CN102746103B - 一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法，属于煤焦油化工技术领域。本发明将脱水处理的煤焦油常压蒸馏，切取300～360℃之间的馏分，冷冻结晶得到蒽咔混合物，再化学分离得到半精蒽，在升华重结晶得到精蒽。本发明将溶剂与结晶法相结合，制备精蒽的同时也可以得到咔唑，溶剂使用量少，产品收率高，滤液可循环使用，对环境的污染小。

Description

一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法

技术领域

本发明涉及一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法，属于煤焦油化工技术领域。

背景技术

煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一，主要由多环芳香族化合物组成，烷基芳烃含量较少，高沸点组分较多，热稳定性好。包含的化合物已被鉴定的达500余种，约占煤焦油总量的55％。

从煤焦油制得的粗蒽中含蒽量25％～40％，含咔唑10％～18％。精蒽和咔唑的提取方法主要有溶剂洗涤法(郭朋辉，郝娟娟.煤焦油中蒽、菲、咔唑分离技术进展[J].河北化工，2008，31(11)：17-20.)和蒸馏与结晶相结合(朱富斌，陈光明.从蒽油中提取精蒽和精咔唑的新工艺[J].燃料与化工，2003，34(6)：321-323.)的精制法两大类；目前国内生产精蒽和咔唑均采用溶剂洗涤法，尽管所用溶剂有所不同，但其原理基本相同，只能从粗蒽中回收蒽，咔唑等则随残油排出，还存在产品收率低和溶剂使用量大等环境污染问题。溶剂法一般需要两种溶剂，且存在易燃、易爆和挥发性大等问题，有的溶剂还有毒性，给安全生产和环境保护带来一定困难。即使对于目前使用的蒸馏与结晶相结合的精制法，虽能从粗蒽中提取蒽和咔唑两种产品，但仍存在产品收率低和环境污染严重等缺点。对于蒸馏-结晶法，结晶是该工艺的关键步骤，而实现这一步骤的核心设备是结晶箱，生产出的产品的质量对设备要求较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法，包括如下步骤：

步骤一、脱水处理后的煤焦油常压蒸馏，切取300～360℃之间的馏分；

步骤二、将步骤一切取到的馏分冷却至室温，再于0～10℃静置结晶，得到蒽咔混合物；

步骤三、向步骤二得到的蒽咔混合物中加入溶剂与蒽咔混合物等质量的钾盐，一起装入接有分水器的反应器中，搅拌并加热，加热回流分水，至几乎无水分出为止。停止加热和搅拌，冷却至室温，过滤，得到的滤液为粗蒽溶液，滤饼为咔唑盐；

步骤四、将步骤三得到的粗蒽溶液常压蒸馏，至几乎无液体蒸出为止。得到的未蒸出的固体为半精蒽，蒸出的液体为溶剂可循环使用；

步骤五、将步骤四得到的半精蒽重结晶得到精蒽，其中，重结晶的溶剂为二甲苯、氯苯、乙醇、乙醚中的一种，溶剂和固体的质量比为8～15∶1。

步骤三中所述的溶剂为二甲苯、乙醇、乙醚、氯苯中的一种或其中任意两种以上的混合溶液，溶剂质量为恩咔混合物质量的2～9倍；所述的钾盐为氢氧化钾、碳酸钾和碳酸氢钾中的任意一种。

有益效果

1、本发明的一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法，将溶剂与结晶法相结合，制备精蒽的同时也可以得到咔唑，产品收率从蒸馏结晶法的大于70％提高到了大于95％，滤液可循环使用，溶剂使用量少，排出的废水量减少，对环境的污染也相应的减少了。

2、本发明的一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法，过滤得到的咔唑钾盐经水解，产物用水反复洗涤至pH＝7，滤饼烘干可得到精咔唑。在提取半精蒽的同时也提取了咔唑，提高了煤焦油的经济价值。

3、本发明的一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法，一次重结晶得到的精蒽其纯度就能到99.5％以上，避免多次重回结晶造成精蒽损失过多。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的内容作进一步说明。

实施例1

步骤一、脱水处理后的煤焦油常压蒸馏，切取300～360℃之间的馏分；

步骤二、将步骤一切取到的馏分冷却至室温，于10℃静置结晶5h，得到蒽咔混合物；

步骤三、取步骤二得到的蒽咔混合物100g加入200g二甲苯溶液与100g的氢氧化钾，一起装入接有分水器的反应器中，搅拌并加热，加热回流分水，至几乎无水分出为止。停止加热和搅拌，冷却至室温，过滤，得到的350g滤液为粗蒽溶液，滤饼为咔唑钾；咔唑钾盐经水解，产物用水反复洗涤至pH＝7，滤饼烘干可得到30g精咔唑；

步骤四、将步骤三得到的粗蒽溶液常压蒸馏，至几乎无液体蒸出为止。得到的未蒸出的固体55g为半精蒽，蒸出的液体为溶剂可循环使用；

步骤五、将步骤四得到的半精蒽与500g二甲苯混合加热回流重结晶得到38g精蒽；经气相色谱测试精蒽的纯度为99.8％。

实施例2

步骤一、脱水处理后的煤焦油常压蒸馏，切取300～360℃之间的馏分；

步骤二、将步骤一切取到的馏分冷却至室温，于0℃静置结晶1h，得到蒽咔混合物；

步骤三、取步骤二得到的蒽咔混合物100g加入900g乙醇与100g的碳酸钾，一起装入接有分水器的反应器中，搅拌并加热，加热回流分水，至几乎无水分出为止。停止加热和搅拌，冷却至室温，过滤，得到的550g滤液为粗蒽溶液，滤饼为咔唑钾；咔唑钾盐经水解，产物用水反复洗涤至pH＝7，滤饼烘干可得到33g精咔唑；

步骤四、将步骤三得到的粗蒽溶液常压蒸馏，至几乎无液体蒸出为止。得到的未蒸出的固体48g为半精蒽，蒸出的液体为溶剂可循环使用；

步骤五、将步骤四得到的半精蒽与750g乙醇混合加热回流重结晶得到35g精蒽；经气相色谱测试精蒽的纯度为99.5％。

实施例3

步骤一、脱水处理后的煤焦油常压蒸馏，切取300～360℃之间的馏分；

步骤二、将步骤一切取到的馏分冷却至室温，于5℃静置结晶3h，得到蒽咔混合物；

步骤三、取步骤二得到的蒽咔混合物100g加入500g乙醚与100g的碳酸氢钾，一起装入接有分水器的反应器中，搅拌并加热，加热回流分水，至几乎无水分出为止。停止加热和搅拌，冷却至室温，过滤，得到的420g滤液为粗蒽溶液，滤饼为咔唑钾；咔唑钾盐经水解，产物用水反复洗涤至pH＝7，滤饼烘干可得到28g精咔唑；

步骤四、将步骤三得到的粗蒽溶液常压蒸馏，至几乎无液体蒸出为止。得到的未蒸出的固体58g为半精蒽，蒸出的液体为溶剂可循环使用；

步骤五、将步骤四得到的半精蒽与550g氯苯混合加热回流重结晶得到40g精蒽；经气相色谱测试精蒽的纯度为99.7％。

实施例4

步骤一、脱水处理后的煤焦油常压蒸馏，切取300～360℃之间的馏分；

步骤二、将步骤一切取到的馏分冷却至室温，于2℃静置结晶5h，得到蒽咔混合物；

步骤三、取步骤二得到的蒽咔混合物100g加入300g氯苯溶液与100g的氢氧化钾，一起装入接有分水器的反应器中，搅拌并加热，加热回流分水，至几乎无水分出为止。停止加热和搅拌，冷却至室温，过滤，得到的450g滤液为粗蒽溶液，滤饼为咔唑钾；咔唑钾盐经水解，产物用水反复洗涤至pH＝7，滤饼烘干可得到35g精咔唑；

步骤四、将步骤三得到的粗蒽溶液常压蒸馏，至几乎无液体蒸出为止。得到的未蒸出的固体59g为半精蒽，蒸出的液体为溶剂可循环使用；

步骤五、将步骤四得到的半精蒽与820g乙醚混合加热回流重结晶得到48g精蒽；经气相色谱测试精蒽的纯度为99.5％。

实施例5

步骤一、脱水处理后的煤焦油常压蒸馏，切取300～360℃之间的馏分；

步骤二、将步骤一切取到的馏分冷却至室温，于8℃静置结晶5h，得到蒽咔混合物；

步骤三、取步骤二得到的蒽咔混合物100g加入700g二甲苯溶液与100g的氢氧化钾，一起装入接有分水器的反应器中，搅拌并加热，加热回流分水，至几乎无水分出为止。停止加热和搅拌，冷却至室温，过滤，得到的810g滤液为粗蒽溶液，滤饼为咔唑钾；咔唑钾盐经水解，产物用水反复洗涤至pH＝7，滤饼烘干可得到28g精咔唑；

步骤四、将步骤三得到的粗蒽溶液常压蒸馏，至几乎无液体蒸出为止。得到的未蒸出的固体50g为半精蒽，蒸出的液体为溶剂可循环使用；

步骤五、将步骤四得到的半精蒽与500g乙醇混合加热回流重结晶得到36g精蒽；经气相色谱测试精蒽的纯度为99.6％。

Claims (1)

1.一种以煤焦油为原料制备精蒽的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、脱水处理后的煤焦油常压蒸馏，切取300～360℃之间的馏分；

步骤二、将步骤一切取到的馏分冷却至室温，于10℃静置结晶5h，得到蒽咔混合物；

步骤三、取步骤二得到的蒽咔混合物100g加入200g二甲苯溶液与100g的氢氧化钾，一起装入接有分水器的反应器中，搅拌并加热，加热回流分水，至几乎无水分出为止；停止加热和搅拌，冷却至室温，过滤，得到的350g滤液为粗蒽溶液，滤饼为咔唑钾；咔唑钾盐经水解，产物用水反复洗涤至pH＝7，滤饼烘干可得到30g精咔唑；

步骤四、将步骤三得到的粗蒽溶液常压蒸馏，至几乎无液体蒸出为止；得到的未蒸出的固体55g为半精蒽，蒸出的液体为溶剂可循环使用；

步骤五、将步骤四得到的半精蒽与500g二甲苯混合加热回流重结晶得到38g精蒽；经气相色谱测试精蒽的纯度为99.8％。