[发明专利]一种气体循环焦化粗酚清洁生产方法及其装置

说明书

一种气体循环焦化粗酚清洁生产方法及其装置，目的是节能环保并减少设备腐蚀；本发明将煤焦油经蒸馏得到酚油馏分，用NaOH水溶液进行洗涤脱酚生成酚钠盐溶液；送到分解塔上部自上而下流动，与循环气体逆向接触，大部分酚钠盐被CO₂分解生成粗酚和碳酸钠后流入分解塔底部；静止分离6‑8小时，完成粗酚与Na₂ CO₃溶液的分离，分离后的粗酚自流到一次粗酚中间槽，送到酸化塔上部自上而下流动，与循环气体逆向接触，酚钠盐被CO₂进一步分解后流入酸化塔底部；未参加反应的CO₂气体由分解塔、酸化塔顶部逸出，进入二氧化碳平衡罐，再由循环风机分别输送到分解塔和酸化塔的底部循环使用，建立起二氧化碳分解的气体循环系统。

技术领域

本发明属于高温煤焦油、中低温煤焦油深加工技术领域，具体涉及一种气体循环焦化粗酚清洁生产方法及其装置。

背景技术

工业上从高温煤焦油、中低温煤焦油中提取酚类物质的方法是，首先对煤焦油进行蒸馏，从而获取酚含量比较高的酚油馏分。再用NaOH水溶液对其馏分进行洗涤将酚类物质分离出来，原理是NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液（该过程也叫洗涤过程）。然后通过用酸性物质分解酚钠盐制得粗酚（该过程也叫分解过程）。目前我国酚钠盐分解生产粗酚主要采用烟道气（有效组分是CO₂）分解和硫酸分解两种方法，山东德州金能科技有限责任公司专利CN102206140A公布采用二氧化硫（SO₂）气体进行分解，也有文献报道采用纯CO₂分解，以上几种方法均存在一定的弊端。烟道气分解是利用烟道气中的CO₂与酚钠盐反应生成粗酚和碳酸钠（Na₂CO₃），由于烟道气中含有少量SO₂气体（50mg/Nm3--200mg/Nm3）和一定量的水，在分解过程当中有亚硫酸生成，不仅对设备造成腐蚀，在分解后的Na₂CO₃水溶液中还会含有Na₂SO₃等杂质，不利于Na₂CO₃的回收利用。另外烟道气 CO₂的含量很低，根据烟道气来源不同其 CO₂含量一般在10%--20%且反应效率很低，约有80%--90%分解气体由系统排放到大气当中去了，对环境造成严重影响。用二氧化硫（ SO₂）气体分解时，由于水的存在会有亚硫酸生成，严重腐蚀设备，同时未反应的二氧化硫（ SO₂）排放到大气中对环境有影响。有个别企业采用纯CO₂分解，由于CO₂浓度高会造成局部CO₂过量生成碳酸氢钠（ NaHCO₃），碳酸氢钠（ NaHCO₃）容易结晶堵塞设备的问题。硫酸分解法有大量硫酸钠（Na₂SO₄）废液产生，这种硫酸钠（Na₂SO₄）废液含有很多有害物质，目前废水处理技术不能很好处理。

上述的洗涤过程和分解过程主要的化学反应方程式如下：

C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O

SO₂ + H₂O→H₂SO₃

2C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O → 2C₆H₅OH + Na₂CO₃