CN1268596C - 精馏提纯甲萘酚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种精馏提纯甲萘酚的方法。本发明的实施方法是：抽真空，加热精馏装置，然后先将粗甲萘酚通过再沸器进入精馏塔中并全回流一段时间，再根据粗甲萘酚中甲萘酚含量的不同从不同进料口输送至精馏塔中，控制一定的回流比，并根据所测得的含量符合要求的甲萘酚和乙萘酚成品输送至甲萘酚贮槽和乙萘酚贮槽中。本方法采用连续化工业生产，降低了运行成本，对原料的含量也没有特殊的要求，并且所得甲萘酚和乙萘酚的纯度很高。本方法采用了高真空度精馏法，基本消除了物料的焦化现象，而且使甲萘酚和乙萘酚的得率均较高；不但降低了成本，基本上无废弃物，还有利于环境保护。本方法还纠正了甲萘酚和乙萘酚存在共沸点的这个技术偏见。
Description
技术领域
本发明涉及一种提纯甲萘酚的方法，特别是一种采用精馏提纯甲萘酚的方法。
背景技术
甲萘酚是一种基础精细化工原料，广泛地应用于农药制造和有机合成。甲萘酚的主要生产方法有磺化法、水解法、四氢萘法，国内一般采用甲萘胺水解法。原料甲萘胺中含有4.5％的乙萘胺也同时水解成乙萘酚，这种混合萘酚必须经过有效的分离、得到纯度高的甲萘酚才能满足农药和精细化工产品制造的需要。
传统的蒸馏方法分离效率低，在甲萘酚产品中含有4.5％的乙萘酚不能通过蒸馏方法分离出去。作为其改进，中国专利申请92108433.1公开了一种利用结晶法提纯甲萘酚的工艺，这种提纯方法可以把甲萘酚的含量提高到99.5％，结晶法的主要缺点是操作繁琐、生产能力低、能耗高、成本高以及有一定的废物污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种收率高、能耗低、基本无废物排放、适宜于工业生产的精馏提纯甲萘酚的方法。
本发明的技术方案，具有以下步骤：①开动真空机组，将精馏塔的塔釜抽至一定的真空度并保持恒定，同时启动热油加热系统对再沸器夹套中的加热介质进行加热；②打开原料进料泵和底部进料阀门，将原料箱中的粗甲萘酚按常规加入量输送至再沸器以及精馏塔的塔釜中，然后关闭原料进料泵和底部进料阀门，停止进料；③继续提高加热介质温度使再沸器中的物料开始蒸发并进入精馏塔的塔釜中，待物料蒸气逐渐充满全塔后，开动塔顶冷凝器的软水循环泵，而使物料开始回流，并全回流至塔顶甲萘酚含量符合成品要求；④将原料箱中的粗甲萘酚根据甲萘酚的含量的不同而从不同高度的侧线进料口持续加入精馏塔中；根据粗甲萘酚原料中甲萘酚的含量的不同而控制一定的回流比，也就是控制回流流量计中所显示的甲萘酚的回流流量，使之符合所设定的物料回流比；同时打开塔顶出料阀门，将含量符合要求的甲萘酚成品输送至甲萘酚贮槽中；粗甲萘酚加入精馏塔的流量与回流比相对应；⑤保持所设定的回流比运行至釜底乙萘酚的含量符合要求后，打开塔底出料阀门，启动塔底出料泵以及打开乙萘酚贮槽阀门，将塔釜底部的乙萘酚输送至乙萘酚贮槽中，得到所需的乙萘酚成品。
本方法为连续精馏提纯甲萘酚的方法，步骤⑤中在将塔釜底部的乙萘酚输送至乙萘酚贮槽时，是按常规出料量出料；本方法还具有步骤⑥，该步骤继续按设定的回流比运行重复步骤④，在当塔釜底部的乙萘酚达到可出料的重量且含量符合要求时，则按常规出料量出料，如此反复。
上述步骤①中精馏塔的塔釜真空度为740至756mmHg。精馏塔的塔高为40至45米；理论塔板数100至120块。精馏塔的塔径为0.8至1.5米；填料为700型碳钢填料或者700型不锈钢填料；分布器为7段，各段分布器下面设有相应段的填料，分布器的段高为300至500毫米，相邻段的填料与下一段的分布器之间有一段人孔或手孔空间，最上一段分布器距塔釜顶部具有3至5米的空间，最下一段填料距塔釜底部具有5至7米的空间；精馏塔的侧线进料口有3个，它们是上进料口、中进料口和下进料口；上进料口设置在第二段分布器处，中进料口设置在第三段分布器处，下进料口设置在第四段分布器处。步骤③中，精馏塔中的物料开始回流后全回流的时间为1至2.5小时。步骤④中，当粗甲萘酚原料中甲萘酚含量范围为65％到96％，相对应的回流比为1∶18至1∶8；当粗甲萘酚原料中甲萘酚含量范围为80％至95.5％，相对应的回流比为1∶13至1∶8；当原料中甲萘酚与乙萘酚的比例为96∶4时，相对应的回流比为1∶8至1∶10。当原料中甲萘酚与乙萘酚的比例为80∶20时，相对应的回流比为1∶11至1∶13。当原料中甲萘酚与乙萘酚的比例为65∶35时，相对应的回流比为1∶14至1∶18。步骤④中，精馏塔的进料流量为每小时400升至每小时220升，精馏塔的出料流量为每小时350升至每小时140升。步骤④中，甲萘酚成品中甲萘酚的含量为99.9％至99.99％；步骤⑤中，乙萘酚成品中乙萘酚的含量为99％至99.2％。
本发明具有积极的效果：(1)以往认为甲萘酚和乙萘酚在蒸馏使会发生共沸现象，不能得到高纯度的甲萘酚，本发明则证明甲萘酚和乙萘酚不存在共沸点，纠正了这个技术偏见。(2)本发明中的高塔减压精馏工艺是连续化生产、运行成本低，适宜于规模生产；对原料的含量没有特殊的要求，而主产品甲萘酚的纯度可达99.9％以上，塔底副产品乙萘酚的纯度也可达到99.2％。(3)本发明由于采用了高真空度精馏方法，降低了精馏温度，从而基本消除了物料的焦化现象，而使甲萘酚和乙萘酚的得率均较高；不但降低了成本，基本上无废弃物，有利于环境保护。
本发明的优良效果可由下表看出：
| 比较项目 | 本发明 | 结晶法 |
| 运行成本(元/吨) | 1000 | 2200 |
| 设备投资(万元) | 350 | 300 |
| 收率(％) | 91 | 83 |
| 产品纯度(％) | 99.9 | 99.5 |
| 副产物收益(元/吨) | 1000 | 无 |
附图说明
图1为本发明精馏系统装置的示意图。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本发明的精馏系统的装置具有原料箱1、原料进料泵2、再沸器3、精馏塔4、塔顶冷凝器5、回流流量计6、甲萘酚贮槽7、塔底出料泵8、乙萘酚贮槽9和真空机组。本发明的精馏系统的装置还具有底部进料阀门10、下进料阀门11、中进料阀门12、上进料阀门13、塔顶出料阀门14、塔底出料阀门15和乙萘酚贮槽阀门16。精馏塔4的塔高为45米，理论塔板数为120块，精馏塔4的塔径为1米；填料为700型不锈钢填料；分布器为7段，各段填料设置在相应段分布器下面，且上一段的填料与相邻的下一段的分布器之间有0.5米高度的人孔空间，每段分布器的段高为500毫米；各段分布器下面的填料高度均约为4米。其中塔顶和最上一段分布器之间的距离为4米，上进料阀门13处的上进料口在第二段分布器处，中进料阀门12处的中进料口在第三段分布器处，而下进料阀门11处的进料口在第四段分布器处；回流流量计6的进口在最上一段分布器处，再沸器3的进口在最下一段填料的填料支撑板的下方，最下一段填料的填料支撑板至塔釜底部有一段高度为6米的空间。
本实施例的方法具有以下步骤：①开动真空机组，将精馏塔4的塔釜的真空度抽至756mmHg，同时启动热油加热系统对再沸器3夹套中的加热介质进行加热，将加热介质温度升至150℃。②开动原料进料泵2和底部进料阀门10将甲萘酚含量为96％的液态粗甲萘酚(乙萘酚含量为4％)约2.4吨输送至再沸器3以及精馏塔4的塔釜中，再沸器3中粗甲萘酚的加入量略多于再沸器容量的一半，然后关闭原料进料泵2和底部进料阀门10，停止进料。③继续提高加热介质温度至250℃，使再沸器3中的物料开始蒸发并进入精馏塔4的塔釜中，待物料蒸气逐渐充满全塔后，开动塔顶冷凝器5的软水循环泵而使物料开始回流。此时塔釜料温约200℃、塔顶温度约160℃，全回流1小时，使塔顶甲萘酚含量符合成品要求。④开动原料进料泵2并开启塔上上进料阀门13，以每小时220升流量继续进料，同时缓慢打开塔顶出料阀门14，控制出料流量约每小时160升(回流比约1∶8)，每小时取样分析一次，得到含量为99.9％的甲萘酚成品，将甲萘酚成品输送至甲萘酚贮槽7中。⑤保持上述回流比运行约24小时左右，通过对塔底出料阀门15的控制，每小时进行一次塔釜4底部物料中乙萘酚含量的分析，直到乙萘酚的含量等于或大于99.2％时视为符合含量要求，运行完毕后则打开塔底出料阀门15、启动塔底出料泵8以及打开乙萘酚储槽阀门16，将塔底符合含量要求的乙萘酚成品中的约42.5％输送至乙萘酚贮槽9。⑥按设定的回流比重复步骤④，在当塔釜底部的乙萘酚达到可出料的重量且含量符合要求时，则按常规出料量出料(使再沸器中的粗甲萘酚的体积不低于再沸器总容量的1/2)，如此反复。
(实施例2)
见图1，本发明的精馏系统的装置的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：精馏塔4的塔高为43米，理论塔板数为110块，精馏塔4的塔径为1米；填料为700型碳钢填料，7段分布器每段的段高为400毫米，塔顶和最上一段分布器之间的距离为3.5米，最下一段填料的填料支撑板至塔釜底部有一段高度为5.5米的空间。
本实施例的方法具有以下步骤：①开动真空机组，将精馏塔4的塔釜的真空度抽至750mmHg，同时启动热油加热系统对再沸器3夹套中的加热介质进行加热，将加热介质温度升至150℃。②开动原料进料泵2和底部进料阀门10将甲萘酚含量为80％的液态粗甲萘酚(乙萘酚含量为20％)约2吨输送至再沸器3以及精馏塔4的塔釜中，再沸器3中粗甲萘酚的加入量略多于再沸器容量的一半，然后关闭原料进料泵2和底部进料阀门10，停止进料。③继续提高加热介质温度至250℃，使再沸器3中的物料开始蒸发并进入精馏塔4的塔釜中，待物料蒸气逐渐充满全塔后，开动塔顶冷凝器5的软水循环泵而使物料开始回流。此时塔釜料温约200℃，、塔顶温度约160℃，全回流1.5小时，使塔顶甲萘酚含量符合成品要求。④开动原料进料泵2并开启塔上中进料阀门12，以每小时300升流量继续进料，同时缓慢打开塔顶出料阀门14，控制出料流量约每小时245升(回流比约1∶12)，每小时取样分析一次，得到含量为99.9％的甲萘酚成品，将甲萘酚成品输送至甲萘酚贮槽7中。⑤保持上述回流比运行约20小时左右，通过对塔底出料阀门15的控制，每小时进行一次塔釜4底部物料中乙萘酚含量的分析，直到乙萘酚的含量等于或大于99.1％时视为符合含量要求，运行完毕后则打开塔底出料阀门15、启动塔底出料泵8以及打开乙萘酚储槽阀门16，将塔底符合含量要求的乙萘酚成品中的约40％输送至乙萘酚贮槽9。⑥按设定的回流比重复步骤④，在当塔釜底部的乙萘酚达到可出料的重量且含量符合要求时，则按常规出料量出料(使再沸器中的粗甲萘酚的体积不低于再沸器总容量的1/2)，如此反复。
(实施例3)
见图1，本发明的精馏系统的装置的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：精馏塔4的塔高为40米，理论塔板数为100块，精馏塔4的塔径为0.8米，7段分布器每段的段高为300毫米，各段分布器下面的填料高度为3.8米，塔顶和最上一段分布器之间的距离为3米，最下一段填料的填料支撑板至塔釜底部有一段高度为5米的空间。
本实施例的方法具有以下步骤：①开动真空机组，将精馏塔4的塔釜的真空度抽至740mmHg，同时启动热油加热系统对再沸器3夹套中的加热介质进行加热，将加热介质温度升至150℃。②开动原料进料泵2和底部进料阀门10将甲萘酚含量为65％的液态粗甲萘酚(乙萘酚含量为35％)约2吨输送至再沸器3以及精馏塔4的塔釜中，再沸器3中粗甲萘酚的加入量略多于再沸器容量的一半，然后关闭原料进料泵2和底部进料阀门10，停止进料。③继续提高加热介质温度至250℃，使再沸器3中的物料开始蒸发并进入精馏塔4的塔釜中，待物料蒸气逐渐充满全塔后，开动塔顶冷凝器5的软水循环泵而使物料开始回流。此时塔釜料温约200℃、塔顶温度约160℃，全回流2.5小时，使塔顶甲萘酚含量符合成品要求。④开动原料进料泵2并开启塔上下进料阀门11，以每小时370升流量继续进料，同时缓慢打开塔顶出料阀门14，控制出料流量约每小时325升(回流比约1∶16)，每小时取样分析一次，得到含量为99.9％的甲萘酚成品，将甲萘酚成品输送至甲萘酚贮槽7中。⑤保持上述回流比运行约16小时左右，通过对塔底出料阀门15的控制，每小时进行一次塔釜4底部物料中乙萘酚含量的分析，直到乙萘酚的含量等于或大于99％时视为符合含量要求，运行完毕后则打开塔底出料阀门15、启动塔底出料泵8以及打开乙萘酚储槽阀门16，将塔底符合含量要求的乙萘酚成品中的约30％输送至乙萘酚贮槽9。⑥按设定的回流比重复步骤④，在当塔釜底部的乙萘酚达到可出料的重量且含量符合要求时，则按常规出料量出料(使再沸器中的粗甲萘酚的体积不低于再沸器总容量的1/2)，如此反复。
Claims (10)
1、一种精馏提纯甲萘酚的方法，具有以下步骤：①开动真空机组，将精馏塔(4)的塔釜抽至一定的真空度并保持恒定，同时启动热油加热系统对再沸器(3)夹套中的加热介质进行加热；②打开原料进料泵(2)和底部进料阀门(10)，将原料箱(1)中的粗甲萘酚按常规加入量输送至再沸器(3)以及精馏塔(4)的塔釜中，然后关闭原料进料泵(2)和底部进料阀门(10)，停止进料；③继续提高加热介质温度使再沸器(3)中的物料开始蒸发并进入精馏塔(4)的塔釜中，待物料蒸气逐渐充满全塔后，开动塔顶冷凝器(5)的软水循环泵，而使物料开始回流，并全回流至塔顶甲萘酚含量符合成品要求；④将原料箱(1)中的粗甲萘酚根据甲萘酚的含量的不同而从不同高度的侧线进料口持续加入精馏塔(4)中；根据粗甲萘酚原料中甲萘酚的含量的不同而控制一定的回流比，也就是控制回流流量计(6)中所显示的甲萘酚的回流流量，使之符合所设定的物料回流比；同时打开塔顶出料阀门(14)，将含量符合要求的甲萘酚成品输送至甲萘酚贮槽(7)中；粗甲萘酚加入精馏塔(4)的流量与回流比相对应；⑤保持所设定的回流比运行至釜底乙萘酚的含量符合要求后，打开塔底出料阀门(15)，启动塔底出料泵(8)以及打开乙萘酚贮槽阀门(16)，将塔釜底部的乙萘酚输送至乙萘酚贮槽(9)中，得到所需的乙萘酚成品。
2、根据权利要求1所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：本方法为连续精馏提纯甲萘酚的方法，步骤⑤中在将塔釜底部的乙萘酚输送至乙萘酚贮槽(9)时，是按常规出料量出料；本方法还具有步骤⑥，该步骤继续按设定的回流比运行重复步骤④，在当塔釜底部的乙萘酚达到可出料的重量且含量符合要求时，则按常规出料量出料，如此反复。
3、根据权利要求1所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：步骤①中精馏塔(4)的塔釜真空度为740至756mmHg。
4、根据权利要求1所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：精馏塔(4)的塔高为40至45米；理论塔板数100至120块。
5、根据权利要求1所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：精馏塔(4)的塔径为0.8至1.5米；填料为700型碳钢填料或者700型不锈钢填料；分布器为7段，各段分布器下面设有相应段的填料，分布器的段高为300至500毫米，相邻段的填料与下一段的分布器之间有一段人孔或手孔空间，最上一段分布器距塔釜顶部具有3至5米的空间，最下一段填料距塔釜底部具有5至7米的空间；精馏塔(4)的侧线进料口有3个，它们是上进料口、中进料口和下进料口；上进料口设置在第二段分布器处，中进料口设置在第三段分布器处，下进料口设置在第四段分布器处。
6、根据权利要求1至5之一所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：步骤④中，当粗甲萘酚原料中甲萘酚含量范围为65％到96％，相对应的回流比为1∶18至1∶8。
7、根据权利要求6所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：步骤④中，当粗甲萘酚原料中甲萘酚含量范围为80％至95.5％，相对应的回流比为1∶13至1∶8。
8、根据权利要求1至5之一所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：步骤③中，精馏塔(4)中的物料开始回流后全回流的时间为1至2.5小时。
9、根据权利要求1至5之一所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：步骤④中，精馏塔(4)的进料流量为每小时400升至每小时220升，精馏塔(4)的出料流量为每小时350升至每小时140升。
10、根据权利要求1至5之一所述的精馏提纯甲萘酚的方法，其特征在于：步骤④中，甲萘酚成品中甲萘酚的含量为99.9％至99.99％；步骤⑤中，乙萘酚成品中乙萘酚的含量为99％至99.2％。
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