專利名稱：一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法
技術領域：
本發明涉及一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法，屬于煤焦油化工技術領域。
背景技術：
煤焦油是煉焦工業煤熱解生成的粗煤 氣中的產物之一，主要由多環芳香族化合物組成，烷基芳烴含量較少，高沸點組分較多，熱穩定性好。包含的化合物已被鑒定的達500余種，約占煤焦油總量的55%。從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劑洗滌法(郭朋輝，郝娟娟.煤焦油中蒽、菲、咔唑分離技術進展[J].河北化工，2008，31 (11) 17-20.)和蒸餾與結晶相結合(朱富斌，陳光明.從蒽油中提取精蒽和精咔唑的新工藝[J].燃料與化工，2003，34 (6) :321-323.)的精制法兩大類；目前國內生產精蒽和咔唑均采用溶劑洗滌法，盡管所用溶劑有所不同，但其原理基本相同，只能從粗蒽中回收蒽，咔唑等則隨殘油排出，還存在產品收率低和溶劑使用量大等環境污染問題。溶劑法一般需要兩種溶劑，且存在易燃、易爆和揮發性大等問題，有的溶劑還有毒性，給安全生產和環境保護帶來一定困難。即使對于目前使用的蒸餾與結晶相結合的精制法，雖能從粗蒽中提取蒽和咔唑兩種產品，但仍存在產品收率低和環境污染嚴重等缺點。對于蒸餾-結晶法，結晶是該工藝的關鍵步驟，而實現這一步驟的核心設備是結晶箱，生產出的產品的質量對設備要求較高。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法，包括如下步驟步驟一、脫水處理后的煤焦油常壓蒸餾，切取300 360°C之間的餾分；步驟二、將步驟一切取到的餾分冷卻至室溫，再于0 10°C靜置結晶，得到蒽咔混合物；步驟三、向步驟二得到的蒽咔混合物中加入溶劑與蒽咔混合物等質量的鉀鹽，一起裝入接有分水器的反應器中，攪拌并加熱，加熱回流分水，至幾乎無水分出為止。停止加熱和攪拌，冷卻至室溫，過濾，得到的濾液為粗蒽溶液，濾餅為咔唑鹽；步驟四、將步驟三得到的粗蒽溶液常壓蒸餾，至幾乎無液體蒸出為止。得到的未蒸出的固體為半精蒽，蒸出的液體為溶劑可循環使用；步驟五、將步驟四得到的半精蒽重結晶得到精蒽，其中，重結晶的溶劑為二甲苯、氯苯、乙醇、乙醚中的一種，溶劑和固體的質量比為8 15 I。步驟三中所述的溶劑為二甲苯、乙醇、乙醚、氯苯中的一種或其中任意兩種以上的混合溶液，溶劑質量為恩咔混合物質量的2 9倍；所述的鉀鹽為氫氧化鉀、碳酸鉀和碳酸氫鉀中的任意一種。
有益效果I、本發明的一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法，將溶劑與結晶法相結合，制備精蒽的同時也可以得到咔唑，產品收率從蒸餾結晶法的大于70%提高到了大于95%，濾液可循環使用，溶劑使用量少，排出的廢水量減少，對環境的污染也相應的減少了。2、本發明的一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法，過濾得到的咔唑鉀鹽經水解，產物用水反復洗滌至PH= 7，濾餅烘干可得到精咔唑。在提取半精蒽的同時也提取了咔唑，提高了煤焦油的經濟價值。3、本發明的一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法，一次重結晶得到的精蒽其純度就能到99. 5%以上，避免多次重回結晶造成精蒽損失過多。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明的內容作進一步說明。 實施例I步驟一、脫水處理后的煤焦油常壓蒸餾，切取300 360°C之間的餾分；步驟二、將步驟一切取到的餾分冷卻至室溫，于10°C靜置結晶5h，得到蒽咔混合物；步驟三、取步驟二得到的蒽咔混合物IOOg加入200g 二甲苯溶液與IOOg的氫氧化鉀，一起裝入接有分水器的反應器中，攪拌并加熱，加熱回流分水，至幾乎無水分出為止。停止加熱和攪拌，冷卻至室溫，過濾，得到的350g濾液為粗蒽溶液，濾餅為咔唑鉀；咔唑鉀鹽經水解，產物用水反復洗滌至PH = 7，濾餅烘干可得到30g精咔唑；步驟四、將步驟三得到的粗蒽溶液常壓蒸餾，至幾乎無液體蒸出為止。得到的未蒸出的固體55g為半精蒽，蒸出的液體為溶劑可循環使用；步驟五、將步驟四得到的半精蒽與500g 二甲苯混合加熱回流重結晶得到38g精蒽；經氣相色譜測試精蒽的純度為99. 8%。實施例2步驟一、脫水處理后的煤焦油常壓蒸餾，切取300 360°C之間的餾分；步驟二、將步驟一切取到的餾分冷卻至室溫，于0°C靜置結晶lh，得到蒽咔混合物；步驟三、取步驟二得到的蒽咔混合物IOOg加入900g乙醇與IOOg的碳酸鉀，一起裝入接有分水器的反應器中，攪拌并加熱，加熱回流分水，至幾乎無水分出為止。停止加熱和攪拌，冷卻至室溫，過濾，得到的550g濾液為粗蒽溶液，濾餅為咔唑鉀；咔唑鉀鹽經水解，產物用水反復洗滌至PH = 7，濾餅烘干可得到33g精咔唑；步驟四、將步驟三得到的粗蒽溶液常壓蒸餾，至幾乎無液體蒸出為止。得到的未蒸出的固體48g為半精蒽，蒸出的液體為溶劑可循環使用；步驟五、將步驟四得到的半精蒽與750g乙醇混合加熱回流重結晶得到35g精蒽；經氣相色譜測試精蒽的純度為99. 5%。實施例3步驟一、脫水處理后的煤焦油常壓蒸餾，切取300 360°C之間的餾分；步驟二、將步驟一切取到的餾分冷卻至室溫，于5°C靜置結晶3h，得到蒽咔混合物；步驟三、取步驟二得到的蒽咔混合物IOOg加入500g乙醚與IOOg的碳酸氫鉀，一起裝入接有分水器的反應器中，攪拌并加熱，加熱回流分水，至幾乎無水分出為止。停止加熱和攪拌，冷卻至室溫，過濾，得到的420g濾液為粗蒽溶液，濾餅為咔唑鉀；咔唑鉀鹽經水解，產物用水反復洗滌至PH = 7，濾餅烘干可得到28g精咔唑；
步驟四、將步驟三得到的粗蒽溶液常壓蒸餾，至幾乎無液體蒸出為止。得到的未蒸出的固體58g為半精蒽，蒸出的液體為溶劑可循環使用；步驟五、將步驟四得到的半精蒽與550g氯苯混合加熱回流重結晶得到40g精蒽；經氣相色譜測試精蒽的純度為99. 7%。實施例4步驟一、脫水處理后的煤焦油常壓蒸餾，切取300 360°C之間的餾分；步驟二、將步驟一切取到的餾分冷卻至室溫，于2°C靜置結晶5h，得到蒽咔混合物；步驟三、取步驟二得到的蒽咔混合物IOOg加入300g氯苯溶液與IOOg的氫氧化鉀，一起裝入接有分水器的反應器中，攪拌并加熱，加熱回流分水，至幾乎無水分出為止。停止加熱和攪拌，冷卻至室溫，過濾，得到的450g濾液為粗蒽溶液，濾餅為咔唑鉀；咔唑鉀鹽經水解，產物用水反復洗滌至PH = 7，濾餅烘干可得到35g精咔唑；步驟四、將步驟三得到的粗蒽溶液常壓蒸餾，至幾乎無液體蒸出為止。得到的未蒸出的固體59g為半精蒽，蒸出的液體為溶劑可循環使用；步驟五、將步驟四得到的半精蒽與820g乙醚混合加熱回流重結晶得到48g精蒽；經氣相色譜測試精蒽的純度為99. 5%。實施例5步驟一、脫水處理后的煤焦油常壓蒸餾，切取300 360°C之間的餾分；步驟二、將步驟一切取到的餾分冷卻至室溫，于8°C靜置結晶5h，得到蒽咔混合物；步驟三、取步驟二得到的蒽咔混合物IOOg加入700g 二甲苯溶液與IOOg的氫氧化鉀，一起裝入接有分水器的反應器中，攪拌并加熱，加熱回流分水，至幾乎無水分出為止。停止加熱和攪拌，冷卻至室溫，過濾，得到的810g濾液為粗蒽溶液，濾餅為咔唑鉀；咔唑鉀鹽經水解，產物用水反復洗滌至PH = 7，濾餅烘干可得到28g精咔唑；步驟四、將步驟三得到的粗蒽溶液常壓蒸餾，至幾乎無液體蒸出為止。得到的未蒸出的固體50g為半精蒽，蒸出的液體為溶劑可循環使用；步驟五、將步驟四得到的半精蒽與500g乙醇混合加熱回流重結晶得到36g精蒽；經氣相色譜測試精蒽的純度為99. 6%。
權利要求
1.一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一、脫水處理后的煤焦油常壓蒸餾，切取300 360°C之間的餾分； 步驟二、將步驟一切取到的餾分冷卻至室溫，再于0 10°C靜置結晶，得到蒽咔混合物； 步驟三、向步驟二得到的蒽咔混合物中加入溶劑與蒽咔混合物等質量的鉀鹽，一起裝入接有分水器的反應器中，攪拌并加熱，加熱回流分水，至幾乎無水分出為止。停止加熱和攪拌，冷卻至室溫，過濾，得到的濾液為粗蒽溶液，濾餅為咔唑鹽； 步驟四、將步驟三得到的粗蒽溶液常壓蒸餾，至幾乎無液體蒸出為止。得到的未蒸出的固體為半精蒽，蒸出的液體為溶劑可循環使用； 步驟五、將步驟四得到的半精蒽重結晶得到精蒽，其中，重結晶的溶劑為二甲苯、氯苯、乙醇、乙醚中的一種，溶劑和固體的質量比為8 15 I。
2.如權利要求I所述的一種種煤焦油為原料制備精蒽的方法，其特征在于步驟三中所述的溶劑為二甲苯、乙醇、乙醚、氯苯中的一種或其中任意兩種以上的混合溶液，溶劑質量為恩咔混合物質量的2 9倍；所述的鉀鹽為氫氧化鉀、碳酸鉀和碳酸氫鉀中的任意一種。
全文摘要
本發明涉及一種以煤焦油為原料制備精蒽的方法，屬于煤焦油化工技術領域。本發明將脫水處理的煤焦油常壓蒸餾，切取300～360℃之間的餾分，冷凍結晶得到蒽咔混合物，再化學分離得到半精蒽，在升華重結晶得到精蒽。本發明將溶劑與結晶法相結合，制備精蒽的同時也可以得到咔唑，溶劑使用量少，產品收率高，濾液可循環使用，對環境的污染小。
文檔編號C07C15/28GK102746103SQ20121024173
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者韓釗武 申請人:韓釗武