專(zhuān)利名稱(chēng)：一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤化工煤焦油深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法。
背景技術(shù)：
以粗蒽為原料生產(chǎn)精蒽，主要有溶劑洗滌法、蒸餾法、溶劑-蒸餾法、升華法、萃取精餾法等。目前工業(yè)化生產(chǎn)的多采用溶劑法和蒸餾法。溶劑法技術(shù)比較成熟，對(duì)設(shè)備要求低，但操作步驟冗長(zhǎng)，溶劑消耗較大，且產(chǎn)品質(zhì)量和收率是一對(duì)矛盾，而且產(chǎn)生的廢液量大且難處理。國(guó)內(nèi)目前多采用溶劑法，但該法被淘汰的趨勢(shì)日益迫切。蒸餾法處理量大，產(chǎn)品質(zhì)量較好(精蒽含量>95wt%、咔唑9(T95wt%)，但由于蒽、菲易升華的特點(diǎn)而易導(dǎo)致蒸餾及其相關(guān)設(shè)備的堵塞，從而嚴(yán)重影響連續(xù)化生產(chǎn)的運(yùn)行。此外，蒽、咔唑和菲都是高沸點(diǎn)化合物，在分離過(guò)程中易形成低共熔物系和固體溶液，因此蒸餾法存在設(shè)備一次性投資較大，操作溫度較高，生產(chǎn)成本偏高，控制要求嚴(yán)格以及技術(shù)要求較高等弊端。目前國(guó)外多采用蒸餾法，該工藝適合大規(guī)模生產(chǎn)。溶析萃取結(jié)晶(ExtractiveDrowning-out Crystallization)是新興的結(jié)晶分離技術(shù)，是沸點(diǎn)、揮發(fā)度等物性相近組分(如同分異構(gòu)體、固體溶液體系等)分離的有效和節(jié)能方法。溶析萃取結(jié)晶已成功應(yīng)用于對(duì)二甲酚和間二甲酚、對(duì)二甲苯和間二甲苯、三甲苯同分異構(gòu)體、對(duì)二甲苯和乙基苯、三硝基甲苯同分異構(gòu)體、對(duì)甲酚和間甲酚、鄰甲氧基苯酚和烷基苯酚、3-甲基吡啶和4-甲基吡啶等物系的分離。溶析萃取結(jié)晶的分離原理是把待分離物溶解于第一溶劑中，然后加入第二溶劑，第一溶劑與第二溶劑的選取原則是兩種溶劑互溶，且被分離目標(biāo)產(chǎn)物在第一溶劑中溶解度大而在第二溶劑中小，雜質(zhì)在第二溶劑中溶解度大而在第一溶劑中溶解度??；然后加入萃取劑，萃取劑的選取原則是與第一溶劑互溶度大而與第二溶劑不互溶或微溶，且被分離目標(biāo)產(chǎn)物在第一溶劑和萃取劑組成的混合溶劑中的溶解`度隨著萃取劑濃度的增大而降低，隨著萃取劑的加入，第一溶劑被逐漸萃取進(jìn)入萃取相，被分離目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)晶析出，而雜質(zhì)仍然溶于第二溶劑中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述技術(shù)缺陷，提供一種操作條件溫和、生產(chǎn)成本低和產(chǎn)品質(zhì)量高的以粗蒽為原料制備精蒽的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案的具體步驟是:
步驟一、以蒽含量大于30wt%的粗蒽為原料，在常壓、3(Tl00°C和250 500r/min的條件下，先將粗蒽與第一溶劑A進(jìn)行混合配料，再加入第二溶劑B，然后在3(T10(TC條件下過(guò)濾去除不溶固體顆粒雜質(zhì)，得到澄清的結(jié)晶母液；
步驟二、在常壓、3(Tl00°C和250 500r/min的條件下，向步驟一所制備的結(jié)晶母液中加入溶析劑水，水的加入量為第一溶劑A用量的0.Γ0.5倍，水的加入時(shí)間為3(T60min，得到懸浮晶漿；
步驟三、將步驟二所制備的懸浮晶漿過(guò)濾，濾餅用8(T10(TC的熱水洗滌2 3次，再在6(Tl00°C下減壓干燥2 4小時(shí)，得到含量> 95wt%的精蒽，單程收率> 70%。所述的粗蒽與第一溶劑A的配比為Ig粗蒽/7 10mL第一溶劑A。所述的第一溶劑A為DMF、NMP中的一種。所述的第二溶劑B為苯、甲苯、環(huán)己烷中的一種。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果:
(I)本發(fā)明所涉及的以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法，一步結(jié)晶的精蒽產(chǎn)品中蒽的含量> 95wt%，達(dá)到精蒽I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，收率> 70%。而且，該方法操作溫度低于100°C，操作壓力為常壓，具有操作條件溫和、生產(chǎn)成本低、易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的特點(diǎn)。(2)本發(fā)明所涉及的以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法，而沒(méi)有使用粗蒽分離精制時(shí)常用的吡啶基、喹啉基、糠醛等毒性較大的溶劑，對(duì)環(huán)境污染和操作工人的身體危害小。因此，本發(fā)明具有操作條件溫和、生產(chǎn)成本低和產(chǎn)品質(zhì)量高的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。

為避免重復(fù)，先將本具體實(shí)施方式
所述的粗蒽的主要化學(xué)成分統(tǒng)一描述如下:蒽為30 40wt%，菲為20 30wt%，咔唑?yàn)?5 20wt%。實(shí)施例中不再贅述。實(shí)施例1
一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法。該方法的具體步驟是:
步驟一、在常壓、3(T50°C和250 350r/min的條件下，先將粗蒽與第一溶劑A進(jìn)行混合配料，再加入第二溶劑B，然后在3(T50°C條件下過(guò)濾去除不溶固體顆粒雜質(zhì)，得到澄清的結(jié)晶母液；
步驟二、在常壓、3(T50°C和250 350r/min的條件下，向步驟一所制備的結(jié)晶母液中加入溶析劑水，水的加入量為第一溶劑A用量的0.Γ0.3倍，水的加入時(shí)間為3(T40min，得到懸浮晶漿；
步驟三、將步驟二所制備的懸浮晶漿過(guò)濾，濾餅用8(T10(TC的熱水洗滌2 3次，再在6(Tl00°C下減壓干燥2 4小時(shí)，得到含量> 95wt%的精蒽，單程收率> 70%。本實(shí)施例中:粗蒽與第一溶劑A的配比為Ig粗蒽/7 8mL第一溶劑A，第一溶劑A是DMF，第二溶劑B是苯。實(shí)施例2
一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法。該方法的具體步驟是:
步驟一、在常壓、5(T80°C和300 400r/min的條件下，先將粗蒽與第一溶劑A進(jìn)行混合配料，再加入第二溶劑B，然后在5(T80°C條件下過(guò)濾去除不溶固體顆粒雜質(zhì)，得到澄清的結(jié)晶母液；
步驟二、在常壓、5(T80°C和300 400r/min的條件下，向步驟一所制備的結(jié)晶母液中加入溶析劑水，水的加入量為第一溶劑A用量的0.2^0.4倍，水的加入時(shí)間為4(T50min，得到懸浮晶漿；步驟三、將步驟二所制備的懸浮晶漿過(guò)濾，濾餅用8(T10(TC的熱水洗滌2 3次，再在6(Tl00°C下減壓干燥2 4小時(shí)，得到含量> 95wt%的精蒽，單程收率> 70%。本實(shí)施例中:粗蒽與第一溶劑A的配比為Ig粗蒽/8、mL第一溶劑A，第一溶劑A是DMF，第二溶劑B是甲苯。實(shí)施例3
一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法。該方法的具體步驟是:
步驟一、在常壓、8(Tl00°C和400 500r/min的條件下，先將粗蒽與第一溶劑A進(jìn)行混合配料，再加入第二溶劑B，然后在8(T10(TC條件下過(guò)濾去除不溶固體顆粒雜質(zhì)，得到澄清的結(jié)晶母液；
步驟二、在常壓、8(Tl00°C和400 500r/min的條件下，向步驟一所制備的結(jié)晶母液中加入溶析劑水，水的加入量為第一溶劑A用量的0.3^0.5倍，水的加入時(shí)間為5(T60min，得到懸浮晶漿；
步驟三、將步驟二所制備的懸浮晶漿過(guò)濾，濾餅用8(T10(TC的熱水洗滌2 3次，再在6(Tl00°C下減壓干燥2 4小時(shí)，得到含量> 95wt%的精蒽，單程收率> 70%。本實(shí)施例中:粗蒽與第一溶劑A的配比為Ig粗蒽/9 10mL第一溶劑A，第一溶劑A是DMF,第二溶劑B是環(huán)己燒。實(shí)施例4
一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法。除第一溶劑A是NMP外，其余同實(shí)施例1。

實(shí)施例5
一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法。除第一溶劑A是NMP外，其余同實(shí)施例2。實(shí)施例6
一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法。除第一溶劑A是NMP外，其余同實(shí)施例3。由于詳細(xì)說(shuō)明和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和改進(jìn)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是明顯的。因此，應(yīng)對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍進(jìn)行廣義的解釋?zhuān)⑶冶景l(fā)明的范圍后附權(quán)利要求而不是上文的說(shuō)明書(shū)限定。
權(quán)利要求
1.一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法，其特征在于按以下步驟完成: 步驟一、以蒽含量大于30wt%的粗蒽為原料，在常壓、3(Tl00°C和250 500r/min的條件下，先將粗蒽與第一溶劑A進(jìn)行混合配料，再加入第二溶劑B，然后在3(T10(TC條件下過(guò)濾去除不溶固體顆粒雜質(zhì)，得到澄清的結(jié)晶母液； 步驟二、在常壓、3(Tl00°C和250 500r/min的條件下，向步驟一所制備的結(jié)晶母液中加入溶析劑水，水的加入量為第一溶劑A用量的0.Γ0.5倍，水的加入時(shí)間為3(T60min，得到懸浮晶漿； 步驟三、將步驟二所制備的懸浮晶漿過(guò)濾，濾餅用8(T10(TC的熱水洗滌2 3次，再在6(Tl00°C下減壓干燥2 4小時(shí)，得到含量> 95wt%的精蒽，單程收率> 70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法，其特征在于所述的粗蒽與第一溶劑A的配比為Ig粗蒽/7 10mL第一溶劑A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法，其特征在于所述的第一溶劑A為DMF、NMP中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法，其特征在于所述的第二溶劑B為苯、甲苯、 環(huán)己烷中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以粗蒽為原料耦合萃取溶析結(jié)晶制備精蒽的方法。其技術(shù)方案是以蒽含量大于30wt%的粗蒽為原料，在常壓、30~100℃和250～500r/min的條件下，先將粗蒽與第一溶劑A進(jìn)行混合配料，再加入第二溶劑B，然后在30~100℃條件下過(guò)濾去除不溶固體顆粒雜質(zhì)，得到澄清的結(jié)晶母液，然后向結(jié)晶母液中加入溶析劑水，水的加入量為第一溶劑A用量的0.1~0.5倍，水的加入時(shí)間為30~60min，得到懸浮晶漿，過(guò)濾、洗滌、干燥得到含量﹥95wt%的精蒽，單程收率﹥70%。本發(fā)明具有操作條件溫和、生產(chǎn)成本低和產(chǎn)品質(zhì)量高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C7/14GK103204761SQ20131015078
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者張春桃, 姜偉奇, 劉幫禹, 王海蓉 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)