一种卤化法粗苯精制的方法：将粗苯1蒸馏分割为低于85℃的馏分2和高于85℃的馏分3两部分；低于85℃的馏分2与共沸剂4按馏分与共沸剂体积比100∶6～18混合，通过蒸馏将二硫化碳、环戊二烯、环己烷等烃类馏分5与苯馏分6分离；高于85℃的馏分3于精馏塔内蒸馏分离出甲苯馏分7和二甲苯馏分8；馏分6进行卤化反应后，在精馏塔内蒸馏得到精苯馏分11和馏分12；馏分7进行卤化反应后，在精馏塔内蒸馏得到精甲苯馏分13和馏分14；合并馏分12和馏分14并进行减压蒸馏，依次得到卤代噻吩。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学品的精制、分离和制备工程，具体地，本专利技术涉及一种粗苯的精制工艺流程，是将粗苯中的杂质分离，同时将噻吩和噻吩同系物转化为高沸点的卤代噻吩化合物，最终制备获得苯、甲苯、以及噻吩卤代衍生物。
技术介绍
石油化工或煤化工行业得到的苯是一种混合物，称为粗苯。其组分含量多达几十种，包括饱和烃、不饱和烃、含硫化合物、含氧化合物和含氮化合物，以及苯、甲苯、二甲苯、 三甲苯等。粗苯的精制需将饱和烃、不饱和烃、含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物以及一些重组分等与芳香烃分离，获取苯、甲苯、二甲苯等产品。一、现有的粗苯精制工艺目前广泛应用的粗苯精制工艺有酸洗法、催化加氢法、萃取精馏法等。精制过程大体上都包含馏分切割、化学处理、蒸馏精制等阶段。在馏分切割方式上，酸洗法、催化加氢法和萃取精馏法存在一些差异，酸洗法馏分切割的目的是为了分离出粗苯中的前馏分，这些馏分主要是一些沸点较低的烷烃、烯烃、二硫化碳等化合物。在酸洗以前切割分离部分前馏分可以减少后续酸洗过程的酸消耗。在催化加氢法中不存在明显的前馏分切割过程，只是对粗苯原料中的重组分进行了分离，以减少随后加氢处理中的固体残渣，催化加氢法中的加氢反应过程可以将二硫化碳、烯烃、噻吩等全部转化为饱和烃类，并在随后的萃取蒸馏中分离。在萃取精馏法中，粗苯首先分离重苯，再将粗苯切割为苯和甲苯两个馏分段，其中苯馏分采用萃取蒸馏的方式分离饱和烃类、 不饱和烃类和含硫化合物等杂质获得纯苯。酸洗法和催化加氢法在馏分切割之后均存在化学处理过程，在化学处理过程中， 粗苯中的硫化物和不饱和化合物被转化，以使其易于随后的分离，而在萃取精馏法中不存在化学处理的阶段。在酸洗法中，用硫酸与粗苯中的噻吩及其同系物反应，反应方程式如下c4h4s+hoso3h — c4h3s-so3h+h2o (1)同时浓硫酸和不饱和烃非常容易发生聚合反应和加成反应，生成黏度较大的高沸点聚合物。反应方程式如下rc = ch2+h0s03h — rcoso3h(2)rc = ch2+rc0s03h — rc = cr+h2s04 (3)2rc = ch2+h2s04 — o2so (cr) 2(4)在催化加氢法中，二硫化碳、噻吩及其同系物均可被转化为相应的饱和烃及硫化氢。反应方程式如下cs2+4h2 ^ ch4+h2s(5)c4h4s+4h2 — c4h1(i+h2s (6)对于直链烃类，催化加氢法可通过加氢裂解的方式，将其裂解为低碳的饱和烃，环3烷烃则通过脱氢转化为芳香烃化合物，不饱和烃通过加氢反应转化为饱和的烷烃。反应方程式如下直链烃的加氢裂解C6H12+3H2 — 3C2H6(7)C7H16+2H2 ^ 2C2H6+C3H8 (8)环烷烃的脱氢反应C6H12 — C6H6+3H2(9)不饱和烃的加氢C2H4+H2 — C2H6(10)经过化学处理以后，粗苯中的不饱和烃和含硫化合物均被转化，并在随后的蒸馏精制过程中被脱除，以获得高纯度的苯、甲苯和二甲苯。在传统的酸洗工艺流程中，粗苯经过酸洗之后，首先是经过吹苯，再用一个连续的蒸馏过程分离出苯、甲苯和二甲苯。然而，在粗苯中的一些饱和烃类化合物非常容易和苯形成共沸物，如己烷、环戊烷和环己烷等组分，使蒸馏获得的纯苯中仍然含有一定数量的非芳香烃。在催化加氢法和萃取精馏法中，粗苯的蒸馏精制采用了萃取蒸馏，可选的萃取剂有，N-N 二甲基甲酰胺、N-甲酰吗啉、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜等等，通常认为N-甲酰吗啉是最合适的萃取剂。在粗苯蒸馏中加入萃取剂，可以改变一些非芳香烃与苯之间的相对挥发度，使非芳香烃与苯的蒸馏分离更容易进行，非芳香烃与芳香烃间的分离也更彻底。二、现有工艺存在的问题酸洗法是最传统的粗苯精制方法，其优点是操作简单，设备投资小，但是，它的缺点也很明显。首先，酸洗过程中会形成大量的酸焦油，这些酸焦油在从精馏塔塔底排放的过程中会带走一些苯馏分，引起苯的损失；其次，酸洗过程中产生的一些酸性气体会对设备产生腐蚀；最后，传统的酸洗法精制在最后的蒸馏过程中没有采用萃取蒸馏，使苯中含有一定量的非芳香烃，所得产品的纯度也较低。催化加氢法解决了酸洗法难以解决的焦油酸污染大、产品得率低、以及产品质量差的问题，应用催化加氢工艺制备所得的苯产品纯度达99.9%，全硫含量小于lmg/kg。但是，催化加氢法也有很多局限性。首先，催化加氢工艺流程相对复杂，占地面积大；其次，催化加氢法能耗大，对设备和管路的要求高；最后，催化加氢工艺投资较大，很难在中小企业得到推广。目前，典型的萃取蒸馏工艺是Morphylane工艺，它同时也是伍德催化加氢技术的一个组成部分。在Morphylane工艺中采用N-甲酰吗啉作为萃取溶剂，在粗苯加氢以后分离芳烃中的非芳香烃。在此工艺基础上，国内相关单位进行了改进，开发出了焦化苯的萃取蒸馏工艺，即萃取精馏法，并且进行了工业化实践。萃取蒸馏工艺对于分离粗苯中非芳香烃的效果很好，对噻吩的分离却很难达到精制的要求。以国内天津大学选择N-甲基吡咯烷酮作为萃取剂所做研究结果看(张亮.萃取精馏法精制苯与回收噻吩.天津天津大学学位论文，2010，25-34)，对一个含苯99. 22%,含噻吩0. 47%的样品进行萃取蒸馏实验，苯和噻吩的相对挥发度可由1. 1提高至1. 67，在萃取蒸馏阶段，设置回流比为20，溶剂比为6的条件下，得到的实验结果为苯样品中噻吩的含量从0. 47%降低到约0. 002%左右，噻吩的回收率已经接近99. 5 %，但含0. 002 %噻吩的苯样品仍相当于总硫含量170mg (S) /kg,远高于国家标准要求的lmg/kg。由此可见，萃取精馏法虽然具有投资小、环境友好、可回收噻吩的特点，但粗苯不经过加氢处理而仅仅采用萃取法蒸馏，难以达到彻底分离噻吩、并降低总硫含量的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种卤化法粗苯精制的方法，以改进公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供的卤化法粗苯精制的方法，以粗苯为原料，其主要步骤为1)将粗苯1蒸馏分割为沸点低于85°C的馏分2和高于85°C的馏分3两部分；2)低于85°C的馏分2与共沸剂4按馏分与共沸剂的体积比为100 6 18进行混合，通过蒸馏将二硫化碳、环戊二烯、环己烷等烃类馏分5与苯馏分6分离；3)高于85°C的馏分3通过蒸馏，分离出甲苯馏分7和二甲苯馏分8;4)馏分6进行卤化反应，油水分离后，分离出苯馏分中的水和无机盐，分离出的苯通过蒸馏，得到的馏分11为精苯，得到的馏分12中含有苯和噻吩衍生物；5)馏分7进行卤化反应，油水分离后，分离出甲苯馏分中的水和无机盐，分离出的甲苯通过蒸馏，得到的馏分13为精甲苯，得到的馏分14中含有甲苯和噻吩衍生物；6)馏分12和馏分14合并，于真空度_0. 080MPa至_0. 090MPa进行减压蒸馏，在塔顶温度为37°C至41°C时采出2-氯噻吩，在55°C至59°C时采出2-溴噻吩，在77°C至80°C 时采出2. 5- 二氯噻吩，在89°C至93°C时采出2. 5- 二溴噻吩。所述的方法，其中，所述的粗苯为焦化粗苯、石油苯、粗甲苯、混苯的一种或几种。所述的方法，其中，步骤2中的共沸剂为丙酮。所述的方法，其中，步骤4和步骤5中分别对馏分6和馏分7进行了卤化反应化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵炜，左强，王宇，石小锐，
申请(专利权)人：山西清盛源化学工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。