【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种静态结晶提纯方法，可用于高纯产品的工业生产中。
技术介绍
1、熔融结晶是一种常见的分离提纯方法，由于不使用溶剂，不仅不会因为引入物系外的物质对分离提纯效果产生负面作用，而且由于不存在溶剂回收环节，分离提纯过程更环保，也更节能；因此，熔融结晶被广泛应用于医药、化工、材料等领域中产品纯度要求高的物系的分离。
2、静态结晶是熔融结晶的一种，待分离物系在静态结晶器中先降温结晶，排出未结晶的母液后对晶体层进行升温发汗，杂质随着发汗过程中的“汗液”流出，发汗过程结束后，将静态结晶器内的剩余晶体熔化，即得到提纯后的产品。整个操作在一台设备内完成，十分方便简单。与熔融结晶中的另一种工艺——悬浮结晶相比，静态结晶又无需搅拌，也无需机械设备进行固液分离，同时还避免了结晶后容易发生的晶浆物料输送及分离困难的问题，具有明显的优点，特别是对于熔点较高的物系，其效果更显著。因此，静态结晶方法尤其适合于对产品质量要求高且本身熔点较高的物系的分离提纯。
3、目前，医药、化工、材料等领域对高纯度化学品的需求日益增多，如均四甲苯被用于合成均苯四甲酸二酐(pmda)，后者进一步用于生产具有优良机械性能、能耐高温及耐化学品等的聚酰亚胺(pi)；2,6-二异丙基萘被用于合成高级聚酯材料，如聚萘二甲酸丁二醇酯(pbn)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、液晶高分子聚合物(lcp)等；对二氯苯被用于生产聚苯硫醚(pps)和制作防蛀防霉剂。上述化学品对产品纯度的要求都很高，例如，均四甲苯的一级品和优级品分别要求产品纯度不低于97wt％和9
4、cn201711126950.9提出了一种从煤制芳烃中连续提取均四甲苯的方法，经初馏塔、精馏塔富集的均四甲苯混合液，以2～5℃/hr的降温速率降温至50～65℃，分离出未结晶母液后，又以2～5℃/hr的升温速率将温度升至60～77℃对晶体进行发汗操作，排出汗液后熔化剩余晶体，得到纯度97～99wt％的均四甲苯产品。
5、cn200510134712.3提出了一种精萘临氢异丙基化制备2,6-二异丙基萘的方法，反应产物先经-18～-20℃冷冻结晶后得到纯度大于90wt％的2,6-二异丙基萘粗产品，粗产品缓慢降温至-15～-20℃，充分结晶后分离出未结晶母液，又逐渐升温使晶体层发汗，如此反复操作，直至得到纯度大于99wt％的2,6-二异丙基萘产品。
6、cn201410343425.2提出了一种对二氯苯的分离提纯方法，经初步溶剂结晶获得的对二氯苯提浓液，先以0.15℃/hr的降温速率将温度从50℃降至10℃，分离出未结晶母液后，又以0.1℃/hr的升温速率升温至48℃对粗晶进行发汗操作，排出汗液后熔化剩余晶体；晶体熔融后，继续以0.2℃/hr的降温速率将温度从70℃降至15℃，分离出未结晶母液后，再以0.08℃/hr的升温速率升温至50℃对二级粗晶进行发汗操作，最终得到纯度99.9wt％以上的对二氯苯产品。
7、在上述静态结晶过程中，为了提高单级结晶的收率，往往在结晶过程中使用较低的结晶温度来使原料大量结晶，即提高结晶过程的结晶率。此时，结晶率过高不仅导致晶体层中夹带的杂质增多，而且会降低整个发汗过程的发汗效率；故而，在传统静态结晶过程中，结晶率的提高不仅未能提高产品纯度，相反需要更高的发汗温度和发汗时间来提高发汗效率，进而提高产品纯度，由此反而降低了产品收率。
8、因此，开发一种更高效的静态结晶提纯方法，既减少结晶过程中杂质的附着，提高粗晶的纯度，又提高发汗过程的效率，对于提高结晶产品的纯度及收率都很有必要。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种静态结晶提纯方法。该静态结晶提纯方法采用恒温结晶的方式，既减少了结晶过程中杂质的附着，又提高了发汗过程的效率，能够提高结晶产品的纯度及收率。
2、为此，本专利技术提出了一种静态结晶提纯方法，包括以下步骤：
3、(1)结晶原料进行一级静态恒温结晶，直至结晶过程的第一母液浓度xm1符合式(i)时，将第一母液排出，结晶后的晶体层升温发汗，停止发汗后，排出第一汗液，剩余第一晶体层；
4、xm1＝(xf1-φ1×xs1)/(1-φ1) (i)，
5、式(i)中，xf1为结晶原料的浓度；xs1为一级静态结晶后晶体层的目标浓度；φ1为一级静态结晶的结晶率，以质量含量计，50％≤φ1≤65％；
6、(2)第一母液和第一汗液混合后进行二级静态恒温结晶，直至结晶过程的第二母液浓度xm2符合式(ii)时，将第二母液排出，结晶后的晶体层升温发汗，停止发汗后，排出第二汗液，剩余第二晶体层；
7、xm2＝(xf2-φ2×xs2)/(1-φ2) (ii)，
8、式(ii)中，xf2为第一母液和第一汗液混合后的物料浓度；xs2为二级静态结晶后晶体层的目标浓度；φ2为二级静态结晶的结晶率，以质量含量计，45％≤φ2≤55％；
9、(3)熔化剩余的第一晶体层和第二晶体层得到提纯后的产品。
10、作为本专利技术的具体实施方式，优选地，所述结晶原料的浓度不低于90wt％，优选不低于95wt％。
11、作为本专利技术的具体实施方式，优选地，所述一级静态恒温结晶的温度比待提纯产品的熔点低1～5℃，且包含1℃和5℃。并且，根据阿拉丁试剂公司的信息，均四甲苯(cas编号：95-93-2)产品的熔点为80℃、2,6-二异丙基萘(cas编号：24157-81-1)产品的熔点为70℃、对二氯苯(cas编号：106-46-7)产品的熔点为53.5℃。
12、作为本专利技术的具体实施方式，优选地，所述一级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度恒定，且比待提纯产品的熔点低0.5～1.5℃，且包含0.5℃和1.5℃。
13、作为本专利技术的具体实施方式，优选地，所述二级静态恒温结晶的温度比待提纯产品的熔点低1～5℃，且包含1℃和5℃，进一步优选地，比所述一级静态恒温结晶的温度低0～1℃，且包含0℃和1℃。
14、作为本专利技术的具体实施方式，优选地，所述二级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度恒定，且比待提纯产品的熔点低0.5～1.5℃，且包含0.5℃和1.5℃，进一步优选地，比所述一级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度高0～0.3℃，且包含0℃和0.3℃。
15、作为本专利技术的具体实施方式，优选地，所述一级静态恒温结晶后的晶体层在发汗过程中，直至瞬时汗液浓度不低于96.5wt％，进一步优选不低于98.7wt％，更优选不低于99.3wt％，更进一步优选不低于99.7wt％时，达到发汗终点。由于产品纯度的要本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种静态结晶提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结晶原料的浓度不低于90wt％，优选不低于95wt％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一级静态恒温结晶的温度比待提纯产品的熔点低1～5℃，且包含1℃和5℃。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述一级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度恒定，且比待提纯产品的熔点低0.5～1.5℃，且包含0.5℃和1.5℃。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述二级静态恒温结晶的温度比待提纯产品的熔点低1～5℃，且包含1℃和5℃，优选地，比所述一级静态恒温结晶的温度低0～1℃，且包含0℃和1℃。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述二级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度恒定，且比待提纯产品的熔点低0.5～1.5℃，且包含0.5℃和1.5℃，优选地，比所述一级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度高0～0.3℃，且包含0℃和0.3℃。
7.根据权利要求1-6中任一项
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述一级和二级静态恒温结晶后的晶体层在发汗过程中，当瞬时汗液浓度不低于96.5wt％时，产品纯度不低于97wt％；优选地，当瞬时汗液浓度不低于98.7wt％时，产品纯度不低于99wt％；更优选地，当瞬时汗液浓度不低于99.3wt％时，产品纯度不低于99.5wt％；更进一步优选地，当瞬时汗液浓度不低于99.7wt％时，产品纯度不低于99.9wt％。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述一级静态恒温结晶和所述二级静态恒温结晶分别独立地在静态结晶器中进行，所述静态结晶器包括夹套、换热元件，所述换热元件上设有支撑件；优选地，所述换热元件包括换热管和/或换热板中的一种；优选地，所述的支撑件置于换热元件底部或分布于整个换热元件上，所述的支撑件包括丝网形结构、棒形结构和片状结构中的至少一种。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述结晶原料中待提纯的产品为均四甲苯、2,6-二异丙基萘、对二氯苯；优选地，所述提纯后的均四甲苯产品的纯度不低于97wt％，更优选不低于99wt％；所述提纯后的2,6-二异丙基萘产品的纯度不低于99wt％，更优选不低于99.5wt％；所述提纯后的对二氯苯产品的纯度不低于99.5wt％，更优选不低于99.9wt％。
...【技术特征摘要】
1.一种静态结晶提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结晶原料的浓度不低于90wt％，优选不低于95wt％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一级静态恒温结晶的温度比待提纯产品的熔点低1～5℃，且包含1℃和5℃。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述一级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度恒定，且比待提纯产品的熔点低0.5～1.5℃，且包含0.5℃和1.5℃。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述二级静态恒温结晶的温度比待提纯产品的熔点低1～5℃，且包含1℃和5℃，优选地，比所述一级静态恒温结晶的温度低0～1℃，且包含0℃和1℃。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述二级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度恒定，且比待提纯产品的熔点低0.5～1.5℃，且包含0.5℃和1.5℃，优选地，比所述一级静态恒温结晶后晶体层的发汗温度高0～0.3℃，且包含0℃和0.3℃。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述一级静态恒温结晶后的晶体层在发汗过程中，直至瞬时汗液浓度不低于96.5wt％，优选不低于98.7wt％，更优选不低于99.3wt％，进一步优选不低于99.7wt％时，达到发汗终点；和/或所述二级静态恒温结晶后的晶体层在发汗过程中，直至瞬时汗液浓度不低于96.5...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭艳姿，曹禄，陈亮，刘颖斌，沈帅君，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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