extraction and recovery of phenols and pyridines from phenol containing oils | |
| US2815389A (en) | Distillation of phenol from aqueous phenolates | |
| US2185311A (en) | Solvent recovery | |
| US2894985A (en) | Purification of toluic acid | |
| PL35120B1 (pl) | ||
| US1873901A (en) | Elimination of phenols and other liquors | |
| PL42293B1 (pl) | ||
| US2326122A (en) | Recovery of phenol in gas purification systems | |
| JPH0572438B2 (pl) |