本发明属于超临界萃取技术领域。具体涉及一种超临界法萃取蒽油中蒽的方法。
背景技术：
蒽油是煤焦油300~350℃馏分，蒽是蒽油中一种重要物质，蒽在蒽油中的含量为25~35wt%，工业生产中的90%蒽都是从蒽油中获取的，不能经济的从其他行业得到。蒽是一种重要的有机合成原料，在医药、染料及特殊材料制备等方面有着广泛的应用。
目前，蒽油精加工提取蒽主要有溶剂萃取法、蒸馏法、化学分离法等。溶剂萃取法是向蒽油中加入甲苯、重溶剂油和环己烷等有机溶剂，根据不同物质在不同溶剂中溶解度不同，从而达到提取精蒽的目的，用此技术生产精蒽虽成本较低，但缺点也比较明显，即在溶解过程中使用了大量的有毒有机溶剂，造成环境污染，损害人体健康；蒸馏法是根据蒽油中各物质沸点的不同将它们分离，用此技术生产精蒽，虽然蒽纯度较高，但其缺点是塔内温度非常高，能耗较大，因而限制了其广泛利用；化学分离法是利用化学物质（如硫酸等）与蒽油内物质发生反应，剩下含蒽的溶液，再通过中和、冷却、过滤、离心分离、重结晶等工序，最后得到精蒽，用此技术生产精蒽，蒽纯度虽高，但缺点是工艺路线长，溶剂消耗量大。“以一蒽油为原料生产精蒽、精咔唑及菲产品的方法及装置”（CN103232318 B）专利技术，该技术以精馏塔、冷却塔、浓缩塔、结晶箱以及离心机为装置生产精蒽；用此方法生产精蒽，虽然纯度高，但生产流程比较复杂、生产过程能耗较高和生产成本较大。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种对环境友好、操作简单、易于控制、能耗较低和生产成本低的萃取蒽油蒽油中蒽的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
步骤一、将蒽油置于蒸馏塔中，在330~350℃条件下蒸馏，得到富蒽馏分。
步骤二、按丙酮∶所述富蒽馏分的质量比为（20~30）∶1，将所述富蒽馏分和丙酮加入搅拌罐中，搅拌0.5~1h，静置0.5~1h，得到上层清液和下层沉淀物。将所述上层清液加入蒸馏釜Ⅰ中，蒸馏，得到丙酮；将所述下层沉淀物过滤，干燥，即得粗蒽。
步骤三、按萃取剂∶粗蒽的质量比为（40~50）∶1，将所述萃取剂和所述粗蒽混合，得混合物；再所述混合物∶高压釜的体积比为（0.51~0.82）∶1，将所述混合物加入高压釜中，在电压为150~180V和搅拌速率为400~500r/min的条件下，以2~5℃/min速率升温至255~280℃，保温1~2h。
然后开启高压釜阀门，以0.8~2MPa/min的速率降压至5~7MPa，关闭阀门；降压过程溢出的气体产物自然冷却至室温，所得液体即为萃取液。
步骤四、将所述萃取液移至蒸馏釜Ⅱ中，蒸馏，得到萃取剂馏分和无色固体，无色固体即为精蒽。
所述蒽油的主要组分是：蒽为25~35wt%，菲为10~15wt%，咔唑为20~30wt%。
所述萃取剂为乙醇或为甲醇，所述萃取剂为分析纯。
所述搅拌罐的转速为200~400r/min。
由于采用上述方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本发明采用丙酮作为溶剂，在常温条件下能对蒽进行富集，条件比较温和，能耗小，且丙酮还能回收利用，生产成本低。
2、本发明采用萃取剂对环境友好，无毒害作用，且萃取剂还能回收利用，相对其他有毒溶剂和难回收的溶剂，明显地改善了生产环境。
3、本发明相对于将多个精馏塔、冷却塔、浓缩塔等复杂串联操作，工艺路线短，过程简单，更易于控制。
4、因此，本发明具有环境友好、操作简单、易于控制、能耗较低和生产成本低的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的技术参数统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述蒽油的主要组分是：蒽为25~35wt%；菲为10~15wt%；咔唑为20~30wt%。
所述萃取剂为乙醇或为甲醇；所述萃取剂为分析纯。
所述搅拌罐的转速为200~400r/min。
实施例1
一种超临界法萃取蒽油中蒽的方法。本实施例所述方法的具体步骤是：
步骤一、将蒽油置于蒸馏塔中，在330~350℃条件下蒸馏，得到富蒽馏分。
步骤二、按丙酮∶所述富蒽馏分的质量比为（20~24）∶1，将所述富蒽馏分和丙酮加入搅拌罐中，搅拌0.5~1h，静置0.5~1h，得到上层清液和下层沉淀物。将所述上层清液加入蒸馏釜Ⅰ中，蒸馏，得到丙酮；将所述下层沉淀物过滤，干燥，即得粗蒽。
步骤三、按萃取剂∶粗蒽的质量比为（40~44）∶1，将所述萃取剂和所述粗蒽混合，得混合物；再所述混合物∶高压釜的体积比为（0.51~0.62）∶1，将所述混合物加入高压釜中，在电压为150~180V和搅拌速率为400~500r/min的条件下，以2~5℃/min速率升温至255~270℃，保温1~2h。
然后开启高压釜阀门，以0.8~1.2MPa/min的速率降压至5~6MPa，关闭阀门；降压过程溢出的气体产物自然冷却至室温，所得液体即为萃取液。
步骤四、将所述萃取液移至蒸馏釜Ⅱ中，蒸馏，得到萃取剂馏分和无色固体，无色固体即为精蒽。
经气质联用检测，本实施例得到的精蒽纯度为90.5%，精蒽的萃取率为72%。
实施例2
一种超临界法萃取蒽油中蒽的方法。本实施例所述方法的具体步骤是：
步骤一、将蒽油置于蒸馏塔中，在330~350℃条件下蒸馏，得到富蒽馏分。
步骤二、按丙酮∶所述富蒽馏分的质量比为（23~27）∶1，将所述富蒽馏分和丙酮加入搅拌罐中，搅拌0.5~1h，静置0.5~1h，得到上层清液和下层沉淀物。将所述上层清液加入蒸馏釜Ⅰ中，蒸馏，得到丙酮；将所述下层沉淀物过滤，干燥，即得粗蒽。
步骤三、按萃取剂∶粗蒽的质量比为（43~47）∶1，将所述萃取剂和所述粗蒽混合，得混合物；再所述混合物∶高压釜的体积比为（0.61~0.72）∶1，将所述混合物加入高压釜中，在电压为150~180V和搅拌速率为400~500r/min的条件下，以2~5℃/min速率升温至260~275℃，保温1~2h。
然后开启高压釜阀门，以1.2~1.6MPa/min的速率降压至5.5~6.5MPa，关闭阀门；降压过程溢出的气体产物自然冷却至室温，所得液体即为萃取液。
步骤四、将所述萃取液移至蒸馏釜Ⅱ中，蒸馏，得到萃取剂馏分和无色固体，无色固体即为精蒽。
经气质联用检测，本实施例得到的精蒽纯度为92.3%，精蒽的萃取率为76%。
实施例3
一种超临界法萃取蒽油中蒽的方法。本实施例所述方法的具体步骤是：
步骤一、将蒽油置于蒸馏塔中，在330~350℃条件下蒸馏，得到富蒽馏分。
步骤二、按丙酮∶所述富蒽馏分的质量比为（26~30）∶1，将所述富蒽馏分和丙酮加入搅拌罐中，搅拌0.5~1h，静置0.5~1h，得到上层清液和下层沉淀物。将所述上层清液加入蒸馏釜Ⅰ中，蒸馏，得到丙酮；将所述下层沉淀物过滤，干燥，即得粗蒽。
步骤三、按萃取剂∶粗蒽的质量比为（46~50）∶1，将所述萃取剂和所述粗蒽混合，得混合物；再所述混合物∶高压釜的体积比为（0.71~0.82）∶1，将所述混合物加入高压釜中，在电压为150~180V和搅拌速率为400~500r/min的条件下，以2~5℃/min速率升温至265~280℃，保温1~2h。
然后开启高压釜阀门，以1.6~2MPa/min的速率降压至6~7MPa，关闭阀门；降压过程溢出的气体产物自然冷却至室温，所得液体即为萃取液。
步骤四、将所述萃取液移至蒸馏釜Ⅱ中，蒸馏，得到萃取剂馏分和无色固体，无色固体即为精蒽。
经气质联用检测，本实施例得到的精蒽纯度为93.7%，精蒽的萃取率为80%。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本具体实施方式采用丙酮作为溶剂，在常温条件下能对蒽进行富集，条件比较温和，能耗小，且丙酮还能回收利用，生产成本低。
2、本具体实施方式采用萃取剂对环境友好，无毒害作用，且萃取剂还能回收利用，相对其他有毒溶剂和难回收的溶剂，明显地改善了生产环境。
3、本具体实施方式相对于将多个精馏塔、冷却塔、浓缩塔等复杂串联操作，工艺路线短，过程简单，更易于控制。
4、因此，本具体实施方式具有环境友好、操作简单、易于控制、能耗较低和生产成本低的特点。