专利名称：一种工业芴的提纯工艺的制作方法
技术领域：
本发明中的工业芴是煤焦油深加工产品，属于化工技术领域，特别是一种从煤焦油中提纯工业芴的工艺。
背景技术：
煤焦油中含芴1% 2%，属含量较高、用途较大的组分。芴可用于制取药物、合成树脂、染料和各种助剂。还可以用来生产洗涤剂、润湿剂、液体闪光剂、杀虫剂、感光材料和液晶化合物等。芴的分离精制通常以洗油精馏残油或重质洗油等为原料，通过连续精馏或间歇精馏截取高含量芴馏分(芴含量在60% 70%)，然后再用溶剂结晶法进行提纯。 陈新以含芴20% 30%的洗油馏分为原料，通过间歇蒸馏截取芴含量大于60%的芴馏分，选二甲苯作溶剂将芴馏分溶解，再降温结晶，得到纯度> 93%和> 95%两个质量等级的工业芴，产品对原料的收率为12%。为了提高芴的质量和收率，专利CN 1884234A提出把芴馏分先用非极性溶剂(苯、甲苯、二甲苯)结晶，然后用极性溶剂(甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮)洗涤，得到含量97%的工业芴，收率提高到25%。专利CN 101182278 B在总结前面专利的基础上，增加了预处理工序，并优化降温曲线降低结晶终点温度，在保证工业芴质量的前提下提高了产品收率，芴对芴馏分的收率达到了 65%，所用的溶剂仍为苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮等。专利CN 101643380A强调用连续精馏生产芴馏分以提高生产效率，在芴馏分提纯工序仍用二甲苯结晶或乙醇洗涤得到95%的工业芴，回收富芴残油使芴的收率提高到65%。从上述技术中可以看出，芴的提纯水平在不断提高，但仍存在两个缺点一是大量溶剂的使用容易造成环境污染，二是所用溶剂的闪点较低，安全隐患大。为了避免使用溶剂，有人提出了熔融结晶法提纯芴的技术。该法是利用物质间熔点的差异通过多次升温溶解和降温结晶达到提纯的目的。贾春燕等人经过冷却结晶和发汗，以95%的工业芴为原料，通过调节降温速率、结晶终温和发汗温度，制备出纯度97. 4%的精芴。专利CN 101786935 A中以89%的芴为原料，在静态结晶器中反复的结晶、熔化最后制得95%的工业芴，在操作过程中严格控制结晶和熔化温度。该法最突出的优点是不用溶剂，有利于环境保护，产品收率也较高，但该法一次结晶纯度提高有限，所以需要多次的熔化和结晶，这样产生了多个中间产品，因而需要的设备多、投资大，尤其芴馏分中芴与主要杂质氧芴和甲基氧芴间熔点差较小，更增加了设备的投资。本发明的工艺就是在总结以上技术的优缺点的基础上开发的一种新的工业芴提纯工艺，这项工艺具有设备投资少、操作简单、产品质量等级高、产品收率高、安全环保等多项优点。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种工业芴的提纯工艺，它以含芴60% 70%的芴馏分为原料，通过一次结晶和一次重结晶获得含量大于97%的工业芴，收率为65%左右，继续重结晶可得到99%的精芴。此工艺具有投资少、操作简单、安全环保等多项优点。本发明的技术方案由以下步骤组成，其工艺流程示意图见图I :
步骤I.将含芴60% 70%的芴馏分和中质洗油按质量比为I : O. 4 O. 6的比例加入带有搅拌的结晶器内，控制搅拌速度为20r/min 30r/min,在110°C 120°C条件下完全溶解，然后以4°C /h 6°C /h的降温速率将物料降到20°C 25°C，离心分离后得到含量大于92%的粗芴；
步骤2.将上面得到的92%的粗芴和溶剂按质量比为I : O. 3 O. 5的比例加入带有搅拌的重结晶器内，控制搅拌速度为20r/min 30r/min,在110°C 130°C条件下完全溶解，然后以10°C /h 20°C /h的降温速率将物料降到20°C 25°C，离心分离后得到含量大于97%的工业荷；
步骤3.将步骤I得到的滤液倒入中质洗油罐中，做洗苯用；
步骤4.将步骤2得到的滤液通过减压蒸馏回收溶剂，溶剂循环利用，回收溶剂后的残油回配到重质洗油中继续生产芴馏分。上述方案中使用的中质洗油为洗油精馏过程中切取的沸程250°C 270°C的馏分，主要含有甲基萘、二甲基萘、联苯等。上述方案中粗芴重结晶所用的溶剂为200号溶剂油。上述方案中得到的工业芴继续重结晶可得到含量大于99%的精芴。本发明的工艺是在总结溶剂结晶法和熔融结晶法优缺点的基础上开发的一种新的工业芴提纯工艺。本发明所做的技术改进主要有两点一是选用中质洗油作为芴馏分结晶溶剂；二是选用200号溶剂油作为重结晶溶剂。这两点改进使本发明在生产过程中具有以下突出的优点
1.中质洗油由于与芴馏分同属洗油馏分，沸点接近，这与低沸点溶剂有着本质不同，使其具有了熔融结晶法安全环保的优点；
2.中质洗油熔点低，由于与芴馏分同属洗油馏分，性质相近，对影响芴纯度的主要杂质氧芴和甲基氧芴溶解力强，去除容易，用简单的结晶设备一次结晶即可制得含量大于92%的粗芴，从而又具备了溶剂结晶法设备少、操作简单的优点；
3.中质洗油来源方便,价格便宜,有效地降低了生产成本；
4.中质洗油用后仍可作为洗苯用，不影响洗苯效果，减少了回收麻烦；
5.由于中质洗油作溶剂结晶效果好，使重结晶用的200号溶剂油用量大大减少；
6.200号溶剂油闪点大于45°C，远高于苯、甲苯、二甲苯、甲醇、丙酮等溶剂的闪点，大大提高了生产过程中的安全性。需要说明的是，中质洗油的使用会使粗芴中含有甲基萘、二甲基萘、联苯等杂质，但通过结晶过程中严格控制降温速率和搅拌强度可减少这些杂质的引入，同时又由于这些杂质的熔点较低，很容易去除，所以重结晶一次即可使工业芴含量达到97%，整个过程的收率为65%。
图I为本发明的工艺流程示意图。I-芴结晶器2-粗芴离心机3-中质洗油罐4-芴重结晶器5-工业芴离心机6-溶剂回收釜。
具体实施例方式以下通过实施例进一步说明本发明
实施例I
如图I所示，在容积为8m3的芴结晶器内先后加入含芴61. 26%的芴馏分4000kg和中质洗油1600kg，在搅拌条件下升温到110°C使物料全部溶解，搅拌速度24r/min，然后控制 以4°C /h的速率匀速降温到22°C，再恒温lh，之后离心分离得到粗芴1990kg，含芴92. 11%，这个过程的收率为74. 80%。滤液直接进入中质洗油罐用于洗苯。将上面得到的粗芴用带料机加入容积5m3的芴重结晶器内，加入200号溶剂油800kg，搅拌升温到130°C，搅拌速度24r/min，然后控制以10°C /h的速率匀速降温到22°C，恒温Ih后离心分离得到工业芴1610kg，含芴97. 15%，这个过程的收率为85. 33%，总收率为63. 83%。滤液进溶剂回收釜减压蒸馏回收溶剂循环使用，残油回配重质洗油生产芴馏分。实施例2
在容积为8m3的芴结晶器内先后加入含芴64. 28%的芴馏分4000kg和中质洗油1700kg，在搅拌条件下升温到110°C使物料全部溶解，搅拌速度24r/min，然后控制以4°C /h的速率匀速降温到22°C，再恒温lh，之后离心分离得到粗芴2120kg，含芴92. 33%，这个过程的收率为76. 13%。滤液用于洗苯。将上面得到的粗芴用带料机加入容积5m3的芴重结晶器内，加入200号溶剂油850kg，搅拌升温到130°C，搅拌速度24r/min，然后控制以10°C /h的速率匀速降温到22°C，恒温Ih后离心分离得到工业芴1730kg，含芴97. 26%，这个过程的收率为85. 96%，总收率为
65.44%ο滤液进溶剂回收釜回收溶剂，残油回配重质洗油。实施例3
在容积为8m3的芴结晶器内先后加入含芴67. 35%的芴馏分4000kg和中质洗油1800kg，在搅拌条件下升温到120°C使物料全部溶解，搅拌速度24r/min，然后控制以5°C /h的速率匀速降温到20°C，再恒温lh，之后离心分离得到粗芴2280kg，含芴92. 03%，这个过程的收率为77. 89%。将上面得到的粗芴用带料机加入容积5m3的芴重结晶器内，加入200号溶剂油920kg，搅拌升温到130°C，搅拌速度24r/min，然后控制以10°C /h的速率匀速降温到24°C，恒温Ih后离心分离得到工业芴1835kg，含芴97. 18%，这个过程的收率为85. 00%,总收率为
66.19%。实施例4
在容积为8m3的芴结晶器内先后加入含芴70. 02%的芴馏分4000kg和中质洗油2000kg，在搅拌条件下升温到120°C使物料全部溶解，搅拌速度24r/min，然后控制以5°C /h的速率匀速降温到22°C，再恒温lh，之后离心分离得到粗芴2270kg，含芴92. 56%，这个过程的收率为75. 02%。
将上面得到的粗芴用带料机加入容积5m3的芴重结晶器内，加入200号溶剂油720kg，搅拌升温到120°C，搅拌速度24r/min，然后控制以12°C /h的速率匀速降温到22°C， 恒温Ih后离心分离得到工业芴1900kg，含芴97. 24%，这个过程的收率为87. 93%，总收率为65. 97%。
权利要求
1.一种工业芴的提纯工艺，其特征在于包含以下步骤 步骤I.将含芴60% 70%的芴馏分和中质洗油按质量比为I : 0. 4 0. 6的比例加入带有搅拌的结晶器内，控制搅拌速度为20r/min 30r/min,在110°C 120°C条件下完全溶解，然后以4°C /h 6°C /h的降温速率将物料降到20°C 25°C，离心分离后得到含量大于92%的粗芴； 步骤2.将上面得到的92%的粗芴和溶剂按质量比为I : 0. 3 0. 5的比例加入带有搅拌的重结晶器内，控制搅拌速度为20r/min 30r/min,在110°C 130°C条件下完全溶解，然后以10°C /h 15°C /h的降温速率将物料降到20°C 25°C，离心分离后得到含量大于97%的工业荷； 步骤3.将步骤I得到的滤液倒入中质洗油罐中，做洗苯用； 步骤4.将步骤2得到的滤液通过减压蒸馏回收溶剂，溶剂循环利用，回收溶剂后的残油回配到重质洗油中继续生产芴馏分。
2.如权利要求I所述的一种工业芴的提纯工艺，其特征在于步骤I中所述的中质洗油为洗油精馏过程中切取的沸程250°C 270°C的馏分，主要含有甲基萘、二甲基萘、联苯等。
3.如权利要求I所述的一种工业芴的提纯工艺，其特征在于步骤2中所述的溶剂为200号溶剂油。
全文摘要
本发明涉及一种工业芴的提纯工艺，它以洗油残油或重质洗油精馏得到的含芴60%～70%的芴馏分为原料，加入中质洗油冷却结晶，严格控制降温速度和搅拌强度，得到92%的粗芴，粗芴用200号溶剂油重结晶一次即可得到含量大于97%的工业芴，收率为65%。中质洗油沸点高、廉价易得、杂质去除能力强，作为结晶溶剂可有效提高芴的纯度，并且经济、安全、环保，中质洗油用后不必回收可直接用于洗苯。重结晶溶剂200号溶剂油闪点高于目前使用的苯类和醇类溶剂，提高了生产中的安全性。
文档编号C07C7/14GK102807466SQ20121025143
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者鄂永胜, 贺凤伟, 徐惠娟, 李双奇, 刘通, 崔绍波 申请人:辽宁科技学院