專利名稱：一種高品質(zhì)咔唑和蒽的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高品質(zhì)咔唑、蒽的生產(chǎn)新工藝。
背景技術(shù)：
咔唑是重要的染料、顏料中間體，可合成海昌藍(lán)、復(fù)寫紙用染料等，精咔唑是生產(chǎn)
稱為紫色染料之王的永固紫RL的基礎(chǔ)原料。此外，咔唑還可作為合成樹脂、貴金屬礦 石浮選劑、減水劑、潤滑油和導(dǎo)熱油的穩(wěn)定劑、表面活性劑、熒光增塑劑等的原料。21 世紀(jì)，咔唑在導(dǎo)光導(dǎo)電特種高科技材料及生物活性物質(zhì)(殺蟲劑的穩(wěn)定劑、植物生長素、 消炎藥、治療心臟病等藥物)等方面的應(yīng)用則更加引人注目。
蒽的最主要的用途是經(jīng)過氧化得到蒽醌(C"H802)。蒽醌經(jīng)過磺化、氯化、硝化可得 蒽醌系酸性染料、媒染染料、還原染料等廣泛的染料中間體，蒽醌還可用于造紙行業(yè)做 蒸煮助劑及脫硫劑ADA的原料。除氧化制蒽醌外，還作為高分子合成單體、潤滑劑、 乳化劑和耐高溫樹脂合成工業(yè)的原料等。
目前工業(yè)生產(chǎn)精制蒽、咔唑主要通過溶劑洗滌法。
溶劑洗滌法以粗蒽為原料進(jìn)行加工，主要工藝過程如下使用苯類溶劑從粗蒽中分 離菲、芴等雜質(zhì)，富集蒽、咔唑并完成第一母液再生循環(huán)；使用吡啶類溶劑萃取提出咔 唑。經(jīng)兩種溶劑萃取后的萃余相即為精制的蒽，再經(jīng)離心干燥得含蒽90%以上精蒽固體 產(chǎn)品；批啶類溶劑萃取的咔唑產(chǎn)品，主要雜質(zhì)為菲，進(jìn)一步用苯類溶劑洗漆數(shù)次，精制后 的咔唑產(chǎn)品經(jīng)離心干燥可得含咔唑90%以上固體產(chǎn)品。我國許多企業(yè)一直沿用該法生產(chǎn) 精蒽和昨唑。該法存在以下幾點不足之處1)在萃取菲時，帶出一定量的蒽和咔唑，降 低蒽和咔唑的產(chǎn)率；2)該法是以增加洗滌次數(shù)來提高產(chǎn)品質(zhì)量的,產(chǎn)品質(zhì)量與收率是一 對矛盾。因此該法生產(chǎn)規(guī)模較小，溶劑消耗量大，產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量雙雙較低；3)傳 統(tǒng)的粗蒽洗滌精制法基本上是基于蒽、菲、咔唑彼此分離的設(shè)想，對其它雜質(zhì)的排除并 未做更多的考慮；4)工藝過程中存在安全隱患，并且有環(huán)境污染的問題；5)整個生產(chǎn) 過程為間歇操作，提高自動化程度受客觀條件限制較大
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種常溫洗滌一精餾新工藝生產(chǎn)高品質(zhì)咔唑和蒽(純度高于國 標(biāo)一級品)，并且高效節(jié)能、環(huán)境友好、連續(xù)化生產(chǎn)的新工藝。 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)解決方案來實現(xiàn) 一種高品質(zhì)咔唑、蒽生產(chǎn)新工藝，如圖1所示，它包括以下步驟 步驟1.預(yù)洗滌以粗蒽為原料，其組分主要為輕組分、蒽、菲、咔唑、及它們的 衍生物以及重組分，從原料罐13進(jìn)入原料洗滌釜Ol，從1#溶劑總罐向釜中加入l弁、溶 劑進(jìn)行預(yù)洗滌，l弁溶劑可以是丙酮、氯仿、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、重苯或200 井溶劑油等，優(yōu)先選擇的1#溶劑是混合二甲苯、混合三甲苯、重苯、200#溶劑油做溶 劑，尤其是二甲苯、三甲苯，可選擇性地溶解輕組分、蒽、菲，洗漆釜Ol的操作條件 為壓力l個大氣壓，溫度介于5'C至40'C之間，優(yōu)先選擇15'C至30'C，溶劑與原料 的質(zhì)量比為5:1至1:1，優(yōu)先選擇3:1至2:1，攪拌混合均勻，待濾，
步驟2.離心分離將原料洗滌釜01中的固液混合物輸送至全自動離心分離機02 進(jìn)行固液分離，分離所得固相即為濾渣，組分為咔唑、蒽、少量的菲、少量的輕組分、 少量的咔唑衍生物、少量溶劑以及重組分，此時，濾渣的總質(zhì)量約為原料總質(zhì)量的50 %，離心分離所得液相為溶液，組分為溶劑、少量的蒽、咔唑和重組分，以及大量的輕 組分、菲及蒽、咔唑衍生物等，將溶液通過泵送至1#溶劑回收精餾塔03進(jìn)行溶劑回收， 該塔操作壓力為絕壓10mmHg至lOOmmHg，優(yōu)先選擇30mmHg至60mmHg，精餾塔 03頂部產(chǎn)品為1#溶劑，將其輸送至1#溶劑總罐11循環(huán)利用，精餾塔釜所得的釜殘留 物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑，離心過濾所得濾渣經(jīng)輸送帶輸送到精餾原料液化釜04 加熱熔化，同時加入少量(原料總質(zhì)量的5%至10%) 1#溶劑，可預(yù)防堵塞管道，
步驟3.減壓精餾精餾原料液化釜04底部液相經(jīng)泵輸送進(jìn)入主精餾塔05進(jìn)行減 壓精餾，連續(xù)操作，操作壓力為5mmHg至50mmHg，優(yōu)先選擇8mmHg至40mmHg， 主產(chǎn)品咔唑可從塔體提餾段某部位側(cè)線汽相采出(可以通過準(zhǔn)確工藝模擬計算定位)， 質(zhì)量濃度為卯％至96%，該塔塔頂則幾乎釆出全部蒽、菲、輕組分，同時夾帶少量昨 唑及其衍生物，其中蒽菲的總質(zhì)量濃度可達(dá)到90%以上。該塔的塔釜殘渣主要為重組分 并含有少量的咔唑(小于5%)，該殘渣和間歇精餾塔03底部的釜殘一樣，送至制碳黑 流程去制備碳黑，由于蒽、菲、咔唑熔點較低，為防止結(jié)晶固化，主精餾塔05的塔身、 塔頂及側(cè)線各條輸送管線均采取油浴保溫的措施，油浴的溫度控制在蒽、菲及咔唑的'嬸 點和沸點之間，
步驟4.咔唑精洗滌主精餾塔05側(cè)線采出的咔唑經(jīng)油浴控溫冷凝后并經(jīng)加入1弁溶劑后送入咔唑洗滌釜06進(jìn)一步精制，通過繼續(xù)在常溫下加入1#溶劑，1#溶劑與 咔唑物料的總質(zhì)量比為1:1至4:1，優(yōu)先選擇1.5:1至2.5:1 ，并攪拌均勻，以選擇性 地溶解其中的微量蒽菲以及輕組分，混合液輸送至精咔唑離心分離機07中進(jìn)行連續(xù)離 心分離，分離所得固相即為高品質(zhì)的精咔唑，純度97%—98% (wt%)以上，輸送至精 昨唑產(chǎn)品儲罐15，分離所得液相即為溶液，輸送到間歇精餾塔03的進(jìn)口管中，與步驟 2中離心分離機02底部采出的溶液合為一股，進(jìn)行溶劑的回收處理，
步驟5.蒽精洗漆主精餾塔05頂部采出的物料在油浴控溫下，輸送至蒽、菲洗滌 釜08。向該釜中加入常溫2#溶劑，2tt溶劑可以是N—甲基比咯烷酮、DMF (二甲基 甲酰胺)、DMAC (二甲基乙酰胺)等，優(yōu)先選擇DMF或N—甲基比咯垸酮，它們可選 擇性地溶解咔唑，溶劑與物料質(zhì)量比為1:1至4:1，優(yōu)先選擇1.5:1至2.5:1，攪拌均 勻，混合液再輸送進(jìn)入精蒽離心分離機09中進(jìn)行連續(xù)離心分離，分離所得濾渣即為高 品質(zhì)的精蒽產(chǎn)品，純度可達(dá)95%—97% (wt)，該產(chǎn)品被輸送至精蒽產(chǎn)品儲罐14，分離 所得濾液即為溶液，其中主要含大量的2#溶劑和少量的溶質(zhì)咔唑，將此濾液送至另一 間歇精餾塔10進(jìn)行減壓蒸餾，操作壓力lOmmHg至lOOmmHg，優(yōu)先選擇30mmHg至 50mmHg，該塔頂部產(chǎn)品為高純度2#溶劑，2#溶劑可輸送至2#溶劑儲罐12循環(huán)利用， 而間歇精餾塔10塔釜采出的物料主要含咔唑，將它們送入原料洗滌釜Ol，以進(jìn)一步回 收其中的咔唑。
上述的高品質(zhì)咔唑、蒽生產(chǎn)新工藝通過對原料進(jìn)行一次洗滌，首先去除了其中大部 分的輕組分、菲以及咔唑衍生物，而咔唑僅損失5% 10%之間，使得精咔唑的生產(chǎn) 難度大幅降低，易于實現(xiàn)。
上述的高品質(zhì)咔唑、蒽生產(chǎn)新工藝通過一次洗滌使原料總量下降了 50%，可大幅度 地節(jié)省其后精餾工段的能耗與精餾裝置的投資，經(jīng)濟實用。
上述的高品質(zhì)咔唑、蒽生產(chǎn)新工藝僅使用一座精餾塔加上一步洗滌便可生產(chǎn)出精咔 唑和精蒽(其純度高于國家標(biāo)準(zhǔn)一級品以上)。
上述的高品質(zhì)咔唑、蒽生產(chǎn)新工藝中，對相應(yīng)設(shè)備和管道采取油浴保溫和在出料時 加入適量溶劑等措施，可有效地防止管道內(nèi)結(jié)晶阻塞等工程問題。該方法新穎獨到且效 果良好。
上述的高品質(zhì)咔唑、蒽生產(chǎn)新工藝所采用的洗滌操作都在常溫下連續(xù)進(jìn)行，溶劑損 失量小，毒性低，全程封閉，可保持生產(chǎn)操作環(huán)境優(yōu)良。
上述的高品質(zhì)咔唑、蒽生產(chǎn)新工藝巧妙利用了不同溶劑對不同物質(zhì)溶解性能的不同，利用1#溶劑選擇性地洗滌咔唑半成品，以除去其中殘存的蒽、菲、輕組分和咔唑 及其衍生物，可以得到高品質(zhì)的咔唑；而利用2#溶劑洗滌半成品蒽，可以選擇性地去 除其中殘存的咔唑及其衍生物，可以得到高品質(zhì)的蒽。這一創(chuàng)新工藝手段使得精蒽、精 咔唑的大規(guī)模生產(chǎn)難度和能耗銳減，并可使蒽和咔唑收率都在90%以上。


圖1為本發(fā)明說明書和說明書摘要的附圖以及實施例的流程示意圖。其中 l為粗蒽原料預(yù)洗滌釜，2為原料離心分離機，3為l弁溶劑的回收精餾塔，4為原 料液化釜，5為主精餾塔，6為咔唑精洗釜，7為咔唑產(chǎn)品離心分離機，8為蒽精洗釜， 9為精蒽離心分離機，10為2弁溶劑的回收精餾塔，11為1#溶劑總罐，12為2#溶劑 總罐，13為原料總罐，14為精蒽產(chǎn)品儲罐，15為精咔唑產(chǎn)品儲罐。1-2、 2-3、 2-4、 4-5、 5-6、 6-7、 7-3、 7-15、 3-11、 11-1、 11-4、 H-6、 5-8、 8-9、 9-10、 10-12、 12-8、 10-13、 13-1、 9-14均為管道編號。
具體實施例方式
以下通過實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明 實施例l:粗蒽處理量1000kg/hr生產(chǎn)精咔唑和精蒽
粗蒽原料，其中含蒽28%，菲27%，咔唑14%，輕組分合計13%左右，衍生物及 重組分18%左右。生產(chǎn)裝置、流程如圖l所示，粗蒽原料以1000kg/hr的量進(jìn)入原料預(yù) 洗漆釜01進(jìn)行預(yù)洗滌，預(yù)洗滌1#溶劑為二甲苯(混合二甲苯，下同)，二甲苯與原料 的質(zhì)量比為2:1，洗滌在常壓28'C下進(jìn)行，攪拌10分鐘后將原料洗滌釜01中的固液混 合物輸送至全自動離心分離機02進(jìn)行固液分離，轉(zhuǎn)速為6000r/min，分離所得固相即為 濾渣，組分為咔唑、蒽、少量的菲、少量的輕組分、少量的咔唑衍生物、少量溶劑以及 重組分，此時，濾渣的總質(zhì)量約為原料總質(zhì)量的50%左右，離心分離所得液相為溶液， 組分為溶劑、少量的蒽、咔唑和重組分，以及大量的輕組分、菲及蒽、咔唑衍生物等， 將溶液通過泵送至l井溶劑回收精餾塔03進(jìn)行溶劑回收，該塔操作壓力為絕壓 60mmHg，精餾塔03塔頂部80-卯。C的餾分為1 #溶劑二甲苯，將其輸送至l弁溶劑總 罐11循環(huán)利用，精餾塔釜所得的塔釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑；離心過濾 所得濾渣經(jīng)輸送帶輸送到精餾原料液化釜04加熱至20(TC熔化，同時加入200kg 1 #溶 劑二甲苯，可預(yù)防堵塞管道，熔化后的離心分離機濾渣被輸送至主精餾塔05進(jìn)行精餾;主精餾塔05直徑為1.6米，總高35米，精餾段高15米，提餾段高20米，總塔板 數(shù)為90塊，操作壓力為30mmHg，液態(tài)的離心分離機濾渣從第35塊塔板進(jìn)料，咔唑從i荅 提餾段第54塊塔板處側(cè)線汽相采出，經(jīng)油浴控溫18CTC冷凝后得咔唑，所得咔唑純度為 95.2% (wt)，昨唑采出時同時加入常溫l弁溶劑以防其堵塞管道，并隨后送入咔唑洗滌 釜6。同時按溶劑與咔唑的質(zhì)量比為2.5:1補充加入常溫二甲苯進(jìn)行精洗滌，進(jìn)一步選 擇性清除其中的蒽和菲等雜質(zhì)。最后經(jīng)離心分離從精昨唑離心分離釜7得到純度達(dá)97. 8 %的高品質(zhì)咔唑120kg/hr。分離所得濾液即為二甲苯洗滌溶液，輸送到間歇精餾塔03 的進(jìn)口管中，與離心分離釜02底部采出的溶液合為一股，進(jìn)行溶劑的回收處理，主精 餾塔5塔頂部200-210'C餾分的蒽物料送入蒽精洗滌釜8，按溶劑與蒽物料的質(zhì)量比為 1.5:1加入溶劑N—甲基比咯垸酮，選擇性溶解其中微量的昨唑，經(jīng)過精蒽離心分離初i 9進(jìn)行固液分離后，過濾出純度達(dá)96.3%的精蒽產(chǎn)品228kg/hr。分離所得濾液即為N 一甲基比咯烷酮洗滌溶液，其中主要含大量的2井溶劑N—甲基比咯烷酮和少量的溶質(zhì) 咔唑，將此濾液送至另一間歇精餾塔IO進(jìn)行減壓蒸餾，操作壓力50mmHg,該塔頂部 280-285。C餾分為高純度2井溶劑，2#溶劑可輸送至2#溶劑儲罐12循環(huán)利用，而間歇 精餾塔10塔釜采出的物料主要含咔唑，將它們送入原料洗滌釜Ol,以進(jìn)一步回收其中 的咔唑。主精餾塔05的塔釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑。實施例2:粗蒽處理量1000kg/hr生產(chǎn)精昨唑和精蒽粗蒽原料，其中含蒽28%，菲27%，咔唑14%，輕組分合計13%左右，衍生物及 重組分18%左右。生產(chǎn)裝置、流程如圖l所示，粗蒽原料以1000kg/hr的量進(jìn)入原料預(yù) 洗滌釜01進(jìn)行預(yù)洗漆，預(yù)洗滌1#溶劑為200#溶劑油，溶劑與原料的質(zhì)量比為2. 5:1， 洗滌在常壓28'C下進(jìn)行，攪拌IO分鐘后將原料洗滌釜OI中的固液混合物輸送至全自動 離心分離機02進(jìn)行固液分離，轉(zhuǎn)速為5500r/min,分離所得固相即為濾渣，組分為昨唑、 蒽、少量的菲、少量的輕組分、少量的咔唑衍生物、少量溶劑以及重組分，此時，濾渣 的總質(zhì)量約為原料總質(zhì)量的50%左右，離心分離所得液相為溶液，組分為溶劑、少量的 蒽、咔唑和重組分，以及大量的輕組分、菲及蒽、昨唑衍生物等，將溶液通過泵送至1 #溶劑回收精餾塔03進(jìn)行溶劑回收，該塔操作壓力為絕壓50mmHg，精餾塔03塔頂 部105-115'C的餾分為1#溶劑200#溶劑油，將其輸送至1#溶劑總罐11循環(huán)利用， 精餾塔釜所得的塔釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑；離心過濾所得濾渣經(jīng)輸送帶 輸送到精餾原料液化釜04加熱至200'C熔化，同時加入150kg 1#溶劑200#溶劑油，可預(yù)防堵塞管道，熔化后的離心分離機濾渣被輸送至主精餾塔05進(jìn)行精餾；主精餾塔05直徑為1.6米，總高35米，精餾段高15米，提餾段高20米，總塔板 數(shù)為95塊，操作壓力為30mmHg，液態(tài)的離心分離機濾渣從第35塊塔板進(jìn)料，咔唑從塔 提餾段第54塊塔板處側(cè)線汽相采出，經(jīng)油浴控溫18(TC冷凝后得咔唑，所得咔唑純度為 94.4% (wt),咔唑采出時同時加入常溫1#溶劑200弁溶劑油以防其堵塞管道，并隨后 送入咔唑洗滌釜6。同時按溶劑與咔唑的質(zhì)量比為2. 5:1補充加入常溫200#溶劑油進(jìn) 行精洗滌，進(jìn)一步選擇性清除其中的蒽和菲等雜質(zhì)。最后經(jīng)離心分離從精咔唑離心分離 釜7得到純度達(dá)97. 3%的高品質(zhì)咔唑125kg/hr。分離所得濾液即為200#溶劑油洗滌溶 液，輸送到間歇精餾塔03的進(jìn)口管中，與離心分離釜02底部采出的溶液合為一股，進(jìn) 行溶劑的回收處理，主精餾塔5塔頂部200-210'C餾分的蒽物料送入蒽精洗滌釜8，按 溶劑與蒽物料的質(zhì)量比為1.5:1加入溶劑N—甲基比咯烷酮，選擇性溶解其中微量的咔 唑，經(jīng)過精蒽離心分離機9進(jìn)行固液分離后，過濾出純度達(dá)95. 7%的精蒽產(chǎn)品240kg/hr。 分離所得濾液即為N—甲基比咯垸酮洗滌溶液，其中主要含大量的2ft溶劑N—甲基比 咯烷酮和少量的溶質(zhì)咔唑，將此濾液送至另一間歇精餾塔10進(jìn)行減壓蒸餾，操作壓力 10mmHg至100mmHg，該塔頂部285-290'C餾分為高純度2弁溶劑N—甲基比咯烷酮， 2#溶劑可輸送至2弁溶劑儲罐12循環(huán)利用，而間歇精餾塔IO塔釜采出的物料主要含昨 唑，將它們送入原料洗滌釜Ol，以進(jìn)一步回收其中的咔唑。主精餾塔05的塔釜殘留物 輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑。實施例3:粗蒽處理量1100kg/hr生產(chǎn)精昨唑和精蒽粗蒽原料，其中含蒽26%，菲28%，咔唑12%，輕組分合計12%左右，衍生物及 重組分24%左右。生產(chǎn)裝置、流程如圖l所示，粗蒽原料以1100kg/hr的量進(jìn)入原料預(yù) 洗滌釜01進(jìn)行預(yù)洗滌，預(yù)洗滌1#溶劑為三甲苯，溶劑與原料的質(zhì)量比為2.5:1，洗滌 在常壓28'C下進(jìn)行，攪拌10分鐘后將原料洗滌釜01中的固液混合物輸送至全自動離心 分離機02進(jìn)行固液分離，轉(zhuǎn)速為6500r/min，分離所得固相即為濾渣，組分為咔唑、蒽、 少量的菲、少量的輕組分、少量的咔唑衍生物、少量溶劑以及重組分，此時，濾渣的總 質(zhì)量約為原料總質(zhì)量的50%左右，離心分離所得液相為溶液，組分為溶劑、少量的蒽、 咔唑和重組分，以及大量的輕組分、菲及蒽、咔唑衍生物等，將溶液通過泵送至1弁溶 劑回收精餾塔03進(jìn)行溶劑回收,該塔操作壓力為:絕壓40mmHg,精餾塔03塔頂部80-90 'C的餾分為1#溶劑三甲苯劑油，將其輸送至1#溶劑總罐11循環(huán)利用，精餾塔釜所得的塔釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑；離心過濾所得濾渣經(jīng)輸送帶輸送到精餾原 料液化釜04加熱至200。C熔化，同時加入100kgl井溶劑三甲苯，可預(yù)防堵塞管道，熔 化后的離心分離機濾渣被輸送至主精餾塔05進(jìn)行精餾；主精餾塔05直徑為1.6米，總高35米，精餾段高16米，提餾段高19米，總塔板 數(shù)為100塊，操作壓力為30mmHg，液態(tài)的離心分離機濾渣從第35塊塔板進(jìn)料，咔唑從 塔提餾段第58塊塔板處側(cè)線汽相采出，經(jīng)油浴控溫18(TC冷凝后得咔唑，所得咔唑純度 為94.6% (wt)，咔唑采出時同時加入常溫l弁溶劑三甲苯以防其堵塞管道，并隨后送 入咔唑洗滌釜6。同時按溶劑與咔唑的質(zhì)量比為2. 5:1補充加入常溫三甲苯進(jìn)行精洗滌， 進(jìn)一步選擇性清除其中的蒽和菲等雜質(zhì)。最后經(jīng)離心分離從精昨唑離心分離釜7得到純 度達(dá)97.5%的高品質(zhì)咔唑110kg/hr。分離所得濾液即為三甲苯洗滌溶液，輸送到間歇 精餾塔03的進(jìn)口管中，與離心分離釜02底部采出的溶液合為一股，進(jìn)行溶劑的回收處 理，主精餾塔5塔頂部200-210'C餾分的蒽物料送入蒽精洗滌釜8，按溶劑與蒽物料的 質(zhì)量比為1.5:1加入溶劑N—甲基比咯垸酮，選擇性溶解其中微量的咔唑，經(jīng)過精蒽離 心分離機9進(jìn)行固液分離后，過濾出純度達(dá)95.7%的精蒽產(chǎn)品220kg/hr。分離所得濾 液即為N—甲基比咯烷酮洗漆溶液，其中主要含大量的2弁溶劑N—甲基比咯垸酮和少 量的溶質(zhì)咔唑，將此濾液送至另一間歇精餾塔10進(jìn)行減壓蒸餾，操作壓力10mmHg至 lOOmmHg，該塔頂部285-2卯。C餾分為高純度2弁溶劑N—甲基比咯垸酮，2井溶劑可輸 送至2#溶劑儲罐12循環(huán)利用，而間歇精餾塔10塔釜采出的物料主要含咔唑，將它們 送入原料洗滌釜Ol,以進(jìn)一步回收其中的咔唑。主精餾塔05的塔釜殘留物輸送至制碳 黑流程去生產(chǎn)碳黑。實施例4:粗蒽處理量1000kg/hr生產(chǎn)精咔唑和精蒽粗蒽原料，其中含蒽26%，菲28%，咔唑12%，輕組分合計12%左右，衍生物及 重組分24%左右。生產(chǎn)裝置、流程如圖l所示，粗蒽原料以1000kg/hr的量進(jìn)入原料預(yù) 洗滌釜01進(jìn)行預(yù)洗滌，預(yù)洗滌1井溶劑為二甲苯，二甲苯與原料的質(zhì)量比為2:1，洗滌 在常壓25'C下進(jìn)行，攪拌IO分鐘后將原料洗滌釜OI中的固液混合物輸送至全自動離心 分離機02進(jìn)行固液分離，轉(zhuǎn)速為6100r/min，分離所得固相即為濾渣，組分為咔唑、蒽、 少量的菲、少量的輕組分、少量的咔唑衍生物、少量溶劑以及重組分，此時，濾渣的總 質(zhì)量約為原料總質(zhì)量的50%左右，離心分離所得液相為溶液，組分為溶劑、少量的蒽、 咔唑和重組分，以及大量的輕組分、菲及蒽、咔唑衍生物等，將溶液通過泵送至1杯溶劑回收精餾塔03進(jìn)行溶劑回收，該塔操作壓力為絕壓30mmHg，精餾塔03塔頂部65-75 'C的餾分為1林溶劑二甲苯，將其輸送至1#溶劑總罐11循環(huán)利用，精餾塔釜所得的塔 釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑；離心過濾所得濾渣經(jīng)輸送帶輸送到精餾原料液 化釜04加熱至200'C熔化，同時加入100kgltt溶劑二甲苯，可預(yù)防堵塞管道，熔化后 的離心分離機濾渣被輸送至主精餾塔05進(jìn)行精餾；主精餾塔05直徑為1.6米，總高35米，精餾段高16米，提餾段高19米，總塔板 數(shù)為85塊，操作壓力為25mmHg，液態(tài)的離心分離機濾渣從第38塊塔板進(jìn)料，咔唑從塔 提餾段第58塊塔板處側(cè)線汽相釆出，經(jīng)油浴控溫18(TC冷凝后得咔唑，所得咔唑純度為 95.3% (wt)，咔唑采出時同時加入常溫1#溶劑以防其堵塞管道，并隨后送入咔唑洗滌 釜6。同時按溶劑與咔唑的質(zhì)量比為2.5:1補充加入常溫二甲苯進(jìn)行精洗滌，進(jìn)一步選 擇性清除其中的蒽和菲等雜質(zhì)。最后經(jīng)離心分離從精咔唑離心分離釜7得到純度達(dá)98. 1 %的高品質(zhì)咔唑100kg/hr。分離所得濾液即為二甲苯洗滌溶液，輸送到間歇精餾塔03 的進(jìn)口管中，與離心分離釜02底部采出的溶液合為一股，進(jìn)行溶劑的回收處理，主精 餾塔5塔頂部185-195'C餾分的蒽物料送入蒽精洗滌釜8，按溶劑與蒽物料的質(zhì)量比為 2:1加入溶劑DMF，選擇性溶解其中微量的咔唑，經(jīng)過精蒽離心分離機9進(jìn)行固液分離 后，過濾出純度達(dá)95.6X的精蒽產(chǎn)品200kg/hr。分離所得濾液即為DMF洗滌溶液，其 中主要含大量的2弁溶劑DMF和少量的溶質(zhì)咔唑，將此濾液送至另一間歇精餾塔10進(jìn) 行減壓蒸餾，操作壓力lOmmHg至100mmHg，該塔頂部75-80'C餾分為高純度2弁溶 劑，2#溶劑可輸送至2弁溶劑儲罐12循環(huán)利用，而間歇精餾塔10塔釜采出的物料主要 含咔唑，將它們送入原料洗滌釜Ol，以進(jìn)一步回收其中的咔唑。主精餾塔05的塔釜殘 留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑。實施例5:粗蒽處理量1000kg/hr生產(chǎn)精咔唑和精蒽粗蒽原料，其中含蒽26%，菲28%，咔唑12%，輕組分合計12%左右，衍生物及 重組分24%左右。生產(chǎn)裝置、流程如圖l所示，粗蒽原料以1000kg/hr的量進(jìn)入原料預(yù) 洗滌釜01進(jìn)行預(yù)洗滌，預(yù)洗滌l弁溶劑為三甲苯，溶劑與原料的質(zhì)量比為2.5:1，洗滌 在常壓25'C下進(jìn)行，攪拌IO分鐘后將原料洗滌釜OI中的固液混合物輸送至全自動離心 分離機02進(jìn)行固液分離，轉(zhuǎn)速為5卯0r/min，分離所得固相即為濾渣，組分為咔唑、蒽、 少量的菲、少量的輕組分、少量的咔唑衍生物、少量溶劑以及重組分，此時，濾渣的總 質(zhì)量約為原料總質(zhì)量的50%左右，離心分離所得液相為溶液，組分為溶劑、少量的蒽、咔唑和重組分，以及大量的輕組分、菲及蒽、咔唑衍生物等，將溶液通過泵送至1弁溶 劑回收精餾塔03進(jìn)行溶劑回收，該塔操作壓力為絕壓35mmHg,精餾塔03塔頂部75-85 'C的餾分為1#溶劑三甲苯劑油，將其輸送至l井溶劑總罐11循環(huán)利用，精餾塔釜所得 的塔釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑；離心過濾所得濾渣經(jīng)輸送帶輸送到精餾原 料液化釜04加熱至200'C熔化，同時加入100kgl井溶劑三甲苯，可預(yù)防堵塞管道，熔 化后的離心分離機濾渣被輸送至主精餾塔05進(jìn)行精餾；
主精餾塔05直徑為1.6米，總高35米，精餾段高16米，提餾段高19米，總塔板 數(shù)為88塊，操作壓力為35mmHg，液態(tài)的離心分離機濾渣從第38塊塔板進(jìn)料，咔唑從塔 提餾段第58塊塔板處側(cè)線汽相采出，經(jīng)油浴控溫18(TC冷凝后得昨唑，所得咔唑純度為 94.7% (wt)，咔唑采出時同時加入常溫1#溶劑三甲苯以防其堵塞管道，并隨后送入咔 唑洗滌釜6。同時按溶劑與咔唑的質(zhì)量比為2.5:1補充加入常溫三甲苯進(jìn)行精洗滌，進(jìn) 一步選擇性清除其中的蒽和菲等雜質(zhì)。最后經(jīng)離心分離從精咔哇離心分離釜7得到純度 達(dá)97.4%的高品質(zhì)咔唑105kg/hr。分離所得濾液即為三甲苯洗滌溶液，輸送到間歇精 餾塔03的進(jìn)口管中，與離心分離釜02底部采出的溶液合為一股，進(jìn)行溶劑的回收處理， 主精餾塔5塔頂部210-220'C餾分的蒽物料送入蒽精洗滌釜8,按溶劑與蒽物料的質(zhì)量 比為2:1加入溶劑DMF，選擇性溶解其中微量的咔唑，經(jīng)過精蒽離心分離機9進(jìn)行固 液分離后，過濾出純度達(dá)95.3X的精蒽產(chǎn)品205kg/hr。分離所得濾液即為DMF洗滌溶 液，其中主要含大量的2井溶劑DMF和少量的溶質(zhì)咔唑，將此濾液送至另一間歇精餾 塔IO進(jìn)行減壓蒸餾，操作壓力lOmmHg至lOOmmHg,該塔頂部75-8(TC餾分為高純度 2#溶劑DMF， 2#溶劑可輸送至2#溶劑儲罐12循環(huán)利用，而間歇精餾塔10塔釜采出 的物料主要含咔唑，將它們送入原料洗滌釜01,以進(jìn)一步回收其中的咔唑。主精餾塔 05的塔釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑。
實施例6:粗蒽處理量1000kg/hr生產(chǎn)精咔唑和精蒽
粗蒽原料，其中含蒽26%，菲28%，咔唑12%，輕組分合計12%左右，衍生物及 重組分24%左右。生產(chǎn)裝置、流程如圖l所示，粗蒽原料以1000kg/hr的量進(jìn)入原料預(yù) 洗滌釜01進(jìn)行預(yù)洗滌，預(yù)洗滌1#溶劑為200#溶劑油，溶劑與原料的質(zhì)量比為2.5:1， 洗滌在常壓25'C下進(jìn)行，攪拌IO分鐘后將原料洗滌釜OI中的固液混合物輸送至全自動 離心分離機02進(jìn)行固液分離，轉(zhuǎn)速為6100r/min，分離所得固相即為濾渣，組分為咔唑、 蒽、少量的菲、少量的輕組分、少量的咔唑衍生物、少量溶劑以及重組分，此時，濾渣的總質(zhì)量約為原料總質(zhì)量的50%左右，離心分離所得液相為溶液，組分為溶劑、少量的 蒽、咔唑和重組分，以及大量的輕組分、菲及蒽、咔唑衍生物等，將溶液通過泵送至1 #溶劑回收精餾塔03進(jìn)行溶劑回收，該塔操作壓力為絕壓45mmHg，精餾塔03塔頂 部95-105t:的餾分為1#溶劑200#溶劑油，將其輸送至1#溶劑總罐11循環(huán)利用，精 餾塔釜所得的塔釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑；離心過濾所得濾渣經(jīng)輸送帶輸 送到精餾原料液化釜04加熱至20(TC熔化，同時加入100kg 1#溶劑200#溶劑油，可 預(yù)防堵塞管道，熔化后的離心分離機濾渣被輸送至主精餾塔05進(jìn)行精餾；
主精餾塔05直徑為1.6米，總高35米，精餾段高16米，提餾段高19米，總塔板 數(shù)為98塊，操作壓力為30mmHg，液態(tài)的離心分離機濾渣從第38塊塔板進(jìn)料，咔唑從i荅 提餾段第58塊塔板處側(cè)線汽相采出，經(jīng)油浴控溫18(TC冷凝后得昨唑，所得咔唑純度為 94.7% (wt)，昨唑采出時同時加入常溫1#溶劑200#溶劑油以防其堵塞管道，并隨后 送入咔唑洗滌釜6。同時按溶劑與咔唑的質(zhì)量比為2. 5:1補充加入常溫200#溶劑油進(jìn) 行精洗滌，進(jìn)一步選擇性清除其中的蒽和菲等雜質(zhì)。最后經(jīng)離心分離從精咔唑離心分離 釜7得到純度達(dá)97. 8%的高品質(zhì)咔唑103kg/hr。分離所得濾液即為200#溶劑油洗滌、溶 液，輸送到間歇精餾塔03的進(jìn)口管中，與離心分離釜02底部采出的溶液合為一股，進(jìn) 行溶劑的回收處理，主精餾塔5塔頂部200-210。C餾分的蒽物料送入蒽精洗漆釜8，按 溶劑與蒽物料的質(zhì)量比為2:1加入溶劑DMAC，選擇性溶解其中微量的咔唑，經(jīng)過精蒽 離心分離機9進(jìn)行固液分離后，過濾出純度達(dá)95.4%的精蒽產(chǎn)品202kg/hr。分離所得 濾液即為DMAC洗漆溶液，其中主要含大量的2井溶劑DMAC和少量的溶質(zhì)咔唑，將 此濾液送至另一間歇精餾塔10進(jìn)行減壓蒸餾，操作壓力lOmmHg至lOOmmHg，該塔 頂部85-90。C餾分為高純度2#溶劑DMAC， 2井溶劑可輸送至2#溶劑儲罐12循環(huán)利 用，而間歇精餾塔10塔釜采出的物料主要含咔唑，將它們送入原料洗滌釜Ol，以進(jìn)一 步回收其中的咔唑。主精餾塔05的塔釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑。
權(quán)利要求
1.一種高品質(zhì)咔唑和蒽的生產(chǎn)工藝，其特征是它包括以下步驟步驟1.預(yù)洗滌以粗蒽為原料，其組分主要為輕組分、蒽、菲、咔唑、及它們的衍生物以及重組分，從原料罐(13)進(jìn)入原料洗滌釜(01)，從1#溶劑總罐向釜中加入1#溶劑進(jìn)行預(yù)洗滌，1#溶劑是丙酮、氯仿、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、重苯或200#溶劑油，洗滌釜(01)的操作條件為壓力1個大氣壓，溫度為5℃-40℃，溶劑與原料的質(zhì)量比為5∶1-1∶1，攪拌混合均勻，待濾，步驟2.離心分離將原料洗滌釜(01)中的固液混合物輸送至全自動離心分離機(02)進(jìn)行固液分離，分離所得固相即為濾渣，組分為咔唑、蒽、少量的菲、少量的輕組分、少量的咔唑衍生物、少量溶劑以及重組分，此時，濾渣的總質(zhì)量約為原料總質(zhì)量的50％，離心分離所得液相為溶液，組分為溶劑、少量的蒽、咔唑和重組分，以及大量的輕組分、菲及蒽、咔唑衍生物等，將溶液通過泵送至1#溶劑回收精餾塔(03)進(jìn)行溶劑回收，該塔操作壓力為絕壓10mmHg至100mmHg，精餾塔(03)頂部產(chǎn)品為1#溶劑，將其輸送至1#溶劑總罐(11)循環(huán)利用，精餾塔釜所得的釜殘留物輸送至制碳黑流程去生產(chǎn)碳黑，離心過濾所得濾渣經(jīng)輸送帶輸送到精餾原料液化釜(04)加熱熔化，同時加入1#溶劑，可預(yù)防堵塞管道，步驟3.減壓精餾精餾原料液化釜(04)底部液相經(jīng)泵輸送進(jìn)入主精餾塔(05)進(jìn)行減壓精餾，連續(xù)操作，操作壓力為5mmHg至50mmHg，主產(chǎn)品咔唑從塔體提餾段側(cè)線汽相采出，質(zhì)量含量為90％至96％，該塔塔頂則幾乎采出全部蒽、菲、輕組分，該塔的塔釜殘渣主要為重組分，送至制碳黑流程去制備碳黑，主精餾塔(05)的塔身、塔頂及側(cè)線各條輸送管線均采取油浴保溫的措施，油浴的溫度控制在蒽、菲及咔唑的熔點和沸點之間，步驟4.咔唑精洗滌主精餾塔(05)側(cè)線采出的咔唑經(jīng)油浴控溫冷凝后并經(jīng)加入1#溶劑后送入咔唑洗滌釜(06)進(jìn)一步精制，通過繼續(xù)在常溫下加入1#溶劑，1#溶劑與咔唑物料總質(zhì)量比為1∶1至4∶1，并攪拌均勻，混合液輸送至精咔唑離心分離機(07)中進(jìn)行連續(xù)離心分離，分離所得固相即為高品質(zhì)的精咔唑，純度97％(wt)以上，輸送至精咔唑產(chǎn)品儲罐(15)，分離所得液相即為溶液，輸送到間歇精餾塔(03)的進(jìn)口管中，與步驟2中離心分離機(02)底部采出的溶液合為一股，進(jìn)行溶劑的回收處理，步驟5.蒽精洗滌主精餾塔(05)頂部采出的物料在油浴控溫下，輸送至蒽、菲洗滌釜(08)，向該釜中加入常溫2#溶劑，2#溶劑是N-甲基比咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，溶劑與物料質(zhì)量比為1∶1至4∶1，攪拌均勻，混合液再輸送進(jìn)入精蒽離心分離機(09)中進(jìn)行連續(xù)離心分離，分離所得濾渣即為高品質(zhì)的精蒽產(chǎn)品，純度可達(dá)95％-97％(wt)，該產(chǎn)品被輸送至精蒽產(chǎn)品儲罐(14)，分離所得濾液即為溶液，其中主要含大量的2#溶劑和少量的溶質(zhì)咔唑，將此濾液送至另一間歇精餾塔(10)進(jìn)行減壓蒸餾，操作壓力10mmHg至100mmHg，該塔頂部產(chǎn)品為高純度2#溶劑，2#溶劑可輸送至2#溶劑儲罐(12)循環(huán)利用，而間歇精餾塔(10)塔釜采出的物料主要含咔唑，將它們送入原料洗滌釜(01)，以進(jìn)一步回收其中的咔唑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是1#溶劑是混合二甲苯，混合三甲 苯或200#溶劑油。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是步驟l所述的的洗滌釜(01)的 操作在15°C-30'C進(jìn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是步驟1所述的溶劑與原料的質(zhì)量 比為3:1-2:1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是步驟3所述的精餾，操作壓力為 8腿Hg至40mmHg。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是步驟4所述的1#溶劑與咔唑物料總質(zhì)量比為1.5:1至2. 5:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是步驟5所述的2#溶劑是二甲基甲 酰胺、二甲基乙酰胺或N—甲基比咯垸酮，溶劑與物料質(zhì)量比為1.5至2.5:1。
全文摘要
一種高品質(zhì)咔唑、蒽生產(chǎn)工藝，它是將粗蒽原料先進(jìn)行一次洗滌，除去其中大量的輕組分、菲、咔唑衍生物、少量蒽和部分重組分，而咔唑損失很小，然后再采用一座帶側(cè)線采出的減壓精餾塔，在塔的適當(dāng)高度上，從側(cè)線將咔唑汽相采出，其純度可達(dá)90％～95％wt，同時從塔頂可獲得蒽菲總純度高于90％wt以上的混合物。對這兩股物料再分別采取1#溶劑和2#溶劑洗滌，去除各自所含的微量雜質(zhì)。經(jīng)離心分離后即可得到按國家標(biāo)準(zhǔn)在一級品以上(咔唑97％wt，精蒽95％wt)的精咔唑和精蒽產(chǎn)品。溶劑洗滌均為常溫操作，可回收循環(huán)使用，損失量少，不污染環(huán)境。不但可以較容易地實現(xiàn)精咔唑和精蒽的大規(guī)模連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)，而且使得這一過程投資省、能耗低、環(huán)境友好。
文檔編號C07D209/84GK101302187SQ200810123570
公開日2008年11月12日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者政 周, 孟為民, 張志炳, 王寶榮, 王明明, 皎 耿 申請人:南京大學(xué)