荧蒽的提取方法

背景及概述^[1]

荧蒽是一种四环芳烃，是煤焦油加工的产品之一。荧蒽在高温煤焦油中的含量约为2.5%，主要集中在二蒽油馏分中，熔点为109℃，沸点为382℃，密度为1.236g/cm3。荧蒽为黄绿色针状结晶，不溶于水，可溶于二硫化碳和醋酸，易溶于醚。荧蒽可用作染料和医药的原料，如紫色还原染料3-氨基-8，9-酞酰荧蒽、黄色染料11，12-酞酰荧蒽、治霍乱药10b丙酸基-1，2，3-三氢荧蒽和治痉挛药10b氨基烷基-1，2，3-三氢荧蒽。荧蒽还可用作非磁性金属表面探伤剂。

提取方法^[1-2]

1、以二蒽油馏分或沥青蒸出油为原料，用间歇精馏塔进行减压精馏，切取375～385℃的荧蒽馏分，此馏分含荧蒽约50%。为得到荧蒽含量较高的产品，荧蒽馏分须多次重结晶。采用30%溶剂油与70%乙醇的混合物为溶剂，荧蒽馏分与溶剂量之比为1∶1。荧蒽馏分与配好的混合溶剂装入结晶器内，边搅拌边加热，直至完全溶解，然后冷却、结晶、再离心分离，这样重复数次，直至得到合格的荧蒽为止。

2、蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置及工艺

CN201410300491.1提供一种蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置及工艺，可以从蒽油中大量提取菲、荧蒽、芘等产品，降低成本消耗，实现经济利益化。蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置，包括蒽菲馏分提取系统，咔唑馏分提取系统，所述的蒽菲馏分提取系统包括依次连接的换热器Ⅰ、换热器Ⅱ和换热器Ⅲ，与所述换热器Ⅲ相连接的管式炉Ⅰ，与此管式炉Ⅰ相连接的脱水塔，与此脱水塔相连接的蒽塔，连接在此蒽塔顶部的蒸汽发生器Ⅰ，与此蒸汽发生器Ⅰ相连接的回流槽Ⅰ，连接在所述脱水塔顶部的油水分离器，所述的回流槽Ⅰ与换热器Ⅰ相连接，所述的管式炉Ⅰ与所述的蒽塔相连接；

所述的蒽塔侧线与所述的换热器Ⅱ相连接，所述的咔唑馏分提取系统包括咔唑馏分塔，与此咔唑馏分塔相连接的管式炉Ⅱ，连接在所述咔唑馏分塔顶部的蒸汽发生器Ⅱ，与此蒸汽发生器Ⅱ相连接的回流槽Ⅱ，与此回流槽Ⅱ相连接的换热器Ⅳ，所述的咔唑馏分塔与所述的蒽塔相连接，其特征在于在所述的咔唑馏分提取系统后还设有荧蒽/芘馏分提取系统，溶剂再生系统，菲馏分提取系统和尾气净化系统，所述的荧蒽和芘馏分提取系统包括荧蒽/芘塔，与此荧蒽/芘塔相连接的管式炉Ⅲ，连接在所述荧蒽/芘塔顶部的蒸汽发生器Ⅲ，与此蒸汽发生器Ⅲ相连接的回流槽Ⅲ，与此回流槽Ⅲ相连接的换热器Ⅴ，所述的荧蒽/芘塔与所述的咔唑馏分塔相连接，所述的荧蒽/芘塔侧线与所述的换热器Ⅲ相连接，所述的溶剂再生系统包括溶剂再生塔，连接在此溶剂再生塔顶部的分缩器和换热器Ⅵ，与所述换热器Ⅵ相连接的溶剂接收槽，所述的菲馏分提取系统包括菲馏分塔，与此菲馏分塔相连接的管式炉Ⅳ，设在所述菲馏分塔侧线的换热器Ⅷ，连接在所述菲馏分塔顶部的换热器Ⅶ，所述的换热器Ⅶ与所述的溶剂接收槽相连接，所述的菲馏分塔与所述的溶剂再生塔相连接，所述的尾气净化系统包括尾气净化塔和泵。所述的蒽塔、咔唑馏分塔、荧蒽/芘塔和菲塔均为碳素钢材质。所述的蒽塔、咔唑馏分塔、荧蒽/芘塔和菲塔均为填料塔。所述蒽塔设有三个进料口和三个侧线采出口。

一种蒽油中菲、荧蒽、芘产品的提取工艺，其特征在于：

（1）静置脱水蒽油（含水量≥0.5%）经换热器Ⅰ、换热器Ⅱ和换热器Ⅲ把蒽油温度提高到180℃-190℃，进管式炉Ⅰ加热到220℃以上送脱水塔脱水，脱水后的无水蒽油再经管式炉Ⅰ辐射段提温后进入蒽塔，脱水塔气相将水及轻质油带进油水分离器，分离后水和轻质油分别自流到储槽；

（2）进入到蒽塔的无水蒽油进行减压分离，塔顶气相采出洗油油气经蒸汽发生器Ⅰ冷凝至180℃后进入回流槽Ⅰ，一部分回流液打回蒽塔中，一部分经换热器Ⅰ冷却到105℃后进入洗油储槽，采出的洗油馏分，其主要成分为萘、苊、氧芴、芴；

（3）蒽塔侧线采出蒽菲馏分，温度控制在274℃-276℃，通过计量泵计量采出后，经换热器Ⅱ冷却到140℃以下送入储槽，作为生产精蒽的原料，此处得到的蒽菲馏分的蒽含量为25-30%，菲含量55-60%；

（4）蒽塔塔底物均为蒽菲以后的组分，这部分馏分经过液位和流量串级调节，部分进入咔唑馏分塔，部分回到管式炉Ⅰ，给蒽塔提供热源；

（5）咔唑馏分塔，气相采出咔唑馏分，塔顶油气经蒸汽发生器Ⅱ冷却后进回流槽Ⅱ，一部分咔唑馏分回流进咔唑馏分塔，一部分经冷却至138℃-142℃，用泵打入储槽参加下道工序洗涤，洗涤后为成品咔唑；

（6）从咔唑馏分塔的侧线采出为炭黑油，塔底为软沥青，即为荧蒽和芘的原料，此时采出的软沥青荧蒽含量≥40%，芘含量≥30%，沥青成分占10-12%，其它为屈及杂油馏分；

（7）荧蒽/芘塔，原料为咔唑馏分塔塔底物软沥青，经过液位和流量串级调节，部分软沥青进入荧蒽/芘塔，部分回到管式炉Ⅱ，给咔唑馏分塔提供热源，荧蒽/芘塔塔底物通过管式炉Ⅲ加热，出口温度控制在370℃-380℃左右进入荧蒽/芘塔，塔顶气相采出荧蒽馏分，油气经蒸汽发生器Ⅲ冷却后进入回流槽Ⅲ；一部分荧蒽馏分回流进荧蒽/芘塔，一部分冷却至158℃-162℃进入馏分储槽，作为生产荧蒽的原料，荧蒽/芘塔侧线采出芘馏分，与原料换热后打入馏分储槽，即为生产芘的原料；

（8）溶剂再生塔，本工艺的精蒽、咔唑、芘均用溶剂进行洗涤，含油溶剂油的精蒽一次结晶残油、咔唑一次结晶残油及芘一次结晶残油，分别与咔唑塔塔顶油气、荧蒽/芘塔塔顶油气经换热器加热到235±3℃进入溶剂再生塔的塔中部，塔顶脱出的溶剂油经分缩器、换热器冷却至35℃进入溶剂储槽，反复使用，溶剂再生塔塔底残油为含菲组分，含菲80%以上；

（9）菲馏分塔，原料为溶剂再生塔塔底含菲组分，用泵将溶剂再生塔塔底菲组分送入菲馏分塔，因为溶剂再生塔采出溶剂时，还存留部分溶剂在菲馏分中，因此，菲馏分塔塔顶仍采出溶剂油，冷却后回溶剂接受槽，菲馏分塔侧线采出菲馏分，经换热冷却后进入菲成品槽，然后用转鼓结晶机结晶出合格菲；

（10）本工艺过程中，所有生产装置、储罐等进入尾气净化塔进行尾气净化回收。

所述的蒽塔塔顶压力控制在10-15KPa,温度控制在230±2℃；蒽塔塔底压力控制在20-30KPa,温度控制在326±2℃。管式炉Ⅰ出口热油温度控制在350-355℃。所述的咔唑馏分塔塔顶压力控制在10±2KPa，温度控制在290℃±2℃；塔底压力控制在20-30KPa，温度控制在330℃±2。所述的荧蒽/芘塔塔顶压力控制在15±2KPa，塔顶温度控制在325±2℃，塔底压力控制在20-30KPa，温度控制在360-365℃。所述的蒽塔、咔唑馏分塔、荧蒽/芘塔和菲馏分塔内负压真空度为≥-85Kpa。

本发明的优点：

（1）本发明的蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置及工艺，在原精蒽、咔唑的蒸馏基础上，增加了菲塔及荧蒽、芘塔，此两个塔的设置条件、塔的材质及填料更便于菲、荧蒽、芘产品的提取。本发明的工艺流程采取四炉四塔连续精馏，同时生产蒽菲油、咔唑馏份、荧蒽馏份，芘馏份，操作方便、灵活，在不增加更多投资的情况下，将占蒽油中含量近40%的菲、荧蒽、芘提取出来，收率可达到80%以上，可取得可观的经济效益；

（2）本发明从蒽油中提取的菲、荧蒽、芘采用短流程，即菲的原料来源于溶剂回收塔釜，用循环泵直接进入菲塔；荧蒽和芘的原料来源于咔唑馏分塔塔釜，也是用泵直接进入荧蒽和芘塔，塔顶气相为荧蒽，侧线液相采出芘。采用短流程，主要解决了芘不能反复加热的物性，彻底解决了物料结焦问题；短流程工艺还大幅度降低了煤气消耗，避免了原料常温加热提温的弊端，同时减少了大量的配套设备，如储罐、中间槽、换热器等等；因短流程，3个产品采用2个塔，比常规蒸馏节省了一个塔，而且两个主塔采取强制循环的加热方式，整个系统同时利用产品和中间产品给原料预热等节能措施，系统能耗低，能耗只是同规模系统的75%左右；

（3）本发明的蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置及工艺采用减压蒸馏，这种减压蒸馏条件要比普通的减压蒸馏要求高，针对菲、荧蒽、芘的沸点及熔点，负压真空度必须保证在-85KPa以上，塔釜及塔顶温度必须控制在规定温度±2℃，采用负压高效精馏，降低了精馏温度，防止高温结焦；

（4）本发明的蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置及工艺中，真空度的要求很高，为了避免升华物吸入真空管道，采用双冷凝器，并增加氮气吹扫，有效解决了真空管道的堵塞问题；

（5）本发明的蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置及工艺中菲、荧蒽、芘的质量指标全部可以达98%以上，特别是菲、荧蒽不需用溶剂洗涤，直接结晶即可；

（6）本发明的蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置及工艺中蒽塔、咔唑馏分塔、荧蒽/芘塔和菲塔均为填料塔，保证分离效果，节约了投资。

主要参考资料

[1] 中国冶金百科全书·炼焦化工

[2] CN201410300491.1 蒽油中菲、荧蒽、芘产品提取装置及工艺