專利名稱：精餾-乳化結(jié)晶法提純聯(lián)苯工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬煤炭精細(xì)化工領(lǐng)域，涉及提純聯(lián)苯的方法，具體涉及從煤焦油中提 取高純度聯(lián)苯的方法。
背景技術(shù)：
聯(lián)苯屬重要有機(jī)化工原料，其價(jià)值正在不斷地被發(fā)現(xiàn)和利用，以聯(lián)苯分子為 骨架而合成的聯(lián)苯衍生物，可廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、高分子液晶、顏料、乳化劑、 熒光增白劑、織物染料等多種領(lǐng)域。天然聯(lián)苯主要蘊(yùn)藏在煤焦油中，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.2 0.4%，煤焦油經(jīng)加工處理后，其中所含的聯(lián)苯大部分被富集在洗油餾分 中，富集后餾分含聯(lián)苯在7~10%不等。目前國(guó)內(nèi)外從煤焦油中提取高純度聯(lián)苯的 方法主要是共沸精餾法和高效精餾-結(jié)晶法。但無(wú)論采用何種方法都需要進(jìn)行結(jié)晶 處理，目前所報(bào)道的結(jié)晶純化聯(lián)苯的方法通常采用的是溶液結(jié)晶法，該溶液結(jié)晶 法難以有效地解決雜質(zhì)在晶體中的粘附和裹挾問(wèn)題，且溶劑用量大，常有較大的 毒性，不但導(dǎo)致聯(lián)苯的收率較低，溶劑回收成本高，而且環(huán)境污染嚴(yán)重，操作環(huán) 境差。而且，常規(guī)溶劑和熔融結(jié)晶法，由于結(jié)晶效果不理想，常需輔以萃取工藝， 即精餾、液液萃取和結(jié)晶三步來(lái)完成聯(lián)苯的提取，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，成本較高， 而且增加了溶劑回收問(wèn)題。本發(fā)明者為了解決現(xiàn)有精制工藝存在生產(chǎn)成本高、聯(lián)苯收率低、環(huán)境污染嚴(yán) 重等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一種精餾-乳化結(jié)晶法分離提純聯(lián)苯的方法，從而完成了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種提純聯(lián)苯的新工藝。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的精餾-乳化結(jié)晶法提純聯(lián)苯工藝包括以下步驟(1) 精餾預(yù)處理在理論塔板數(shù)30 60、塔壓20 60Kpa的精餾設(shè)備中，精餾 獲得富含聯(lián)苯的溶液；(2) 乳化結(jié)晶將上述富含聯(lián)苯的溶液與水、0.02 4wt。/。乳化劑在乳化器中于60 10(TC乳化10~卯分鐘，其中富含聯(lián)苯的溶液與水的質(zhì)量比為1: 20 1: 4， 乳化液的pH值控制在4 12之間，然后冷卻至室溫(5~20°C);(3)分離干燥經(jīng)分離、洗滌和干燥，制得聯(lián)苯產(chǎn)品。本發(fā)明的分離提純聯(lián)苯工藝，先對(duì)含聯(lián)苯的原料進(jìn)行精餾預(yù)處理獲得富含聯(lián)苯的溶液(其中聯(lián)苯含量為40%以上)；再用乳化結(jié)晶法進(jìn)行精制，乳化結(jié)晶以水作為連續(xù)相，將富含聯(lián)苯的溶液與水(按聯(lián)苯溶液水質(zhì)量比例在l: 20 1:4之間)、乳化劑混合制成乳狀液，升溫使之乳化，并控制在一定的pH值范圍內(nèi)， 乳化一段時(shí)間后(乳化時(shí)間最少可以降低到IO分鐘，目前公開(kāi)的專利和相關(guān)報(bào)道 至少為30分鐘)，將該乳化液降溫至5 2(TC再經(jīng)分離、洗滌、干燥后得到聯(lián)苯口廣叩o本發(fā)明的分離提純聯(lián)苯工藝中，精餾預(yù)處理步驟在理論塔板數(shù)為30 60層的 精餾設(shè)備中進(jìn)行，減壓蒸餾過(guò)程控制塔頂壓力在20 60Kpa。上述精餾預(yù)處理步驟中，回流比可控制在5 15，較佳為8~12。本發(fā)明的分離提純聯(lián)苯工藝中，乳化結(jié)晶步驟可將富含聯(lián)苯的溶液與水、乳 化劑(也可加助劑)混合，升溫使之乳化，即加料和升溫乳化過(guò)程一步完成。乳化劑選自兩性、非離子、陽(yáng)離子和陰離子表面活性劑中的一種或一種以上 表面活性劑。根據(jù)HLB值一般優(yōu)選在大于11的表面活性劑。乳化劑用量在 0.02~4% (重量比)。助劑選自醇類、丙酮、醛類或其水溶液，其用量為0 5wtn/。。乳化結(jié)晶步驟也可先配制乳化液，即以自來(lái)水或蒸餾水為主，添加一定量乳 化劑(也可加助劑)配制而成乳化液；再將含量40%以上的聯(lián)苯溶解于乳化液中， 并將配制好的乳化液混合物在乳化器中進(jìn)行升溫、乳化。乳化溫度一般控制在60 10(TC，乳化時(shí)間在10~90分鐘，乳化液的pH值控 制在4 12之間。然后，將溶解了聯(lián)苯的乳化液的溫度降至5 20°C，優(yōu)選溫度10 15t:，使聯(lián) 苯從混合溶液中結(jié)晶析出。降溫過(guò)程采用逐步降溫工藝，即以10 3(TC/小時(shí)的速 率進(jìn)行逐步降溫。本發(fā)明的分離提純聯(lián)苯工藝中，最后是分離干燥步驟。將乳化降溫后的混合 乳液經(jīng)過(guò)分離、洗滌和干燥，制得聯(lián)苯產(chǎn)品。在乳化過(guò)程中聯(lián)苯不參與乳化，冷 卻后結(jié)晶析出，結(jié)晶分離過(guò)程可以通過(guò)常規(guī)方法.(如過(guò)濾或離心等)從含有聯(lián)苯聯(lián)苯晶體與含有雜質(zhì)的溶液分離，進(jìn)一步真空干燥即可得到純度99%以上的聯(lián)苯。固液分離后的濾液，由于不含有機(jī)溶劑，只要將水蒸出即得 幾乎沒(méi)受污染的殘液。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的特點(diǎn)按本發(fā)明的方法分離提純聯(lián)苯， 對(duì)原料有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以適用于現(xiàn)有煤焦油或其它富含聯(lián)苯的溶液，其中雜 質(zhì)種類幾乎不受限制；本發(fā)明的所述的操作方便簡(jiǎn)單，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝條件 溫和，操作彈性大，而可生產(chǎn)出99%以上高純度聯(lián)苯產(chǎn)品。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、 采用精餾-乳化結(jié)晶純化工藝，該法既利用常規(guī)精餾工藝進(jìn)行預(yù)處理，降 低工藝復(fù)雜性，提高通用性，又利用逐步降溫乳化結(jié)晶工藝，提高結(jié)晶收率、純 度和選擇性。特別是乳化結(jié)晶階段乳化劑的水溶性對(duì)極性不同的物質(zhì)的親水親油 性質(zhì)存在著較大差異，從而使聯(lián)苯富集液中的雜質(zhì)形成穩(wěn)定的乳化液(在8(TC條 件下不破乳)，而聯(lián)苯在此條件下卻不參與乳化，當(dāng)溫度下降至其熔點(diǎn)以下后即 開(kāi)始結(jié)晶，該方法很好的解決了傳統(tǒng)結(jié)晶法中雜質(zhì)在晶體中的黏附和裹挾等問(wèn)題， 使產(chǎn)品的純度和收率有明顯的提高。2、 整個(gè)過(guò)程條件溫和，不需要其他溶劑，只需要水作為溶劑，所需乳化劑和助劑用量極少，大大降低了原料和能耗成本，又利于環(huán)保。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法作進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明 實(shí)施例1控制精餾塔塔頂壓力為50Kpa、理論塔板數(shù)為40、回流比為8進(jìn)行精餾富集 聯(lián)苯餾分，得到含量為42.5%的聯(lián)苯餾分。取20克該聯(lián)苯含量為42.5%的原料加 入到100克0.4%十二烷基苯磺酸鈉乳液中，逐漸升溫至85"C，并充分乳化，乳化 一定時(shí)間后將混合液逐步降溫至15°C，降溫速率為2CTC/小時(shí)。然后過(guò)濾，洗滌 并干燥，得到固體7.5克，純度99.3%，收率87.6%。實(shí)施例2控制精餾塔塔頂壓力為40Kpa、理論塔板數(shù)為40、回流比為IO進(jìn)行精餾富集 聯(lián)苯餾分，得到含量為51.3%的聯(lián)苯餾分。將20克聯(lián)苯含量為51.3%的原料加入 到100克0.3%聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯(Tween60)乳液中。然后，逐漸升 溫至80°C，并充分乳化，乳化一定時(shí)間后將混合液降溫至常溫，降溫速率為30tV小時(shí)然后過(guò)濾，洗滌并干燥，得到固體8.5克，純度99.2%，收率82.2%。 實(shí)施例3控制精餾塔塔頂壓力為30Kpa、理論塔板數(shù)為40、回流比為12進(jìn)行精餾富集 聯(lián)苯餾分，得到含量為75.1%的聯(lián)苯餾分。將15克聯(lián)苯含量為75.1 %的原料加入 到100克0.2%聚氧乙烯壬基苯酚醚(OP-7)乳液中9然后，逐漸升溫至卯。C，并 充分乳化，乳化一定時(shí)間后將混合液降溫至常溫，降溫速率為10'C/小時(shí)，然后過(guò) 濾，洗滌并干燥，得到固體10.6克，純度99.7%，收率93.8%。實(shí)施例4控制精餾塔塔頂壓力為30Kpa、理論塔板數(shù)為40、回流比為12進(jìn)行精餾富集 聯(lián)苯餾分，得到含量為62.5%的聯(lián)苯餾分。將30克聯(lián)苯含量為62.5%的原料加入 到100克0.15%聚氧乙烯辛基苯酚醚(OP-10)和0.05%失水山梨醇單月桂酸酯 (span20)復(fù)配的乳液中。然后，逐漸升溫至95。C，并充分乳化，乳化時(shí)間為15 到20分鐘，乳化后將混合液降溫至常溫，降溫速率為15"C/小時(shí)，然后過(guò)濾，洗 滌并干燥，得到固體17.4克，純度99.8%，收率92.4%。
權(quán)利要求
1.一種精餾-乳化結(jié)晶法提純聯(lián)苯的工藝，其特征在于包括以下步驟(1)精餾預(yù)處理在理論塔板數(shù)30～60、塔壓20～60Kpa的精餾設(shè)備中，精餾獲得富含聯(lián)苯的溶液；(2)乳化結(jié)晶將上述富含聯(lián)苯的溶液與水、0.02～4wt％乳化劑在乳化器中于60～100℃乳化10～90分鐘，其中富含聯(lián)苯的溶液與水的質(zhì)量比為1∶20～1∶4，乳化液的pH值控制在4～12之間，然后冷卻至5～20℃；(3)分離干燥經(jīng)分離、洗滌和干燥，制得聯(lián)苯產(chǎn)品。
2. 如權(quán)利要求1所述的工藝，其中所述精餾預(yù)處理步驟中，控制回流比在5 15。
3. 如權(quán)利要求2所述的工藝，其中所述回流比為8 12。
4. 如權(quán)利要求l所述的工藝，其中所述乳化結(jié)晶步驟中的乳化劑選自兩性、 非離子、陽(yáng)離子和陰離子表面活性劑中的一種或一種以上表面活性劑。
5. 如權(quán)利要求l所述的工藝，其中所述乳化結(jié)晶步驟中的乳化劑選自HLB 值大于ll的表面活性劑。 .
6. 如權(quán)利要求1所述的工藝，其中所述乳化結(jié)晶步驟還使用選自醇類、丙酮、 醛類或其水溶液的助劑，所述助劑的用量為0 5wtM。
7. 如權(quán)利要求1或6所述的工藝，其中所述乳化結(jié)晶步驟中，先將乳化劑或 乳化劑加助劑與水配制成乳化液，然后將所述富含聯(lián)苯的溶液溶解在乳化液中。
8. 如權(quán)利要求l所述的工藝，其中所述乳化結(jié)晶步驟中的所述冷卻是以10 30 。C/小時(shí)的速率進(jìn)行逐步降溫。
9. 如權(quán)利要求l所述的工藝，其中所述乳化結(jié)晶步驟中的所述冷卻溫度為 1(M5。C。
全文摘要
一種精餾-乳化結(jié)晶法提純聯(lián)苯的工藝，包括(1)精餾預(yù)處理在理論塔板數(shù)30～60、塔壓20～60KPa的精餾設(shè)備中，精餾獲得富含聯(lián)苯的溶液；(2)乳化結(jié)晶將上述富含聯(lián)苯的溶液與水(控制聯(lián)苯溶液∶水質(zhì)量比為1∶20～1∶4之間)、0.02～4wt％乳化劑在乳化器中于60～100℃乳化10～90分鐘，乳化液的pH值控制在4～12之間，然后冷卻至5～20℃；(3)分離干燥經(jīng)分離、洗滌和干燥，制得聯(lián)苯產(chǎn)品。本發(fā)明工藝對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝條件溫和，產(chǎn)品純度高。同時(shí)，以水為溶劑，乳化劑和助劑用量極少，大大降低了原料和能耗成本，又利于環(huán)保。
文檔編號(hào)C07C7/14GK101328105SQ20071009388
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者候文杰, 夏劍忠, 朱春燕, 旭 汪, 陳葉飛 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司