粗酚 粗重吡啶及粗蒽的提取和精制

洗涤方法按洗涤操作方式可分为间歇洗涤和连续洗 涤两种。按被洗涤馏分以及馏分中酚类和吡啶碱类含量 的相对大小，可分为碱洗-酸洗-碱洗流程和酸洗-碱洗流 程。目前，大型焦油加工企业多以酚萘洗混合馏分为洗 涤原料，采用连续洗涤操作。常用的工艺流程有以下几 种，无论是采用何种流程，已洗馏分均应达到如下指标： 含酚量＜0.5%，含吡啶碱量＜1。得到的中性酚钠盐含酚 量为20%~50%，含游离碱≤1.5%。中性硫酸吡啶盐类含 吡啶类≥20%，含游离酸≤2%。
粗酚、粗重吡啶及粗蒽的提取和 精制
第十章
粗酚、粗重吡啶及粗蒽的提取和精制
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取 第二节 粗酚盐的净化、分解及粗酚精制 第三节 粗吡啶盐基的精制 第四节 粗蒽的制取和精制
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
一、酚类及吡啶碱类的组成和分布
（一）酚类的组成及分布 酚类化合物是煤热裂解的产物，一般从煤焦油中提取。
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
粗酚在焦油各馏分中的分布情况见表10-1
表10-1 粗酚分布情况 （占焦油中酚类质量%）
轻油 酚油 萘油 洗油 蒽油 合计 0.8 40.2 33.2 15.6 10.2 100
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
酚类各组分在焦油及各馏分中的分布情况见表10-2
表10-2 酚类各组分在焦油及其馏分中的分布（质量%）
40.38 — — 13 54 90
合计
100 100 100 100 100 100
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
酚类能与水部分互溶，其溶解度随温度的升高而 增大，随相对分子质量增大而减少。因此，焦油和焦油 馏分的分离水都是含酚废水，必须经过处理合格后才能 外排。
酚类化合物有特殊气味，有毒，对皮肤具有腐蚀作 用，暴露在空气中颜色变深。在生产操作中应注意防止 跑、冒、滴、漏，注意人身安全。
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
（二）吡啶碱类的组成及分布
吡啶碱均为有特殊气味的无色液体，可溶于水、乙醇、 乙醚和苯等有机溶剂。吡啶及其同系物在焦化产品中的分 布见表10-3
表10-3 吡啶及共同系物在焦化产品中的分布（质量%）
盐基
吡啶 2－甲基吡啶 3—甲基吡啶
焦炉煤气 粗苯
58
30
33
30
28
21
名称
焦油 轻油馏分 酚油馏分 萘油馏分 洗油馏分 蒽油馏分
酚
12.37 76.4 44.0 5.5 4.0
—
邻甲 酚
13.50 17.6 15.0 13.2 6.8
—
间甲酚 对甲酚 二甲酚 高级酚
8.53 3.6 20.0 24.8 9.0 —
8.6 2.4 10.0 17.5 5.2 —
16.62 — 11 26 21 10
C5H5N + H2SO4 → C5H5NH•HSO4 2C5H5N + H2SO4 →(C5H5NH)2SO4 C9H7N + H2SO4 → C9H7NH•HSO4 2C9H7N + H2SO4→(C9H7NH)2SO4
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
生源自文库的硫酸吡啶可溶于酸液中，因其密度大，与油 馏分互不相溶，同样以可分成两个液层。
轻油 65.2 2.38 12.84
3.29
酚油 12.7 13.62 12.11 4.16
14.7
萘油
0.085 0.569 0.129 8.590
洗油
一蒽油
14.45 0.143 0.492
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
二、馏分的洗涤
煤焦油中的酚类一般从洗油、萘油及酚油馏分中提取。 酚类具有弱酸性，因此，可用含NaOH的碱液从馏分中提 取萃取酚。 焦油处理过程中，从焦油馏分中提取粗酚的过程总称为 “洗涤”。脱酚的化学反应是： C6H5OH + NaOH = C6H5ONa + H2O C6H4CH3OH + NaOH → C6H4CH3ONa + H2O 生成的酚钠溶于碱液中，因含酚钠盐的碱液密度较大， 且与上述各种馏分互不相溶，靠密度差分成两个液层。
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
图10-1泵前混合式连续洗涤工艺流程
1一次脱酚分离器；2— 一次脱吡啶分离器；3—二次脱吡啶分离器；4—二次脱酚分离器；5— 一次脱酚缓冲槽；6—一次脱吡啶冲槽；7—二次脱吡啶缓冲槽；8—洗碱槽；9—中性酚钠 槽；10碱性酚钠槽；11中性硫酸吡啶槽；12—酸性硫酸吡啶槽；13—稀酸槽；14—稀碱高 位槽；15—碱性酚钠高位槽；16稀酸高位槽；17—酸性硫酸吡啶高位槽；18—连洗用碱泵； 19—连洗用酸泵；20—碱泵；21—酸泵；22—液面调节器
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
（一）泵前混合式连续洗涤工艺流程 被洗涤馏分是酚萘洗混合馏分，其中含酚物质5~6%， 含吡啶物质3~4%。由于焦油馏分中酚含量高于吡啶含量， 所以采用先碱洗脱酚再酸洗脱吡啶的工艺，即碱洗 （1）—酸洗（1）—酸洗（2）—碱洗（2），这种安排 及其所采用的操作条件，正是针对脱酚和脱吡啶两者相 互制约而提出的。其工艺流程如图10-1所示。
焦油
12 37 51
盐基
焦油煤气 粗苯
4－甲基吡啶
28
21
2，6一二甲基吡啶 23
22
三甲基吡啶
8
5
焦油
51 55 87
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
吡啶及其同系物在焦油馏分中的组成见表10-4
表10-4 吡啶及其同系统在焦油馏分中的组成（质量%）
组分名称
吡啶 β，γ-甲基吡啶 2，6-二甲基吡啶 2，4-二甲基吡啶 苯胺 3，5-二甲基吡啶 2，3，6-三甲基吡啶 2，4，6-三甲基吡啶
第一节 粗酚及粗重吡啶的制取
通常含酚馏分中也含有吡啶碱类，与酚类会形成络合 物，会影响脱酚过程的一些重要生产指标。而且吡啶类稍 溶于酚盐，也会影响酚盐质量和吡啶的回收率。对这些相 互制约的因素，在生产流程的设定和生产操作条件制定等 方面，应针对不同的馏分及含酚量的不同作出安排。
吡啶具有弱碱性，可用硫酸与其反应进行提取，当馏 分以15%~17%硫酸洗涤时，吡啶碱类与硫酸发生中和反 应：
焦油中所含酚类的组成相当复杂，根据沸点不同，可将其分 为低级酚和高级酚。低级酚系指苯酚、甲酚、二甲酚，高级 酚系指三甲酚、乙基酚、丙基酚、丁基酚、苯二酚、萘酚、 菲酚及蒽酚等。高级酚含量低，组成复杂，很难提取分离。 将焦油蒸馏分离成各种馏分时，酚类物质统称为粗酚，也按 沸点不同，分布在各种馏分中。
酚类化合物的用途广泛，是制取塑料、黏合剂、涂料、 染料、医药、合成纤维的重要原料。