[发明专利]精馏－乳化结晶法提纯联苯工艺

说明书

技术领域

本发明属煤炭精细化工领域，涉及提纯联苯的方法，具体涉及从煤焦油中提取高纯度联苯的方法。

背景技术

联苯属重要有机化工原料，其价值正在不断地被发现和利用，以联苯分子为骨架而合成的联苯衍生物，可广泛用于医药、农药、高分子液晶、颜料、乳化剂、荧光增白剂、织物染料等多种领域。天然联苯主要蕴藏在煤焦油中，其质量分数约为0.2～0.4％，煤焦油经加工处理后，其中所含的联苯大部分被富集在洗油馏分中，富集后馏分含联苯在7～10％不等。目前国内外从煤焦油中提取高纯度联苯的方法主要是共沸精馏法和高效精馏-结晶法。但无论采用何种方法都需要进行结晶处理，目前所报道的结晶纯化联苯的方法通常采用的是溶液结晶法，该溶液结晶法难以有效地解决杂质在晶体中的粘附和裹挟问题，且溶剂用量大，常有较大的毒性，不但导致联苯的收率较低，溶剂回收成本高，而且环境污染严重，操作环境差。而且，常规溶剂和熔融结晶法，由于结晶效果不理想，常需辅以萃取工艺，即精馏、液液萃取和结晶三步来完成联苯的提取，生产工艺较复杂，成本较高，而且增加了溶剂回收问题。

本发明者为了解决现有精制工艺存在生产成本高、联苯收率低、环境污染严重等问题，开发了一种精馏-乳化结晶法分离提纯联苯的方法，从而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种提纯联苯的新工艺。

发明内容

本发明提供的精馏-乳化结晶法提纯联苯工艺包括以下步骤：

(1)精馏预处理：在理论塔板数30～60、塔压20～60Kpa的精馏设备中，精馏获得富含联苯的溶液；

(2)乳化结晶：将上述富含联苯的溶液与水、0.02～4wt％乳化剂在乳化器中于60～100℃乳化10～90分钟，其中富含联苯的溶液与水的质量比为1：20～1：4，乳化液的pH值控制在4～12之间，然后冷却至室温(5～20℃)；

(3)分离干燥：经分离、洗涤和干燥，制得联苯产品。

本发明的分离提纯联苯工艺，先对含联苯的原料进行精馏预处理获得富含联苯的溶液(其中联苯含量为40％以上)；再用乳化结晶法进行精制，乳化结晶以水作为连续相，将富含联苯的溶液与水(按联苯溶液：水质量比例在1：20～1：4之间)、乳化剂混合制成乳状液，升温使之乳化，并控制在一定的pH值范围内，乳化一段时间后(乳化时间最少可以降低到10分钟，目前公开的专利和相关报道至少为30分钟)，将该乳化液降温至5～20℃再经分离、洗涤、干燥后得到联苯产品。

本发明的分离提纯联苯工艺中，精馏预处理步骤在理论塔板数为30～60层的精馏设备中进行，减压蒸馏过程控制塔顶压力在20～60Kpa。

上述精馏预处理步骤中，回流比可控制在5～15，较佳为8～12。

本发明的分离提纯联苯工艺中，乳化结晶步骤可将富含联苯的溶液与水、乳化剂(也可加助剂)混合，升温使之乳化，即加料和升温乳化过程一步完成。

乳化剂选自两性、非离子、阳离子和阴离子表面活性剂中的一种或一种以上表面活性剂。根据HLB值一般优选在大于11的表面活性剂。乳化剂用量在0.02～4％(重量比)。

助剂选自醇类、丙酮、醛类或其水溶液，其用量为0～5wt％。

乳化结晶步骤也可先配制乳化液，即以自来水或蒸馏水为主，添加一定量乳化剂(也可加助剂)配制而成乳化液；再将含量40％以上的联苯溶解于乳化液中，并将配制好的乳化液混合物在乳化器中进行升温、乳化。

乳化温度一般控制在60～100℃，乳化时间在10～90分钟，乳化液的pH值控制在4～12之间。

然后，将溶解了联苯的乳化液的温度降至5～20℃，优选温度10～15℃，使联苯从混合溶液中结晶析出。降温过程采用逐步降温工艺，即以10～30℃/小时的速率进行逐步降温。

本发明的分离提纯联苯工艺中，最后是分离干燥步骤。将乳化降温后的混合乳液经过分离、洗涤和干燥，制得联苯产品。在乳化过程中联苯不参与乳化，冷却后结晶析出，结晶分离过程可以通过常规方法(如过滤或离心等)从含有联苯晶体的混合物中将联苯晶体与含有杂质的溶液分离，进一步真空干燥即可得到纯度99％以上的联苯。固液分离后的滤液，由于不含有机溶剂，只要将水蒸出即得几乎没受污染的残液。

本发明与现有技术相比，具有如下的特点：按本发明的方法分离提纯联苯，对原料有很强的适应性，可以适用于现有煤焦油或其它富含联苯的溶液，其中杂质种类几乎不受限制；本发明的所述的操作方便简单，所需设备简单，工艺条件温和，操作弹性大，而可生产出99％以上高纯度联苯产品。

本发明具有的优点和积极效果是：