一种苯并蒽酮提纯方法与流程

本发明涉及化学品分离提纯领域，特别涉及一种苯并蒽酮提纯方法。

背景技术：

1、苯并蒽酮是制备稠环还原染料的重要中间体（陈荣圻，还原染料百年发展史话[j]，染料与染色，2015年10月第52卷第5期），通常由蒽醌和甘油、硫酸及还原剂（通常是铁）进行反应合成。反应包括蒽醌还原成蒽酮，蒽酮紧接着与甘油脱水形成的丙烯醛进行缩合反应，最终再经硫酸氧化，形成苯并蒽酮。苯并蒽酮可用于生产还原艳绿ffb、还原橄榄绿b、还原灰m和还原黑bbn等。另外，其还可以作为敏化剂，用于可降解的热塑性塑料制品中。

2、苯并蒽酮纯品为淡黄色针状晶体，但由于其化学结构较为复杂，合成工艺较长，粗品苯并蒽酮外观呈棕褐色粉末，且一般纯度并不高，在60%-90%之间。工业上曾普遍使用的提纯方法为高温碱煮法（苏航，基于均匀设计的高温碱煮提纯粗品苯绕蒽酮[j]，科技创新与应用，2014年第22期），具体为将苯并蒽酮粗品在十倍到数十倍量的碱液中，在150-200℃之间，在高压下进行长时间煮洗，然后热过滤，再用大量水对固相滤饼进行反复洗涤获得苯并蒽酮产品。但高温碱煮法明显存在以下缺点，如产品纯度不高，一般低于93%，对于催化剂引入的金属离子杂质较难去除，同时产生大量的废水需要进一步处理。针对高温碱煮法的缺陷，中国专利cn97107086.5公开了一种升华法精制苯并蒽酮的方法。但要达到苯并蒽酮升华条件需要较高的温度和极低的压力，其操作温度往往要高于200℃甚至到300℃以上，而压力要低于几百帕，甚至到几十帕、几帕的范围内，几乎接近真空状态。因此，升华提纯工艺对设备及能耗均有较高的要求。同时，升华过程速率较慢，且只能间歇操作进行装卸料，一个生产批次往往大于十个小时，生产效率较低。另外，由于苯并蒽酮本身遇明火或高热可燃，其粉体可以与空气形成爆炸性混合物，而升华法固相卸料时又不可避免的会产生苯并蒽酮粉尘。因此，其提纯过程存在一定的危险性，工厂实际运行中也有过爆炸性事故的发生。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明公开了一种苯并蒽酮提纯方法，具体为通过采用溶剂重结晶的方式，利用有机溶剂对苯并蒽酮和杂质组分的溶解度差异，以及溶解度随温度变化的差异对苯并蒽酮粗品进行分离提纯。根据粗品中杂质含量以及下游应用场景对产品纯度的要求可以选择对粗品苯并蒽酮进行一次或多次重结晶提纯。一般一次重结晶后苯并蒽酮产品纯度可达99%以上，两次及以上重结晶分离提纯后苯并蒽酮纯度可达99.5%以上。

2、为达到以上苯并蒽酮提纯目的，本发明提出如下技术方案：

3、一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：向粗品苯并蒽酮中加入有机溶剂，升温进行溶解，待溶解完全后进行固液分离，去除不溶性杂质，液相进入降温结晶段进行降温结晶，低温晶浆经固液分离后获得固体苯并蒽酮产品一和降温结晶母液一。

4、优选的，将所述苯并蒽酮产品一加入有机溶剂中，再次升温溶解，待溶解完全后进行固液分离，去除不溶性杂质，液相进入降温结晶段进行降温结晶，低温晶浆经固液分离后获得固体苯并蒽酮产品二和降温结晶母液二。

5、优选的，降温结晶母液一经溶剂回收处理，分离回收部分有机溶剂，回收的有机溶剂循环用于苯并蒽酮粗品或苯并蒽酮产品一的升温溶解，随着溶剂回收，会有固相产品析出，经固液分离后获得固体苯并蒽酮产品三和外排母液，降温结晶母液二返回粗品苯并蒽酮溶解单元，用于粗品苯并蒽酮的升温溶解。

6、优选的，在低温晶浆固液分离阶段加入洗涤剂对固相进行洗涤，洗涤方式可以采用淋洗或打浆的方式，相应的增设洗涤剂回收单元，回收的洗涤剂循环用于低温晶浆固液分离阶段对固相进行洗涤，剩余母液进入溶剂回收单元进行有机溶剂回收。

7、优选的，当采用淋洗方式进行洗涤时，洗涤剂混入相应的降温结晶母液中，此时采用精馏方式对洗涤剂和有机溶剂进行分离回收，降温结晶母液一和降温结晶母液二均进入精馏分离单元，根据洗涤剂和有机溶剂的沸点差异在精馏分离单元相应位置采出回收的洗涤剂和有机溶剂。

8、优选的，当采用打浆方式进行洗涤时，洗涤剂不会混入降温结晶母液中，而会形成两股独立的洗涤液，洗涤液一和洗涤液二分别对应固相苯并蒽酮产品一和固相苯并蒽酮产品二的洗涤单元，洗涤液一和洗涤液二均进入洗涤剂回收单元，回收洗涤剂后的剩余母液和降温结晶母液一均进入溶剂回收单元，降温结晶母液二返回粗品苯并蒽酮溶解单元。

9、优选的，所述有机溶剂为能够溶解苯并蒽酮的有机溶剂，并且苯并蒽酮在相应有机溶剂中的溶解度与温度具有正相关性。

10、优选的，所述洗涤剂为能够与所述有机溶剂互溶的溶剂或采用与所述有机溶剂相同的溶剂，当洗涤剂与有机溶剂为相同溶剂时，洗涤剂分离单元和溶剂回收单元合并为同一分离单元。

11、优选的，所述有机溶剂为烃类、芳烃类、卤代烃类、醇类、酚类、醚类、醛类、酮类、酸和酸酐类、酯类、胺类有机溶剂中的一种或多种混合作为溶剂。

12、优选的，所述洗涤剂为水、烃类、芳烃类、卤代烃类、醇类、酚类、醚类、醛类、酮类、酸和酸酐类、酯类、胺类有机溶剂中的一种或多种混合作为洗涤剂。

13、本发明的有益效果如下：

14、本发明采用溶剂重结晶的方式对苯并蒽酮进行提纯，相对于传统方法操作温度低、常压操作，对设备要求低，处理成本低，过程安全可靠，易于实现连续化生产。同时产品纯度高、无副反应，收率更高。

15、由于提纯流程中的有机溶剂和洗涤剂均可循环回收，重复使用，仅有少量母液随杂质外排。相较传统方法处理流程中试剂材料消耗更少，成本更低，废液排放量少，对环境更加友好。

技术特征：

1.一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：向粗品苯并蒽酮中加入有机溶剂，升温进行溶解，待溶解完全后进行固液分离，去除不溶性杂质，液相进入降温结晶段进行降温结晶，低温晶浆经固液分离后获得固体苯并蒽酮产品一和降温结晶母液一。

2.根据权利要求1所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：将所述苯并蒽酮产品一加入有机溶剂中，再次升温溶解，待溶解完全后进行固液分离，去除不溶性杂质，液相进入降温结晶段进行降温结晶，低温晶浆经固液分离后获得固体苯并蒽酮产品二和降温结晶母液二。

3.根据权利要求2所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：降温结晶母液一经溶剂回收处理，分离回收部分有机溶剂，回收的有机溶剂循环用于苯并蒽酮粗品或苯并蒽酮产品一的升温溶解，随着溶剂回收，会有固相产品析出，经固液分离后获得固体苯并蒽酮产品三和外排母液，降温结晶母液二返回粗品苯并蒽酮溶解单元，用于粗品苯并蒽酮的升温溶解。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：在低温晶浆固液分离阶段加入洗涤剂对固相进行洗涤，洗涤方式可以采用淋洗或打浆的方式，相应的增设洗涤剂回收单元，回收的洗涤剂循环用于低温晶浆固液分离阶段对固相进行洗涤，剩余母液进入溶剂回收单元进行有机溶剂回收。

5.根据权利要求4所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：当采用淋洗方式进行洗涤时，洗涤剂混入相应的降温结晶母液中，此时采用精馏方式对洗涤剂和有机溶剂进行分离回收，降温结晶母液一和降温结晶母液二均进入精馏分离单元，根据洗涤剂和有机溶剂的沸点差异在精馏分离单元相应位置采出回收的洗涤剂和有机溶剂。

6.根据权利要求4所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：当采用打浆方式进行洗涤时，洗涤剂不会混入降温结晶母液中，而会形成两股独立的洗涤液，洗涤液一和洗涤液二分别对应固相苯并蒽酮产品一和固相苯并蒽酮产品二的洗涤单元，洗涤液一和洗涤液二均进入洗涤剂回收单元，回收洗涤剂后的剩余母液和降温结晶母液一均进入溶剂回收单元，降温结晶母液二返回粗品苯并蒽酮溶解单元。

7.根据权利要求5-6任一所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：所述有机溶剂为能够溶解苯并蒽酮的有机溶剂，并且苯并蒽酮在相应有机溶剂中的溶解度与温度具有正相关性。

8.根据权利要求7所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：所述洗涤剂为能够与所述有机溶剂互溶的溶剂或采用与所述有机溶剂相同的溶剂，当洗涤剂与有机溶剂为相同溶剂时，洗涤剂分离单元和溶剂回收单元合并为同一分离单元。

9.根据权利要求8所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：所述有机溶剂为烃类、芳烃类、卤代烃类、醇类、酚类、醚类、醛类、酮类、酸和酸酐类、酯类、胺类有机溶剂中的一种或多种混合作为溶剂。

10.根据权利要求9所述的一种苯并蒽酮提纯方法，其特征在于：所述洗涤剂为水、烃类、芳烃类、卤代烃类、醇类、酚类、醚类、醛类、酮类、酸和酸酐类、酯类、胺类有机溶剂中的一种或多种混合作为洗涤剂。

技术总结苯并蒽酮为一种染料中间体，可用于合成还原型染料，如还原深蓝、还原紫、还原黄、还原绿等。其通常由蒽醌和甘油为原料，在浓硫酸及催化剂存在下经反应获得。粗品苯并蒽酮含量一般在60%‑90%之间。其含量无法满足下游合成及商业应用的品质需求。本发明提供一种粗品苯并蒽酮的提纯方法，具体为采用适宜的有机溶剂对苯并蒽酮粗品进行升温溶解，过滤去除不溶物，溶液经降温结晶回收苯并蒽酮，降温结晶母液经溶剂回收塔处理，在塔顶回收有机溶剂，塔釜浓相去蒸发结晶段继续回收苯并蒽酮，最终富含杂质的浓母液外排。本发明公开的苯并蒽酮提纯方法具有产品纯度高、回收率高、过程节能环保、副产废料少等优点。技术研发人员：夏君君,于会满,尹海蛟,全晓宇,彭涛,施乔丹受保护的技术使用者：天津乐科节能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6