由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶方法
【专利摘要】本发明提供了由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶方法，将蒽含量8%～10%（wt）的一蒽油加热到85～95℃使其完全熔化，加入表面活性剂和水，搅拌混合均匀形成乳液；然后降温到35～40℃；将晶浆转入离心机分离得到粗蒽产品。本发明方法仅需要一次结晶操作，工艺流程简单，制备得到的粗蒽产品的蒽含量44%～47%（wt），平均粒度450～600μm，过程质量收率8%～11%。本发明通过添加少量廉价的表面活性剂和水，使黏度较大的一蒽油形成乳液，降低了结晶物系黏度，改善了搅拌混合效果，使结晶过程中物料不易粘壁，从而强化了传质和传热，缩短了操作时间，利于提高粗蒽产品纯度和收率。
【专利说明】由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化学工程煤焦油分离精制领域，特别涉及一种由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶方法。
技术背景
[0002]一蒽油是煤焦油高温精馏300~360°C馏程内的馏分，其中蒽含量在7%~10%之间。一蒽油通过结晶提纯制备得到粗蒽，粗蒽中含有10~20种化合物，多为多环的芳香类化合物，粗蒽的主要成分为:蒽35%~45%，菲15%~25%，咔唑10%~20%。粗蒽进一步提纯得到更高纯度的蒽、菲和咔唑，这三种物质是重要的化工原料，广泛应用于医药、染料、农药等行业，纯度大于99.99%的蒽可以用来制取单晶蒽，并作为闪烁体应用于闪烁探索器中。
[0003]制备粗蒽的方法主要是冷却结晶，将一蒽油升温到85~95°C使其充分熔化，然后缓慢降温到35~45°C析出固体，离心分离得到粗蒽。由于一蒽油中含有大量高熔点物质且黏度较大，粗蒽结晶生产中存在以下几个主要问题:(I)粗蒽粒度小，平均粒度200 μ m左右，产品夹杂严重，蒽含量低，很难达到40%以上；(2)由于物系黏度高，在冷却结晶过程中，晶体容易粘附在器壁上，增加传热阻力，影响结晶装置产能；(3)晶浆黏性大，离心分离困难。
[0004]专利CN92104925.0公开的两段结晶法中，将蒽含量4%~7%的一蒽油由90 V缓慢降温到30~35°C进行一段结 晶，离心得到蒽含量低于25%的粗蒽，再加入蒽含量4%~7%的一蒽油，高温熔化得到蒽含量7%~10%的一蒽油，再逐渐降温到68~72°C进行第二段结晶，离心得到蒽含量高于40%的粗蒽；滤液继续降温到30~35°C，得到蒽含量低于25%的粗蒽，用于下一个循环。专利CN96118957.6公开了类似的两段结晶法，粗蒽产品含量为38%~42%。两段结晶法工艺流程复杂，每批一蒽油需要经过两次结晶和两次离心分离才能完成生产，生产周期长，耗能大，所需设备多，管路复杂，易造成管路堵塞。
[0005]文章《提高粗蒽质量的改进措施》(燃料与化工，2009，vol40, I)针对过滤机和离心机的问题导致分离效果不好，粗蒽含油、含水大，产品质量不合格改进了离心过滤机操作。文章《粗蒽的制取》(科技情报开发与经济，2011，vol21, 36)对蒽油结晶设备的搅拌桨进行改进，强化传质、传热。粗蒽结晶生产过程存在着晶浆黏度大、粗蒽产品粒度小离心难的问题，对结晶机搅拌器或离心分离设备进行改造，没有从根本上解决粗蒽粒度小、离心分离困难的问题。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶法。该方法通过在一蒽油中添加表面活性剂和水，使一蒽油形成乳液，然后冷却结晶、离心分离得到粗蒽产品。晶浆黏度低，产品粒度大，分离速度快。
[0007]本发明提供的一种由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶方法，其技术方案如下:
[0008]将蒽含量8%~10% (wt)(文中所有的wt表示为质量)的一蒽油加热到85~95?使其完全熔化，加入表面活性剂和水，搅拌混合均匀形成乳液；然后降温到35~40°C;将晶浆转入离心机分离得到粗蒽产品。
[0009]所述的表面活性剂选自吐温80、吐温60、司盘80或司盘20中的一种。
[0010]所述的表面活性剂的加入量为一蒽油质量的0.1%~0.5%,水的加入量为表面活性剂质量的I~10倍。
[0011]所述的降温速度为2~rc /h。
[0012]所述离心机转速为2000~3000r/min,离心时间10~30min。
[0013]本发明方法仅需要一次结晶操作，工艺流程简单，操作容易，对设备要求不高，降低了制备成本。使用本发明方法制备得到的粗蒽产品的蒽含量达到44%~47% (wt)，平均粒度达到450~600 μ m,过程质量收率达到8%~11%。晶浆黏度小，不易粘壁，离心分离速度快。[0014]本发明提供的由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶法的优点在于(I)通过添加少量廉价的表面活性剂和水，使黏度较大的一蒽油形成乳液，降低了结晶物系黏度，改善了搅拌混合效果，使结晶过程中物料不易粘壁，从而强化了传质和传热，缩短了操作时间，利于提高粗蒽产品纯度和收率；(2)在均匀的乳液体系中，结晶在每个液滴中进行，液滴的存在促进了传质和传热，且油水界面提供了接触成核的机会，可有效的控制成核速度，有利于制备粒度大、粒度分布均匀的粗蒽产品，粒度大的粗蒽产品易于离心分离，能有效提高离心机工作效率；(3)所得粗蒽产品粒度大、黏性低，易于保存和运输，对环境造成的粉尘污染程度也有所降低。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
[0016]将蒽含量9.3% (wt)的一蒽油500g加热到90°C使其完全熔化，加入0.5g表面活性剂司盘80和1.5g水，搅拌混合均匀形成乳液；然后以2°C /h的降温速率降温到35°C ；将晶衆转入离心机，3000r/min下离心20min,得到粗蒽产品45.35g。收率9.1%,产品粒度506 μ m，产品中蒽含量44.2%。晶浆黏度小，不易粘壁，离心分离速度快。
[0017]实施例2:
[0018]将蒽含量8.1% (wt)的一蒽油500g加热到85°C使其完全熔化，加入1.0g表面活性剂吐温60和1.0g水，搅拌混合均匀形成乳液；然后以3.(TC /h的降温速率降温到36°C;将晶衆转入离心机，2000r/min下离心30min,得到粗蒽产品41.50g。收率8.3%,产品粒度456 μ m，产品中蒽含量46.3%。晶浆黏度小，不易粘壁，离心分离速度快。
[0019]实施例3:
[0020]将蒽含量9.9% (wt)的一蒽油500g加热到95°C使其完全熔化，加入1.5g表面活性剂司盘20和15g水，搅拌混合均匀形成乳液；然后以4°C /h的降温速率降温到35°C ；将晶衆转入离心机，2500r/min下离心10min,得到粗蒽产品53.90g,收率10.8%,产品粒度601 μ m，产品中蒽含量47.2%。晶浆黏度小，不易粘壁，离心分离速度快。
[0021]实施例4:
[0022]将蒽含量9.5% (wt)的一蒽油500g加热到90°C使其完全熔化，加入2.0g表面活性剂司盘80和16g水，搅拌混合均匀形成乳液；然后以5.5°C /h的降温速率降温到38°C ；将晶衆转入离心机，3000r/min下离心25min,得到粗蒽产品51.40g,收率10.3%,产品粒度583 μ m，产品中蒽含量47.0%。晶浆黏度小，不易粘壁，离心分离速度快。
[0023]实施例5:
[0024]将蒽含量8.3%(wt)的一蒽油500g加热到85°C使其完全熔化，加入2.5g表面活性剂吐温80和IOg水，搅拌混合均匀形成乳液；然后以TC /h的降温速率降温到40°C;将晶浆转入离心机，2800r/min下离心20min,得到粗蒽产品40.25g,收率8.1%,产品粒度548 μ m,产品中蒽含量45.9%。晶浆黏度小，不易粘壁，离心分离速度快。
[0025]本发明公开和提出的由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶方法法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变原料，工艺参数等环节实验。本发明的方法与产品已通过较佳实例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本
【发明内容】
、精神和范围内对本文所述的方法和产品进行改动或适当的变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相似的替换和改动对本技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明的精神、范围和 内容中。
【权利要求】
1.由一蒽油制备粗蒽的乳液结晶方法，其特征是:将蒽质量含量8%~10%的一蒽油加热到85~95°C使其完全熔化，加入表面活性剂和水，搅拌混合均匀形成乳液；然后降温到35~40°C ;将晶浆转入离心机分离得到粗蒽产品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述的表面活性剂选自吐温80、吐温60、司盘80或司盘20中的一种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述的表面活性剂的加入量为一蒽油质量的0.1%~0.5%，水的加入量为表面活性剂质量的I~10倍。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述的降温速度为2~7V/h。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述离心机转速为2000-3000r/min,离心时间10 ~30mino
【文档编号】C07C15/28GK103848716SQ201410105078
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】尹秋响, 李汇丰, 丁素萍, 侯宝红, 谢闯, 龚俊波, 张美景, 王静康, 何永超 申请人:天津大学, 宝舜科技股份有限公司