本發(fā)明涉及煤化工精細化學品的分離領域，具體涉及一種利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法。

背景技術：

1、煤焦油和液化油是重要的煤基液體化工產品，經過減壓精餾，可以獲得一系列酚和芳烴的混合產品。其中工業(yè)萘油是重要的苯酚和吡啶類化合物的來源。由于酚羥基通常顯酸性，和堿性化合物吡啶衍生物之間存在b酸-l堿相互作用和苯環(huán)間廣泛存在的π-π作用使得在萘油餾分段中總是富集苯酚、吡啶和萘的衍生物。因此，開發(fā)高效、操作簡便的苯酚、吡啶衍生物與苯、萘混合物的分離方法，是現(xiàn)代煤基液體精細化學品增值利用中的主要難點。

2、工業(yè)上已有一些成熟的工藝方法用于酚和喹啉混合物的分離。工業(yè)萘油加工時，先用硫酸等強酸洗滌萘油餾分，以獲得喹啉類堿性物質的硫酸鹽，然后利用稀酸對喹啉硫酸鹽進行復性。再用強堿對酸洗后的萘油進行中和并通過堿洗獲得酚鈉鹽，最后利用稀酸對堿性含氮物質進行復性。該方法操作繁瑣，更重要的是其中涉及強酸堿的反復使用、對設備腐蝕嚴重、流程復雜且能耗高，還易對周邊水體造成污染。

3、

4、phoh+naoh→phona+h2o

5、pho-+h+→phoh

6、基于以上分析，現(xiàn)有技術中工業(yè)萘油中分離酚、吡啶類化合物的方法條件苛刻、酸堿萃取溶劑不能實現(xiàn)循環(huán)。因此，亟待開發(fā)操作簡單、高效易循環(huán)的工業(yè)萘油中苯酚和吡啶類化合物的分離方法。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，以克服現(xiàn)有技術中分離方法需使用強酸堿，對設備腐蝕嚴重，污染環(huán)境，能耗高等缺陷。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，包括如下步驟：

3、步驟1，將萘油、烷烴與低共熔溶劑混合，分液，得到雜原子低共熔相和烴類萃余相；

4、步驟2，將所述雜原子低共熔相與第一反萃取劑混合，分相，得到第一反萃取相和第一反萃余相；

5、步驟3，將所述第一反萃取相中的雜原子混合物與第一反萃取劑分離，所述雜原子混合物、烷烴與氫鍵受體萃取劑混合，分液，得到酚類低共熔相和吡啶類萃余相；

6、步驟4，將所述酚類低共熔相與第二反萃取劑混合，分相，得到酚類化合物；

7、其中，所述低共熔溶劑為四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基溴化磷中的至少一種與乙醇酸、草酸、檸檬酸、對甲苯磺酸中的至少一種的混合物；所述氫鍵受體萃取劑為四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基溴化磷中的至少一種。

8、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，還包括：

9、將步驟1的烴類萃余相進行蒸餾，分別得到烷烴，苯、萘混合物；所述烷烴循環(huán)回步驟1重復利用。

10、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，所述第一反萃取劑選自丙酮、乙酸乙酯、二硫化碳、四氯甲烷中的至少一種；所述第一反萃余相為低共熔溶劑，循環(huán)回步驟1重復使用。

11、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，所述第一反萃取相中的雜原子混合物與第一反萃取劑分離的方式為蒸餾，分離得到的第一反萃取劑循環(huán)回步驟2重復使用。

12、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，所述第二反萃取劑選自丙酮、乙酸乙酯、二硫化碳、四氯甲烷中的至少一種；所述酚類低共熔相與第二反萃取劑的混合物經分相得到酚類化合物和氫鍵受體萃取劑，分相得到的氫鍵受體萃取劑循環(huán)回步驟3重復使用。

13、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，所述吡啶類萃余相經蒸餾分離得到吡啶類化合物和烷烴，所述烷烴循環(huán)使用。

14、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，步驟1中的烷烴和步驟3中的烷烴相同或不同，獨立選自正己烷、環(huán)己烷。

15、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，步驟1中，低共熔溶劑與萘油的質量比為0.2～2，混合的溫度為30℃～50℃，混合的時間為60min～120min。

16、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，步驟3中，混合的溫度為30℃～50℃；步驟2中，第一反萃取劑與雜原子低共熔相的質量比為0.5～1，混合時間為10min～30min；步驟4中，第二反萃取劑與酚類低共熔相的質量比為0.5～1，混合時間為10min～30min。

17、本發(fā)明所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其中，所述低共熔溶劑中，四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨或四丁基溴化磷的物質的量與乙醇酸、草酸、檸檬酸或對甲苯磺酸的物質的量之比為2：1-1：2。

18、本發(fā)明的有益效果：

19、本發(fā)明使用低共熔溶劑和氫鍵受體萃取劑作為萃取劑，結合反萃取以及蒸餾等方式，實現(xiàn)了萘油中酚類化合物和吡啶類化合物的高選擇性分離，操作簡單高效，萃取條件溫和，萃取劑經干燥后可循環(huán)使用，反萃取劑和烷烴溶劑通過常壓蒸餾循環(huán)使用，且所用試劑對設備無腐蝕。

技術特征：

1.一種利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，還包括：

3.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，所述第一反萃取劑選自丙酮、乙酸乙酯、二硫化碳、四氯甲烷中的至少一種；所述第一反萃余相為低共熔溶劑，循環(huán)回步驟1重復使用。

4.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，所述第一反萃取相中的雜原子混合物與第一反萃取劑分離的方式為蒸餾，分離得到的第一反萃取劑循環(huán)回步驟2重復使用。

5.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，所述第二反萃取劑選自丙酮、乙酸乙酯、二硫化碳、四氯甲烷中的至少一種；所述酚類低共熔相與第二反萃取劑的混合物經分相得到酚類化合物和氫鍵受體萃取劑，分相得到的氫鍵受體萃取劑循環(huán)回步驟3重復使用。

6.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，所述吡啶類萃余相經蒸餾分離得到吡啶類化合物和烷烴，所述烷烴循環(huán)使用。

7.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，步驟1中的烷烴和步驟3中的烷烴相同或不同，獨立選自正己烷、環(huán)己烷。

8.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，步驟1中，低共熔溶劑與萘油的質量比為0.2～2，混合的溫度為30℃～50℃，混合的時間為60min～120min。

9.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，步驟3中，混合的溫度為30℃～50℃；步驟2中，第一反萃取劑與雜原子低共熔相的質量比為0.5～1，混合時間為10min～30min；步驟4中，第二反萃取劑與酚類低共熔相的質量比為0.5～1，混合時間為10min～30min。

10.根據權利要求1所述的利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，其特征在于，所述低共熔溶劑中，四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨或四丁基溴化磷的物質的量與乙醇酸、草酸、檸檬酸或對甲苯磺酸的物質的量之比為2：1-1：2。

技術總結
本發(fā)明提供了一種利用低共熔溶劑分步萃取萘油中酚類和吡啶類化合物的方法，包括：步驟1，將萘油與烷烴、低共熔溶劑混合，分液，得到低共熔萃取相和溶劑萃余相；步驟2，將低共熔萃取相與第一反萃取劑混合，過濾得到第一反萃取相和可循環(huán)的DES；步驟3，第一反萃取相蒸餾得雜原子混合物；將雜原子混合物與氫受體型低共熔萃取劑和烷烴混合，分液得低共熔酚類化合物萃取相和吡啶類化合物烷烴萃余相。步驟4，將酚類化合物萃取相與第二反萃取劑混合，過濾得酚的第二反萃取溶液和氫受體型萃取劑。蒸餾回收第二反萃取劑溶液中的酚產品。低共熔溶劑為四乙基氯化銨、四丁基氯化銨、四丁基溴化銨或四丁基溴化磷，與乙醇酸、草酸、檸檬酸或對甲苯磺酸。

技術研發(fā)人員：杜朕屹,張洪武,鐘詩瑩,李文英,馮杰
受保護的技術使用者：太原理工大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/5