[发明专利]从煤衍生的液体制备二甲苯和苯酚的方法

说明书

描述了制备二甲苯和苯酚的方法和设备。将苯酚和烷基酚从煤衍生的液体中分离。将苯酚与烷基酚分离。烷基酚可与芳族化合物诸如苯和甲苯反应来制备二甲苯。然后将二甲苯和其它芳族化合物与苯酚和烷基酚分离。使用二甲苯分离方法分离和回收对二甲苯，并且通过异构化反应任选地将间二甲苯和邻二甲苯转化为对二甲苯。

背景

煤焦油是衍生自煤的液体之一。低温煤焦油是从使用低级煤（年轻煤）诸如褐煤作为进料的半焦生成或低温气化而来的副产物。煤衍生的液体也可以由直接煤液化生成。从中国的年轻煤生成的液体通常包含高水平的氧化物。据报道，中国的低温和中温煤焦油包含约20-30％的酚。煤衍生的液体中的酚是多种酚的混合物，包含单环酚诸如苯酚、甲酚、二甲酚、更长的烷基酚或多烷基酚、苯二酚和烷基苯二酚，以及多环酚诸如萘酚和烷基萘酚。

由于它们极其复杂的组成，大多数煤焦油已被限制用作加热燃料（一种低价值的应用）。此外，燃烧未经处理的煤焦油已在中国的许多地区造成了许多环境问题。最近，通过加氢来加氢处理煤焦油以制备柴油、汽油和其它化学品诸如芳族化合物在中国已变得越来越普遍。由于煤焦油中酚的浓度很高，因此希望在煤焦油液体在加氢处理单元中处理之前除去酚。否则，酚中的氧将消耗加氢处理单元中的氢（以生成水），增加氢的消耗，这增加了加氢处理的成本。大量水的形成也可能对加氢处理催化剂有害。此外，酚通常比燃料具有更高的价值。

已经开发了多种技术来从煤焦油中回收酚。传统的技术是用碱洗涤煤焦油液体，然后进行酸中和以回收酚，因为酚是酸性的。酚容易回收，但是将它们分离以获得单独的纯的产物是困难的。此外，尽管存在对苯酚本身的需要，但对烷基酚的需求很低。

因此，存在对处理煤衍生的液体以从煤衍生的液体中回收和处理酚的方法的需要。

附图的简要说明

图1是本发明的方法的一个实施方案的说明。

图2是本发明的方法的另一个实施方案的说明。

详细描述

二甲苯和苯酚是非常重要的化学品，以及在世界范围内存在对它们的强烈的需求。二甲苯通常用于聚合物的生产，其广泛地用于日常生活中。例如，对二甲苯是用于制备聚酯纤维和树脂的基本化学品。苯酚可用于制备聚碳酸酯、环氧化物、酚醛树脂和环己烷(用于制备尼龙的基本化学品)。

本发明的一个方面涉及一种可以从煤衍生的液体中分离酚的方法。然后可以回收酚和/或将酚转化为高价值产物，包含对二甲苯和苯酚。在一个实施方案中，从煤衍生的液体中分离和回收苯酚和烷基酚。然后可以将苯酚与烷基酚分离。烷基酚可与芳族化合物（诸如苯和甲苯）反应以制备二甲苯。在一些实施方案中，间二甲苯和邻二甲苯可通过异构化反应转化为对二甲苯，并且可使用二甲苯分离方法分离和回收对二甲苯。

所述方法涉及烷基酚和芳族化合物之间的烷基转移。烷基转移是一种化学反应，其导致一个或多个烷基从烷基酚转移到芳族化合物中。

所述发明的另一方面是制备二甲苯和苯酚的设备。在一个实施方案中，所述设备包含酚分离区，其具有入口、苯酚产物出口、甲酚出口和二甲酚出口；具有入口和出口的甲酚烷基转移反应区，甲酚烷基转移反应区入口与甲酚出口流体连通；具有入口和出口的二甲酚烷基转移反应区，二甲酚烷基转移反应区入口与二甲酚出口流体连通；酚和芳族化合物分离区，其具有入口、芳族化合物出口和酚出口，酚和芳族化合物分离区入口与甲酚烷基转移反应区出口和二甲酚烷基转移反应区出口流体连通，酚出口与酚分离区入口流体连通；芳族化合物分离区，其具有入口、苯出口、甲苯出口和二甲苯出口，芳族化合物分离区入口与芳族化合物出口流体连通，苯出口与二甲酚烷基转移反应区入口流体连通，以及甲苯出口与甲酚烷基转移反应区入口流体连通。任选地，该设备可包含二甲苯分离区，其具有第一入口、第二入口、对二甲苯出口和二甲苯出口，二甲苯分离区第一入口与芳族化合物分离区二甲苯出口流体连通；和具有入口和出口的二甲苯异构化区，二甲苯异构化区入口与二甲苯分离区二甲苯出口流体连通，二甲苯异构化区出口与二甲苯分离区第二入口流体连通。