專利名稱：從焦油中提取1－甲基萘和2－甲基萘的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從焦油中提取1-甲基萘和2-甲基萘的方法，特別適用于從含甲基萘成分的石油裂解副產(chǎn)焦油洗油或煤焦油洗油中提取高純度1-甲基萘和2-甲基萘。
背景技術(shù)：
從煤焦油洗油中提取1-甲基萘和2-甲基萘一直是生產(chǎn)1-甲基萘和2-甲基萘的主要方法。近年來隨著工業(yè)對1-甲基萘和2-甲基萘需求的迅速增加，從石油裂解副產(chǎn)焦油來源的1-甲基萘和2-甲基萘的提取也受到越來越多的重視。
1-甲基萘和2-甲基萘沸點只相差3℃，使用常規(guī)精餾的方法分離1-甲基萘和2-甲基萘很困難。加之含1-甲基萘和2-甲基萘的原料是煤焦油精制或石油裂解的副產(chǎn)品，成分十分復(fù)雜，其中有些成分沸點與1-甲基萘和2-甲基萘十分接近，還有些成分與1-甲基萘和2-甲基萘形成共沸物，所以僅僅利用常規(guī)精餾方法根本不可能得到純度大于90％的1-甲基萘和2-甲基萘產(chǎn)品。為了有效解決這些問題，過去從煤焦油洗油提取甲基萘的工藝設(shè)計了許多方案。但是由于受到當(dāng)時設(shè)備水平和技術(shù)水平的限制，所用方案都顯得操作過于煩瑣，提取效率也不高。特別是對于來自石油裂解副產(chǎn)焦油洗油提取甲基萘，因為其原料成分與煤焦油洗油有很大不同，迄今還沒有工業(yè)化的報道。
例如，處理來自于煤焦油的原料，考慮到其中含有大量的喹啉和吲哚，設(shè)計了脫除喹啉和吲哚的工藝。一般用酸洗脫除喹啉，加氫氧化鉀脫除吲哚后，再精餾提取1-甲基萘和2-甲基萘。或者采用共沸精餾的方法，在原料中加入共沸劑，共沸精餾同時脫除喹啉、吲哚和其它成分。而實驗室處理來自石油裂解副產(chǎn)焦油洗油的原料，由于其中含喹啉和吲哚量少，一般不提取喹啉和吲哚，而是采用共沸精餾的方法提取1-甲基萘和2-甲基萘。由于酸洗工序產(chǎn)生大量含酸廢水，加氫氧化鉀工序產(chǎn)生大量固體廢渣，不符合化工環(huán)境友好的發(fā)展方向。共沸精餾雖然沒有嚴(yán)重污染，但是昂貴的共沸劑的回收處理大大增加了產(chǎn)品的成本。
上述的生產(chǎn)方法，都不同程度地存在成本高，或污染大，或操作煩雜的缺點。特別是要生產(chǎn)高純度的1-甲基萘和2-甲基萘，還需要增加冷凍結(jié)晶等高耗能的工序，設(shè)備、操作更加煩瑣復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
針對過去工藝所存在的缺陷與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種從焦油中提取1-甲基萘和2-甲基萘的方法，該方法利用同一套生產(chǎn)設(shè)備，既可以處理石油裂解副產(chǎn)焦油洗油原料，也可以處理煤焦油洗油原料，均能得到高純度的產(chǎn)品。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的。采用包括一個烷化聚合反應(yīng)器和三個串聯(lián)的精餾塔的裝置，實現(xiàn)從含甲基萘成分的石油裂解副產(chǎn)焦油洗油、或煤焦油洗油中提取1-甲基萘和2-甲基萘的方法，其特征在于包括以下過程1、將來源于煤焦油或石油焦油，主要含甲基萘、萘、四甲基苯、喹啉、吲哚、聯(lián)苯、卮，且總甲基萘含量不低于60％的原料，加入烷化聚合反應(yīng)器，并按原料量重量的0.1％～8％向該反應(yīng)器中加入固體酸或液體酸或它們混合酸的催化劑，然后升溫至70℃～90℃按原料量重量的0.5％～5.0％加入烷化劑，體系在70℃～90℃烷化聚合反應(yīng)0.5小時～2小時，然后提高溫度到95℃～115℃，繼續(xù)烷化聚合反應(yīng)1小時～3小時。
2、將烷化聚合后的物料從精餾塔1中部加入精餾塔1，該精餾塔在壓力為0.06MPa～0.08Mpa、塔底溫度為220℃～240℃和塔頂溫度為180℃～200℃的條件下操作，由其塔頂脫除包括萘、四甲基苯的輕餾分。
3、經(jīng)精餾塔1脫除了輕餾分的物料由該塔塔底采出，從精餾塔2中部加入精餾塔2，該精餾塔在壓力為0.05MPa～0.07MPa，塔底溫度為220℃～240℃，塔頂溫度為180℃～200℃的條件下操作，由其塔頂部得到含量不小于95％的2-甲基萘。
4、經(jīng)精餾塔2脫除2-甲基萘的物料由該塔塔底采出，從精餾塔3中部加入精餾塔3，該精餾塔在壓力為0.04MPa～0.06Mpa、塔底溫度為220℃～240℃和塔頂溫度為180℃～200℃的條件下操作。由其塔頂部得到含量不小于95％的1-甲基萘。塔底排出包括聯(lián)苯、卮及烷基化聚合產(chǎn)物的重組分。
上述的固體酸為SO42-/Fe2O3、SO42-/ZrO2、SO42-/ZrO2-SiO2、SO42-/TiO2-La2O3、SiO2-ZrO2或陽離子交換樹脂。
上述的液體酸為硫酸、磷酸或鹽酸。
上述的烷化劑是異丁烯、甲基叔丁基醚、叔丁醇、丁烯、丙烯中的一種或數(shù)種。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，利用同一套生產(chǎn)設(shè)備，既可以處理石油裂解副產(chǎn)焦油洗油原料，也可以處理煤焦油洗油原料，提取的1-甲基萘和2-甲基萘純度不小于95％。工藝簡單，容易實現(xiàn)自動化操作。


圖1為本發(fā)明的裝置及流程示意圖。
圖1中1是烷化聚合反應(yīng)器，2是精餾塔1，3是精餾塔2，4是精餾塔3。
具體實施例方式
實施例1附圖1為提取1-甲基萘和2-甲基萘裝置的示意圖，結(jié)合附圖1描述如下含總甲基萘61％的煤焦油洗油，從原料槽內(nèi)泵送到烷化聚合反應(yīng)器中，在烷化聚合反應(yīng)器中加入原料重量6％的固體酸SO42-/ZrO2催化劑，升溫到75℃，在1個小時內(nèi)通入異丁烯，控制異丁烯的通入量為原料重量的1％，停止通入異丁烯，升溫到100℃，繼續(xù)反應(yīng)1.5小時，放出物料，過濾除去催化劑，料液進(jìn)入精餾塔1，操作壓力0.08 MPa，塔底溫度233±3℃，塔頂溫度195±3℃。在精餾塔1的塔頂采出沸點小于2-甲基萘的輕組分，輕組分主要含萘、四甲基苯等。塔底物料進(jìn)入精餾塔2，操作壓力0.06MPa，塔底溫度225±3℃，塔頂溫度182±3℃，在精餾塔2的塔頂采出含量不小于95％的2-甲基萘，塔底物料進(jìn)入精餾塔3，操作壓力0.04MPa，塔底溫度238±3℃，塔頂溫度195±3℃，在精餾塔3的塔頂采出1-甲基萘產(chǎn)品，其中1-甲基萘含量不小于95％；塔底物料是主要含連苯、卮及烷基化聚合產(chǎn)物等的重組分，排入重組分貯槽。
實施例2結(jié)合附圖1描述如下含總甲基萘73％的石油焦油洗油，從原料槽內(nèi)泵送到烷化聚合反應(yīng)器中，在烷化聚合反應(yīng)器中加入原料重量0.5％的濃硫酸，升溫到85℃，在1個小時內(nèi)通入甲基叔丁基醚，控制甲基叔丁基醚的通入量為原料重量的3％，停止通入甲基叔丁基醚，升溫到110℃，繼續(xù)反應(yīng)2.5小時，加Ca(OH)2中和，放出物料，過濾除去沉渣，料液進(jìn)入精餾塔1，在精餾塔1的塔頂采出沸點小于2-甲基萘的輕組分，塔底物料排入中間料槽1，操作壓力0.08MPa，塔底溫度233±3℃，塔頂溫度195±3℃。在精餾塔1的塔頂采出沸點小于2-甲基萘的輕組分，輕組分主要含萘、四甲基苯等。塔底物料進(jìn)入精餾塔2，操作壓力0.06MPa，塔底溫度225±3℃，塔頂溫度182±3℃，在精餾塔2的塔頂采出含量不小于95％的2-甲基萘，塔底物料進(jìn)入精餾塔3，操作壓力0.04MPa，塔底溫度238±3℃，塔頂溫度195±3℃，在精餾塔3的塔頂采出1-甲基萘產(chǎn)品，其中1-甲基萘含量不小于95％；塔底物料是主要含連苯、卮及烷基化聚合產(chǎn)物等的重組分，排入重組分貯槽。
權(quán)利要求
1.一種從焦油中提取1-甲基萘和2-甲基萘的方法，該方法采用包括一個烷化聚合反應(yīng)器和三個串聯(lián)的精餾塔的裝置，實現(xiàn)從含甲基萘成分的石油裂解副產(chǎn)焦油洗油、或煤焦油洗油中提取1-甲基萘和2-甲基萘，其特征在于包括以下過程1)源于煤焦油或石油焦油，主要含甲基萘、萘、四甲基苯、喹啉、吲哚、聯(lián)苯、卮，且總甲基萘含量不低于60％的原料，加入烷化聚合反應(yīng)器，并按原料量重量的0.1％～8％向該反應(yīng)器中加入固體酸或液體酸或它們混合酸的催化劑，然后升溫至70℃～90℃按原料量重量的0.5％～5.0％加入烷化劑，體系在70℃～90℃烷化聚合反應(yīng)0.5小時～2小時，然后提高溫度到95℃～115℃，繼續(xù)烷化聚合反應(yīng)1小時～3小時；2)將烷化聚合后的物料從精餾塔1中部加入精餾塔1，該精餾塔在壓力為0.06MPa～0.08Mpa、塔底溫度為220℃～240℃和塔頂溫度為180℃～200℃的條件下操作，由其塔頂脫除包括萘、四甲基苯的輕餾分；3)經(jīng)精餾塔1脫除了輕餾分的物料由該塔塔底采出，從精餾塔2中部加入精餾塔2，該精餾塔在壓力為0.05MPa～0.07Mpa、塔底溫度為220℃～240℃和塔頂溫度為180℃～200℃的條件下操作，由其塔頂部得到含量不小于95％的2-甲基萘；4)經(jīng)精餾塔2脫除2-甲基萘的物料由該塔塔底采出，從精餾塔3中部加入精餾塔3，該精餾塔在壓力為0.04MPa～0.06Mpa、塔底溫度為220℃～240℃和塔頂溫度180℃～200℃的條件下操作，由其塔頂部得到含量不小于95％的1-甲基萘；塔底排出包括聯(lián)苯、卮及烷基化聚合產(chǎn)物的重組分。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于固體酸為SO42-/Fe2O3、SO42-/ZrO2、SO42-/ZrO2-SiO2、SO42-/TiO2-La2O3、SiO2-ZrO2或陽離子交換樹脂。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于液體酸為硫酸、磷酸或鹽酸。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于烷化劑是異丁烯、甲基叔丁基醚、叔丁醇、丁烯、丙烯中的一種或數(shù)種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從焦油中提取1－甲基萘和2－甲基萘的方法。該方法采用包括一個烷化聚合反應(yīng)器和三個串聯(lián)的精餾塔的裝置，過程包括將總甲基萘含量不低于60％的原料，加入烷化聚合反應(yīng)器，并加入固體酸或液體酸或混合酸的催化劑及烷化劑，體系在70℃～90℃和95℃～115℃分別進(jìn)行烷化聚合反應(yīng)；烷化聚合后的物料加入精餾塔1分離，由該塔頂脫除輕餾分；脫除了輕餾分的物料加入精餾塔2分離，由該塔頂部得到含量不小于95％的2－甲基萘；脫除2－甲基萘的物料加入精餾塔3分離，由其塔頂部得到含量不小于95％的1－甲基萘。本發(fā)明的優(yōu)點在于，利用同一套設(shè)備，既可處理裂解焦油洗油，也可處理煤焦油洗油，1－甲基萘和2－甲基萘純度不小于95％。
文檔編號C07C7/04GK1721380SQ20051001419
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者張曾, 劉鋒, 李崇, 張明非, 李雪, 王芳, 張大治, 宗麟博 申請人:天津大學(xué)