一種工業芴的提純工藝的製作方法
2023-09-17 04:31:00 1
專利名稱：一種工業芴的提純工藝的製作方法
技術領域：
本發明中的工業芴是煤焦油深加工產品，屬於化工技術領域，特別是一種從煤焦油中提純工業芴的工藝。
背景技術：
煤焦油中含芴1% 2%，屬含量較高、用途較大的組分。芴可用於製取藥物、合成樹脂、染料和各種助劑。還可以用來生產洗滌劑、潤溼劑、液體閃光劑、殺蟲劑、感光材料和液晶化合物等。芴的分離精製通常以洗油精餾殘油或重質洗油等為原料，通過連續精餾或間歇精餾截取高含量芴餾分(芴含量在60% 70%)，然後再用溶劑結晶法進行提純。 陳新以含芴20% 30%的洗油餾分為原料，通過間歇蒸餾截取芴含量大於60%的芴餾分，選二甲苯作溶劑將芴餾分溶解，再降溫結晶，得到純度> 93%和> 95%兩個質量等級的工業芴，產品對原料的收率為12%。為了提高芴的質量和收率，專利CN 1884234A提出把芴餾分先用非極性溶劑(苯、甲苯、二甲苯)結晶，然後用極性溶劑(甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮)洗滌，得到含量97%的工業芴，收率提高到25%。專利CN 101182278 B在總結前面專利的基礎上，增加了預處理工序，並優化降溫曲線降低結晶終點溫度，在保證工業芴質量的前提下提高了產品收率，芴對芴餾分的收率達到了 65%，所用的溶劑仍為苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮等。專利CN 101643380A強調用連續精餾生產芴餾分以提高生產效率，在芴餾分提純工序仍用二甲苯結晶或乙醇洗滌得到95%的工業芴，回收富芴殘油使芴的收率提高到65%。從上述技術中可以看出，芴的提純水平在不斷提高，但仍存在兩個缺點一是大量溶劑的使用容易造成環境汙染，二是所用溶劑的閃點較低，安全隱患大。為了避免使用溶劑，有人提出了熔融結晶法提純芴的技術。該法是利用物質間熔點的差異通過多次升溫溶解和降溫結晶達到提純的目的。賈春燕等人經過冷卻結晶和發汗，以95%的工業芴為原料，通過調節降溫速率、結晶終溫和發汗溫度，製備出純度97. 4%的精芴。專利CN 101786935 A中以89%的芴為原料，在靜態結晶器中反覆的結晶、熔化最後製得95%的工業芴，在操作過程中嚴格控制結晶和熔化溫度。該法最突出的優點是不用溶劑，有利於環境保護，產品收率也較高，但該法一次結晶純度提高有限，所以需要多次的熔化和結晶，這樣產生了多個中間產品，因而需要的設備多、投資大，尤其芴餾分中芴與主要雜質氧芴和甲基氧芴間熔點差較小，更增加了設備的投資。本發明的工藝就是在總結以上技術的優缺點的基礎上開發的一種新的工業芴提純工藝，這項工藝具有設備投資少、操作簡單、產品質量等級高、產品收率高、安全環保等多項優點。
發明內容
本發明的目的旨在提供一種工業芴的提純工藝，它以含芴60% 70%的芴餾分為原料，通過一次結晶和一次重結晶獲得含量大於97%的工業芴，收率為65%左右，繼續重結晶可得到99%的精芴。此工藝具有投資少、操作簡單、安全環保等多項優點。本發明的技術方案由以下步驟組成，其工藝流程示意圖見圖I :
步驟I.將含芴60% 70%的芴餾分和中質洗油按質量比為I : O. 4 O. 6的比例加入帶有攪拌的結晶器內，控制攪拌速度為20r/min 30r/min,在110°C 120°C條件下完全溶解，然後以4°C /h 6°C /h的降溫速率將物料降到20°C 25°C，離心分離後得到含量大於92%的粗芴；
步驟2.將上面得到的92%的粗芴和溶劑按質量比為I : O. 3 O. 5的比例加入帶有攪拌的重結晶器內，控制攪拌速度為20r/min 30r/min,在110°C 130°C條件下完全溶解，然後以10°C /h 20°C /h的降溫速率將物料降到20°C 25°C，離心分離後得到含量大於97%的工業荷；
步驟3.將步驟I得到的濾液倒入中質洗油罐中，做洗苯用；
步驟4.將步驟2得到的濾液通過減壓蒸餾回收溶劑，溶劑循環利用，回收溶劑後的殘油回配到重質洗油中繼續生產芴餾分。上述方案中使用的中質洗油為洗油精餾過程中切取的沸程250°C 270°C的餾分，主要含有甲基萘、二甲基萘、聯苯等。上述方案中粗芴重結晶所用的溶劑為200號溶劑油。上述方案中得到的工業芴繼續重結晶可得到含量大於99%的精芴。本發明的工藝是在總結溶劑結晶法和熔融結晶法優缺點的基礎上開發的一種新的工業芴提純工藝。本發明所做的技術改進主要有兩點一是選用中質洗油作為芴餾分結晶溶劑；二是選用200號溶劑油作為重結晶溶劑。這兩點改進使本發明在生產過程中具有以下突出的優點
1.中質洗油由於與芴餾分同屬洗油餾分，沸點接近，這與低沸點溶劑有著本質不同，使其具有了熔融結晶法安全環保的優點；
2.中質洗油熔點低，由於與芴餾分同屬洗油餾分，性質相近，對影響芴純度的主要雜質氧芴和甲基氧芴溶解力強，去除容易，用簡單的結晶設備一次結晶即可製得含量大於92%的粗芴，從而又具備了溶劑結晶法設備少、操作簡單的優點；
3.中質洗油來源方便,價格便宜,有效地降低了生產成本；
4.中質洗油用後仍可作為洗苯用，不影響洗苯效果，減少了回收麻煩；
5.由於中質洗油作溶劑結晶效果好，使重結晶用的200號溶劑油用量大大減少；
6.200號溶劑油閃點大於45°C，遠高於苯、甲苯、二甲苯、甲醇、丙酮等溶劑的閃點，大大提高了生產過程中的安全性。需要說明的是，中質洗油的使用會使粗芴中含有甲基萘、二甲基萘、聯苯等雜質，但通過結晶過程中嚴格控制降溫速率和攪拌強度可減少這些雜質的引入，同時又由於這些雜質的熔點較低，很容易去除，所以重結晶一次即可使工業芴含量達到97%，整個過程的收率為65%。
圖I為本發明的工藝流程示意圖。I-芴結晶器2-粗芴離心機3-中質洗油罐4-芴重結晶器5-工業芴離心機6-溶劑回收釜。
具體實施例方式以下通過實施例進一步說明本發明
實施例I
如圖I所示，在容積為8m3的芴結晶器內先後加入含芴61. 26%的芴餾分4000kg和中質洗油1600kg，在攪拌條件下升溫到110°C使物料全部溶解，攪拌速度24r/min，然後控制 以4°C /h的速率勻速降溫到22°C，再恆溫lh，之後離心分離得到粗芴1990kg，含芴92. 11%，這個過程的收率為74. 80%。濾液直接進入中質洗油罐用於洗苯。將上面得到的粗芴用帶料機加入容積5m3的芴重結晶器內，加入200號溶劑油800kg，攪拌升溫到130°C，攪拌速度24r/min，然後控制以10°C /h的速率勻速降溫到22°C，恆溫Ih後離心分離得到工業芴1610kg，含芴97. 15%，這個過程的收率為85. 33%，總收率為63. 83%。濾液進溶劑回收釜減壓蒸餾回收溶劑循環使用，殘油回配重質洗油生產芴餾分。實施例2
在容積為8m3的芴結晶器內先後加入含芴64. 28%的芴餾分4000kg和中質洗油1700kg，在攪拌條件下升溫到110°C使物料全部溶解，攪拌速度24r/min，然後控制以4°C /h的速率勻速降溫到22°C，再恆溫lh，之後離心分離得到粗芴2120kg，含芴92. 33%，這個過程的收率為76. 13%。濾液用於洗苯。將上面得到的粗芴用帶料機加入容積5m3的芴重結晶器內，加入200號溶劑油850kg，攪拌升溫到130°C，攪拌速度24r/min，然後控制以10°C /h的速率勻速降溫到22°C，恆溫Ih後離心分離得到工業芴1730kg，含芴97. 26%，這個過程的收率為85. 96%，總收率為
65.44%ο濾液進溶劑回收釜回收溶劑，殘油回配重質洗油。實施例3
在容積為8m3的芴結晶器內先後加入含芴67. 35%的芴餾分4000kg和中質洗油1800kg，在攪拌條件下升溫到120°C使物料全部溶解，攪拌速度24r/min，然後控制以5°C /h的速率勻速降溫到20°C，再恆溫lh，之後離心分離得到粗芴2280kg，含芴92. 03%，這個過程的收率為77. 89%。將上面得到的粗芴用帶料機加入容積5m3的芴重結晶器內，加入200號溶劑油920kg，攪拌升溫到130°C，攪拌速度24r/min，然後控制以10°C /h的速率勻速降溫到24°C，恆溫Ih後離心分離得到工業芴1835kg，含芴97. 18%，這個過程的收率為85. 00%,總收率為
66.19%。實施例4
在容積為8m3的芴結晶器內先後加入含芴70. 02%的芴餾分4000kg和中質洗油2000kg，在攪拌條件下升溫到120°C使物料全部溶解，攪拌速度24r/min，然後控制以5°C /h的速率勻速降溫到22°C，再恆溫lh，之後離心分離得到粗芴2270kg，含芴92. 56%，這個過程的收率為75. 02%。
將上面得到的粗芴用帶料機加入容積5m3的芴重結晶器內，加入200號溶劑油720kg，攪拌升溫到120°C，攪拌速度24r/min，然後控制以12°C /h的速率勻速降溫到22°C， 恆溫Ih後離心分離得到工業芴1900kg，含芴97. 24%，這個過程的收率為87. 93%，總收率為65. 97%。
權利要求
1.一種工業芴的提純工藝，其特徵在於包含以下步驟 步驟I.將含芴60% 70%的芴餾分和中質洗油按質量比為I : 0. 4 0. 6的比例加入帶有攪拌的結晶器內，控制攪拌速度為20r/min 30r/min,在110°C 120°C條件下完全溶解，然後以4°C /h 6°C /h的降溫速率將物料降到20°C 25°C，離心分離後得到含量大於92%的粗芴； 步驟2.將上面得到的92%的粗芴和溶劑按質量比為I : 0. 3 0. 5的比例加入帶有攪拌的重結晶器內，控制攪拌速度為20r/min 30r/min,在110°C 130°C條件下完全溶解，然後以10°C /h 15°C /h的降溫速率將物料降到20°C 25°C，離心分離後得到含量大於97%的工業荷； 步驟3.將步驟I得到的濾液倒入中質洗油罐中，做洗苯用； 步驟4.將步驟2得到的濾液通過減壓蒸餾回收溶劑，溶劑循環利用，回收溶劑後的殘油回配到重質洗油中繼續生產芴餾分。
2.如權利要求I所述的一種工業芴的提純工藝，其特徵在於步驟I中所述的中質洗油為洗油精餾過程中切取的沸程250°C 270°C的餾分，主要含有甲基萘、二甲基萘、聯苯等。
3.如權利要求I所述的一種工業芴的提純工藝，其特徵在於步驟2中所述的溶劑為200號溶劑油。
全文摘要
本發明涉及一種工業芴的提純工藝，它以洗油殘油或重質洗油精餾得到的含芴60%～70%的芴餾分為原料，加入中質洗油冷卻結晶，嚴格控制降溫速度和攪拌強度，得到92%的粗芴，粗芴用200號溶劑油重結晶一次即可得到含量大於97%的工業芴，收率為65%。中質洗油沸點高、廉價易得、雜質去除能力強，作為結晶溶劑可有效提高芴的純度，並且經濟、安全、環保，中質洗油用後不必回收可直接用於洗苯。重結晶溶劑200號溶劑油閃點高於目前使用的苯類和醇類溶劑，提高了生產中的安全性。
文檔編號C07C7/14GK102807466SQ20121025143
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月20日 優先權日2012年7月20日
發明者鄂永勝, 賀鳳偉, 徐惠娟, 李雙奇, 劉通, 崔紹波 申請人:遼寧科技學院