超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法
2023-05-30 18:11:36
專利名稱：超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法
技術領域：
本發明涉及煤焦油洗油餾分深加工領域，特別涉及一種超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法。背景技術：
洗油餾分是煤焦油精餾時截取的230 300°C餾分段，是煤焦油精餾過程中的重要餾分之一，富含β_甲基萘、α-甲基萘、苊、芴、氧芴等寶貴的有機化工原料，這些有機化工原料，是合成染料、顏料、醫藥、高分子材料的重要中間體。國內洗油主要用於從焦爐煤氣中洗漆吸收煤氣中的苯族烴及各種有機氣體，價格十分低廉。隨著精細化工的發展，危、荷和氧芴等產品在精細化學品合成中的應用也越來越被重視，市場需求量不斷增加，為洗油的開發利用奠定了基礎。洗油經加工處理後不僅可得到高附加值的純品，而且可得到中質洗油，其洗苯效果優於傳統的洗油。目前國內外焦油加工工藝需要解決的主要難題是如何提高煤焦油中各單組分的分離效率，如何提高所得產品的純度以及如何改善配套的生產工藝，盡·可能多地提取更多有價值的組分，延伸加工產業鏈，提高資源利用率。因此對洗油組分進行分離精製，提高洗油組分的產品純度和回收率，具有深遠的經濟效益。苊、芴和氧芴是洗油中含量較高、價值較大、用途較大的重要組分。從洗油中分離苊、芴和氧芴，可以避免苊、芴和氧芴與洗油中的其他物質形成共沸物，有利於其他組分的提取，還可以降低洗油的聚合性，提高洗油流動性和洗滌效果。因此，從洗油中提取苊、芴和氧芴，具有重要的現實意義和廣闊的應用前景。目前從洗油中提取苊、芴和氧芴一般採用多次精餾工藝，但精餾工藝操作流程複雜，分離條件不容易實現，收率較低，分離效果差，並且分離組分單一，勢必造成其他附加值物質的浪費，加大了廢物處理的困難。
發明內容
本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種分離簡單、高效低耗的超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法。本發明是通過如下技術方案實現的
一種超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法，其特徵在於包括步驟如下
I)將煤焦油進行蒸餾分離，截取230-300°C的洗油餾分；
2)將截取的洗油餾分進行分析，分出高含量餾分和低含量餾分；
3)分別對兩組餾分進行二次精餾，分析二次餾分的組成物質和含量；
4)分別將上述二次餾分置於萃取釜內，調節萃取釜內溫度為245-280°C和壓力為6-llMpa，以超臨界乙醇為萃取劑進行超臨界萃取，經冷卻系統降溫得到高濃度的苊、芴和氧芴，收率> 90%以上，其中芴的純度> 98%，氧芴的純度> 95%，萃取液循環利用。5)最後經提純、結晶，過濾得到高純度的成品。優選的，所述步驟4)中整個提取過程全程控制操作溫度和壓力，使萃取劑的溫度控制在250-270°C，使壓力控制在6. 5-8Mpa。更優選的，所述步驟4)整個提取過程全程控制操作溫度和壓力，使萃取劑的溫度控制在260°C，使壓力控制在7Mpa。
本發明的超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法，在超臨界萃取時調整工作溫度和工作壓力，整個提取過程全程控制操作溫度，使萃取劑的溫度超過臨界溫度大於萃取劑的臨界溫度又低於最大溶解度下是溫度，因為溫度過高雖然可以增加萃取液的溶解度，可是後期溶解速度增長緩慢，萃取液擴散度增加，使萃取液的臨界性能不穩定，容易引起產品品質不穩定；整個提取過程全程控制操作壓力，使壓力的臨界壓力之上，並能滿足萃取分離效果的前提下處於最低；即增加了可操作性，又增加了系統的安全性。提取物富集後，控制萃取液的進量，使處於超臨界條件下的萃取液最大限度溶解提取物，又不使萃取液過量，使生產成本處於最低生產效率處於最高。調整萃取劑的進量，使處於臨界溫度下的萃取劑達到最大溶解度和最好溶解效果，從而達到最佳提取效果。萃取液的臨界溫度是243. 4°C，最大溶解度在280°C，萃取液的超臨界溫度一般250°C _280°C，但溶解度後期增長緩慢，所以反應溫度優選採用260°C。萃取液的臨界壓力是6. 38Mpa，最大溶解度在IlMpa以後，萃取液的超臨界壓力一般6Mpa-llMpa，但溶解度後期增長緩慢，所以反應壓力優選採用 7Mpa。與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明採用超臨界乙醇流體進行萃取，利 用超臨界流體的高擴散性及低表面張力使其較快的進入到固體或液體的介質中，高密度使得超臨界流體具有良好的溶解性，具有比常壓下更低的流體極性，更易溶解有機物，等溫度和壓力降低時，目標產物和萃取溶劑能夠更快分離，提高效率，降低生產成本。本發明超臨界流體萃取條件溫和、可控，避免使用有毒溶劑、安全，操作簡單，成本低，產品得率高。
具體實施方式
實施例I:
超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法
1)將焦油進行脫水處理，然後粗焦油進入蒸餾塔進行蒸餾處理；
2)餾分在分餾塔中進行分離，截取230°C 300°C的洗油餾分，將餾分中的雜質去掉，打入精餾塔；將截取的精餾餾分進行分析，分出高含量餾分和低含量餾分；
3)分別對兩組餾分進行二次精餾，分析二次餾分的組成物質和含量；
4)將溫度逐步升到260°C，同時壓力逐步升到7Mpa，然後用乙醇做萃取液，在乙醇的超臨界溫度下對二次餾分中的苊、芴和氧芴進行萃取I小時，經冷卻系統降溫得到高濃度的危、荷和氧荷，其中荷的純度為98. 7%,收率為91. 3% ;氧荷的純度為96. 2%,收率為93. 5% ；萃取液循環利用。5)最後經提純、結晶，過濾得到高純度的成品。實施例2:
超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法
1)將焦油進行脫水處理，然後粗焦油進入蒸餾塔進行蒸餾處理；
2)餾分在分餾塔中進行分離，截取230°C 300°C的洗油餾分，將餾分中的雜質去掉，打入精餾塔；將截取的精餾餾分進行分析，分出高含量餾分和低含量餾分；
3)分別對兩組餾分進行二次精餾，分析二次餾分的組成物質和含量；
4)將溫度逐步升到255°C，同時壓力逐步升到8Mpa，然後用乙醇做萃取液，在乙醇的超臨界溫度下對二次餾分中的苊、芴和氧芴進行萃取4小時，經冷卻系統降溫得到高濃度的危、荷和氧荷，其中荷的純度為98. 1%,收率為90. 7% ;氧芴的純度為95. 2%,收率為92. 2% ；萃取液循環利用。5 )最後經提純、結晶，過濾得到高純度的成品。實施例3
超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法
1)將焦油進行脫水處理，然後粗焦油進入蒸餾塔進行蒸餾處理；
2)餾分在分餾塔中進行分離，截取230°C 300°C的洗油餾分，將餾分中的雜質去掉，打入精餾塔；將截取的精餾餾分進行分析，分出高含量餾分和低含量餾分；
3)分別對兩組餾分進行二次精餾，分析二次餾分的組成物質和含量；
4)將溫度逐步升到265°C，同時壓力逐步升到6.5Mpa，然後用乙醇做萃取液，在乙醇的 超臨界溫度下對二次餾分中的苊、芴和氧芴進行萃取2小時，經冷卻系統降溫得到高濃度的危、荷和氧荷，其中荷的純度為98. 3%,收率為90. 9% ;氧荷的純度為95. 5%,收率為91. 4% ；萃取液循環利用。5 )最後經提純、結晶，過濾得到高純度的成品。實施例4:
超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法
1)將焦油進行脫水處理，然後粗焦油進入蒸餾塔進行蒸餾處理；
2)餾分在分餾塔中進行分離，截取230°C 300°C的洗油餾分，將餾分中的雜質去掉，打入精餾塔；將截取的精餾餾分進行分析，分出高含量餾分和低含量餾分；
3)分別對兩組餾分進行二次精餾，分析二次餾分的組成物質和含量；
4)將溫度逐步升到245°C，同時壓力逐步升到llMpa，然後用乙醇做萃取液，在乙醇的超臨界溫度下對二次餾分中的苊、芴和氧芴進行萃取I小時，經冷卻系統降溫得到高濃度的苊、芴和氧芴，其中芴的純度為98. 1%，收率為91. 6% ;氧芴的純度為95. 2%，收率為91. 7% ；萃取液循環利用。5 )最後經提純、結晶，過濾得到高純度的成品。實施例5:
超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法
1)將焦油進行脫水處理，然後粗焦油進入蒸餾塔進行蒸餾處理；
2)餾分在分餾塔中進行分離，截取230°C 300°C的洗油餾分，將餾分中的雜質去掉，打入精餾塔；將截取的精餾餾分進行分析，分出高含量餾分和低含量餾分；
3)分別對兩組餾分進行二次精餾，分析二次餾分的組成物質和含量；
4)將溫度逐步升到280°C，同時壓力逐步升到6Mpa，然後用乙醇做萃取液，在乙醇的超臨界溫度下對二次餾分中的苊、芴和氧芴進行萃取2小時，經冷卻系統降溫得到高濃度的苊、芴和氧芴，其中芴的純度為98. 2%，收率為91. 3% ;氧芴的純度為95. 3%，收率為91. 2% ；萃取液循環利用。5 )最後經提純、結晶，過濾得到高純度的成品。
權利要求
1.一種超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法，其特徵在於包括步驟如下 1)將煤焦油進行蒸餾分離，截取230-300°C的洗油餾分； 2)將截取的洗油餾分進行分析，分出高含量餾分和低含量餾分； 3)分別對兩組餾分進行二次精餾，分析二次餾分的組成物質和含量； 4)分別將上述二次餾分置於萃取釜內，調節萃取釜內溫度為245-280°C和壓力為.6-llMpa，以超臨界乙醇為萃取劑進行超臨界萃取，經冷卻系統降溫得到高濃度的苊、芴和氧芴，收率> 90%以上，其中芴的純度> 98%，氧芴的純度> 95%，萃取液循環利用； 5)最後經提純、結晶，過濾得到高純度的成品。
2.根據權利要求書I所述的超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法，其特徵 在於所述步驟4)中整個提取過程全程控制操作溫度和壓力，使萃取劑的溫度控制在.255-265°C，使壓力控制在 6. 5_8Mpa。
3.根據權利要求書I所述的超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法，其特徵在於所述步驟4)整個提取過程全程控制操作溫度和壓力，使萃取劑的溫度控制在.260 0C，使壓力控制在7Mpa。
全文摘要
本發明提供了一種超臨界萃取煤焦油洗油餾分中苊、芴和氧芴的方法，將煤焦油進行蒸餾分離，截取230-300℃的洗油餾分，進行二次精餾後置於超臨界萃取釜內，調節萃取釜內溫度為245-280℃和壓力為6-11Mpa，以超臨界乙醇為萃取劑進行超臨界萃取，經冷卻系統降溫得到高濃度的苊、芴和氧芴，最後經提純、結晶，過濾得到高純度的成品。本發明的超臨界流體具有傳質速率快，相間分離易實現，過程能耗低及溶劑溶解能力易於調節等優點，降低了能源消耗、增加了提取效率，又增加了操作的可控性，提高了產率，節約了生產成本，增加了效益。
文檔編號C07C13/567GK102898269SQ201210394329
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者張家滔, 高傑, 張斌, 王少靜 申請人:張家滔