裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。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℃)与1-甲基-2-丙基苯沸点(184.80℃)、1-甲基-3-丙基苯沸点(181.80℃)、1-甲基-4-丙基苯沸点(183.30℃)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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术的技术方案如下：一种裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法，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℃；(3)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；(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℃，保持温度2小时；(5)在-10～0℃条件下再次离心分离，取结晶体。本专利技术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。以裂解碳九为原料，经普通精馏分离后，得到茚与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℃，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℃，熔点差距很大，易用冷冻结晶法分离。本专利技术的结晶体测试产品质量，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。相对于其它的化工分离操作，具有如下特点: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；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；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。本专利技术通过普通精馏分离和冷冻结晶操作的结合法，可得到纯度≥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。附图说明图1裂解碳九中茚的冷冻结晶提纯方法的工艺路线。图2结晶实验装置。其中：1-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所示。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。(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。(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；(3)打开恒温水浴，采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-20～-10℃；(4)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在-20～-10℃条件下通过离
心等方式分离结晶体和母液，取结晶体待用；(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℃，保持温度2小时；(6)时间结束后，在-10～0℃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。(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。实施例1：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：(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：表1-1物料平衡(2)取茚的富集液200g置入结晶器2，进行结晶实验；(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℃；(4)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在-20℃条件下通过离心方式分离结晶体和母液，取结晶体待用；(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℃，保持温度2小时；(6)时间结束后在-10℃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％。实施例2：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：(1)取茚的富集液200g置入结晶器2，进行结晶实验；(2)打开恒温水浴6，采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-15℃；(3)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在-15℃条件下通过离心方式分离结晶体和母液，取结晶体待用；(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℃，保持温度2小时；(5)时间结束后在-5℃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％。实施例3：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：(1)取茚的富集液200g置入结晶器2，进行结晶实验；(2)打开恒温水浴6，采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-10℃；(3)待结晶产品析出后，保持温度2小时，时间结束后，在-10℃条件下通过离心方式分离结晶体和母液，取结晶体待用；(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℃，保持温度2小时；(5)时间结束后在0℃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％。实施例4：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：(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％；(2)打开恒温水浴6，采用冷冻液冷却结晶器中的物料至-20℃；(3)待结晶产品析出后，保持温度2小本文档来自技高网...

【技术保护点】
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℃；(3)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；(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℃，保持温度2小时；(5)在‑10～0℃条件下再次离心分离，取结晶体。

【技术特征摘要】
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℃；(3)待结晶产品析出后...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永利，王哲，张志恒，肖红，杨娜，姜斌，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12