一种从煤制芳烃中连续提取均四甲苯的方法与流程

本发明属于均四甲苯制备领域，具体涉及一种从煤制芳烃中连续提取均四甲苯的方法。

背景技术：

均四甲苯又名杜烯，化学名为：1，2，4，5—四甲基苯，分子式c10h14，是一种重要的有机化工原料，主要用于生产均苯四甲酸二酐，均苯四甲酸二酐是生产聚酰亚胺聚合物的重要原料，聚酰亚胺是一种耐高温、低温、耐辐射、抗冲击且具有优异电性能和机械性能的新型合成材料，在宇航和机电工业中具有其它工程塑料不可替代的重要用途。随着聚酰亚胺市场用量的不断扩大，均四甲苯作为合成其的主要原料，其需求也与日俱增。

目前国内生产均四甲苯的工艺主要有：

一、重整重芳烃直接精馏冷冻结法：以c10重芳烃为原料进行分离提纯。c10重芳烃原料中约含8-12％均四甲苯，精馏切取190℃～200℃的馏分(均四甲苯母液)，此馏分为均四甲苯及其同系物等的混合物，偏四甲苯、连四甲苯含量较高，其沸点相近，单纯依靠精馏无法将它们分开，但均四甲苯纯品凝固点高达72℃，而偏四甲苯纯品为-24℃，连四甲苯纯品-60℃。后将所得均四甲苯母液通过深冷结晶、离心分离的方法得到均四甲苯粗品，再将均四甲苯粗品进行压滤破碎最终得到1,2,4,5-四甲基苯。

二、1,2,3,5-四甲基苯异构化法：以1,2,3,5-四甲基苯为原料，经过催化反应后，再通过精馏分离切割出均四甲苯母液，后深冷结晶、离心分离的方法得到1,2,4,5-四甲基苯(均四甲苯)粗品，再将均四甲苯粗品进行压滤破碎最终得到1,2,4,5-四甲基苯。

以上方法所提取的均四甲苯的纯度可达95％左右，但该技术存在以下的问题和不足之处：

(1)产品纯度低，杂质含量多，产品色度差：采用深冷结晶-离心-压榨工艺，纯度只能达到95％左右，所生产出来的均四甲苯产品颜色普遍为淡黄色，无法达到纯白色。

(2)工艺安全性低，危险性大：由于均四甲苯母液中含有部分低沸点芳烃，在离心机离心分离过程中，分离出来的小液滴由于摩擦容易产生静电，导致着火事故发生。

(3)产品在下游均苯四甲酸二酐加工过程中，杂质含量多，转化率低。

技术实现要素：

发明本工艺的目的就是针对上述传统工艺生产的产品纯度低，杂质含量多，色度差，在下游企业加工过程中，转化率低，并且生产工艺安全性低，危险性大，而提供一种提高产品纯度、色度和转化率，并且生产工艺安全性高，危险性小的方法。该方法不仅能生产出色度纯白的含量达到99％以上的均四甲苯，而且可提高下游企业加工转化率，更重要的是该工艺比传统的冷冻-离心-压榨工艺操作安全性高、能耗低、危险性小。

本发明通过以下技术方案来实现的：

一种从煤制芳烃中连续提纯均四甲苯的方法：煤制芳烃原料进入初馏塔，利用初馏塔内负压将原料中三甲苯等轻组分从初馏塔顶分离出来，经换热器降温储存于轻组份储槽；初馏塔内剩余的塔釜液进入精馏塔，从精馏塔顶分离出来均四甲苯富集液经换热器降温后储存于均四甲苯中间储槽，后依次被送入两级或两级以上个结晶器进行分步结晶，即可精制出99％以上的均四甲苯。

所述初馏塔内负压为40-90kpa，初馏塔塔釜温度为160-190℃。

所述精馏塔内负压为40-90kpa,精馏塔塔釜温度在160-200℃。

所述每级结晶器均先进行匀速降温至终结点后开始排液，排液完毕后开始升温至发汗温度点后恒温发汗一定时间，发汗结束后开始排液，排液完毕后继续升温至全溶点后排液，排液完毕后结晶操作结束。

所述结晶器连接换热器，由换热器控制结晶器内的温度。

所述每次降温的速度控制在2-5℃/h。

所述终结点为均四甲苯质量分数含量低于90％的温度点，所述终结点为50-65℃。

所述每次发汗温度为60-77℃，所述发汗时间30-60min，所述发汗过程均为均四甲苯物料的颜色提纯。

所述每次升温速率为2-5℃/h。

所述全溶点为均四甲苯质量分数含量97-99％的温度点，所述全溶点大于等于80℃。

本发明采用煤制芳烃过程中得到的混合粗芳烃为原料，在负压蒸馏的情况下将煤制芳烃中三甲苯等轻组份从初馏塔顶分离出来，作为汽油调和组分，塔釜液进入精馏塔进行精馏，塔顶得到均四甲苯富集液，釜残液为高沸点重油。将塔顶得到的均四甲苯富集液送入结晶器，采用连续分步结晶提纯方法，通过控制不同结晶器的降温速率、发汗温度、升温速率及结晶时间，可以精制出99％以上的均四甲苯。

本发明的有益效果是：

本发明可以将均四甲苯的纯度提到99％以上，而且产品颜色为白色粉状、片状晶体，产品在下游均苯四甲酸二酐加工过程中，转化率可以提高5％-10％；本发明与传统的冷冻-离心-压榨工艺相比，工艺操作简单安全，能耗低，危险性小；本发明可根据市场需求加工不同含量的均四甲苯，满足市场要求。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为实施例的结晶流程图；

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1

煤制芳烃原料进入初馏塔，初馏塔塔内的负压为60kpa，初馏塔塔釜温度为190℃，将三甲苯等轻组分从塔顶分离出来，经换热器放入轻组份储槽，剩余塔釜液进入精馏塔，精馏塔的负压为60kpa，精馏塔的塔釜温度为200℃。精馏塔塔顶采出均四甲苯富集液经换热器存入均四甲苯储槽后被送入一级结晶器，以5℃/h的降温速率降温至50℃，将未结晶的液体排入90％储槽，然后以5℃/h的升温速率升温至60℃恒温发汗30min后将未结晶的液体排入90％-95％储槽，再以5℃/h的升温至80℃，将液体排入95％-97％储槽；然后将95％-97％储槽内的均四甲苯富集液送入二级结晶器，再以5℃/h的降温速度降温至60℃将未结晶的液体排入90％-95％储槽，以5℃/h的升温速率降温至70℃，开始恒温发汗35min，将未结晶的液体排入95％-97％储槽，再以5℃/h的升温速度升温至80℃，将得到99％以上的均四甲苯，液体排入99％储槽。

实施例2

煤制芳烃原料进入初馏塔，初馏塔塔内的负压为90kpa，初馏塔塔釜温度为160℃，将三甲苯等轻组分从塔顶分离出来，经换热器放入轻组份储槽，剩余塔釜液进入精馏塔，精馏塔的负压为90kpa，精馏塔的塔釜温度为160℃。精馏塔塔顶采出均四甲苯富集液经换热器存入均四甲苯储槽后被送入一级结晶器，以2℃/h的降温速率降温至65℃，将未结晶的液体排入90％储槽，然后以2℃/h的升温速率升温至77℃恒温发汗60min后将未结晶的液体排入90％-95％储槽，再以2℃/h的升温温速率升温至85℃,将液体排入95％-97％储槽；然后将95％-97％储槽内的均四甲苯富集液送入二级结晶器，再以3℃/h的升温速度降温至55℃，将未结晶的液体排入90％-95％储槽，以2℃/h的升温速率升温至77℃，开始恒温77℃发汗45min,将未结晶的液体排入95％-97％储槽，再以3℃/h的升温速度升温至90℃，将得到99％以上的均四甲苯液体排入99％储槽。

实施例3

煤制芳烃原料进入初馏塔，初馏塔塔内的负压为40kpa，初馏塔塔釜温度为200℃，将三甲苯等轻组分从塔顶分离出来，经换热器放入轻组份储槽，剩余塔釜液进入精馏塔，精馏塔的负压为40kpa，精馏塔塔釜温度为200℃。精馏塔塔顶采出均四甲苯富集液经换热器存入均四甲苯储槽后被送入一级结晶器，以4℃/h的降温速率降温至60℃，将未结晶的液体排入90％储槽，然后以3℃/h的升温速率升温至70℃恒温发汗40min后将未结晶的液体排入90％-95％储槽，再以3℃/h的升温至87℃，将液体排入95％-97％储槽；然后将95％-97％储槽内的均四甲苯富集液送入二级结晶器，再以4℃/h的降温速度降温至58℃将未结晶的液体排入90％-95％储槽，以5℃/h的升温速率降温至74℃，开始恒温发汗50min，将未结晶的液体排入95％-97％储槽，再以5℃/h的升温速度升温至88℃，将得到99％以上的均四甲苯液体排入99％储槽。

以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。