CN103073533A - 一种由焦化粗苯提取2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的方法 - Google Patents
一种由焦化粗苯提取2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种由焦化粗苯提取2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的方法，所述方法包括焦化粗苯馏分切割单元、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元和溶剂再生单元；本发明通过对粗苯馏分进行切割，将富含2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的馏分段进行精制提取，从而得到2-甲基噻吩、3-甲基噻吩产品；本发明所用溶剂经过再生后循环使用，节约成本，本发明通过物料换热降低能耗，同时本发明工艺流程先进，在整个生产过程中无废弃物产生，不存在环境污染问题，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及化工提纯领域，具体地说，涉及一种以焦化粗苯为原料，经馏分切割后，对2-甲基噻吩、3-甲基噻吩富集馏分进行精制提取的方法。
背景技术
2-甲基噻吩、3-甲基噻吩又名甲基硫茂，是一种杂环化合物，为浅黄色或无色透明液体,不溶于水，溶于乙醇、醚、和苯，2-甲基噻吩、3-甲基噻吩是重要的有机合成中间体，主要用来制备除草剂噻吩酮的反应剂、制备双硫酯的起始试剂及合成噻吩并噻喃的中间体，也可用于制备均聚物、掺杂剂、光致变色材料、光学记录介质和热稳定光响应材料、有机合成及医药中间体。我国现有的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩生产技术主要是用异戊二烯与硫磺反应，此技术存在生产率低，2-甲基噻吩、3-甲基噻吩产品的含量低等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种环保、成本低以及生产率高的由焦化粗苯提取2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的方法。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种由焦化粗苯提取2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的方法，其特征在于，该方法包括如下三个单元：焦化粗苯馏分切割单元、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元和溶剂再生单元。
作为一种改进：
所述焦化粗苯馏分切割单元包括粗苯脱轻步骤、粗苯脱重步骤和粗苯分离步骤。
作为进一步的改进：
所述粗苯脱轻步骤为将焦化粗苯预热至80-100℃，进入粗苯脱轻蒸馏塔，脱轻蒸馏塔为常压蒸馏，顶温50-60℃，底温100-105℃，回流比为8-10，从塔顶脱除焦化粗苯中的轻组分；
所述粗苯脱重步骤为将从粗苯脱轻蒸馏塔的塔底采集的馏分放入到粗苯脱重塔，负压蒸馏，控制压力为40-50KPa，顶温50-60℃，底温140-150℃，回流比为10-12，从脱重塔底部采出重苯与二甲苯等高沸物，塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、苯、甲苯组分；
所述粗苯分离步骤为将从粗苯脱重塔的塔顶采集的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、苯、甲苯放入粗苯分离塔，负压蒸馏，控制压力为30-40 KPa，顶温40-50℃，底温70-80℃，回流比为3-4，塔顶采出苯馏分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯馏分。
作为再进一步的改进：
所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元包括如下步骤：
（1）将焦化粗苯馏分切割单元中得到的富含2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的馏分进入精制脱轻蒸馏塔，负压蒸馏，脱除沸点较低的非芳烃轻组分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯及重组分；
（2）将步骤（1）中塔底物料进入精制萃取脱轻蒸馏塔，负压蒸馏，分离甲苯与2-甲基噻吩、3-甲基噻吩，塔顶得到甲苯，甲苯去甲苯精制单元进行提纯，塔底得到2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分；
（3）将步骤（2）中塔底得到的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分进入精制脱重塔，负压蒸馏，塔顶得到2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分，塔底为溶剂及重组分；
（4）将步骤（3）中得到的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分进入噻吩分离塔，塔顶得到2-甲基噻吩，塔底侧采3-甲基噻吩，分别得到成品。
所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中，步骤（1）中精制脱轻蒸馏塔为负压蒸馏，控制压力20-30 KPa，顶温50-60℃，底温70-80℃，回流比为15-20。
所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中，步骤（2）中精制萃取脱轻塔为负压蒸馏塔，控制塔内压力为10-20kPa，塔顶温度50-70℃，塔底温度为130-140℃。
所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中，步骤（3）中精制脱重塔为负压蒸馏塔，控制塔内压力为10-20kPa，塔顶温度70-80℃，塔底温度为140-160℃，回流比为8-10。
所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中，步骤（4）中噻吩分离塔为负压蒸馏塔，控制塔内压力20-30KPa，塔顶温度80-90℃，塔底温度100-110℃，回流比为10-15，所述噻吩分离塔塔板数为200块以上，塔顶采出2-甲基噻吩，塔底侧采出3-甲基噻吩。
作为再进一步的改进：
所述粗苯脱轻蒸馏塔、粗苯脱重塔、粗苯分离塔、精制脱轻蒸馏塔、精制萃取脱轻蒸馏塔、精制脱重塔、噻吩分离塔中均填装有丝网填料，侧壁安装有侧线采出口。此种填料可以使物料分布均匀，接触面积大，有利于溶剂萃取的进行。
作为再进一步的改进：
所述溶剂再生单元即将2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中步骤（3）精制脱重塔的塔底得到的溶剂及重组份依次进入溶剂脱轻塔、溶剂脱重塔，将溶剂中的杂质以及重组份脱除，溶剂再循环使用。溶剂的再循环使用更好的节约了成本。
由于采用了上述技术方案，本发明的优点及有益效果是：
1、本发明工艺流程先进，在整个生产过程中无废弃物产生，不存在环境污染问题；
2、本发明通过溶剂换热，充分利用物料能源，降低能耗，节约成本；
3、本发明通过对粗苯切取馏分，然后提取2-甲基噻吩、3-甲基噻吩，有效利用了原料，提高了粗苯的回收率。
具体实施方式
实施例1：
将焦化粗苯预热至80℃，进入粗苯脱轻塔，粗苯脱轻塔为常压蒸馏，顶温50℃，底温100℃，回流比为8，从塔顶脱除焦化粗苯中的轻组分；将塔底采集的馏分放入粗苯脱重塔，负压蒸馏，控制压力为40KPa，顶温50℃，底温140℃，回流比为10，从脱重塔底部采出重苯与二甲苯等高沸物，塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、苯、甲苯组分；将塔顶馏分放入粗苯分离塔，负压蒸馏，控制压力为30 KPa，顶温40℃，底温70℃，回流比为3，塔顶采出苯馏分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯馏分。
将从粗苯分离塔的塔底采集的馏分放入精制脱轻蒸馏塔，负压蒸馏，控制压力20KPa，顶温50℃，底温70℃，回流比为15，从塔顶采出沸点较低的非芳烃轻组分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯及重组分；
将塔底采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯及重组分进入精制萃取脱轻塔，负压蒸馏，控制塔内压力为10kPa，塔顶温度50℃，塔底温度为130℃，回流比为10，从精制萃取脱轻塔的塔顶采出甲苯，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分；
将从精制萃取脱轻塔的塔底采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分进入精制脱重塔，负压蒸馏，控制塔内压力为10kPa，塔顶温度70℃，塔底温度为140℃，回流比为8，从精制脱重塔的塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分，塔底采出溶剂及重组分；
将塔顶采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分进入噻吩分离塔，负压蒸馏，控制塔内压力20KPa，塔顶温度80℃，塔底温度100℃，回流比为10，噻吩分离塔塔板数为200块以上，塔顶采出2-甲基噻吩成品，塔底侧采出3-甲基噻吩成品。
使用后的溶剂即从精制脱重塔的塔底采出的溶剂，先进入溶剂脱轻塔，溶剂脱轻塔为负压蒸馏，控制塔内压力3kPa，顶温110℃，底温160℃，回流比为2，从塔顶脱除溶剂中的轻组分，将塔底进入溶剂脱重塔，溶剂脱重塔为负压蒸馏，控制压力为1kPa，顶温110℃，底温160℃，回流比为1，从脱重塔底部采出焦油，塔顶采出再生后的溶剂，继续循环使用。
其中，所述粗苯脱轻蒸馏塔、粗苯脱重塔、粗苯分离塔、精制脱轻蒸馏塔、精制萃取脱轻蒸馏塔、精制脱重塔、噻吩分离塔中均填装有丝网填料，侧壁安装有侧线采出口。
实施例 2：
将焦化粗苯预热至90℃，进入粗苯脱轻塔，脱轻塔为常压蒸馏，顶温56℃，底温103℃，回流比为9，从塔顶脱除焦化粗苯中的轻组分，将塔底进入粗苯脱重塔④，负压蒸馏，控制压力为44KPa，顶温55℃，底温146℃，回流比为11，从脱重塔底部采出重苯与二甲苯等高沸物，塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、苯、甲苯组分，将塔顶物料进入粗苯分离塔，负压蒸馏，控制压力为35 KPa，顶温45℃，底温76℃，回流比为3，塔顶采出苯馏分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯馏分。
将塔底采集的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯馏分进入精制脱轻蒸馏塔，负压蒸馏，控制压力25KPa，顶温56℃，底温75℃，回流比为18，从塔顶采出沸点较低的非芳烃轻组分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯及重组分；
将精制脱轻蒸馏塔的塔底采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯及重组分进入精制萃取脱轻塔，负压蒸馏，控制塔内压力为16kPa，塔顶温度55℃，塔底温度为137℃，回流比为16，从塔顶采出甲苯，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分；
将从精制萃取脱轻塔的塔底采出物料进入精制脱重塔，负压蒸馏，控制塔内压力为16kPa，塔顶温度76℃，塔底温度为152℃，回流比为9，从塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分，塔底采出溶剂及重组分；
将从精制脱重塔的塔顶采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分进入噻吩分离塔，负压蒸馏，控制塔内压力25KPa，塔顶温度85℃，塔底温度106℃，回流比为13，噻吩分离塔塔板数为200块以上，塔顶采出2-甲基噻吩成品，塔底侧采出3-甲基噻吩成品。
使用后的溶剂即从精制脱重塔的塔底采出的溶剂，先进入溶剂脱轻塔，溶剂脱轻塔为负压蒸馏，控制塔内压力4kPa，顶温120℃，底温172℃，回流比为3，从塔顶脱除溶剂中的轻组分，将塔底进入溶剂脱重塔，溶剂脱重塔为负压蒸馏，控制压力为2kPa，顶温114℃，底温171℃，回流比为2，从脱重塔底部采出焦油，塔顶采出再生后的溶剂，继续循环使用。
其中，所述粗苯脱轻蒸馏塔、粗苯脱重塔、粗苯分离塔、精制脱轻蒸馏塔、精制萃取脱轻蒸馏塔、精制脱重塔、噻吩分离塔中均填装有丝网填料，侧壁安装有侧线采出口。
实施例 3：
将焦化粗苯预热至100℃，进入粗苯脱轻塔，脱轻塔为常压蒸馏，顶温60℃，底温105℃，回流比为10，从塔顶脱除焦化粗苯中的轻组分，将塔底采出的馏分进入粗苯脱重塔，负压蒸馏，控制压力为50KPa，顶温60℃，底温150℃，回流比为12，从脱重塔底部采出重苯与二甲苯等高沸物，塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、苯、甲苯组分，将塔顶采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、苯、甲苯组分进入粗苯分离塔，负压蒸馏，控制压力为40 KPa，顶温50℃，底温80℃，回流比为4，塔顶采出苯馏分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯馏分。
将粗苯脱轻塔的塔底采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯馏分进入精制脱轻蒸馏塔，负压蒸馏，控制压力30 KPa，顶温60℃，底温80℃，回流比为20，从塔顶采出沸点较低的非芳烃轻组分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯及重组分；
将从精制脱轻蒸馏塔的塔底采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯及重组分进入精制萃取脱轻塔，负压蒸馏，控制塔内压力为20kPa，塔顶温度70℃，塔底温度为140℃，回流比为20，从塔顶采出甲苯，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分；
将从精制萃取脱轻塔的塔底采出的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分进入精制脱重塔，负压蒸馏，控制塔内压力为20kPa，塔顶温度80℃，塔底温度为160℃，回流比为10，从塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分，塔底采出溶剂及重组分；
将从精制脱重塔的塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分进入噻吩分离塔，负压蒸馏，控制塔内压力30KPa，塔顶温度90℃，塔底温度110℃，回流比为15，噻吩分离塔塔板数为200块以上，塔顶采出2-甲基噻吩成品，塔底侧采出3-甲基噻吩成品。
使用后的溶剂即从精制脱重塔的塔底采出的溶剂，先进入溶剂脱轻塔，溶剂脱轻塔为负压蒸馏，控制塔内压力5kPa，顶温130℃，底温180℃，回流比为4，从塔顶脱除溶剂中的轻组分，将塔底进入溶剂脱重塔，溶剂脱重塔为负压蒸馏，控制压力为3kPa，顶温120℃，底温180℃，回流比为3，从脱重塔底部采出焦油，塔顶采出再生后的溶剂，继续循环使用。
其中，所述粗苯脱轻蒸馏塔、粗苯脱重塔、粗苯分离塔、精制脱轻蒸馏塔、精制萃取脱轻蒸馏塔、精制脱重塔、噻吩分离塔中均填装有丝网填料，侧壁安装有侧线采出口。
通过对上述三个实施例得到的2-甲基噻吩产品和3-甲基噻吩产品的纯度进行检测，具体数据如表一所示。
表 一
| 产品 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 2-甲基噻吩（wt%） | 99．02 | 99.25 | 99.18 |
| 3-甲基噻吩（wt%） | 99．03 | 99.26 | 99.12 |
从表一中可以看出，上述三个实施例得到的2-甲基噻吩产品和3-甲基噻吩产品的纯度均在99%以上，纯度较高，达到了产品的要求。
此外，上述所述的粗苯脱轻蒸馏塔、粗苯脱重塔、粗苯分离塔、精制脱轻蒸馏塔、精制萃取脱轻蒸馏塔、精制脱重塔、噻吩分离塔、溶剂脱轻塔、溶剂脱重塔均为市售产品，均可从相应的厂家购买到。
Claims (10)
1.一种由焦化粗苯提取2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的方法，其特征在于，该方法包括如下三个单元：焦化粗苯馏分切割单元、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元和溶剂再生单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述焦化粗苯馏分切割单元包括粗苯脱轻步骤、粗苯脱重步骤和粗苯分离步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述粗苯脱轻步骤为将焦化粗苯预热至80-100℃，进入粗苯脱轻蒸馏塔，脱轻蒸馏塔为常压蒸馏，顶温50-60℃，底温100-105℃，回流比为8-10，从塔顶脱除焦化粗苯中的轻组分；
所述粗苯脱重步骤为将从粗苯脱轻蒸馏塔的塔底采集的馏分放入到粗苯脱重塔，负压蒸馏，控制压力为40-50KPa，顶温50-60℃，底温140-150℃，回流比为10-12，从脱重塔底部采出重苯与二甲苯等高沸物，塔顶采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、苯、甲苯组分；
所述粗苯分离步骤为将从粗苯脱重塔的塔顶采集的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、苯、甲苯放入粗苯分离塔，负压蒸馏，控制压力为30-40 KPa，顶温40-50℃，底温70-80℃，回流比为3-4，塔顶采出苯馏分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯馏分。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元包括如下步骤：
（1）将焦化粗苯馏分切割单元中得到的富含2-甲基噻吩、3-甲基噻吩的馏分进入精制脱轻蒸馏塔，负压蒸馏，脱除沸点较低的非芳烃轻组分，塔底采出2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、甲苯及重组分；
（2）将步骤（1）中塔底物料进入精制萃取脱轻蒸馏塔，负压蒸馏，分离甲苯与2-甲基噻吩、3-甲基噻吩，塔顶得到甲苯，甲苯去甲苯精制单元进行提纯，塔底得到2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分；
（3）将步骤（2）中塔底得到的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、溶剂及重组分进入精制脱重塔，负压蒸馏，塔顶得到2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分，塔底为溶剂及重组分；
将步骤（3）中得到的2-甲基噻吩、3-甲基噻吩馏分进入噻吩分离塔，塔顶得到2-甲基噻吩，塔底侧采3-甲基噻吩，分别得到成品。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中，步骤（1）中精制脱轻蒸馏塔为负压蒸馏，控制压力20-30 KPa，顶温50-60℃，底温70-80℃，回流比为15-20。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中，步骤（2）中精制萃取脱轻塔为负压蒸馏塔，控制塔内压力为10-20kPa，塔顶温度50-70℃，塔底温度为130-140℃。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中，步骤（3）中精制脱重塔为负压蒸馏塔，控制塔内压力为10-20kPa，塔顶温度70-80℃，塔底温度为140-160℃，回流比为8-10。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中，步骤（4）中噻吩分离塔为负压蒸馏塔，控制塔内压力20-30KPa，塔顶温度80-90℃，塔底温度100-110℃，回流比为10-15，所述噻吩分离塔塔板数为200块以上，塔顶采出2-甲基噻吩，塔底侧采出3-甲基噻吩。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述粗苯脱轻蒸馏塔、粗苯脱重塔、粗苯分离塔、精制脱轻蒸馏塔、精制萃取脱轻蒸馏塔、精制脱重塔、噻吩分离塔中均填装有丝网填料，侧壁安装有侧线采出口。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述溶剂再生单元即将2-甲基噻吩、3-甲基噻吩精制单元中步骤（3）精制脱重塔的塔底得到的溶剂及重组份依次进入溶剂脱轻塔、溶剂脱重塔，将溶剂中的杂质以及重组份脱除，溶剂再循环使用。
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