本發(fā)明涉及萘和硫茚的分離技術(shù)，具體涉及一種從萘和硫茚的混合物中分離硫茚和萘的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、硫茚又稱為苯并噻吩，分子量為134.20，熔點為31.3℃，沸點為219.9℃，難溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯等有機溶劑。硫茚是一種重要的精細化工原料，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、光學材料和染料等領(lǐng)域，主要用于制備殺菌劑、殺蟲劑、除草劑、滅家蠅藥物、植物生長激素原料、合成染料原料及其它硫茚衍生物的中間體。

2、精萘，分子量為128.16，熔點為80.1℃，沸點為217.9℃，不溶于水，溶于苯、醚、無水乙醇等有機物。精萘廣泛用于制備減水劑、苯酐、萘醌、萘酚、染料擴散劑、染料中間體等精細化工產(chǎn)品。

3、焦油中的硫茚資源主要集中在焦油蒸餾后的萘餾分中。工業(yè)萘熔融結(jié)晶法制取精萘后的萘殘油中含硫茚10～15％，由于分離困難，這部分萘殘油一般都作為燃料油使用，浪費了寶貴的萘和硫茚資源。

4、由于硫茚與萘沸點相近，采用普通精餾的方法分離精制得到硫茚十分困難。

5、cn101747317a公開了一種從含有硫茚和萘的混合物中富集硫茚的方法，它采用二元醇作為溶劑，把硫茚富集在二元醇中，回收二元醇得到富集的硫茚餾分。

6、cn114315792a公開了一種溶劑結(jié)晶耦合萃取精餾方法從含有硫茚和萘的混合物中富集硫茚的方法，它選用三甘醇、四甘醇、mdea等溶劑從硫茚和萘的混合物中萃取硫茚，然后萃取精餾得到硫茚餾分。

7、cn108558591b公開了一種萘殘油分離回收方法，通過脫輕塔脫除輕組分，脫輕塔塔底物料送往脫萘塔，通過脫萘塔進行萘和硫茚分離，脫萘塔塔頂?shù)玫捷两M分，塔釜物料送往苯并噻吩塔，苯并噻吩塔塔頂組分去靜態(tài)結(jié)晶器，通過靜態(tài)結(jié)晶器結(jié)晶獲得硫茚產(chǎn)品。此方法中通過脫萘塔的普通精餾進行萘和硫茚分離，能耗較高。

8、cn115504960a公開了一種從萘殘油中提取硫茚的方法，它以工業(yè)萘熔融結(jié)晶制取精萘后的萘殘油為原料，首先采用雙溶劑萃取法，利用萘和硫茚在溶劑乙醚和乙醇胺中的分配系數(shù)不同，萘溶解在乙醚中，硫茚溶解在乙醇胺中，實現(xiàn)萘和硫茚的初步分離；然后利用萘和乙醇胺共沸的性質(zhì)，對硫茚的乙醇胺溶液進行間歇共沸精餾，使乙醇胺和溶液中少量的萘先共沸蒸餾出去，再得到硫茚餾分，硫茚餾分進行乙醚洗滌得到硫茚產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種從萘和硫茚的混合物中分離硫茚和萘的系統(tǒng)和方法，基于本發(fā)明的系統(tǒng)對萘和硫茚的混合物進行處理，所需工藝流程簡單易行，并能同步分離得到硫茚產(chǎn)品和精萘產(chǎn)品，且溶劑能夠循環(huán)利用，能降低分離成本。

2、本發(fā)明為達到其目的，提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明一方面提供一種從萘和硫茚的混合物中分離硫茚和萘的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

4、除雜單元，用于將所述萘和硫茚的混合物與溶劑進行混合、結(jié)晶和固液分離，以獲得除雜的萘和硫茚的混合物以及獲得含有雜質(zhì)的溶劑；所述溶劑優(yōu)選為正丁醇；

5、溶劑脫除單元，用于分離所述除雜的萘和硫茚的混合物中夾帶的溶劑并獲得脫除了溶劑的萘和硫茚的混合物以及獲得脫除的溶劑；所述溶劑脫除單元的溶劑出口與所述除雜單元連接，以將所述脫除的溶劑循環(huán)至所述除雜單元；

6、共沸精餾塔，用于將所述脫除了溶劑的萘和硫茚的混合物與共沸劑進行共沸精餾，并獲得硫茚物料以及萘和共沸劑的混合物料；所述共沸劑優(yōu)選為乙二醇；

7、萘精制單元，用于將所述萘和共沸劑的混合物料進行水洗和分相并獲得富含萘的輕相組分以及獲得包含水和共沸劑的重相組分；

8、優(yōu)選地，還包括共沸劑精制塔，所述共沸劑精制塔用于從所述重相組分中分離得到水物流和共沸劑物流，所述共沸劑精制塔分別與所述萘精制單元和所述共沸精餾塔連接，以將所述水物流循環(huán)至所述萘精制單元，以及將所述共沸劑物流循環(huán)至所述共沸精餾塔。

9、較佳地，所述系統(tǒng)還包括溶劑雜質(zhì)去除單元，用于將所述除雜單元得到的所述含有雜質(zhì)的溶劑進行雜質(zhì)脫除處理，以獲得除雜的溶劑物流；所述溶劑雜質(zhì)去除單元的溶劑出口與所述除雜單元連接，以將所述除雜的溶劑物流循環(huán)至所述除雜單元；

10、優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括循環(huán)溶劑罐，所述溶劑雜質(zhì)去除單元的溶劑出口以及所述溶劑脫除單元的溶劑出口分別與所述循環(huán)溶劑罐的溶劑進口連接，所述循環(huán)溶劑罐的溶劑出口與所述除雜單元的溶劑進口連接；

11、一些實施方式中，溶劑雜質(zhì)去除單元包括第一換熱器、第一冷卻器和第一溶劑回收塔；

12、所述第一溶劑回收塔用于將經(jīng)過預(yù)熱的所述含有雜質(zhì)的溶劑進行精餾，并獲得除雜的溶劑物流和雜質(zhì)物流；

13、所述第一換熱器連接在所述除雜單元和所述第一溶劑回收塔之間，用于使所述除雜單元輸出的所述含有雜質(zhì)的溶劑與所述第一溶劑回收塔輸出的所述除雜的溶劑物流進行換熱以使所述含有雜質(zhì)的溶劑得到預(yù)熱；

14、所述第一冷卻器與所述第一換熱器連接，用于將所述第一換熱器輸出的所述除雜的溶劑物流進行冷卻；

15、優(yōu)選地，所述第一冷卻器分別與所述第一溶劑回收塔和所述循環(huán)溶劑罐連接，以將冷卻的所述除雜的溶劑物流循環(huán)至所述第一溶劑回收塔和所述循環(huán)溶劑罐中。

16、一些實施方式中，所述溶劑脫除單元包括加熱釜和第二溶劑回收塔；所述加熱釜用于將所述除雜單元輸出的所述除雜的萘和硫茚的混合物進行加熱融化并獲得融化液；所述第二溶劑回收塔用于將所述融化液進行精餾以脫除其中夾帶的溶劑；所述第二溶劑回收塔的溶劑出口與所述循環(huán)溶劑罐的溶劑進口連接。

17、一些實施方式中，所述除雜單元包括第一混合器、結(jié)晶器和過濾機；

18、所述第一混合器用于使所述萘和硫茚的混合物與所述溶劑進行混合并得到混合液；

19、所述結(jié)晶器用于將所述第一混合器得到的所述混合液進行結(jié)晶并得到結(jié)晶液；

20、所述過濾機用于將所述結(jié)晶液進行固液分離并得到濾餅和濾液，其中所述濾餅為所述除雜的萘和硫茚的混合物，所述濾液為所述含有雜質(zhì)的溶劑。

21、一些實施方式中，所述萘精制單元包括第二混合器和分相器，優(yōu)選還包括干燥器；

22、所述第二混合器用于將所述共沸精餾塔輸出的所述萘和共沸劑的混合物料用水進行混合水洗并獲得混合液；

23、所述分相器用于將所述第二混合器輸出的所述混合液進行分相并獲得所述輕相組分和所述重相組分；

24、所述干燥器用于將所述輕相組分進行干燥以得到精萘產(chǎn)品；

25、優(yōu)選地，所述共沸劑精制塔的水物流出口和所述第二混合器的進水口通過水物流輸送管線連接，且沿著所述水物流的流動方向，所述水物流輸送管線上依次設(shè)有第二換熱器和水物流加熱器，所述第二換熱器用于使所述共沸劑精制塔輸出的所述水物流與所述共沸精餾塔輸出的所述硫茚物料進行換熱；

26、進一步優(yōu)選地，所述共沸劑精制塔的共沸劑物流出口和所述共沸精餾塔的共沸劑進口之間設(shè)有共沸劑冷卻器，用于將所述共沸劑精制塔輸出的所述共沸劑物流進行冷卻。

27、本發(fā)明還提供一種采用上文所述的系統(tǒng)從萘和硫茚的混合物中分離硫茚和萘的方法，所述方法包括如下步驟：

28、1)在除雜單元中，將所述萘和硫茚的混合物與溶劑進行混合得到混合液，然后將所述混合液進行結(jié)晶，并將所得結(jié)晶液進行固液分離，得到除雜的萘和硫茚的混合物以及得到含有雜質(zhì)的溶劑；所述溶劑優(yōu)選為正丁醇；

29、2)將步驟1)中得到的所述除雜的萘和硫茚的混合物送入溶劑脫除單元中脫除所夾帶的溶劑，得到脫除了溶劑的萘和硫茚的混合物，以及得到脫除的溶劑；將所述脫除的溶劑循環(huán)至步驟1)的除雜單元中作為進行所述混合所需的溶劑使用；

30、3)將步驟2)得到的所述脫除了溶劑的萘和硫茚的混合物送入共沸精餾塔中，與共沸劑進行共沸精餾，得到硫茚物料以及萘和共沸劑的混合物料；所述共沸劑優(yōu)選為乙二醇；優(yōu)選地，將所述硫茚物料進行冷卻獲得硫茚產(chǎn)品；

31、4)將步驟3)得到的所述萘和共沸劑的混合物料送入萘精制單元中進行水洗和分相，獲得富含萘的輕相組分以及獲得包含水和共沸劑的重相組分；優(yōu)選地，將所述輕相組分進行干燥，獲得精萘產(chǎn)品；

32、優(yōu)選地，還包括步驟5)：

33、將步驟4)得到的所述重相組分送入共沸劑精制塔中進行分離，得到水物流和共沸劑物流；將所述水物流循環(huán)至步驟4)的所述萘精制單元中用于水洗，將所述共沸劑物流循環(huán)至步驟3)的所述共沸精餾塔中用于所述共沸精餾。

34、較佳地，還包括如下步驟：

35、將步驟1)中得到的所述含有雜質(zhì)的溶劑送入溶劑雜質(zhì)去除單元脫除溶劑中的雜質(zhì)，得到除雜的溶劑物流；將至少部分所述除雜的溶劑物流循環(huán)至步驟1)的所述除雜單元中用作進行所述混合所需的溶劑；

36、優(yōu)選地，將步驟1)得到的所述含有雜質(zhì)的溶劑送入所述溶劑雜質(zhì)去除單元的第一溶劑回收塔中進行精餾，得到所述除雜的溶劑物流和雜質(zhì)物流；將所述第一溶劑回收塔輸出的所述除雜的溶劑物流和所述除雜單元輸出的所述含有雜質(zhì)的溶劑在第一換熱器中進行換熱，然后將所述除雜的溶劑物流送入第一冷卻器中冷卻后，再將部分所述除雜的溶劑物流循環(huán)至所述第一溶劑回收塔作為回流，以及將部分所述除雜的溶劑物流循環(huán)至所述除雜單元中。

37、進一步地，步驟2)中，將所述步驟1)中得到的所述除雜的萘和硫茚的混合物先送入所述溶劑脫除單元的加熱釜中進行加熱融化，獲得融化液，優(yōu)選所述加熱融化的溫度為82～90℃；然后將所述融化液送入所述溶劑脫除單元的第二溶劑回收塔中進行精餾，脫除所述融化液中夾帶的溶劑，得到所述脫除了溶劑的萘和硫茚的混合物，以及得到所述脫除的溶劑；

38、和/或，步驟5)中的所述共沸劑精制塔輸出的所述水物流先與所述步驟3)中的所述共沸精餾塔輸出的所述硫茚物料在第二換熱器中進行換熱，然后通過水物流加熱器加熱，之后再送入步驟4)的所述萘精制單元中用作所述水洗所需的水；

39、和/或，步驟5)中，所述共沸劑精制塔輸出的所述共沸劑物流先在共沸劑冷卻器中進行冷卻后，再循環(huán)至步驟3)的所述共沸精餾塔中。

40、優(yōu)選地，步驟1)中，所述溶劑與所述萘和硫茚的混合物的質(zhì)量比為1:1～4:1，優(yōu)選為1.5～3:1；優(yōu)選地，所述結(jié)晶的條件包括：降溫速度為1～3℃/min，降溫至8-30℃進行養(yǎng)晶，優(yōu)選降溫至10～25℃進行養(yǎng)晶，養(yǎng)晶時間為15-45min，優(yōu)選20～40min。

41、優(yōu)選地，步驟3)中，所述共沸劑的用量與所述脫除了溶劑的萘和硫茚的混合物的質(zhì)量比為0.53～0.62:1，更優(yōu)選0.55～0.60:1；優(yōu)選地，進行所述共沸精餾的條件包括：共沸精餾塔的塔頂壓力為5～15kpa，塔頂溫度110～125℃，回流比5～10。

42、優(yōu)選地，步驟4)中，進行所述水洗所用的水與所述萘和共沸劑的混合物料的質(zhì)量比為0.8～1.5:1；優(yōu)選地，進行所述水洗所用的水的溫度為70～80℃；優(yōu)選地，進行所述分相的溫度為80～85℃。

43、優(yōu)選地，步驟5)中，所述共沸劑精制塔的操作條件包括：塔頂壓力20～30kpa，塔頂溫度60～70℃，回流比0.2～1。

44、本發(fā)明中，步驟1)中，所述萘和硫茚的混合物為工業(yè)萘，或為焦油精餾分離后的萘餾分，或為所述工業(yè)萘或所述萘餾分進行熔融結(jié)晶后的萘殘油。

45、本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下有益效果：

46、(1)采用本發(fā)明的系統(tǒng)進行萘和硫茚混合物的處理，不僅處理流程簡單易行，且能將沸點相近的硫茚和萘良好的分離，能同步獲得精萘產(chǎn)品和硫茚產(chǎn)品，同時，本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)⑷軇┭h(huán)利用，能大幅降低溶劑成本。

47、(2)在一些優(yōu)選方案中，通過共沸劑精制塔從萘精制單元得到的重相組分中將水和共沸劑進行分離，并將水循環(huán)用于萘精制單元作為水洗用水，將共沸劑循環(huán)用于共沸精餾塔，能大幅節(jié)約系統(tǒng)用水量，并能降低共沸劑成本。在一些優(yōu)選方案中，還將除雜單元得到的含有雜質(zhì)的溶劑在溶劑雜質(zhì)去除單元中進行脫雜，將至少部分除雜的溶劑物流循環(huán)用于除雜單元，能進一步降低溶劑成本，提高溶劑利用率。

48、(3)在一些優(yōu)選方案中，將溶劑雜質(zhì)去除單元得到的除雜的溶劑先與除雜單元輸出的含有雜質(zhì)的溶劑進行換熱后，再進行回用，能夠使得除雜的溶劑攜帶的熱量得到充分利用；在一些優(yōu)選方案中，將共沸精餾塔輸出的硫茚物料與共沸劑精制塔中輸出的水物流進行換熱后再作為后續(xù)產(chǎn)品輸出，可以充分利用硫茚物料中攜帶的熱量。采用優(yōu)選方案的系統(tǒng)，能夠使得各個系統(tǒng)內(nèi)的能量得到集成利用，降低能耗。

49、(4)基于本發(fā)明的系統(tǒng)從萘和硫茚的混合物中分離硫茚和萘的方法，將萘和硫茚的混合物先用溶劑(優(yōu)選正丁醇)混合進行結(jié)晶除雜，經(jīng)脫除溶劑后與共沸劑(優(yōu)選乙二醇)進行共沸精餾，分離得到硫茚物料以及萘和共沸劑的混合物料，其中萘和共沸劑的混合物料經(jīng)水洗、分相后能夠獲得精萘產(chǎn)品；采用本發(fā)明的方法能夠從萘和硫茚的混合物中分離得到具有較佳收率和純度的硫茚產(chǎn)品和精制萘。

50、(5)本發(fā)明的方法具有工藝流程簡單、所需操作條件溫和、產(chǎn)品質(zhì)量好等特點，工藝操作和控制簡單易行。