一种茚的萃取精馏提纯方法与流程

1.本发明涉及一种茚的提纯方法，特别涉及一种从重苯中提纯高纯度茚的方法，具体涉及一种从苯加氢装置中产出的重苯中使用萃取精馏提纯高纯度茚的方法。


背景技术：

2.茚(indene)分子式c9h8，分子量116.1589，cas号：95-13-6，einecs号：202-393-6，属于芳香烃的一种常温下为无色透明的油状液体。茚是重要的基本有机化工原料以及有机化工溶剂，低纯度的茚可用于生产古马隆-茚树脂以及苯乙烯-茚树脂，而高纯度茚可用于制作，高端涂料溶剂，高端光学树脂，改变聚合物的表面性质以及一种抗逆转录病毒的医药中间体。
3.萃取精馏是指在原料液中加入第三组分通常称为萃取剂，以此改变原有组分的相对挥发度从而进行蒸馏分离。萃取精馏的主要优势包括装置相对简单，操作较为便捷，极大的节约能耗以及可处理量较大等。
4.现有技术中高纯度茚的生产工艺主要包括冷冻结晶提纯方法以及物理负压精馏提纯方法，专利cn 105967971 a公开了一种裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法，包括以下步骤：取茚的富集液一定量，置入结晶器；打开恒温水浴，采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-20～-10℃待结晶产品析出后，在-20～-10℃条件下分离结晶体和母液，取结晶体待；结晶体再次置入结晶器，采用恒温水将温度保持在-10～0℃，保持温度2小时；在-10～0℃条件下再次离心分离，取结晶体。此方法可以得到较高纯度的茚但主要劣势包括操作难度过大导致难以工业化生产，产率较低以及能耗相对较大等缺点。专利cn 110002945 a公开了一种茚产品的提取纯化方法以及基于该方法的提纯装置系统，包括以下步骤：将含茚物料进行第1工段负压精馏，塔顶回流收集富集茚成份的轻质馏分；将所述富集茚成份的轻质馏分进行第2工段负压精馏，分馏得到纯度为70～85％的粗茚；将所述纯度为70～85％的粗茚进行第3工段负压精馏，塔顶回流收集纯度70～95％的粗茚，分馏得到纯度≥95％的精制茚；所述第3工段负压精馏为间歇精馏。此方法的主要劣势包括生产的纯度不稳定以及能耗较大。


技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题是，本发明提供了一种从重苯中提纯高纯度茚的工艺方法。解决了市场上对高纯度茚的需求，本发明操作简便、能耗低、对环境危害小、适用于工业化生产。
6.本发明的技术方案是，一种茚的萃取精馏提纯方法，包括以下步骤：
7.1)原料初馏：原料通过初馏塔d1切取135-195℃的馏分，去除轻油和重油，得到富集含茚组分流股2；
8.2)脱吡啶脱酚：在酸洗槽sw通过常规的酸洗和碱洗方法脱吡啶脱酚，进一步中和得到富集含茚组分流股3；
9.3)脱色蒸馏：将富集含茚组分流股3通过脱色塔d2，从塔底分离出含有萘、酸焦油、沥青等重质馏份；从塔顶上蒸出富集含茚组分流股4；
10.4)再次蒸馏：将富集含茚组分流股4通过蒸馏塔d3，从塔顶分离出含有各种苯类的轻质馏分，从塔底分离出富集含茚组分流股5；所述蒸馏的条件为：塔板数：10-30，回流比：5-25，塔底温度：100-200℃；
11.5)萃取精馏：将富集含茚组分流股5以及萃取剂n-甲基吡咯烷酮e1同时通过萃取塔d4，从塔底分离出萃取剂n-甲基吡咯烷酮并通过混合器m1通入槽罐j1；从塔顶分离出富集含茚组分以及少量萃取剂n-甲基吡咯烷酮流股6；萃取精馏的条件为：萃取剂与进料的摩尔比：0.5-5：1，塔板数：10-30，回流比：5-25，真空度：0.01-30kpa；
12.6)终馏：将流股6通入蒸馏塔d5，蒸馏的条件为：塔板数：10-20，回流比：5-25，塔底温度：80-280℃；塔顶分离出最终产品97％以上的高纯度茚。
13.步骤4)所述的工艺通过步骤3)脱色后获得的轻组分继续蒸馏。
14.步骤5)所述的工艺通过步骤4)蒸馏后获得的重组分使用一定量的n-甲基吡咯烷酮进行萃取精馏。
15.步骤6)所述的工艺通过步骤5)萃取精馏后得到高纯茚与n-甲基吡咯烷酮混合物进行蒸馏。
16.根据本发明的一种茚的萃取精馏提纯方法，优选的是，步骤2)所述酸洗使用的酸为硫酸溶液、盐酸溶液或硝酸溶液的一种或其混合。
17.优选的是，步骤2)所述碱洗使用的碱为氢氧化钠溶液，碳酸钠溶液或氢氧化钾溶液的一种或者混合。使用常规的酸洗或者碱洗用的酸碱种类。
18.进一步地，所述氢氧化钠溶液浓度为1％-10％；进一步地，所述硫酸溶液浓度为30％-60％。
19.根据本发明的一种茚的萃取精馏提纯方法，优选的是，步骤4)所述蒸馏的条件为：塔板数：10-20，回流比：5-20，塔底温度：120-180℃。
20.根据本发明的一种茚的萃取精馏提纯方法，优选的是，步骤5)所述萃取精馏的条件为：萃取剂与进料的摩尔比：0.5-4：1，塔板数：10-25，回流比：5-20，真空度：0.01-20kpa。
21.根据本发明的一种茚的萃取精馏提纯方法，优选的是，步骤6)所述蒸馏的条件为：塔板数：10-18，回流比：5-20，塔底温度：100-250℃。
22.根据本发明的一种茚的萃取精馏提纯方法，优选的是，步骤6)塔底分离出萃取剂n-甲基吡咯烷酮并通过混合器m1通入槽罐j1。
23.萃取剂还可以根据需要循环。操作是，循环萃取剂：通过阀门v1控制槽罐j1中的萃取剂并通过混合器m1通入槽罐j1；在需要时打开阀门v1则槽罐j1中的萃取剂并通过混合器m1通入槽罐j1将通过混合器m2进入萃取塔d4。
24.本发明的主要步骤是，首先通过初馏，酸洗，脱色得到含茚的聚合油原料；
25.第二、蒸馏去除聚合油原料中的各种苯类物质；
26.第三、加入萃取剂n-甲基吡咯烷酮nmp进行萃取精馏；
27.第四、蒸馏分离萃取剂并根据需要循环萃取剂。
28.本发明的有益效果是：
29.基于产品的纯度和市场需求，对茚的生产工艺进行改进，从产品提纯角度进行改
进，获得高纯度97％以上的高纯度茚，明显高于现有技术(现有技术中茚的纯度在75-95％)，满足市场需求，提高茚的使用范围。本发明的从重苯中使用萃取精馏提纯茚的制备方法，其是在传统的茚提纯工艺基础上，通过使用萃取精馏工艺，获得满足市场需求的大于97％以上的高纯度茚产品。本发明获得的产物纯度高，操作简便，能耗低，对环境友好，适合于工业化生产。
附图说明
30.图1是本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
31.本发明的生产工艺流程如图1所示，原料经初馏、脱吡啶脱酚、脱色蒸馏、再次蒸馏、萃取精馏和终馏得到高纯度的茚。
32.图中，1-原料，2-富集含茚组分流股2，3-富集含茚组分流股3，4-富集含茚组分流股4，5-富集含茚组分流股5，6-流股6。
33.下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。
34.实施例1：
35.原料进入到蒸馏塔d1，在蒸馏系统中切取135-195℃沸点范围的粗古马隆馏份，塔顶得到流股2。流股2进入酸洗槽sw，在常温下，采用40％的稀硫酸循环酸洗通过两次酸洗后用10％naoh中和，然后以水洗涤得到中性得到流股3。经洗涤的流股3进入脱色塔d2，在塔顶部温度110℃、压力17.3kpa，进一步脱除物料中的杂质如萘油等，塔顶得到流股4。脱色后的流股4进入蒸馏塔d3，在塔底温度138-142℃，20塔板数，15的回流比下进一步脱除物料中的杂质如三甲苯等，塔底得到流股5。流股5通入萃取精馏塔d4同时配入一定量的n-甲基吡咯烷酮，流股5与n-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1：2.02。萃取精馏塔的回流比为15，真空度为6.66kpa，塔顶得到茚与萃取剂的混合物流股6。流股6进入终馏塔d5，塔底温度138-142℃，塔板数为20，回流比为10脱除萃取剂n-甲基吡咯烷酮，塔底得到n-甲基吡咯烷酮经过混合器m1存入槽罐j1后经过混合器m2回到循环。塔顶得到最终的产品，茚的纯度为98.14％，茚的产率为37.84％。
36.对比例1：
37.原料进入到蒸馏塔d1，在蒸馏系统中切取135-195℃沸点范围的粗古马隆馏份，塔顶得到流股2。流股2进入酸洗槽sw，在常温下，采用40％的稀硫酸循环酸洗通过两次酸洗后用10％naoh中和，然后以水洗涤得到中性得到流股3。经洗涤的流股3进入脱色塔d2，在塔顶部温度110℃、压力17.3kpa，进一步脱除物料中的杂质如萘油等，塔顶得到流股4。脱色后的流股4进入蒸馏塔d3，在塔底温度138-142℃，20塔板数，15的回流比下进一步脱除物料中的杂质如三甲苯等，塔底得到流股5。流股5通入萃取精馏塔d4同时配入一定量的n-甲基吡咯烷酮，流股5与n-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1：1。萃取精馏塔的回流比为15，真空度为6.66kpa，塔顶得到茚与萃取剂的混合物流股6。流股6进入终馏塔d5，塔底温度138-142℃，塔板数为20，回流比为10脱除萃取剂n-甲基吡咯烷酮，塔底得到n-甲基吡咯烷酮经过混合器m1存入槽罐j1后经过混合器m2回到循环塔顶得到最终的产品，茚的纯度为40.23％，茚的产率为18.99％。
38.实施例2：
39.原料进入到蒸馏塔d1，在蒸馏系统中切取135-195℃沸点范围的粗古马隆馏份，塔顶得到流股2。流股2进入酸洗槽sw，在常温下，采用40％的稀硫酸循环酸洗通过两次酸洗后用10％naoh中和，然后以水洗涤得到中性得到流股3。经洗涤的流股3进入脱色塔d2，在塔顶部温度110℃、压力17.3kpa，进一步脱除物料中的杂质如萘油等，塔顶得到流股4。脱色后的流股4进入蒸馏塔d3，在塔底温度138-142℃，20塔板数，15的回流比下进一步脱除物料中的杂质如三甲苯等，塔底得到流股5。流股5通入萃取精馏塔d4同时配入一定量的n-甲基吡咯烷酮，流股5与n-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1：2.02。萃取精馏塔的回流比为30，真空度为6.66kpa，塔顶得到茚与萃取剂的混合物流股6。流股6进入终馏塔d5，塔底温度138-142℃，塔板数为20，回流比为10脱除萃取剂n-甲基吡咯烷酮，塔底得到n-甲基吡咯烷酮经过混合器m1存入槽罐j1后经过混合器m2回到循环塔顶得到最终的产品，茚的纯度为98.15％，茚的产率为9.23％。
40.实施例3：
41.原料进入到蒸馏塔d1，在蒸馏系统中切取135-195℃沸点范围的粗古马隆馏份，塔顶得到流股2。流股2进入酸洗槽sw，在常温下，采用40％的稀硫酸循环酸洗通过两次酸洗后用10％naoh中和，然后以水洗涤得到中性得到流股3。经洗涤的流股3进入脱色塔d2，在塔顶部温度110℃、压力17.3kpa，进一步脱除物料中的杂质如萘油等，塔顶得到流股4。脱色后的流股4进入蒸馏塔d3，在塔底温度138-142℃，20塔板数，15的回流比下进一步脱除物料中的杂质如三甲苯等，塔底得到流股5。流股5通入萃取精馏塔d4同时配入一定量的n-甲基吡咯烷酮，流股5与n-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1：2.02。萃取精馏塔的回流比为15，真空度为30kpa，塔顶得到茚与萃取剂的混合物流股6。流股6进入终馏塔d5，塔底温度138-142℃，塔板数为20，回流比为10脱除萃取剂n-甲基吡咯烷酮，塔底得到n-甲基吡咯烷酮经过混合器m1存入槽罐j1后经过混合器m2回到循环塔顶得到最终的产品，茚的纯度为97.25％，茚的产率为36.56％。
42.实施例4：
43.原料进入到蒸馏塔d1，在蒸馏系统中切取135-195℃沸点范围的粗古马隆馏份，塔顶得到流股2。流股2进入酸洗槽sw，在常温下，采用40％的稀硫酸循环酸洗通过两次酸洗后用10％naoh中和，然后以水洗涤得到中性得到流股3。经洗涤的流股3进入脱色塔d2，在塔顶部温度110℃、压力17.3kpa，进一步脱除物料中的杂质如萘油等，塔顶得到流股4。脱色后的流股4进入蒸馏塔d3，在塔底温度138-142℃，20塔板数，15的回流比下进一步脱除物料中的杂质如三甲苯等，塔底得到流股5。流股5通入萃取精馏塔d4同时配入一定量的n-甲基吡咯烷酮，流股5与n-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1：3。萃取精馏塔的回流比为15，真空度为6.66kpa，塔顶得到茚与萃取剂的混合物流股6。流股6进入终馏塔d5，塔板数为20，回流比为10脱除萃取剂n-甲基吡咯烷酮，塔底得到n-甲基吡咯烷酮经过混合器m1存入槽罐j1后经过混合器m2回到循环塔顶得到最终的产品，茚的纯度为98.14％，茚的产率为29.78％。
44.实施例5：
45.原料进入到蒸馏塔d1，在蒸馏系统中切取135-195℃沸点范围的粗古马隆馏份，塔顶得到流股2。流股2进入酸洗槽sw，在常温下，采用40％的稀硫酸循环酸洗通过两次酸洗后用10％naoh中和，然后以水洗涤得到中性得到流股3。经洗涤的流股3进入脱色塔d2，在塔顶
部温度110℃、压力17.3kpa，进一步脱除物料中的杂质如萘油等，塔顶得到流股4。脱色后的流股4进入蒸馏塔d3，在塔底温度138-142℃，20塔板数，15的回流比下进一步脱除物料中的杂质如三甲苯等，塔底得到流股5。流股5通入萃取精馏塔d4同时配入一定量的n-甲基吡咯烷酮，流股5与n-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1：2.02。萃取精馏塔的回流比为12，真空度为6.66kpa，塔顶得到茚与萃取剂的混合物流股6。流股6进入终馏塔d5，塔板数为20，回流比为10脱除萃取剂n-甲基吡咯烷酮，塔底得到n-甲基吡咯烷酮经过混合器m1存入槽罐j1后经过混合器m2回到循环塔顶得到最终的产品，茚的纯度为97.02％，茚的产率为39.27％。
46.表一：各实施例参数汇总
[0047][0048][0049]
由上表可见，对比例中茚纯度明显低于实施例。本发明的茚纯度达到97％以上。