一種煤焦油制備酚醛樹脂的裝置制造方法及圖紙

一種基于煤焦油制備酚醛樹脂的工藝及裝置，以甲苯或苯為溶劑，酸或堿為催化劑，煤焦油或其蒸餾餾分與甲醛、苯甲醛、多聚甲醛和糠醛在一定條件下發生酚醛聚合反應，反應產物通過封閉式轉鼓真空過濾機過濾得到酚醛樹脂，同時得到含有溶劑的脫酚煤焦油，將含有溶劑的脫酚油進行精餾實現水與溶劑的分離，并對溶劑進行回收，使得溶劑可以重復利用。本工藝使用廉價的酚含量較高的中低溫煤焦油與醛類物質發生酚醛聚合反應制備酚醛樹脂，通過一步反應可基本完全反應脫除中低溫煤焦油中的酚類物質，除酚步驟簡單，同時對溶劑進行回收利用，經濟環保，是一種工藝簡單、生產運行成本低，經濟效益顯著，易于工業化的煤焦油加工新方法。

Device for preparing phenolic resin from coal tar

Process and device for coal tar based on the preparation of phenolic resin, toluene or benzene as solvent, acid or alkali as catalyst, coal tar or the distillate with formaldehyde, benzene, formaldehyde, paraformaldehyde and furfural polymerization under certain conditions phenolic, reaction products through the enclosed rotary drum vacuum filter filter novolac at the same time, phenol resin and coal tar containing solvent, containing solvent distillation and carbolic oil to achieve the separation of water and solvent, and the recovery of solvent, the solvent can be reused. In the low temperature coal tar and the phenol content of aldehydes process using cheap higher incidence of phenolic synthesis of phenolic resin copolymer, low temperature coal tar phenolic compounds in the basic reaction in the removal of phenol by one-step reaction, simple steps, and recycling economy, environmental protection is a process of solvent. Simple, low production cost, significant economic benefits, a new method of coal tar processing easy industrialization.

【技術實現步驟摘要】
一種煤焦油制備酚醛樹脂的裝置
本技術涉及煤焦油加工
，具體的說是一種煤焦油制備酚醛樹脂的裝置。
技術介紹
隨著世界石油資源的逐漸減少，煤焦油作為一種寶貴的化工原料，其作用正在日益凸顯。對于含酚量較多的中低溫煤焦油主要由煤中低溫熱解過程產生，其主要是由中性化合物(脂肪烴和芳香烴)、酸性化合物(主要為酚類含量30％～40％)、含氧和含硫化合物(含量極少)構成。酚類化合物(特別是苯酚與甲酚)在工業、農業、國防、醫藥衛生等方面都有著廣泛應用。對于組成十分復雜的煤焦油，目前傳統方法對于煤焦油中酚類化合物的分離轉化應用過程復雜、污染較為嚴重、能耗較高。為了解決這一問題，如何將煤焦油中的酚類進一步的進行經濟合理、環境友好的利用成為了世界各國關注的和研究的焦點。酚醛樹脂因其具有較高的力學強度，耐熱性好，難燃、低毒、低發煙，可與其他多聚物共混，實現高性能化而廣泛應用于航空航天、汽車、電子、機械、交通運輸等國民經濟各個領域。但是作為生產酚醛樹脂的重要化工原料，苯酚的產量及使用方向以及較高的價格對酚醛樹脂的產量影響很大。所以找到廉價的酚源對于緩解酚醛樹脂的生產應用將有深遠的意義目前對于煤焦油的利用，近年來相繼出現了中低溫煤焦油全餾分加氫制燃料油和延遲焦化-加氫制燃料油等一些示范項目，這些項目對于煤焦油中的酚類化合物沒有進行脫除利用，而是直接作為加氫原料進行直接加氫，這就使得加氫后的油品殘炭量增加、味臭、變色、具有腐蝕性及燃燒情況不好等。而對于傳統已經工業化的酸堿法提酚工藝，由于其過程中能耗大、操作工序多而繁雜、產物各組分分離和利用效率較低、特別對于高級酚酸堿法不能提出利用，且含酚廢水量大、環境污染嚴重等諸多問題亟待改善。而對于生產酚醛樹脂的酚類物質對于酚醛樹脂的生產應用影響較大，所以找到廉價的酚源對于酚醛樹脂生產和發展十分重要。專利CN1693331A的方法，雖然在制備酚醛樹脂時利用了煤焦油，但是在制備過程中只利用了很少量的煤焦油作為生產改性酚醛樹脂的原料，并未大部分利用煤焦油，對煤焦油利用率較低。專利CN103289718A的方法，雖然利用了煤焦油和醛類物質生產酚醛樹脂，但由于其反應過程中，加熱狀態下的煤焦油還是具有一定的粘度，再加上與醛類物質進行聚合以后粘度增加較快，會過早因粘度較大無法攪拌而停止反應，導致反應物質接觸不充分部分反應轉化率較低且反應產生的酚醛樹脂不均勻，增加了后期在酚醛樹脂分離上的難度，且其并未提出具體分離酚醛樹脂的方法。綜上所述，目前利用煤焦油中廉價的酚類物質與醛類反應制備酚醛樹脂的報道較少，且目前都處于實驗室研究階段，或多或少都存在一些問題。如何分離利用好煤焦油中的酚類物質，對煤焦油后續加工十分重要。煤焦油中廉價的酚類物質與醛類反應制備酚醛樹脂是對煤焦油種物質進行分級分類利用的基礎，同時對酚醛樹脂的生產意義重大。故需要開辟新的方法來實現煤焦油的高效利用和再加工。
技術實現思路
為克服目前現有技術中的問題，本技術的目的在于提供一種用煤焦油制備酚醛樹脂的裝置，利用非均相聚合的方法，以較為廉價的煤焦油作為原料，利用酚醛聚合可有效的將煤焦油中的酚類物質轉化為用途廣泛的酚醛樹脂，使煤焦油中組分得以分級分質利用，并為煤焦油后續利用奠定了基礎，其節能顯著、操作條件溫和、綠色環保、對環境友好、設備投資少、可連續運行且易于擴大生產規模為了實現上述目的，本技術采用的技術方案如下：一種煤焦油制備酚醛樹脂的裝置，包括醛類物質儲罐、煤焦油儲罐、催化劑儲罐以及溶劑儲罐以及煤焦油反應釜，醛類物質儲罐、煤焦油儲罐、催化劑儲罐以及溶劑儲罐底部均與煤焦油反應釜頂部相連，煤焦油反應釜底部與封閉式轉鼓真空過濾機入口相連，封閉式轉鼓真空過濾機的轉鼓刮刀處與酚醛樹脂儲罐相連。本技術進一步的改進在于，所述過濾油儲罐頂部設置有真空泵。本技術進一步的改進在于，所述煤焦油反應釜與封閉式轉鼓真空過濾機之間設置有反應出料換熱器。本技術進一步的改進在于，所述封閉式轉鼓真空過濾機的分配管與過濾油儲罐頂部相連本技術進一步的改進在于，所述過濾油儲罐底部與過濾油進料泵入口相連，過濾油進料泵出口與過濾油進料換熱器進口相連，過濾油進料換熱器出口與過濾油精餾塔進料口相連。本技術進一步的改進在于，過濾油精餾塔塔頂與塔頂冷凝器入口相連，塔頂冷凝器出口與氣相冷凝液分離罐頂端相連，氣相冷凝液分離罐底端與塔頂回流泵入口相連，塔頂回流泵出口與精餾塔塔頂上部相連。本技術進一步的改進在于，所述過濾油精餾塔塔底出料管道連接有塔頂再沸器。本技術進一步的改進在于，所述過濾油精餾塔塔底出料管道還與脫酚油儲罐相連。與現有技術相比，本技術具有的有益效果：本技術通過設置醛類物質儲罐、煤焦油儲罐、催化劑儲罐以及溶劑儲罐以及煤焦油反應釜，醛類物質儲罐、煤焦油儲罐、催化劑儲罐以及溶劑儲罐底部均與煤焦油反應釜頂部相連，煤焦油反應釜底部與封閉式轉鼓真空過濾機入口相連，封閉式轉鼓真空過濾機的轉鼓刮刀處與酚醛樹脂儲罐相連；封閉式轉鼓真空過濾機的分配管與過濾油儲罐頂部相連。本裝置使用廉價的酚含量較高的中低溫煤焦油與醛類物質發生酚醛在煤焦油反應釜中聚合反應制備酚醛樹脂，通過一步反應可基本完全反應脫除中低溫煤焦油中的酚類物質，除酚步驟簡單，是一種工藝簡單、生產運行成本低，經濟效益顯著，易于工業化的煤焦油加工新裝置。附圖說明圖1為酚醛樹脂制備的工藝流程圖；圖2中低溫煤焦油重油的總離子流色譜圖；圖3為中低溫煤焦油重油脫除酚類化合物剩余油的總離子流色譜圖(酸催化)；圖4為中低溫煤焦油重油>300℃餾分的總離子流色譜圖；圖5為中低溫煤焦油重油>300℃餾分脫酚油的總離子流色譜圖(堿催化)；圖6中低溫煤焦油>300℃餾分及其制備酚醛樹脂的FTIR譜圖(堿催化)；圖7中低溫煤焦油重油脫酚油(苯甲醛)的總離子流色譜圖(酸催化)；圖8中低溫煤焦油>300℃餾分苯甲醛反應制備的酚醛樹脂FTIR譜圖(酸催化)圖中，1、醛類物質儲罐，2、煤焦油儲罐，3、催化劑儲罐，4、溶劑儲罐，5、煤焦油反應釜，6、反應出料換熱器，7、封閉式轉鼓真空過濾機，8、酚醛樹脂儲罐，9、真空泵，10、過濾油儲罐，11、過濾油進料泵，12、過濾油進料換熱器，13、過濾油精餾塔，14、塔頂冷凝器，15、氣相冷凝液分離罐，16、塔頂回流泵，17、塔釜再沸器，18、脫酚煤焦油儲罐。具體實施方式以下結合附圖通過實施例對本技術作進一步詳細說明。本技術中封閉式轉鼓真空過濾機7是在現有的轉鼓真空過濾機的基礎上，進行改進，做出封閉式結構，其他的結構仍與現有技術中轉鼓真空過濾機的結構相同。參見圖1，一種基于煤焦油制備酚醛樹脂裝置包括：醛類物質儲罐1、煤焦油儲罐2、催化劑儲罐3、溶劑儲罐4、煤焦油反應釜5、反應出料換熱器6、封閉式轉鼓真空過濾機7、酚醛樹脂儲罐8、真空泵9、過濾油儲罐10、過濾油進料泵11、過濾油進料換熱器12、過濾油精餾塔13、塔頂冷凝器14、氣相冷凝液分離罐15、塔頂回流泵16、塔釜再沸器17以及脫酚煤焦油儲罐18。參見圖1，醛類物質儲罐1底部與煤焦油反應釜5頂部相連；煤焦油儲罐2底部與煤焦油反應釜5頂部相連；催化劑儲罐3底部與煤焦油反應釜5頂部相連；溶劑儲罐4底部與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤焦油制備酚醛樹脂的裝置，其特征在于，包括醛類物質儲罐(1)、煤焦油儲罐(2)、催化劑儲罐(3)以及溶劑儲罐(4)以及煤焦油反應釜(5)，醛類物質儲罐(1)、煤焦油儲罐(2)、催化劑儲罐(3)以及溶劑儲罐(4)底部均與煤焦油反應釜(5)頂部相連，煤焦油反應釜(5)底部與封閉式轉鼓真空過濾機(7)入口相連，封閉式轉鼓真空過濾機(7)的轉鼓刮刀處與酚醛樹脂儲罐(8)相連。

【技術特征摘要】
1.一種煤焦油制備酚醛樹脂的裝置，其特征在于，包括醛類物質儲罐(1)、煤焦油儲罐(2)、催化劑儲罐(3)以及溶劑儲罐(4)以及煤焦油反應釜(5)，醛類物質儲罐(1)、煤焦油儲罐(2)、催化劑儲罐(3)以及溶劑儲罐(4)底部均與煤焦油反應釜(5)頂部相連，煤焦油反應釜(5)底部與封閉式轉鼓真空過濾機(7)入口相連，封閉式轉鼓真空過濾機(7)的轉鼓刮刀處與酚醛樹脂儲罐(8)相連。2.根據權利要求1所述煤焦油制備酚醛樹脂的裝置，其特征在于，所述過濾油儲罐(10)頂部設置有真空泵(9)。3.根據權利要求1所述煤焦油制備酚醛樹脂的裝置，其特征在于，所述煤焦油反應釜(5)與封閉式轉鼓真空過濾機(7)之間設置有反應出料換熱器(6)。4.根據權利要求3所述煤焦油制備酚醛樹脂的裝置，其特征在于，所述封閉式轉鼓真空過濾機(7)的分配管與過濾油儲罐(10)頂部相連。5.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫鳴，何超，唐星，馮新娟，張丹，馬曉迅，徐龍，郝青青，
申請(專利權)人：西北大學，
類型：新型
國別省市：陜西,61