[发明专利]一种分离蒽油中咔唑的方法

说明书

本发明提供了一种分离蒽油中的咔唑的方法。该方法包括：向蒽油中加入一定量的季铵盐吸附剂，在一定温度下搅拌，蒽油中的咔唑被该吸附剂选择性吸附，然后向含有咔唑的季铵盐吸附剂中加入脱附剂‑水，季铵盐吸附剂溶于水中，咔唑以固体形式析出，经过滤分离，烘干得到咔唑；采用减压蒸馏的方法将季铵盐和水进行分离并重复使用。本方法所使用的季铵盐吸附剂环境友好，吸附效率高，而且可以重复使用。

技术领域

本发明属于蒽油分离技术领域，尤其是涉及分离蒽油中咔唑的方法。

技术背景

蒽油是由煤焦油减压蒸馏切取280～360℃得到的馏分，质量产率约为煤焦油总量的16～22％。蒽油中含有较多的咔唑。咔唑是一种高附加值的基础有机化工原料，被广泛应用于染料、颜料、医药、光电新材料、特种油墨、合成树脂等领域，特别是近几年随着光电信息技术的迅猛发展，市场上对咔唑的需求急剧增加。因此研究与发展从蒽油中分离咔唑的高效分离技术，对于充分利用宝贵的煤焦油资源，提高经济效益，减少环境污染，将具有积极的推动作用。

由于蒽油馏分中的蒽、菲、咔唑都是高沸点、高熔点化合物，且沸点十分接近，这些组分又易形成一系列双(或多)组分低共熔物系和恒沸混合物，因此给分离精制咔唑带来很大的困难。目前工业上主要采用萃取、蒸馏、结晶等技术耦合来生产咔唑，如德国吕格特公司的减压蒸馏-苯乙酮洗涤结晶法和华东冶金学院与马钢焦化厂合作的溶剂萃取-恒沸蒸馏-升华法，这些工艺虽已工业化，但存在结晶次数多，溶剂有毒且用量大，产品收率低等缺点，已逐渐不能满足绿色发展的要求，而其他咔唑分离技术也存在许多不足：硫酸法和钾熔法由于使用强酸、强碱作反应物，且生产过程中产生大量废水，已逐渐停止使用；蒸馏法设备投资大，能耗高，易结焦造成管道堵塞，具有较大的安全隐患；超临界萃取法对设备强度要求严格，目前多处于实验研究阶段；乳化液膜法中乳化液膜的制备过程比较复杂且形成的乳化液膜体系不稳定，离实现工业化还有一定的距离。液液萃取选用的萃取剂大多是传统的有机溶剂，由于它易挥发，有毒，故其应用受到限制，而离子液体的价格昂贵，制备过程复杂，生产成本高，不适合进行工业化大规模生产。因此开发一种新型的从蒽油中高效分离咔唑的技术对其应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对目前蒽油中咔唑分离存在的问题，提出的一种高效分离咔唑的方法。本发明提供了一种以季铵盐为吸附剂选择性吸附分离蒽油中咔唑，并且所使用的季铵盐吸附剂和脱附剂可以通过减压蒸馏的方式实现再生的方法。

本发明的技术构思为：向蒽油中加入一定量的季铵盐吸附剂，在温度15℃～65℃条件下搅拌该混合物，充分静置后，得到脱除咔唑的蒽油和含咔唑的季铵盐吸附剂；然后，向含咔唑的吸附剂中加入脱附剂，季铵盐吸附剂溶于脱附剂中，咔唑以固体形式析出，过滤可得产物咔唑；季铵盐吸附剂和脱附剂则通过减压蒸馏的方式实现再生。

本发明所采取的具体技术方案如下：

(1)向含有咔唑的蒽油中加入一定量的季铵盐吸附剂，在一定温度条件下搅拌一定时间，充分静置后，得到脱除咔唑的蒽油和含咔唑的季铵盐吸附剂；

(2)向步骤(1)中得到的含咔唑的季铵盐吸附剂中加入脱附剂-水，季铵盐吸附剂溶于水中，咔唑以固体形式析出，过滤分离，烘干得到产物咔唑和含季铵盐吸附剂的水溶液；

(3)将步骤(2)中得到的含季铵盐吸附剂的水溶液进行减压蒸馏，得到季铵盐吸附剂和水并进行重复使用。

优选地，上述方法中，所述的季铵盐吸附剂为四乙基氯化铵，四丙基氯化铵，四丁基溴化铵，甲基三乙基氯化铵中的任意一种或多种。

本发明的一种具体实施方式为，上述方法中，所述的蒽油中咔唑的含量为0.3％～1％。在该技术方案条件下，所述的季铵盐吸附剂与蒽油的质量比优选1:3～1:10。

优选地，上述方法中，所述吸附温度为15～65℃，吸附时间为5～55min。

优选地，上述方法中，所述的过滤得到的产物咔唑的烘干温度为106℃。