专利名称：一种由煤制取酚类产品的方法
一种由煤制取酚类产品的方法 发明领域
本法明涉及由煤制取酚类产品的方法，特别涉及使煤与水在高温 高压下反应制取酚类产品的方法。
背景技术：
传统化工领域中，酚类产品如苯酚、曱酚、二甲酚及含有支链的 酚类化工产品多是从高温煤焦油当中获得，大型化工企业多是以酚油、 萘油、洗油混合馏分为原料，利用酸碱洗涤的方式将馏分中的酚类产 品分离出来，粗酚再经过净化、分解、精制等工艺过程最终获得高纯 度的酚类化学品，如苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚等产品。酚类产 品是重要的化工原料，具有非常广泛的用途，酚醛树脂是苯酚最大的
应用领域，历年消费苯酚均在40%以上；邻甲酚是生产除草剂、杀虫 剂、鞣革剂、来苏尔消毒剂的基础原料；间曱酚可用于加工生产药物、 消毒剂、塑料助剂和香料等。
然而，由于高温煤焦油是煤炭高温干馏获得，产率约占煤炭质量 的3-4.5%，煤炭高温干馏获得煤焦油的量很少，高温煤焦油当中酚类 产品的含量也很低， 一般约占煤焦油总量的1-2.5%，且大多为低沸 点酚，这给煤焦油的加工特别是高沸点酚类产品的提取带来了很大的 困难。
本专利主要通过高温高压水与煤作用，利用水在该高压高压的亚 临界或超临界条件下的特殊性质对煤炭进行萃取、氧化，加之煤炭在 该条件下发生的热解、聚合等反应，最终提高煤焦油产率以及酚类产 品在煤焦油当中的含量。
发明概述
本发明涉及一种由煤制取酚类产品的方法，包括在高温和高压下 用水处理煤，得到包含酚类产品在内的反应产物。所述反应产物进行分离后得到酚类产品。
附图
简述 图l是本发明的实施方案的流程图。
发明详述
在本发明的方法中，反应物是煤和水。其中煤可以选自无烟煤、 烟煤、褐煤或它们的混合物，优选高挥发分褐煤。其中水可以选自任 何水源。
可通过常规方法将煤破碎成一定粒度的煤粉，然后将煤粉4与水 5 —起通入反应器1中进行反应。对反应物煤和水的通入方式没有限 制，煤和水可以分别通入，也可以先混合成水煤浆后再一起通入，也 可以同时通入水煤浆和水，因此，在本发明的附图中，4也可以表示水 煤浆。任选地，对水煤浆或水进行预热，以使得反应物一进入反应器 就立即进行反应。
反应器中的反应温度为350-550°C,压力为10-30MPa，反应物 在反应器内的停留时间0.1-10分钟；优选地，反应温度为420 - 470。C， 压力为17-24MPa,本文所称的压力均为绝对压力。在这样的高温和 高压条件下，水处于亚临界或超临界状态，这样的水具有一些特殊的 性质，例如其渗透能力强，能够进入到煤粉的孔隙内，增大了煤粉和 水之间的接触面积，且能溶解多数有机物,使得提取反应更容易发生且 使得反应体系相界面消失，从而表现出极高的反应活性。
煤与水在上述反应条件下进行反应，得到了固相产物6和气液产 物，其中固体产物在本领域中通常称为半焦，其从反应器底部排出， 可用于进一步气化或发电。而包含酚类产品在内的气液产物则从反应 器顶部离开，进入到冷却装置2中。在这里，气液通过常规的冷却分 离而分开，得到的粗煤气9可用于进一步制备燃气，而酚类产物则留 在液体产品即煤焦油中，该液体产品进入到酸碱洗涤系统3中进行洗 涤，得到粗酚油7和剩余焦油8。
该酸碱洗涂步骤简述如下
酚类化合物带有酚羟基，具有弱酸性，能同碱例如NaOH反
4应生成酚盐例如酚钠盐，因而可以用氩氧化钠溶液将酚从焦油馏分中 萃取出来，再用酸溶液处理将酚盐变为酚类化合物，即可实现酚类化 合物的分离。
本专利中的酸碱洗涤步骤即是利用该原理，采用常规成熟的工艺，
以10~15%浓度的氢氧化钠水溶液洗涤，酚类化合物与碱起中和反应， 生成的酚钠盐溶于碱液中，水相与油相分层，实现分离油水分离，油相 即为剩余焦油8，其可以进一步进行加工以制取燃料油或从中提取其 它有价值的产物。水相中的酚钠盐再与酸溶液例如硫酸进行脱酚反应， 粗酚混合物析出，并与水相分层，得到粗酚油7,粗酚油再经过进一 步提纯处理可得到高纯度的酚类化学品。工艺当中涉及的氢氧化钠和 硫酸溶液可循环使用。
本文所称的酚类产品其实是多种酚的复杂的混合物，已知其中有 苯酚、甲酚(包括邻曱酚、间甲酚、对曱酚)、萘酚、苯环上含有乙 基、丙基、异丙基等取代基的酚，二元酚、三元酚等等。其具体组成 因原料煤和处理条件的不同而变化很大，本专利申请中对其具体组成 不做细致区分，而是概括性地将任何能在碱处理后变得可溶于水相的 那部分含有酚羟基的化学品统称为酚类产品。
实施例
实施例中所使用的煤为内蒙古大雁褐煤，其煤质分析如表1所示。
表1煤的工业分析和元素分析
工业分析元素分析水分挥发分灰分固定碳SC H NO
7.5138.31 7.7246.460.1366.43 3.86 1.7512.6
实施例1-8
将原料和水加入反应器中进行反应，各实施例的反应条件如表2和表3所示。反应得到的气液产物进入冷却装置进行气液分离，分离 后的液体产物即为煤焦油，对该焦油进行酸碱洗涤，从中分离出酚类产品。
各实施例的结果也列于表2和表3中。
表2 高温高压水与煤作用制取酚类产品实验结果(1 4)
编号实施例1实施例2实施例3实施例4
温度/'c350380420420
压力/MPa17192020
反应时间/min555
煤焦油产率/wt。/。8.89.215.315,6
酚类含量/wt。/i10.212.732.732.9
注煤焦油产率为煤焦油占无水无灰基煤的质量百分数；酚类含 量为酚类产品占煤焦油质量百分数。
表3 高温高压水与煤作用制取酚类产品实验结果(5 8)
编号实施例5实施例6实施例7实施例8
温度/'c450450470550
压力/MPa23232426
反应时间/min2105S
煤焦油产率/wt。/。17.518.614.210,1
酴类含量/wt。/。35.235.420.115.8
从各实施例可见，采用本发明的方法对煤进行处理，无论是煤焦 油产率还是酴类产品的含量，都大大高于如发明背景中所介绍的传统 的煤炭干馏法中的煤焦油产率和酚类产品含量。
权利要求
1.一种由煤制取酚类产品的方法，包括在高温和高压下用水处理煤，得到包含酚类产品在内的反应产物。
2. 权利要求1的方法，还包括对所述反应产物进行分离以得到酚 类产品。
3. 权利要求l的方法，其中所述煤选自无烟煤、烟煤、褐煤或它 们的混合物。
4. 权利要求1或2的方法，其中所述褐煤是高挥发分褐煤。
5. 权利要求l的方法，其中所述高温为350-550°C。
6. 权利要求l的方法，其中所述高压为10-30MPa。
7. 权利要求l的方法，其中反应物的停留时间为O.l-lO分钟。
8. 权利要求l的方法，其中所述高温为420-470。C。
9. 权利要求l的方法，其中所述高压为17-24MPa。
10. 权利要求2的方法，其中所述分离包括冷却和酸碱洗涤的步
全文摘要
本发明提供了一种由煤制取酚类产品的方法，包括在高温和高压下用水处理煤，得到包含酚类产品在内的反应产物。对所述反应产物进行冷却和酸碱洗涤后，得到酚类产品。
文档编号C07C37/00GK101613256SQ20091014872
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月1日 优先权日2009年7月1日
发明者宋庆峰, 辉 王, 谷俊杰 申请人:新奥科技发展有限公司