CN100450982C - 一种由粗苯制备纯苯和浓缩噻吩的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由粗苯制备纯苯和噻吩浓缩的方法。现有技术采用传统的酸洗法和催化加氢精制法，不仅生产成本高，工艺流程复杂，设备腐蚀及环境污染严重，而且噻吩得不到回收。本发明采用两级萃取精馏的方法，优点是工艺流程简单，设备腐蚀小，成本低，收益率高，并可同时获得昂贵的噻吩资源。本发明是对钢铁企业和炼焦企业的副产品进行深加工和利用的较好方法。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁企业和炼焦企业在工业生产过程中所产副产品(即粗苯)的深加工和利用，具体地说，尤其涉及一种以粗苯为原料，经预分馏单元、两级萃取精馏单元制备纯苯和噻吩浓缩物的方法。
背景技术
苯是一种重要的基本有机化工原料，我国每年作为有机化工和精细化工原料的中间体苯消耗量约占国内苯产量的45％--50％，国内石油苯原料一直供不应求，而且价格相对偏高，这使得焦化苯成为地方精细化工原料的重要来源，其需求量逐年提高。
噻吩是一种十分昂贵的化工原料，主要用于制药行业。我国焦化行业虽然有丰富的噻吩资源，但由于加工过程普遍采用酸洗法工艺或加氢工艺，噻吩无法回收，从而导致这一原料的市场紧缺，目前主要依赖国外进口，而且价格十分昂贵。
传统的硫酸洗涤法处理焦化轻苯不仅不能保证产品质量，而且在精制过程中造成设备的严重腐蚀，产生大量的酸焦油和目前无法再利用的再生酸，对环境构成严重污染，苯烃也有一定程度损失，宝贵的噻吩资源得不到回收。
传统的催化加氢法投资规模大，技术条件苛刻，催化剂生产成本高，加氢过程中噻吩被彻底破坏。另外，该工艺仅适合于处理大吨位的焦化苯，不适合于在中小企业推广。因此，迄今为止仍没有找到一种较好的方法把粗苯制备成纯苯和浓缩噻吩。
发明内容
本发明的目的在于避免上述酸洗法和催化加氢法工艺技术的不足之处，而提出一种投资成本低、过程方法简单、设备腐蚀及环境污染程度小的纯苯及浓缩噻吩的制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到，采用两级萃取精馏方法，以焦化轻苯或焦化轻苯经蒸馏切割得到的含噻吩窄苯馏分或焦化轻苯经蒸馏切割得到的含噻吩苯-甲苯馏分为原料，经一级萃取精馏得到含噻吩浓度符合不低于国标规定的产品质量二级标准的焦化苯产品和噻吩的浓缩物，然后再经二级萃取精馏将一级萃取精馏得到的噻吩浓缩物进一步浓缩，得到较高浓度的噻吩产物。
粗苯来自于钢铁企业和炼焦企业的副产品。一级萃取精馏原料来自于粗苯经预分馏单元、切割单元分离得到的含噻吩的苯-甲苯-二甲苯混合馏分，或者是该混合馏分经蒸馏分离得到的含噻吩的苯馏分、或者是该混合馏分经蒸馏分离得到的含噻吩的苯-甲苯馏分。二级萃取精馏的原料来自于一级溶剂回收塔塔顶苯馏分。
两级萃取精馏所使用的萃取溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲酰基吗啉、甘醇、环丁砜等对噻吩有选择性吸收的溶剂。
本发明相比现有技术具有如下优点：两级萃取精馏工艺，采用先进的石油化工分离技术对现有的焦化苯生产工艺进行改造，以生产纯苯为主，同时回收噻吩，工艺流程简单；省去传统方法中二次酸洗工序，设备腐蚀小，废物处理量与环境污染不再是主要问题，对环境不构成破坏，属环境友好工艺；另外脱硫条件温和，不耗氢，不需要采用昂贵的加氢催化剂及相对苛刻的加氢条件，宝贵的噻吩资源能得到回收，苯损失少，所得到的产品质量规格比传统的酸洗法工艺要高。
附图说明
图1是以窄苯馏分作为萃取精馏原料制纯苯及噻吩浓缩的工艺流程框图。
具体实施方式
从图可知，一级萃取精馏：以N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲酰基吗啉、甘醇、环丁砜等，对含一定浓度噻吩硫化物的焦化轻苯或焦化轻苯经蒸馏切割得到的窄苯馏分或焦化轻苯经蒸馏切割苯、甲苯馏分为原料进行一级萃取精馏，从塔顶得到噻吩含量不高于国标规定的产品质量二级标准焦化苯产品，塔底物流经蒸馏得到初步浓缩的噻吩产物，该物流作为二级萃取精馏的原料。
二级萃取精馏：以一级萃取精馏得到的噻吩浓缩物为原料，经二级萃取精馏进一步浓缩后，经后续精馏分离得到高浓度的噻吩产品，二级萃取精馏塔顶苯馏分返回到一级萃取精馏塔，作为一级萃取精馏原料的一部分。
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例一：
用含3350mg/L噻吩的焦化轻苯，即来自于粗苯经预分馏单元处理后的苯-甲苯-二甲苯混合馏分为原料，其中含苯80.7％、甲苯15.4％、二甲苯3.5％，N-甲基吡咯烷酮为萃取剂，精馏塔实际塔板数为45，溶剂比(即萃取剂与原料焦化轻苯的体积流率之比)为3，回流比为3∶1的条件下，控制塔顶温度为78--80℃，塔釜温度为159--165℃，则萃取精馏塔顶馏分焦化苯中噻吩的浓度降至约189mg/L。塔釜液抽出进入溶剂回收塔，回收塔塔顶则得到噻吩的浓缩物，经精馏分离得到含噻吩浓度1.98％(wt.)的苯，该物流作为二级萃取精馏的原料，在上述工艺条件下，改用N，N-二甲基甲酰胺为萃取溶剂进行二级萃取精馏，控制塔顶温度为78--80℃，塔釜温度为140--145℃，则塔釜抽出液经溶剂回收塔蒸馏后的塔顶苯馏分中的噻吩浓度可达19.5％。
实施例二：
用含4250mg/L噻吩的苯-甲苯体系，即来自于粗苯经预分馏单元、苯切割分离得到的馏分为原料，其中含苯87.2％、甲苯12.4％，N，N-二甲基甲酰胺为萃取剂，精馏塔实际塔板数为40，溶剂比(即萃取剂与原料的体积流率之比)为3，回流比为3∶1的条件下，控制塔顶温度为78--80℃，塔釜温度为149--155℃，则萃取精馏塔顶馏分焦化苯中噻吩的浓度降至约165mg/L。塔釜液抽出进入溶剂回收塔，回收塔塔顶则得到噻吩的浓缩物，经精馏分离得到含噻吩浓度2.12％(wt.)的苯，该物流作为二级萃取精馏的原料，在上述工艺条件下，仍以N，N-二甲基甲酰胺为萃取溶剂进行二级萃取精馏，控制塔顶温度为78--80℃，塔釜温度为140-145℃，则塔釜抽出液经溶剂回收塔蒸馏后的塔顶苯馏分中的噻吩浓度可达24％。
Claims (4)
1、一种由粗苯制备纯苯和浓缩噻吩的方法，其特征在于：采用两级萃取精馏方法，以焦化轻苯或焦化轻苯经蒸馏切割得到的含噻吩窄苯馏分或焦化轻苯经蒸馏切割得到的含噻吩苯-甲苯馏分为原料，经一级萃取精馏得到含噻吩浓度符合不低于国标规定的产品质量二级标准的焦化苯产品和噻吩的浓缩物，然后再经二级萃取精馏将一级萃取精馏得到的噻吩浓缩物进一步浓缩，得到较高浓度的噻吩产物。
2、根据权利要求1所述的由粗苯制备纯苯和浓缩噻吩的方法，其特征在于：粗苯来自于钢铁企业和炼焦企业的副产品。
3、根据权利要求1所述的由粗苯制备纯苯和浓缩噻吩的方法，其特征在于：一级萃取精馏原料来自于粗苯经预分馏单元、切割单元分离得到的含噻吩的苯-甲苯-二甲苯混合馏分，或者是该混合馏分经蒸馏分离得到的含噻吩的苯馏分、或者是该混合馏分经蒸馏分离得到的含噻吩的苯-甲苯馏分。
4、根据权利要求3所述的由粗苯制备纯苯和浓缩噻吩的方法，其特征在于：两级萃取精馏所使用的萃取溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲酰基吗啉、甘醇、环丁砜对噻吩有选择性吸收的溶剂。
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