專利名稱：一種由粗苯制備純苯和濃縮噻吩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)副產(chǎn)品(即粗苯)的深加工和利用，具體地說，尤其涉及一種以粗苯為原料，經(jīng)預(yù)分餾單元、兩級(jí)萃取精餾單元制備純苯和噻吩濃縮物的方法。
背景技術(shù)：
苯是一種重要的基本有機(jī)化工原料，我國(guó)每年作為有機(jī)化工和精細(xì)化工原料的中間體苯消耗量約占國(guó)內(nèi)苯產(chǎn)量的45％--50％，國(guó)內(nèi)石油苯原料一直供不應(yīng)求，而且價(jià)格相對(duì)偏高，這使得焦化苯成為地方精細(xì)化工原料的重要來源，其需求量逐年提高。
噻吩是一種十分昂貴的化工原料，主要用于制藥行業(yè)。我國(guó)焦化行業(yè)雖然有豐富的噻吩資源，但由于加工過程普遍采用酸洗法工藝或加氫工藝，噻吩無法回收，從而導(dǎo)致這一原料的市場(chǎng)緊缺，目前主要依賴國(guó)外進(jìn)口，而且價(jià)格十分昂貴。
傳統(tǒng)的硫酸洗滌法處理焦化輕苯不僅不能保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且在精制過程中造成設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕，產(chǎn)生大量的酸焦油和目前無法再利用的再生酸，對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重污染，苯烴也有一定程度損失，寶貴的噻吩資源得不到回收。
傳統(tǒng)的催化加氫法投資規(guī)模大，技術(shù)條件苛刻，催化劑生產(chǎn)成本高，加氫過程中噻吩被徹底破壞。另外，該工藝僅適合于處理大噸位的焦化苯，不適合于在中小企業(yè)推廣。因此，迄今為止仍沒有找到一種較好的方法把粗苯制備成純苯和濃縮噻吩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述酸洗法和催化加氫法工藝技術(shù)的不足之處，而提出一種投資成本低、過程方法簡(jiǎn)單、設(shè)備腐蝕及環(huán)境污染程度小的純苯及濃縮噻吩的制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到，采用兩級(jí)萃取精餾方法，以焦化輕苯或焦化輕苯經(jīng)蒸餾切割得到的含噻吩窄苯餾分或焦化輕苯經(jīng)蒸餾切割得到的含噻吩苯-甲苯餾分為原料，經(jīng)一級(jí)萃取精餾得到含噻吩濃度符合不低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的產(chǎn)品質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的焦化苯產(chǎn)品和噻吩的濃縮物，然后再經(jīng)二級(jí)萃取精餾將一級(jí)萃取精餾得到的噻吩濃縮物進(jìn)一步濃縮，得到較高濃度的噻吩產(chǎn)物。
粗苯來自于鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)的副產(chǎn)品。一級(jí)萃取精餾原料來自于粗苯經(jīng)預(yù)分餾單元、切割單元分離得到的含噻吩的苯-甲苯-二甲苯混合餾分，或者是該混合餾分經(jīng)蒸餾分離得到的含噻吩的苯餾分、或者是該混合餾分經(jīng)蒸餾分離得到的含噻吩的苯-甲苯餾分。二級(jí)萃取精餾的原料來自于一級(jí)溶劑回收塔塔頂苯餾分。
兩級(jí)萃取精餾所使用的萃取溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲酰基嗎啉、甘醇、環(huán)丁砜等對(duì)噻吩有選擇性吸收的溶劑。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)兩級(jí)萃取精餾工藝，采用先進(jìn)的石油化工分離技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的焦化苯生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造，以生產(chǎn)純苯為主，同時(shí)回收噻吩，工藝流程簡(jiǎn)單；省去傳統(tǒng)方法中二次酸洗工序，設(shè)備腐蝕小，廢物處理量與環(huán)境污染不再是主要問題，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成破壞，屬環(huán)境友好工藝；另外脫硫條件溫和，不耗氫，不需要采用昂貴的加氫催化劑及相對(duì)苛刻的加氫條件，寶貴的噻吩資源能得到回收，苯損失少，所得到的產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格比傳統(tǒng)的酸洗法工藝要高。


圖1是以窄苯餾分作為萃取精餾原料制純苯及噻吩濃縮的工藝流程框圖。
具體實(shí)施例方式
從圖可知，一級(jí)萃取精餾以N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲?；鶈徇?、甘醇、環(huán)丁砜等，對(duì)含一定濃度噻吩硫化物的焦化輕苯或焦化輕苯經(jīng)蒸餾切割得到的窄苯餾分或焦化輕苯經(jīng)蒸餾切割苯、甲苯餾分為原料進(jìn)行一級(jí)萃取精餾，從塔頂?shù)玫洁绶院坎桓哂趪?guó)標(biāo)規(guī)定的產(chǎn)品質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)焦化苯產(chǎn)品，塔底物流經(jīng)蒸餾得到初步濃縮的噻吩產(chǎn)物，該物流作為二級(jí)萃取精餾的原料。
二級(jí)萃取精餾以一級(jí)萃取精餾得到的噻吩濃縮物為原料，經(jīng)二級(jí)萃取精餾進(jìn)一步濃縮后，經(jīng)后續(xù)精餾分離得到高濃度的噻吩產(chǎn)品，二級(jí)萃取精餾塔頂苯餾分返回到一級(jí)萃取精餾塔，作為一級(jí)萃取精餾原料的一部分。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明實(shí)施例一用含3350mg/L噻吩的焦化輕苯，即來自于粗苯經(jīng)預(yù)分餾單元處理后的苯-甲苯-二甲苯混合餾分為原料，其中含苯80.7％、甲苯15.4％、二甲苯3.5％，N-甲基吡咯烷酮為萃取劑，精餾塔實(shí)際塔板數(shù)為45，溶劑比(即萃取劑與原料焦化輕苯的體積流率之比)為3，回流比為3∶1的條件下，控制塔頂溫度為78--80℃，塔釜溫度為159--165℃，則萃取精餾塔頂餾分焦化苯中噻吩的濃度降至約189mg/L。塔釜液抽出進(jìn)入溶劑回收塔，回收塔塔頂則得到噻吩的濃縮物，經(jīng)精餾分離得到含噻吩濃度1.98％(wt.)的苯，該物流作為二級(jí)萃取精餾的原料，在上述工藝條件下，改用N，N-二甲基甲酰胺為萃取溶劑進(jìn)行二級(jí)萃取精餾，控制塔頂溫度為78--80℃，塔釜溫度為140--145℃，則塔釜抽出液經(jīng)溶劑回收塔蒸餾后的塔頂苯餾分中的噻吩濃度可達(dá)19.5％。
實(shí)施例二用含4250mg/L噻吩的苯-甲苯體系，即來自于粗苯經(jīng)預(yù)分餾單元、苯切割分離得到的餾分為原料，其中含苯87.2％、甲苯12.4％，N，N-二甲基甲酰胺為萃取劑，精餾塔實(shí)際塔板數(shù)為40，溶劑比(即萃取劑與原料的體積流率之比)為3，回流比為3∶1的條件下，控制塔頂溫度為78--80℃，塔釜溫度為149--155℃，則萃取精餾塔頂餾分焦化苯中噻吩的濃度降至約165mg/L。塔釜液抽出進(jìn)入溶劑回收塔，回收塔塔頂則得到噻吩的濃縮物，經(jīng)精餾分離得到含噻吩濃度2.12％(wt.)的苯，該物流作為二級(jí)萃取精餾的原料，在上述工藝條件下，仍以N，N-二甲基甲酰胺為萃取溶劑進(jìn)行二級(jí)萃取精餾，控制塔頂溫度為78--80℃，塔釜溫度為140--145℃，則塔釜抽出液經(jīng)溶劑回收塔蒸餾后的塔頂苯餾分中的噻吩濃度可達(dá)24％。
權(quán)利要求
1.一種由粗苯制備純苯和濃縮噻吩的方法，其特征在于采用兩級(jí)萃取精餾方法，以焦化輕苯或焦化輕苯經(jīng)蒸餾切割得到的含噻吩窄苯餾分或焦化輕苯經(jīng)蒸餾切割得到的含噻吩苯-甲苯餾分為原料，經(jīng)一級(jí)萃取精餾得到含噻吩濃度符合不低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的產(chǎn)品質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的焦化苯產(chǎn)品和噻吩的濃縮物，然后再經(jīng)二級(jí)萃取精餾將一級(jí)萃取精餾得到的噻吩濃縮物進(jìn)一步濃縮，得到較高濃度的噻吩產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由粗苯制備純苯和濃縮噻吩的方法，其特征在于粗苯來自于鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)的副產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由粗苯制備純苯和濃縮噻吩的方法，其特征在于一級(jí)萃取精餾原料來自于粗苯經(jīng)預(yù)分餾單元、切割單元分離得到的含噻吩的苯-甲苯-二甲苯混合餾分，或者是該混合餾分經(jīng)蒸餾分離得到的含噻吩的苯餾分、或者是該混合餾分經(jīng)蒸餾分離得到的含噻吩的苯-甲苯餾分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由粗苯制備純苯和濃縮噻吩的方法，其特征在于二級(jí)萃取精餾的原料來自于一級(jí)溶劑回收塔塔頂苯餾分。
5.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的由粗苯制備純苯和濃縮噻吩的方法，其特征在于兩級(jí)萃取精餾所使用的萃取溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲?；鶈徇⒏蚀?、環(huán)丁砜等對(duì)噻吩有選擇性吸收的溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由粗苯制備純苯和噻吩濃縮的方法?，F(xiàn)有技術(shù)采用傳統(tǒng)的酸洗法和催化加氫精制法，不僅生產(chǎn)成本高，工藝流程復(fù)雜，設(shè)備腐蝕及環(huán)境污染嚴(yán)重，而且噻吩得不到回收。本發(fā)明采用兩級(jí)萃取精餾的方法，優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備腐蝕小，成本低，收益率高，并可同時(shí)獲得昂貴的噻吩資源。本發(fā)明是對(duì)鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)的副產(chǎn)品進(jìn)行深加工和利用的較好方法。
文檔編號(hào)C07D333/10GK1552682SQ0314054
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者羅國(guó)華, 楊春育, 徐新 申請(qǐng)人:北京石油化工學(xué)院