裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法
【专利摘要】本发明涉及一种裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法；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。结晶体中茚的纯度可达到99％以上。结晶母液可以重复结晶步骤继续提纯，以便于提高茚的整体回收率。与其它分离技术相比，结晶技术具有低能耗、操作安全、环境友好等特点。
【专利说明】
裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法
技术领域
[0001] 本发明涉及裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法，具体是指一种茚与1-甲基-2-丙 基苯、1-甲基-3-丙基苯、1-甲基-4-丙基苯的分离方法。
【背景技术】
[0002] 茚是重要的基本有机化工原料和有机化工溶剂。茚在工业及生物学上有很重要的 用途。它可用于生产茚-马古龙树脂及苯乙烯_茚树脂。西欧茚系树脂年产量达11万吨。高纯 茚还是一种重要的共聚单体，可以用来改变聚合物的表面性质。在生物学上茚的衍生物是 一种重要的抗HIV病毒及其他疾病的药物中间体。
[0003] 裂解碳九中含有数量很多的C9、C10组分以及少量的C8组分，主要有偏三甲苯、甲 乙苯、均三甲苯、茚、茚满、甲基丙基苯等，以前茚与甲基丙基苯大多用作调和汽油的组分或 用作一般溶剂，造成了资源的很大浪费，提纯茚的意义重大。但由于茚沸点（182.62°C)与1-甲基-2-丙基苯沸点（184.80°C)、1-甲基-3-丙基苯沸点（181.80°C)、1-甲基-4-丙基苯沸点 (183.30°C )接近，若以普通精馏方法对其进一步分离精制则无法达到茚的分离精度，直接 影响了这部分资源的进一步开发利用。若将茚得以分离提纯，不仅可使资源得到充分利用， 也可大大增加企业经济效益。目前采用冷冻结晶法分离提纯茚的方法及工艺未见报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法。结晶是固体物质以 晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物系中析出的过程，并具有高效、低能耗、低污染、高纯度产品 的特点。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法，步骤如下：
[0007] (1)取茚的富集液一定量，置入结晶器；
[0008] (2)打开恒温水浴，采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-20~_10°C ;
[0009] (3)待结晶产品析出后，在-20~-10°C条件下分离结晶体和母液，取结晶体待；
[0010] (4)将结晶体再次置入结晶器，采用恒温水将温度保持在-10~0°C，保持温度2小 时；
[0011] (5)在-10~0°C条件下再次离心分离，取结晶体。
[0012] 本发明取裂解碳九重芳烃为原料，用高效精馏塔进行分离提纯，通过脱轻和脱重 两个步骤，得到茚的富集液，特别是指茚与1-甲基-2-丙基苯、1-甲基-3-丙基苯、1-甲基-4-丙基苯的混合物。
[0013] 以裂解碳九为原料，经普通精馏分离后，得至I」茚与1-甲基-2-丙基苯、1-甲基-3-丙 基苯、1-甲基-4-丙基苯的混合物，分离提取茚，其中茚的熔点为3°C，而1-甲基-2-丙基苯、 1-甲基-3-丙基苯、1-甲基-4-丙基苯熔点为-70~-60°C，熔点差距很大，易用冷冻结晶法分 离。
[0014] 本发明的结晶体测试产品质量，结晶体中茚的纯度可达到99%以上。
[0015] 结晶母液可以重复结晶步骤继续提纯，以便于提高茚的整体回收率。
[0016] 相对于其它的化工分离操作，具有如下特点：
[0017] a)能从杂质含量相当高的溶液或熔融混合物中，得到高纯甚至是超纯的目标产 品；
[0018] b)对于某些难于分离的混合物系，比如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系 等，其它分离技术常常不能达到目的，而结晶技术的采用往往能够产生意想不到的结果；
[0019] c)结晶技术同时也是一个复杂的单元操作，涉及多元、多相的传热、传质和表面反 应过程。
[0020] 本发明通过普通精馏分离和冷冻结晶操作的结合法，可得到纯度多99.5%的茚产 品。与其它分离技术相比，结晶技术具有低能耗、操作安全、环境友好等特点。
【附图说明】
[0021] 图1裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法的工艺路线。
[0022]图2结晶实验装置。
[0023]其中：卜搅拌桨;2-结晶器;3-温度计;4-电机;5-转速控制器;6-恒温水浴。
【具体实施方式】
[0024] 裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法的工艺路线如图1所示。结晶实验装置如图2所 不。
[0025] 首先原料S1进入塔T1进行脱轻操作，塔顶产品为沸点比茚低的可分离的轻组分 S2。塔T1塔底产品S3进入塔T2进行脱重操作，塔顶产品为含茚的富集物S4,塔底产品为沸点 比茚高的可分离的重组分S5。塔T2塔顶产品S4进入结晶器2,经结晶后的物料S6进入离心机 L1，经离心分离得到结晶体S6和母液S7。
[0026] (1)取裂解碳九重芳烃为原料，用高效精馏塔进行分离提纯，通过脱轻和脱重两个 步骤，得到茚的富集液，特别是指茚与1-甲基-2-丙基苯、1-甲基-3-丙基苯、1-甲基-4-丙基 苯的混合物。
[0027] (2)取茚的富集液一定量，置入结晶器。这里的一定量是指实验操作的量，可根据 具体产量调整；
[0028] (3)打开恒温水浴，采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-20~-10°C;
[0029] (4)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在-20~-10°C条件下通过离 心等方式分离结晶体和母液，取结晶体待用；
[0030] (5)将结晶体再次置入结晶器，采用恒温水将温度保持在-10~0°C，保持温度2小 时；
[0031] (6)时间结束后，在-10~0°C条件下再次离心分离，取结晶体测试产品质量，结晶 体中茚的纯度可达到99 %以上。
[0032] (7)结晶母液可以重复结晶步骤继续提纯，以便于提高茚的整体回收率。
[0033] 实施例1:
[0034]裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法，参照图2所示装置，采用以下步骤：
[0035] (1)取裂解碳九重芳烃为原料，用高效精馏塔进行分离提纯，通过脱轻和脱重两个 步骤，得到茚的富集液，特别是指茚与1-甲基-2-丙基苯、1-甲基-3-丙基苯、1-甲基-4-丙基 苯的混合物。组成如下表所示：
[0036] 表1-1物料平衡
[0038] (2)取茚的富集液200g置入结晶器2,进行结晶实验；
[0039] (3)打开恒温水浴6,采用冷冻液冷却结晶器2中的物料至_20°C ;
[0040] (4)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在-20°C条件下通过离心方 式分离结晶体和母液，取结晶体待用；
[0041] (5)将结晶体再次置入结晶器2,采用恒温水将温度保持在-10°C，保持温度2小时；
[0042] (6)时间结束后在-10 °C条件下再次离心分离，取出结晶体，测得结晶物146.8g，茚 的纯度为99.15%，茚的回收率为85.2%。
[0043] 实施例2:
[0044]以实施例1中所得的茚的富集液为原料，进行冷冻结晶实验，采用以下步骤：
[0045] (1)取茚的富集液200g置入结晶器2,进行结晶实验；
[0046] (2)打开恒温水浴6,采用冷冻液冷却结晶器中的物料至_15°C;
[0047] (3)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在_15°C条件下通过离心方 式分离结晶体和母液，取结晶体待用；
[0048] (4)将结晶体再次置入结晶器2,采用恒温水将温度保持在_5°C，保持温度2小时；
[0049] (5)时间结束后在_5°C条件下再次离心分离，取出结晶体，测得结晶物137.8g，茚 的纯度为99.5 %，茚的回收率为80.3 %。
[0050] 实施例3:
[0051]以实施例1中所得的茚的富集液为原料，进行冷冻结晶实验，采用以下步骤：
[0052] (1)取茚的富集液200g置入结晶器2,进行结晶实验；
[0053] (2)打开恒温水浴6,采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-10°C;
[0054] (3)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在-10 °C条件下通过离心方 式分离结晶体和母液，取结晶体待用；
[0055] (4)将结晶体再次置入结晶器2,采用恒温水将温度保持在0°C，保持温度2小时；
[0056] (5)时间结束后在0°C条件下再次离心分离，取出结晶体，测得结晶物131.4g，茚的 纯度为99.78 %，茚的回收率为76.8 %。
[0057] 实施例4:
[0058] 以实施例1、实施例2、实施例3中所得的结晶母液混合为原料，进行冷冻结晶实验， 采用以下步骤：
[0059] (1)实施例1、实施例2、实施例3中所得的结晶母液混合为原料，原料量为186.2g， 其中含茚98.5g，茚的质量分数为52.9% ;
[0060] (2)打开恒温水浴6,采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-20°C;
[0061] (3)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在-20°C条件下通过离心方 式分离结晶体和母液，取结晶体待用；
[0062] (4)将结晶体再次置入结晶器2,采用恒温水将温度保持在-10°C，保持温度2小时；
[0063] (5)时间结束后在_10°C条件下再次离心分离，取出结晶体，测得结晶物63.5g，茚 的纯度为78.5 %，茚的回收率为50.6 %。
[0064] (6)由于原料中茚的浓度较低，采用一次结晶很难达到99%的纯度。以每次结晶操 作结束时得到的结晶体为原料再重复结晶步骤，可得到纯度为99%以上的产品茚。
[0065]本发明提出的裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法，已通过实施例进行了描述，相 关技术人员明显能在不脱离本发明的内容、精神和范围内对本文所述的产品和利记博彩app进 行改动或适当变更与组合，来实现本发明的技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和 改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明的精神、范围和内 容中。
【主权项】
1. 一种裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法，其特征在于步骤如下： (1) 取茚的富集液一定量，置入结晶器； (2) 打开恒温水浴，采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-20~-10°C; (3) 待结晶产品析出后，在-20~-10°C条件下分离结晶体和母液，取结晶体待； (4) 将结晶体再次置入结晶器，采用恒温水将温度保持在-10~0°C，保持温度2小时； (5) 在-10~0 °C条件下再次离心分离，取结晶体。
【文档编号】C07C13/465GK105967971SQ201610439860
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】孙永利, 王哲, 张志恒, 肖红, 杨娜, 姜斌
【申请人】天津大学