一种从RT培司生产废料中提取吩嗪的方法.pdf

本发明涉及一种RT培司生产废料中提取吩嗪的方法。包括依次经溶解萃取、固液分离、重结晶、干燥、蒸馏、精馏的工艺操作，利用吩嗪常温下不溶于乙醇的性质，使RT培司废料中的其它有机杂质溶解萃取到乙醇溶液中，从而达到固液分离目的，然后对吩嗪粗品经重结晶得到纯度较高的吩嗪，而溶剂乙醇采用蒸馏的方法回收并循环使用，达到吩嗪的有效提取。该提取工艺可实现部分连续，操作简便，属于废物利用，既解决环境污染问题，又能回收有价值的吩嗪，生产效率高，分离效果好，废料中的吩嗪回收率达到97％以上，溶剂乙醇回收利用率可达95％。

1、  一种从RT培司生产的废料中提取吩嗪的方法，其特征是提取过程依次经溶解萃取、固液分离、重结晶、干燥、蒸馏、精馏的工艺流程，即控制相关的操作条件，RT培司生产废料混合物经溶解萃取后，将所得固相和液相分别进行重结晶和蒸馏，以达到吩嗪的有效提取和其它物质的分离。

2、  根据权利要求1所述的吩嗪的提取方法，其特征在于选择的溶剂及萃取剂为乙醇。

3、  根据权利要求1或2所述的吩嗪的提取方法，其特征在于萃取剂与RT培司生产废料混合物的比例为2∶1-3∶1(ml∶g)。

4、  根据权利要求1所述的吩嗪的提取方法，其特征在于溶解萃取的温度为20～60(℃)。

5、  根据权利要求1所述的吩嗪的提取方法，其特征在于溶解萃取的时间为0.5～1.0小时。

6、  根据权利要求1所述的吩嗪的提取方法，其特征在于重结晶时溶解粗吩嗪所需溶剂与粗吩嗪的比例为6∶1-7∶1(ml∶g)。

7、  根据权利要求1或5所述的吩嗪的提取方法，其特征在于重结晶时加热溶解温度控制在80℃，溶解回流时间0.5-1.0小时。

8、  根据权利要求1所述的吩嗪的提取方法，其特征在于萃取剂及溶剂采用蒸馏方法回收利用，操作压力为0.1Mpa，加热温度控制在80-82(℃)，收集馏分温度为78℃左右。

一种从RT培司生产废料中提取吩嗪的方法
技术领域
本发明涉及一种从化工产品生产的工业废料中提取有用物质的方法，具体涉及从RT培司生产的废料中提取吩嗪的方法。
技术背景
在以硝基苯和苯胺为原料生产4-氨基二苯胺(商品名：RT培司)的过程中，产生副产物吩嗪，与产物4-氨基二苯胺、原料苯胺、碱催化剂、副产物偶氮苯以及氢化溶剂等形成混合物。对于该混合物的分离方法，目前一般采用萃取、浓缩、蒸发、连续精馏等方法进行有效分离。首先对混合物进行连续萃取处理，氢化溶剂以及碱催化剂被充分萃取到水相中并与含4-氨基二苯胺、苯胺、吩嗪、偶氮苯的有机相分离；水相采用蒸发器进行连续快速蒸发浓缩，回收碱催化剂得以循环使用；经萃取后的有机相连续进入蒸发器进行蒸发分离出大部分苯胺；余下的有机混合物再经过三塔连续精馏与间歇蒸馏的方法，将其中的4-氨基二苯胺以及苯胺95％以上分离出来，剩余的有机混合物中主要含有吩嗪以及极少量的苯胺、偶氮苯和4-氨基二苯胺。
由于考虑到生产成本及其它原因，企业现有的生产工艺中对该部分剩余的有机混合物没有进一步处理而是作为废料排放，为防止环境污染，多采用燃烧的方法烧掉，造成很大浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种从含吩嗪、苯胺、偶氮苯、4-氨基二苯胺的RT培司生产废料中提取吩嗪的方法。
本发明选择依次经溶解萃取、固液分离、重结晶、干燥、蒸馏、精馏的工艺流程，相关的操作条件及方法，以达到吩嗪的有效提取和其它物质的分离。
本发明的溶剂及萃取剂选择醇类，优选甲醇或乙醇或异丙醇，溶剂溶解混合物并固液分离后的液相，溶剂可经蒸馏分离并循环使用。
本发明的具体分离步骤是：将主要含吩嗪以及少量苯胺、偶氮苯、4-氨基二苯胺的有机混合物，以乙醇为萃取剂，它和混合物的比例为2∶1～3∶1(ml∶g)，在连续溶解萃取的过程中，通过过滤设备提高萃取效率，减少固相中的杂质含量，使分离效果明显；溶解萃取过程在常温及常压下进行，萃取时间0.5～1.0小时，萃取后固体不溶物主要含吩嗪，而液相部分含有苯胺、4-氨基二苯胺及偶氮苯等。
为了使混合物中的苯胺、4-氨基二苯胺及偶氮苯尽可能被溶解到乙醇中并与吩嗪分离，有效地提高萃取率，本发明采用带过滤装置的溶解萃取槽，一方面便于固液相当分离，另一方面可方便溶解与冲洗，减少固相中的杂质，同时尽可能采取连续萃取操作，提高溶剂的利用率。本发明采用的溶解萃取设备可为带过滤装置的溶解槽、混合澄清器、离心过滤机、搅拌装置、喷淋器等。
经溶解萃取后的固相主要含有吩嗪，经离心过滤后需进行重结晶提高其纯度和晶体结构。为此，本发明采用加热回流溶解装置，将粗吩嗪加到加热釜中，在加热情况下，通过回流操作分批加入乙醇溶剂，使吩嗪在加热情况下溶解，乙醇加入量按粗吩嗪与乙醇比例为1∶6～1∶7(ml∶g)控制，常压下控制加热温度为80℃，溶解回流时间0.5～1.0小时。然后进行热过滤，除去不溶物杂质，滤液缓慢降温结晶1～2小时，得到针状结晶吩嗪，经离心过滤分离，滤饼在干燥箱中干燥，温度控制在80℃左右，即可得到精制吩嗪。
经萃取后的液相以及重结晶得到的滤液连续进入蒸馏塔进行蒸馏，回收溶剂乙醇，其操作压力为常压，加热温度80～82℃，收集蒸馏温度为78℃左右的流出液即为纯乙醇，回收率达95％以上，蒸馏得到的乙醇可以作为溶剂循环使用。蒸馏塔底部余下为4-氨基二苯胺、苯胺、偶氮苯及少量吩嗪混合物。本发明使用的蒸馏塔为普通填料塔或筛板塔，可以采用连续精馏方式或间歇精馏操作。
根据蒸馏后底部余下的混合物量的多少，确定有无回收价值。若余下部分较少，可进行环保处理；若余下部分较多，可以采用三塔连续精馏与间歇蒸馏的方法对混合物进行分离精制回收苯胺和4-氨基二苯胺。即通过在1号精馏塔内精馏得到4-氨基二苯胺粗品，在塔顶得到苯胺、吩嗪、偶氮苯等物质；在2号塔内提纯该4-氨基二苯胺粗品；3号塔内分离出苯胺；最后用间歇釜间歇蒸馏2号塔塔釜液回收4-氨基二苯胺返回2号塔。
本发明选择乙醇为溶剂和萃取剂，由于吩嗪微溶于乙醇，而其它物质均易溶于乙醇，可使混合物容易分离。采用带过滤装置的溶解萃取槽，可减少固相中的杂质，萃取剂连续使用，减少萃取剂使用量，实现了连续萃取，提高萃取效果。采用重结晶操作，提高所提取吩嗪的纯度及晶体结构，达到一级品要求。溶解萃取的溶剂及重结晶的滤液采用蒸馏方式，使溶剂可回收利用，节约原材料，降低成本。经上述溶解萃取、固液分离、重结晶、干燥、蒸馏、精馏各个工序，实现了含吩嗪等多个组分的混合物的连续有效分离，而且工艺连续、操作简单、周期短、生产效率高，实现了对废料综合回收利用，废料中的有效成分达到有效分离，提高其工业利用价值，降低RT培司生产成本。
附图说明
从RT培司生产废料中提取吩嗪的分离方法流程图。
1-固相                            2-液相
3-滤饼                            4-滤液
5-吩嗪                        6-溶剂
7-溶剂                        8-苯胺、4-氨基二苯胺、偶氮苯混合物
具体实施方式
实施例1
将一定量的乙醇加入到溶解槽中，称取1kg RT培司废料加入到溶解萃取槽滤布上，先浸入乙醇中进行溶解萃取20分钟，然后将滤布升离液面，以2000ml乙醇喷淋冲洗固体不溶物，将萃取后的固相进行离心过滤后进入吩嗪粗品储槽。
将粗吩嗪加入到加热回流装置的加热釜中，通过计量器按1∶6～1∶7(g∶ml)的比例加入乙醇，加热到80℃，溶解回流0.5～1.0小时，将吩嗪溶解。然后趁热过滤溶解液以除去未溶解度杂质，滤液放入结晶槽缓慢降温结晶1～2小时，得到针状结晶吩嗪，经离心过滤分离，滤饼在干燥箱中干燥，温度控制在80℃左右，干燥10秒钟，即可得到精制吩嗪，废料中吩嗪的回收率可达97％以上。
将经萃取后的液相以及重结晶得到的滤液连续进入蒸馏塔进行蒸馏，回收溶剂乙醇，其操作压力为常压，加热温度80～82℃，收集蒸馏温度为78℃左右的流出液即为纯乙醇，回收率达95％以上，蒸馏得到的乙醇可以作为溶剂循环使用。