CN116023218A - 一种分离蒽烷基化反应产物的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烷基蒽生产技术领域，具体涉及一种分离蒽烷基化反应产物的方法及系统，该方法包括：(1)将含有蒽烷基化反应产物的料液引入至第一蒸馏塔中进行减压蒸馏I；(2)将第一塔底产物引入至烷基蒽罐中进行气液分离，得到第一气相和第一液相；将所述第一液相引入至第二蒸馏塔中进行减压蒸馏II；(3)将第二塔顶产物引入至冷凝器中进行冷凝处理以分别得到第二气相和第二液相，并将部分所述第二液相回流至第二蒸馏塔中，以及将剩余部分所述第二液相引入至单烷基蒽罐中进行气液分离，得到第三气相和单烷基蒽产品。本发明提供的方法能够在防止蒸馏管线被易凝结物质堵塞的同时，实现蒽烷基化反应产物的高效分离。

Description

一种分离蒽烷基化反应产物的方法及系统

技术领域

本发明涉及烷基蒽生产技术领域，具体涉及一种分离蒽烷基化反应产物的方法及系统。

背景技术

过氧化氢是一种重要的绿色基础化学品，工业应用领域非常广泛，我国已连续多年成为过氧化氢生产的第一大国，2020年国内产能约1900万吨(按双氧水计，其中过氧化氢的质量分数为27.5％)。

目前，国内外生产过氧化氢的工艺技术主要是蒽醌法。该过程中的2-烷基蒽醌作为工艺过程的“载体”，直接影响过氧化氢的品质和产量。

通过2-烷基蒽氧化制备2-烷基蒽醌的工艺路线由于具有工艺流程简单、原料来源广泛和环境污染小等优势，被认为是绿色化的生产工艺技术，具有广阔的应用前景。

其中的关键原料2-烷基蒽可通过蒽烷基化反应技术来制备。在酸催化的作用下，蒽可与烷基化试剂发生烷基化反应，该反应产物体系经特殊的分离技术处理后，可得到目标产物2-烷基蒽。然后再采用特定的氧化技术，可实现由2-烷基蒽高效制备2-烷基蒽醌的目的。

US4255343A、CN107602368A、CN107670686A以及Armengol E在论文中均公开过蒽的烷基化方法，但均未给出从蒽烷基化反应产物中分离获得2-烷基蒽的方法。

深入分析蒽的烷基化反应体系可知，原料蒽及产物烷基蒽均为高沸点高熔点的多环芳烃，受催化活性和选择性的限制，蒽烷基化产物多为混合物，因此为了获得2-烷基蒽，必须开发蒽-多种烷基蒽混合物系的高效分离技术，为制备2-烷基蒽醌提供中间原料。

根据烷基化产物组分沸点的差异，可以通过减压蒸馏对蒽烷基化混合物进行分离，存在的难点在于，蒽的熔点达215℃，一旦管路保温出现问题，极易发生堵塞现象，严重影响工艺的连续稳定运行。另外，蒽极易升华，升华温度难以控制，使得管路发生堵塞的机会显著增加。如果能够解决管路堵塞的问题，减压蒸馏依然是最具有工业应用前景的分离方法。

CN109704910A和CN111825510A均公开过含有蒽烷基化反应产物的混合物的分离方法，分离步骤包括：烷基化溶剂分离、熔融结晶以及多级减压蒸馏。这种方法虽然能够达到较好的分离效果，但是工序过于复杂，操作难度较大，且结晶和减压蒸馏的能耗较高，工业应用成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有烷基蒽分离技术存在的管路易堵塞及分离效率低的缺陷。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种分离蒽烷基化反应产物的方法，该方法包括：

(1)在溶剂存在下，将含有蒽烷基化反应产物的料液引入至第一蒸馏塔中进行减压蒸馏I，得到第一塔底产物、含有蒽和蒽前化合物的第一馏出物，控制所述减压蒸馏I的条件以使得所述第一馏出物中烷基蒽组分的含量不大于1.0wt％且所述第一塔底产物中烷基蒽组分的含量不小于99.0wt％，所述烷基蒽组分包括单烷基蒽和烷基蒽重组分；

(2)将所述第一塔底产物引入至烷基蒽罐中进行气液分离，得到第一气相和第一液相；将所述第一气相引入至第一挡板罐中进行凝结处理，以及将所述第一液相引入至第二蒸馏塔中进行减压蒸馏II，得到含有烷基蒽重组分的第二塔底产物和含有单烷基蒽的第二塔顶产物，控制所述减压蒸馏II的条件以使得所述第二塔顶产物中单烷基蒽的含量不小于99.0wt％；

(3)将所述第二塔顶产物引入至冷凝器中进行冷凝处理以分别得到第二气相和第二液相，并将部分所述第二液相回流至第二蒸馏塔中，以及将剩余部分所述第二液相引入至单烷基蒽罐中进行气液分离，得到第三气相和单烷基蒽产品；以及

将所述第二气相引入至第二挡板罐中进行凝结处理；

将所述第三气相引入至第三挡板罐中进行凝结处理；

将所述第二塔底产物引入至烷基蒽重组分罐中进行气液分离，得到第四气相和烷基蒽重组分产品；将所述第四气相引入至第四挡板罐中进行凝结处理；

其中，所述第一挡板罐、所述第二挡板罐、所述第三挡板罐、所述第四挡板罐的结构相同或不同，各自独立地包括：

罐体，内设有流体分离腔；以及

竖向挡板，设置于所述流体分离腔内以用于分离流体；

其中，所述罐体的罐壁上设有从所述流体分离腔的周向侧伸出的流体入口管段、从所述流体分离腔的顶部伸出的流体出口管段以及从所述流体分离腔的最低点伸出的排料口管段。

本发明第二方面提供一种分离蒽烷基化反应产物的系统，该系统包括：

第一蒸馏塔，该第一蒸馏塔用于将含有蒽烷基化反应产物的料液在其中进行减压蒸馏I，得到第一塔底产物、含有蒽和蒽前化合物的第一馏出物；

第二蒸馏塔，该第二蒸馏塔与烷基蒽罐保持流体连通，用于将来自所述烷基蒽罐的第一液相在其中进行减压蒸馏II，得到含有烷基蒽重组分的第二塔底产物和含有单烷基蒽的第二塔顶产物；

挡板罐，该挡板罐包括与所述烷基蒽罐保持流体连通的第一挡板罐、与冷凝器保持流体连通的第二挡板罐、与单烷基蒽罐保持流体连通的第三挡板罐、与烷基蒽重组分罐保持流体连通的第四挡板罐；所述第一挡板罐用于将来自所述烷基蒽罐的第一气相在其中进行凝结处理，所述第二挡板罐用于将来自所述冷凝器的第二气相在其中进行凝结处理，所述第三挡板罐用于将来自所述单烷基蒽罐的第三气相在其中进行凝结处理，所述第四挡板罐用于将来自所述烷基蒽重组分罐的第四气相在其中进行凝结处理；

产品罐，该产品罐包括设置在所述第一蒸馏塔与所述第二蒸馏塔之间的管路上的烷基蒽罐、通过冷凝器与所述第二蒸馏塔的塔顶相连的单烷基蒽罐以及与所述第二蒸馏塔的塔底相连的烷基蒽重组分罐；以及

冷凝器。

本发明提供的方法中，针对蒽和蒽烷基化产物高沸点、易凝结的特点，采用带有挡板罐的多级减压蒸馏系统，在防止蒸馏管线被易凝结物质堵塞的同时，实现蒽烷基化反应产物的高效分离。

本发明提供的方法中，在进行蒸馏时，向蒸馏塔引入蒸馏溶剂，蒽和蒽前化合物在蒸馏条件下开始逐渐蒸出，蒸馏溶剂与蒽形成的溶液部分回流进入蒸馏塔重复蒸馏，部分流入塔顶产品罐进行收集；引入的蒸馏溶剂进入蒸馏塔后也开始大量气化，并且与蒽一同蒸出进入塔顶冷凝器内进行冷凝。在大量的气化和液化的蒸馏溶剂分子氛围下，蒽和蒽前化合物无法经凝华和凝固结晶，而是溶解在蒸馏溶剂中形成溶液并随之一起流动，从而解决了蒽和蒽前化合物易堵塞塔顶管路的问题；塔底产品罐则收集到系列烷基蒽，安装在塔底产品罐和真空管线之间的挡板罐则解决了塔底管路堵塞的问题。

本发明提供的方法中，通过蒸馏溶剂和挡板罐的引入，控制其在塔顶与塔顶冷凝器间循环，同时调控进料位置、温度和用量，使之溶解蒽形成溶液一同顺利采出，既能够实现蒽的高效分离，又能够解决蒽蒸馏时的高度易凝的难题。

附图说明

图1为本发明所述方法的一种优选的具体实施方式的工艺流程图；

图2为本发明所述挡板罐的一种优选的具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10       罐体                  11       流体分离腔

12       流体入口管段          13       流体出口管段

14       排料口管段            15       圆柱体段

16       缩口段                20       竖向挡板

30       第一蒸馏塔            40       第二蒸馏塔

50       产品罐                51       烷基蒽罐

52       单烷基蒽罐            53       烷基蒽重组分罐

60       挡板罐                61       第一挡板罐

62       第二挡板罐            63       第三挡板罐

64       第四挡板罐            70       溶剂罐

80       原料罐                90       冷凝器

111      流体通道

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明的发明人研究发现，蒽的沸点为340℃，烷基蒽产物与蒽属同系物，彼此间存在沸点差异，通过减压蒸馏技术能够实现产物分离。但技术难点在于，蒽的熔点高达215℃，单独采用减压蒸馏技术来分离高熔点的蒽，操作难度大，管路易发生堵塞问题，影响工艺的连续稳定运行。另外，蒽极易升华，升华过程难以控制，管路发生堵塞的机会显著增加。有鉴于此，发明人提供了本发明的方案。

如前所述，本发明的第一方面提供了一种分离蒽烷基化反应产物的方法，该方法包括：

(1)在溶剂存在下，将含有蒽烷基化反应产物的料液引入至第一蒸馏塔30中进行减压蒸馏I，得到第一塔底产物、含有蒽和蒽前化合物的第一馏出物，控制所述减压蒸馏I的条件以使得所述第一馏出物中烷基蒽组分的含量不大于1.0wt％且所述第一塔底产物中烷基蒽组分的含量不小于99.0wt％，所述烷基蒽组分包括单烷基蒽和烷基蒽重组分；

(2)将所述第一塔底产物引入至烷基蒽罐51中进行气液分离，得到第一气相和第一液相；将所述第一气相引入至第一挡板罐61中进行凝结处理，以及将所述第一液相引入至第二蒸馏塔40中进行减压蒸馏II，得到含有烷基蒽重组分的第二塔底产物和含有单烷基蒽的第二塔顶产物，控制所述减压蒸馏II的条件以使得所述第二塔顶产物中单烷基蒽的含量不小于99.0wt％；

(3)将所述第二塔顶产物引入至冷凝器90中进行冷凝处理以分别得到第二气相和第二液相，并将部分所述第二液相回流至第二蒸馏塔40中，以及将剩余部分所述第二液相引入至单烷基蒽罐52中进行气液分离，得到第三气相和单烷基蒽产品；以及

将所述第二气相引入至第二挡板罐62中进行凝结处理；

将所述第三气相引入至第三挡板罐63中进行凝结处理；

将所述第二塔底产物引入至烷基蒽重组分罐53中进行气液分离，得到第四气相和烷基蒽重组分产品；将所述第四气相引入至第四挡板罐64中进行凝结处理；

其中，所述第一挡板罐61、所述第二挡板罐62、所述第三挡板罐63、所述第四挡板罐64的结构相同或不同，各自独立地包括：

罐体10，内设有流体分离腔11；以及

竖向挡板20，设置于所述流体分离腔11内以用于分离流体；

其中，所述罐体10的罐壁上设有从所述流体分离腔11的周向侧伸出的流体入口管段12、从所述流体分离腔11的顶部伸出的流体出口管段13以及从所述流体分离腔11的最低点伸出的排料口管段14。

本发明中，蒽前化合物表示烷基化试剂聚合物，是指第一蒸馏塔的第一馏出物中比蒽轻的组分的混合物。

本发明中，烷基蒽重组分表示烷基蒽中除单烷基蒽之外的组分。

本发明中，将第一气相引入至第一挡板罐中进行凝结处理、将第二气相引入至第二挡板罐中进行凝结处理、将第三气相引入至第三挡板罐中进行凝结处理、将第四气相引入至第四挡板罐中进行凝结处理是为了将第一气相、第二气相、第三气相、第四气相中残留的蒽和蒽前化合物从产品中分离排除，从而解决蒽和蒽前化合物易堵塞管路的问题。

优选地，在步骤(1)中，所述减压蒸馏I的条件包括：液相温度为250-350℃，气相温度为120-250℃，蒸馏压力为1-10KPa，塔顶回流比为0.1-4。

更优选地，在步骤(1)中，所述减压蒸馏I的条件包括：液相温度为280-320℃，气相温度为150-220℃，蒸馏压力为3-8KPa，塔顶回流比为0.2-2。

优选地，在步骤(1)中，所述减压蒸馏I的条件包括：全塔填料高度为1000-3000mm，更优选为1200-2500mm。

优选地，在步骤(1)中，所述溶剂的进料温度为150-300℃，所述溶剂用量与所述料液中蒽的质量的比例为0.1-30：1。

更优选地，在步骤(1)中，所述溶剂的进料温度为180-280℃，所述溶剂用量与所述料液中蒽的质量的比例为1-15：1。

优选地，所述溶剂的进料位置为填料顶层上端。

优选地，在步骤(2)中，所述减压蒸馏II的条件包括：液相温度为250-400℃，气相温度为150-300℃，蒸馏压力为0.5-2KPa，塔顶回流比为0.1-4。

更优选地，在步骤(2)中，所述减压蒸馏II的条件包括：液相温度为300-350℃，气相温度为180-250℃，蒸馏压力为0.7-1.5KPa，塔顶回流比为0.2-2。

优选地，在步骤(2)中，所述减压蒸馏II的条件包括：全塔填料高度为1000-3000mm，更优选为1200-2500mm。

优选地，所述溶剂的沸点为200-340℃。

更优选地，所述溶剂选自烷烃、卤代烃、芳香烃、醇、酮、酯、醚中的至少一种，所述烷烃选自C₁₂-C₁₉的直链烷烃和/或支链烷烃中的至少一种。

优选地，所述烷烃选自C₁₂-C₁₇的直链烷烃和/或支链烷烃中的至少一种。

优选地，所述卤代烃选自三氯苯、四氯苯、三溴苯、四溴苯、氯代C₁₀-C₁₈烷和溴代C₁₀-C₁₈烷中的至少一种。

根据一种优选的具体实施方式，所述芳香烃为苯的烷基取代物，取代烷基的总碳数为4-12。

更优选地，所述芳香烃选自丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、三乙基苯、四乙基苯、二丙基苯、三丙基苯、二丁基苯和二戊基苯中的至少一种。

根据另一种优选的具体实施方式，所述芳香烃为烷烃的苯基取代物。

更优选地，所述芳香烃选自二苯甲烷及其烷基取代物、二苯乙烷及其烷基取代物中的至少一种。

进一步优选地，所述芳香烃选自二苯甲烷、甲基二苯甲烷、1,2-二苯乙烷中的至少一种。

根据另一种优选的具体实施方式，所述芳香烃为萘和/或萘的烷基取代物，取代烷基的总碳数为1-4。

更优选地，所述芳香烃选自萘、甲基萘、二甲基萘、乙基萘、二乙基萘、丙基萘、甲基乙基萘和丁基萘中的至少一种。

优选地，所述醇选自苯甲醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇中的至少一种。

优选地，所述酮选自1,1,3-三甲基环己烯酮、N-甲基吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的至少一种。

优选地，所述酯选自二甲酸酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇碳酸酯、丙二醇碳酸酯和磷酸三辛酯中的至少一种。

优选地，所述醚选自乙二醇单苯醚、二乙二醇单丁醚、二苯醚和环丁砜中的至少一种。

优选地，根据图1和图2所示，所述第一挡板罐61、所述第二挡板罐62、所述第三挡板罐63、所述第四挡板罐64各自独立地包括多个所述竖向挡板20，多个所述竖向挡板20依次交替间隔连接在所述罐体10的竖向两端并形成迂回延伸的流体通道111，所述流体出口管段13位于所述流体通道111的末端。

发明人发现，挡板罐中挡板的数量应根据物料处理量和物料中蒽和蒽类化合物的含量进行综合确定，物料处理量越大，蒽和蒽类化合物含量越高，需要的挡板的数量越多，这样能够更高效地截留蒽和蒽类化合物。

优选地，所述罐体10包括沿竖向布置的圆柱体段15以及缩口段16，所述缩口段16的口径由上而下递减，所述排料口管段14位于所述缩口段16的最低点。

具体地，罐体10由圆柱体段15以及缩口段16沿竖向拼装而成，缩口段16的上端开口大，下端开口小。如此，冷凝出的蒽能够被集中至缩口段16的最低点，并从排料口管段14排出，便于排料。

优选地，所述缩口段16呈半球体状或圆锥体状。

优选地，缩口段16上端开口的半径与圆柱体段15的半径相同。

优选地，所述圆柱体段15的高度为100-500mm，所述圆柱体段15的半径为50-300mm。

更优选地，所述圆柱体段15的高度为150-300mm，所述圆柱体段15的半径为100-200mm。

优选地，所述竖向挡板20的数量为1-10块。

更优选地，所述竖向挡板20的数量为2-5块。

优选地，形成所述第一挡板罐61、所述第二挡板罐62、所述第三挡板罐63、所述第四挡板罐64的材料各自独立地选自不锈钢、有机玻璃和聚酯树脂中的至少一种。

优选地，所述不锈钢选自铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢和马氏体不锈钢中的至少一种。发明人发现，遵循耐热、耐有机物腐蚀等原则选择罐体材质，能够更加便于蒽和蒽类化合物排料。

优选地，在所述第一挡板罐61、所述第二挡板罐62、所述第三挡板罐63、所述第四挡板罐64中，各自独立地，气相自所述流体入口管段12进入所述罐体10中，通过所述流体分离腔11进行凝结和分离，自所述排料口管段14得到蒽和蒽的同系物。

本发明示例性地提供了图2的结构示意图以说明所述第一挡板罐61、所述第二挡板罐62、所述第三挡板罐63、所述第四挡板罐64的结构的一种优选的具体实施方式，其中，所述第一挡板罐61、所述第二挡板罐62、所述第三挡板罐63、所述第四挡板罐64各自独立地包括：

罐体10，内设有流体分离腔11；以及

竖向挡板20，设置于所述流体分离腔11内以用于分离流体；

其中，所述罐体10的罐壁上设有从所述流体分离腔11的周向侧伸出的流体入口管段12、从所述流体分离腔11的顶部伸出的流体出口管段13以及从所述流体分离腔11的最低点伸出的排料口管段14；两个所述竖向挡板20间隔连接在所述罐体10的竖向两端并形成迂回延伸的流体通道111，所述流体出口管段13位于所述流体通道111的末端；所述罐体10包括沿竖向布置的圆柱体段15以及缩口段16，所述缩口段16的口径由上而下递减，所述排料口管段14位于所述缩口段16的最低点；所述缩口段16呈半球体状；缩口段16上端开口的半径与圆柱体段15的半径相同。

以下结合图1提供本发明所述分离蒽烷基化反应产物的方法的一种优选的具体实施方式的工艺流程：

将来自溶剂罐70的溶剂和来自原料罐80的含有蒽烷基化反应产物的料液分别引入至第一蒸馏塔30中进行减压蒸馏I，得到第一塔底产物、含有蒽和蒽前化合物的第一馏出物，控制所述减压蒸馏I的条件以使得所述第一馏出物中烷基蒽组分的含量不大于1.0wt％且所述第一塔底产物中烷基蒽组分的含量不小于99.0wt％，所述烷基蒽组分包括单烷基蒽和烷基蒽重组分；

将所述第一塔底产物引入至烷基蒽罐51(产品罐50)中进行气液分离，得到第一气相和第一液相；将所述第一气相引入至第一挡板罐61(挡板罐60)中进行凝结处理，以及将所述第一液相引入至第二蒸馏塔40中进行减压蒸馏II，得到含有烷基蒽重组分的第二塔底产物和含有单烷基蒽的第二塔顶产物，控制所述减压蒸馏II的条件以使得所述第二塔顶产物中单烷基蒽的含量不小于99.0wt％；

将所述第二塔顶产物引入至冷凝器90中进行冷凝处理以分别得到第二气相和第二液相，并将部分所述第二液相回流至第二蒸馏塔40中，以及将剩余部分所述第二液相引入至单烷基蒽罐52(产品罐50)中进行气液分离，得到第三气相和单烷基蒽产品；以及

将所述第二气相引入至第二挡板罐62(挡板罐60)中进行凝结处理；

将所述第三气相引入至第三挡板罐63(挡板罐60)中进行凝结处理；

将所述第二塔底产物引入至烷基蒽重组分罐53(产品罐50)中进行气液分离，得到第四气相和烷基蒽重组分产品；将所述第四气相引入至第四挡板罐64(挡板罐60)中进行凝结处理。

在本发明的优选的具体实施方式下，与现有技术相比，本发明提供的方法能够在防止蒸馏管线被易凝结物质堵塞的同时，实现蒽烷基化反应产物的高效分离。

如前所述，本发明的第二方面提供了一种分离蒽烷基化反应产物的系统，该系统包括：

第一蒸馏塔30，该第一蒸馏塔30用于将含有蒽烷基化反应产物的料液在其中进行减压蒸馏I，得到第一塔底产物、含有蒽和蒽前化合物的第一馏出物；

第二蒸馏塔40，该第二蒸馏塔40与烷基蒽罐51保持流体连通，用于将来自所述烷基蒽罐51的第一液相在其中进行减压蒸馏II，得到含有烷基蒽重组分的第二塔底产物和含有单烷基蒽的第二塔顶产物；

挡板罐60，该挡板罐60包括与所述烷基蒽罐51保持流体连通的第一挡板罐61、与冷凝器90保持流体连通的第二挡板罐62、与单烷基蒽罐52保持流体连通的第三挡板罐63、与烷基蒽重组分罐53保持流体连通的第四挡板罐64；所述第一挡板罐61用于将来自所述烷基蒽罐51的第一气相在其中进行凝结处理，所述第二挡板罐62用于将来自所述冷凝器90的第二气相在其中进行凝结处理，所述第三挡板罐63用于将来自所述单烷基蒽罐52的第三气相在其中进行凝结处理，所述第四挡板罐64用于将来自所述烷基蒽重组分罐53的第四气相在其中进行凝结处理；

产品罐50，该产品罐50包括设置在所述第一蒸馏塔30与所述第二蒸馏塔40之间的管路上的烷基蒽罐51、通过冷凝器90与所述第二蒸馏塔40的塔顶相连的单烷基蒽罐52以及与所述第二蒸馏塔40的塔底相连的烷基蒽重组分罐53；以及

冷凝器90。

需要说明的是，本发明中的蒸馏塔可以采用本领域公知的各种蒸馏设备，示例性地，可以为筛板塔或填料塔，更优选填料塔。本发明中的蒸馏过程可以是间歇式的，也可以是连续式的。

发明人发现，将挡板罐安装在蒽和蒽类化合物容易发生凝结的位置，能够更好地防止蒸馏管线被易凝结物质堵塞。

以下将通过实例对本发明进行详细描述。在没有特别说明的情况下，以下实例均采用图1所示的工艺流程进行。

以下实例中，在没有特别说明的情况下使用的各种原料均为市售品。

以下实例中，产品质量分数(产品纯度)通过气相色谱峰面积计算得到；产品总收率根据以下公式计算得到：

实施例1

本实施例中，将含有蒽烷基化反应产物的料液引入至第一蒸馏塔中进行行蒸馏分离，得到含有烷基化溶剂的馏出物以及含有蒽和系列烷基蒽产物的塔底产物，蒸馏的条件包括：液相温度为275℃，气相温度为170℃，蒸馏压力为5KPa，塔顶回流比为0.5，全塔填料高度为1600mm。蒸馏溶剂的进料温度为200℃，蒸馏溶剂用量与所述料液中蒽的质量的比例为1.5：1。蒸馏溶剂的进料位置为填料顶层上端。

分离得到塔顶烷基蒽的质量分数为2.5％，得到塔底烷基蒽的质量分数为97.5％，烷基蒽产品总收率为94％。

将第一蒸馏塔的塔底产品引入至第二蒸馏塔中进行蒸馏分离，得到含有单烷基蒽的塔顶产品以及含有烷基蒽重组分的塔底产品，蒸馏的条件包括：液相温度为308℃，气相温度为209℃，蒸馏压力为1.5KPa，塔顶回流比为0.6，全塔填料高度为1700mm。

分离得到塔顶单烷基蒽的质量分数为96.2％，得到塔底单烷基蒽的质量分数为7.5％，单烷基蒽产品总收率为91％。

系统在连续运行168h后依然能够保持正常运转。

实施例2

本实施例采用与实施例1相似的方法进行，不同的是：第一蒸馏塔的塔顶回流比为0.6，第二蒸馏塔的塔顶回流比为0.9。

第一蒸馏塔分离得到塔顶烷基蒽的质量分数为2.4％，得到塔底烷基蒽的质量分数为98.1％，烷基蒽产品总收率为94％。

第二蒸馏塔分离得到塔顶单烷基蒽的质量分数为97.1％，得到塔底单烷基蒽的质量分数为6.9％，单烷基蒽产品总收率为91％。

系统在连续运行168h后依然能够保持正常运转。

实施例3

本实施例采用与实施例1相似的方法进行，不同的是：第一蒸馏塔的塔顶回流比为0.7，第二蒸馏塔的塔顶回流比为1.2。

第一蒸馏塔分离得到塔顶烷基蒽的质量分数为2.2％，得到塔底烷基蒽的质量分数为98.5％，烷基蒽产品总收率为94％。

第二蒸馏塔分离得到塔顶单烷基蒽的质量分数为97.8％，得到塔底单烷基蒽的质量分数为6.1％，单烷基蒽产品总收率为91％。

系统在连续运行168h后依然能够保持正常运转。

实施例4

本实施例采用与实施例1相似的方法进行，不同的是：第一蒸馏塔的塔顶回流比为0.8，第二蒸馏塔的塔顶回流比为1.5。

第一蒸馏塔分离得到塔顶烷基蒽的质量分数为2.0％，得到塔底烷基蒽的质量分数为98.9％，烷基蒽产品总收率为94％。

第二蒸馏塔分离得到塔顶单烷基蒽的质量分数为98.6％，得到塔底单烷基蒽的质量分数为5.2％，单烷基蒽产品总收率为91％。

系统在连续运行168h后依然能够保持正常运转。

实施例5

本实施例采用与实施例1相似的方法进行，不同的是：第一蒸馏塔的塔顶回流比为1，第二蒸馏塔的塔顶回流比为1.8。

第一蒸馏塔分离得到塔顶烷基蒽的质量分数为1.9％，得到塔底烷基蒽的质量分数为99.3％，烷基蒽产品总收率为94％。

第二蒸馏塔分离得到塔顶单烷基蒽的质量分数为99.1％，得到塔底单烷基蒽的质量分数为4.3％，单烷基蒽产品总收率为91％。

系统在连续运行168h后依然能够保持正常运转。

实施例6

本实施例采用与实施例1相似的方法进行，不同的是：第一蒸馏塔的塔顶回流比为0.1，第二蒸馏塔的塔顶回流比为0.15。

第一蒸馏塔分离得到塔顶烷基蒽的质量分数为4.9％，得到塔底烷基蒽的质量分数为95.8％，烷基蒽产品总收率为94％。

第二蒸馏塔分离得到塔顶单烷基蒽的质量分数为95.3％，得到塔底单烷基蒽的质量分数为6.4％，单烷基蒽产品总收率为91％。

系统在连续运行168h后依然能够保持正常运转。

对比例1

本对比例采用与实施例1相似的方法进行，不同的是：在分离蒽烷基化反应产物的系统中不安装挡板罐。从而，本对比例的工艺流程为：

将含有蒽烷基化反应产物的料液引入至第一蒸馏塔中进行蒸馏分离，再将得到的塔底产物直接引入至第二蒸馏塔中进行蒸馏分离。

结果，在系统运行过程中，系统压力逐渐升高，气相温度和液相温度都逐渐升高。系统在连续运行4h后管路发生严重堵塞，导致无法正常运转，基本不能收集到产品。

由上述结果可以看出，本发明提供的方法能够在防止蒸馏管线被易凝结物质堵塞的同时，实现蒽烷基化反应产物的高效分离。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种分离蒽烷基化反应产物的方法，其特征在于，该方法包括：

(1)在溶剂存在下，将含有蒽烷基化反应产物的料液引入至第一蒸馏塔(30)中进行减压蒸馏I，得到第一塔底产物、含有蒽和蒽前化合物的第一馏出物，控制所述减压蒸馏I的条件以使得所述第一馏出物中烷基蒽组分的含量不大于1.0wt％且所述第一塔底产物中烷基蒽组分的含量不小于99.0wt％，所述烷基蒽组分包括单烷基蒽和烷基蒽重组分；

(2)将所述第一塔底产物引入至烷基蒽罐(51)中进行气液分离，得到第一气相和第一液相；将所述第一气相引入至第一挡板罐(61)中进行凝结处理，以及将所述第一液相引入至第二蒸馏塔(40)中进行减压蒸馏II，得到含有烷基蒽重组分的第二塔底产物和含有单烷基蒽的第二塔顶产物，控制所述减压蒸馏II的条件以使得所述第二塔顶产物中单烷基蒽的含量不小于99.0wt％；

(3)将所述第二塔顶产物引入至冷凝器(90)中进行冷凝处理以分别得到第二气相和第二液相，并将部分所述第二液相回流至第二蒸馏塔(40)中，以及将剩余部分所述第二液相引入至单烷基蒽罐(52)中进行气液分离，得到第三气相和单烷基蒽产品；以及

将所述第二气相引入至第二挡板罐(62)中进行凝结处理；

将所述第三气相引入至第三挡板罐(63)中进行凝结处理；

将所述第二塔底产物引入至烷基蒽重组分罐(53)中进行气液分离，得到第四气相和烷基蒽重组分产品；将所述第四气相引入至第四挡板罐(64)中进行凝结处理；

其中，所述第一挡板罐(61)、所述第二挡板罐(62)、所述第三挡板罐(63)、所述第四挡板罐(64)的结构相同或不同，各自独立地包括：

罐体(10)，内设有流体分离腔(11)；以及

竖向挡板(20)，设置于所述流体分离腔(11)内以用于分离流体；

其中，所述罐体(10)的罐壁上设有从所述流体分离腔(11)的周向侧伸出的流体入口管段(12)、从所述流体分离腔(11)的顶部伸出的流体出口管段(13)以及从所述流体分离腔(11)的最低点伸出的排料口管段(14)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述减压蒸馏I的条件包括：液相温度为250-350℃，气相温度为120-250℃，蒸馏压力为1-10KPa，塔顶回流比为0.1-4；

优选地，所述减压蒸馏I的条件包括：液相温度为280-320℃，气相温度为150-220℃，蒸馏压力为3-8KPa，塔顶回流比为0.2-2。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述溶剂的进料温度为150-300℃，所述溶剂用量与所述料液中蒽的质量的比例为0.1-30：1；

优选地，所述溶剂的进料温度为180-280℃，所述溶剂用量与所述料液中蒽的质量的比例为1-15：1。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述减压蒸馏II的条件包括：液相温度为250-400℃，气相温度为150-300℃，蒸馏压力为0.5-2KPa，塔顶回流比为0.1-4；

优选地，所述减压蒸馏II的条件包括：液相温度为300-350℃，气相温度为180-250℃，蒸馏压力为0.7-1.5KPa，塔顶回流比为0.2-2。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述溶剂的沸点为200-340℃；

优选地，所述溶剂选自烷烃、卤代烃、芳香烃、醇、酮、酯、醚中的至少一种，所述烷烃选自C₁₂-C₁₉的直链烷烃和/或支链烷烃中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述烷烃选自C₁₂-C₁₇的直链烷烃和/或支链烷烃中的至少一种；

优选地，所述卤代烃选自三氯苯、四氯苯、三溴苯、四溴苯、氯代C₁₀-C₁₈烷和溴代C₁₀-C₁₈烷中的至少一种。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述芳香烃为苯的烷基取代物，取代烷基的总碳数为4-12；

优选地，所述芳香烃选自丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、三乙基苯、四乙基苯、二丙基苯、三丙基苯、二丁基苯和二戊基苯中的至少一种。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述芳香烃为烷烃的苯基取代物；

优选地，所述芳香烃选自二苯甲烷及其烷基取代物、二苯乙烷及其烷基取代物中的至少一种；

更优选地，所述芳香烃选自二苯甲烷、甲基二苯甲烷、1,2-二苯乙烷中的至少一种。

9.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述芳香烃为萘和/或萘的烷基取代物，取代烷基的总碳数为1-4；

优选地，所述芳香烃选自萘、甲基萘、二甲基萘、乙基萘、二乙基萘、丙基萘、甲基乙基萘和丁基萘中的至少一种。

10.根据权利要求5-9中任意一项所述的方法，其中，所述醇选自苯甲醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇中的至少一种；

优选地，所述酮选自1,1,3-三甲基环己烯酮、N-甲基吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的至少一种；

优选地，所述酯选自二甲酸酯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇碳酸酯、丙二醇碳酸酯和磷酸三辛酯中的至少一种；

优选地，所述醚选自乙二醇单苯醚、二乙二醇单丁醚、二苯醚和环丁砜中的至少一种。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其中，所述第一挡板罐(61)、所述第二挡板罐(62)、所述第三挡板罐(63)、所述第四挡板罐(64)各自独立地包括多个所述竖向挡板(20)，多个所述竖向挡板(20)依次交替间隔连接在所述罐体(10)的竖向两端并形成迂回延伸的流体通道(111)，所述流体出口管段(13)位于所述流体通道(111)的末端。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述罐体(10)包括沿竖向布置的圆柱体段(15)以及缩口段(16)，所述缩口段(16)的口径由上而下递减，所述排料口管段(14)位于所述缩口段(16)的最低点；

优选地，所述缩口段(16)呈半球体状或圆锥体状。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述圆柱体段(15)的高度为100-500mm，所述圆柱体段(15)的半径为50-300mm；

优选地，所述圆柱体段(15)的高度为150-300mm，所述圆柱体段(15)的半径为100-200mm。

14.根据权利要求1-13中任意一项所述的方法，其中，所述竖向挡板(20)的数量为1-10块，优选为2-5块。

15.根据权利要求1-14中任意一项所述的方法，其中，形成所述第一挡板罐(61)、所述第二挡板罐(62)、所述第三挡板罐(63)、所述第四挡板罐(64)的材料各自独立地选自不锈钢、有机玻璃和聚酯树脂中的至少一种；

优选地，所述不锈钢选自铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢和马氏体不锈钢中的至少一种。

16.根据权利要求1-15中任意一项所述的方法，其中，在所述第一挡板罐(61)、所述第二挡板罐(62)、所述第三挡板罐(63)、所述第四挡板罐(64)中，各自独立地，气相自所述流体入口管段(12)进入所述罐体(10)中，通过所述流体分离腔(11)进行凝结和分离，自所述排料口管段(14)得到蒽和蒽的同系物。

17.一种分离蒽烷基化反应产物的系统，其特征在于，该系统包括：

第一蒸馏塔(30)，该第一蒸馏塔(30)用于将含有蒽烷基化反应产物的料液在其中进行减压蒸馏I，得到第一塔底产物、含有蒽和蒽前化合物的第一馏出物；

第二蒸馏塔(40)，该第二蒸馏塔(40)与烷基蒽罐(51)保持流体连通，用于将来自所述烷基蒽罐(51)的第一液相在其中进行减压蒸馏II，得到含有烷基蒽重组分的第二塔底产物和含有单烷基蒽的第二塔顶产物；

挡板罐(60)，该挡板罐(60)包括与所述烷基蒽罐(51)保持流体连通的第一挡板罐(61)、与冷凝器(90)保持流体连通的第二挡板罐(62)、与单烷基蒽罐(52)保持流体连通的第三挡板罐(63)、与烷基蒽重组分罐(53)保持流体连通的第四挡板罐(64)；所述第一挡板罐(61)用于将来自所述烷基蒽罐(51)的第一气相在其中进行凝结处理，所述第二挡板罐(62)用于将来自所述冷凝器(90)的第二气相在其中进行凝结处理，所述第三挡板罐(63)用于将来自所述单烷基蒽罐(52)的第三气相在其中进行凝结处理，所述第四挡板罐(64)用于将来自所述烷基蒽重组分罐(53)的第四气相在其中进行凝结处理；

产品罐(50)，该产品罐(50)包括设置在所述第一蒸馏塔(30)与所述第二蒸馏塔(40)之间的管路上的烷基蒽罐(51)、通过冷凝器(90)与所述第二蒸馏塔(40)的塔顶相连的单烷基蒽罐(52)以及与所述第二蒸馏塔(40)的塔底相连的烷基蒽重组分罐(53)；以及

冷凝器(90)。

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