CN102898269A

CN102898269A - 超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法

Info

Publication number: CN102898269A
Application number: CN2012103943291A
Authority: CN
Inventors: 张家滔; 高杰; 张斌; 王少静
Original assignee: 张家滔
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明提供了一种超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法，将煤焦油进行蒸馏分离，截取230-300℃的洗油馏分，进行二次精馏后置于超临界萃取釜内，调节萃取釜内温度为245-280℃和压力为6-11Mpa，以超临界乙醇为萃取剂进行超临界萃取，经冷却系统降温得到高浓度的苊、芴和氧芴，最后经提纯、结晶，过滤得到高纯度的成品。本发明的超临界流体具有传质速率快，相间分离易实现，过程能耗低及溶剂溶解能力易于调节等优点，降低了能源消耗、增加了提取效率，又增加了操作的可控性，提高了产率，节约了生产成本，增加了效益。

Description

超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法

（一）技术领域

本发明涉及煤焦油洗油馏分深加工领域，特别涉及一种超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法。

（二）背景技术

洗油馏分是煤焦油精馏时截取的230～300℃馏分段，是煤焦油精馏过程中的重要馏分之一，富含β-甲基萘、α-甲基萘、苊、芴、氧芴等宝贵的有机化工原料，这些有机化工原料，是合成染料、颜料、医药、高分子材料的重要中间体。国内洗油主要用于从焦炉煤气中洗涤吸收煤气中的苯族烃及各种有机气体，价格十分低廉。随着精细化工的发展，苊、芴和氧芴等产品在精细化学品合成中的应用也越来越被重视，市场需求量不断增加，为洗油的开发利用奠定了基础。洗油经加工处理后不仅可得到高附加值的纯品，而且可得到中质洗油，其洗苯效果优于传统的洗油。目前国内外焦油加工工艺需要解决的主要难题是如何提高煤焦油中各单组分的分离效率，如何提高所得产品的纯度以及如何改善配套的生产工艺，尽可能多地提取更多有价值的组分，延伸加工产业链，提高资源利用率。因此对洗油组分进行分离精制，提高洗油组分的产品纯度和回收率，具有深远的经济效益。苊、芴和氧芴是洗油中含量较高、价值较大、用途较大的重要组分。从洗油中分离苊、芴和氧芴，可以避免苊、芴和氧芴与洗油中的其他物质形成共沸物，有利于其他组分的提取，还可以降低洗油的聚合性，提高洗油流动性和洗涤效果。因此，从洗油中提取苊、芴和氧芴，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。目前从洗油中提取苊、芴和氧芴一般采用多次精馏工艺，但精馏工艺操作流程复杂，分离条件不容易实现，收率较低，分离效果差，并且分离组分单一，势必造成其他附加值物质的浪费，加大了废物处理的困难。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种分离简单、高效低耗的超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法，其特征在于包括步骤如下： 1）将煤焦油进行蒸馏分离，截取230-300℃的洗油馏分；

2）将截取的洗油馏分进行分析，分出高含量馏分和低含量馏分；

3）分别对两组馏分进行二次精馏，分析二次馏分的组成物质和含量；

4）分别将上述二次馏分置于萃取釜内，调节萃取釜内温度为245-280℃和压力为6-11Mpa，以超临界乙醇为萃取剂进行超临界萃取，经冷却系统降温得到高浓度的苊、芴和氧芴，收率≥90%以上，其中芴的纯度≥98%，氧芴的纯度≥95%，萃取液循环利用。

5）最后经提纯、结晶，过滤得到高纯度的成品。

优选的，所述步骤4）中整个提取过程全程控制操作温度和压力，使萃取剂的温度控制在250-270℃，使压力控制在6.5-8Mpa。

更优选的，所述步骤4）整个提取过程全程控制操作温度和压力，使萃取剂的温度控制在260℃，使压力控制在7Mpa。

本发明的超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法，在超临界萃取时调整工作温度和工作压力，整个提取过程全程控制操作温度，使萃取剂的温度超过临界温度大于萃取剂的临界温度又低于最大溶解度下是温度，因为温度过高虽然可以增加萃取液的溶解度，可是后期溶解速度增长缓慢，萃取液扩散度增加，使萃取液的临界性能不稳定，容易引起产品品质不稳定；整个提取过程全程控制操作压力，使压力的临界压力之上，并能满足萃取分离效果的前提下处于最低；即增加了可操作性，又增加了系统的安全性。提取物富集后，控制萃取液的进量，使处于超临界条件下的萃取液最大限度溶解提取物，又不使萃取液过量，使生产成本处于最低生产效率处于最高。调整萃取剂的进量，使处于临界温度下的萃取剂达到最大溶解度和最好溶解效果，从而达到最佳提取效果。萃取液的临界温度是243.4℃，最大溶解度在280℃，萃取液的超临界温度一般250℃-280℃，但溶解度后期增长缓慢，所以反应温度优选采用260℃。萃取液的临界压力是6.38Mpa，最大溶解度在11Mpa以后，萃取液的超临界压力一般6Mpa-11Mpa，但溶解度后期增长缓慢，所以反应压力优选采用7Mpa。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用超临界乙醇流体进行萃取，利用超临界流体的高扩散性及低表面张力使其较快的进入到固体或液体的介质中，高密度使得超临界流体具有良好的溶解性，具有比常压下更低的流体极性，更易溶解有机物，等温度和压力降低时，目标产物和萃取溶剂能够更快分离，提高效率，降低生产成本。本发明超临界流体萃取条件温和、可控，避免使用有毒溶剂、安全，操作简单，成本低，产品得率高。

（四）具体实施方式

实施例1：

超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法：

1）将焦油进行脱水处理，然后粗焦油进入蒸馏塔进行蒸馏处理；

2）馏分在分馏塔中进行分离，截取230℃～300℃的洗油馏分，将馏分中的杂质去掉，打入精馏塔；将截取的精馏馏分进行分析，分出高含量馏分和低含量馏分；

4）将温度逐步升到260℃，同时压力逐步升到7Mpa，然后用乙醇做萃取液，在乙醇的超临界温度下对二次馏分中的苊、芴和氧芴进行萃取1小时，经冷却系统降温得到高浓度的苊、芴和氧芴，其中芴的纯度为98.7%，收率为91.3%；氧芴的纯度为96.2%，收率为93.5%；萃取液循环利用。

5）最后经提纯、结晶，过滤得到高纯度的成品。

实施例2：

超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法：

4）将温度逐步升到255℃，同时压力逐步升到8Mpa，然后用乙醇做萃取液，在乙醇的超临界温度下对二次馏分中的苊、芴和氧芴进行萃取4小时，经冷却系统降温得到高浓度的苊、芴和氧芴，其中芴的纯度为98.1%，收率为90.7%；氧芴的纯度为95.2%，收率为92.2%；萃取液循环利用。

5）最后经提纯、结晶，过滤得到高纯度的成品。

实施例3：

超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法：

4）将温度逐步升到265℃，同时压力逐步升到6.5Mpa，然后用乙醇做萃取液，在乙醇的超临界温度下对二次馏分中的苊、芴和氧芴进行萃取2小时，经冷却系统降温得到高浓度的苊、芴和氧芴，其中芴的纯度为98.3%，收率为90.9%；氧芴的纯度为95.5%，收率为91.4%；萃取液循环利用。

5）最后经提纯、结晶，过滤得到高纯度的成品。

实施例4：

超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法：

4）将温度逐步升到245℃，同时压力逐步升到11Mpa，然后用乙醇做萃取液，在乙醇的超临界温度下对二次馏分中的苊、芴和氧芴进行萃取1小时，经冷却系统降温得到高浓度的苊、芴和氧芴，其中芴的纯度为98.1%，收率为91.6%；氧芴的纯度为95.2%，收率为91.7%；萃取液循环利用。

5）最后经提纯、结晶，过滤得到高纯度的成品。

实施例5：

超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法：

4）将温度逐步升到280℃，同时压力逐步升到6Mpa，然后用乙醇做萃取液，在乙醇的超临界温度下对二次馏分中的苊、芴和氧芴进行萃取2小时，经冷却系统降温得到高浓度的苊、芴和氧芴，其中芴的纯度为98.2%，收率为91.3%；氧芴的纯度为95.3%，收率为91.2%；萃取液循环利用。

5）最后经提纯、结晶，过滤得到高纯度的成品。

Claims

1.一种超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法，其特征在于包括步骤如下：

1）将煤焦油进行蒸馏分离，截取230-300℃的洗油馏分；

4）分别将上述二次馏分置于萃取釜内，调节萃取釜内温度为245-280℃和压力为6-11Mpa，以超临界乙醇为萃取剂进行超临界萃取，经冷却系统降温得到高浓度的苊、芴和氧芴，收率≥90%以上，其中芴的纯度≥98%，氧芴的纯度≥95%，萃取液循环利用；

5）最后经提纯、结晶，过滤得到高纯度的成品。

2.根据权利要求书1所述的超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法，其特征在于：所述步骤4）中整个提取过程全程控制操作温度和压力，使萃取剂的温度控制在255-265℃，使压力控制在6.5-8Mpa。

3.根据权利要求书1所述的超临界萃取煤焦油洗油馏分中苊、芴和氧芴的方法，其特征在于：所述步骤4）整个提取过程全程控制操作温度和压力，使萃取剂的温度控制在260℃，使压力控制在7Mpa。