一种从煤焦油洗油中获取吲哚和喹啉的方法与流程

本发明涉及一种从煤焦油洗油中获取吲哚和喹啉的方法，属于煤化工产业的分离领域。

背景技术：

1、吲哚和喹啉是重要的杂环精细化工中间体，在医药、农药、印染、橡胶等精细化工领域应用广泛。煤焦油经过蒸馏分离后，得到不同馏分，其中洗油馏分是吲哚和喹啉的主要富集部分。因此，从煤焦油洗油中提取吲哚和喹啉是一种有效的利用煤焦油资源的途径。

2、专利文献cn103146415b提供了一种从中质洗油中提取吲哚的方法，将中质洗油蒸馏除去甲基萘后，加入共沸剂共沸蒸馏得到吲哚主馏分，通过在吲哚主馏分中加入乙醇、乙醚或水实现共沸剂与吲哚的分离，随后对吲哚粗进行重结晶纯化。文献《从洗油中分离喹啉的新方法》提供了一种喹啉精制方法，先将洗油精馏得到富含喹啉的甲基萘馏分(即喹啉馏分)，由甲基萘馏分与乙二醇共沸精馏制取喹啉，最后回收乙二醇。

3、然而，虽然上述两种方法能够分别实现吲哚和喹啉的回收，但是如何以煤焦油洗油为原料且同时兼顾吲哚和喹啉的高效回收，是本领域技术人员亟待解决的是技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种从煤焦油洗油中获取吲哚和喹啉的方法，该方法实现了从煤焦油洗油中高效回收吲哚和喹啉，且保障了吲哚和喹啉的纯度。

2、本发明提供的一种从煤焦油洗油中获取吲哚和喹啉的方法，包括以下步骤：

3、1)利用第一萃取剂对煤焦油洗油进行第一萃取处理，得到富集氮杂环化合物的第一萃取液以及第一萃余相；

4、2)利用第二萃取剂对所述第一萃取液进行第二萃取处理，得到富集氮杂环化合物的第二萃取相和第二萃余相；

5、3)对所述第二萃取相进行溶剂分离处理，得到氮杂环化合物；

6、4)对包括所述氮杂环化合物和硫酸氢铵水溶液的体系进行第三萃取处理后，水相与碱溶液混合进行中和反应得到喹啉，有机相进行吲哚化处理得到吲哚；

7、其中，所述第一萃取剂为超临界流体、环糊精、深共熔溶剂、淀粉及其衍生物溶液中的至少一种；所述第二萃取剂为水、酸性水溶液、碱性水溶液、中性金属盐溶液、离子液体、固-液萃取树脂中的至少一种。

8、根据本发明的一实施方式，所述第一萃取剂为超临界流体，所述超临界流体与所述煤焦油洗油的流量比为1:4-8，萃取温度为41-50℃；

9、所述第一萃取剂为所述环糊精，所述环糊精与所述煤焦油洗油的质量比为1:4-10，萃取温度为50～59℃，萃取时间为2～4h；

10、所述第一萃取剂为所述深共熔溶剂，所述深共熔溶剂与所述煤焦油洗油的质量比为1:5-6，萃取温度为61-80℃，萃取时间为1.5-3h；

11、所述第一萃取剂为所述淀粉及其衍生物溶液，所述淀粉及其衍生物溶液与所述煤焦油洗油的质量比为1:3-5，萃取温度为50-70℃，萃取时间为2-3h。

12、根据本发明的一实施方式，所述第二萃取剂为所述水、所述酸性水溶液、所述碱性水溶液、所述中性金属盐溶液、所述离子液体中的至少一种，所述第二萃取剂与所述第一萃取液的体积比为1-3:1，萃取温度为60-100℃，萃取时间为30-120min；

13、所述第二萃取剂为所述固-液萃取树脂，所述固-液萃取树脂装载量为5-15％，萃取温度为60-80℃，萃取时间为120-360min。

14、根据本发明的一实施方式，所述含淀粉或淀粉衍生物的溶剂包括淀粉-水-有机溶剂复配溶液、羧甲基淀粉水溶液、磺化淀粉水溶液、磷酸淀粉水溶液、淀粉乙酸酯水溶液、羟丙基淀粉水溶液、乙二胺改性淀粉水溶液中的至少一种；

15、其中所述有机溶剂包括乙醇、甘油、二甲基亚砜溶剂、丙酮溶剂中的至少一种。

16、根据本发明的一实施方式，所述酸性水溶液包括盐酸、硫酸溶液中的至少一种；

17、所述碱性水溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、三乙胺水溶液中的至少一种；

18、所述中性金属盐溶液包括氯化钠溶液、氯化钾溶液、氯化钙溶液中的至少一种；

19、所述离子液体包括含四氟硼酸根离子的离子液体、含六氟磷酸根离子的离子液体中的至少一种；

20、所述固-液萃取树脂包括氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、苯乙烯-二芬基苯乙烯共聚物树脂、载铜或钼的螯合树脂、含四级铵盐基团的树脂、含磺酸基团的树脂中的至少一种。

21、根据本发明的一实施方式，所述淀粉-水-有机溶剂复配溶剂中所述淀粉、所述水以及所述有机溶剂的质量比为1-30:49-89:10-50。

22、根据本发明的一实施方式，所述固-液萃取树脂孔隙率为0.5～0.7，孔径为4～5nm。

23、根据本发明的一实施方式，所述氮杂环化合物与所述硫酸氢铵的体积比为1:2-4。

24、根据本发明的一实施方式，所述吲哚化处理包括如下步骤：

25、将所述有机相与定向反应试剂、催化剂混合进行定向合成反应，得到所述吲哚；

26、其中所述定向反应试剂包括乙二醇、醛类化合物、酮类化合物的至少一种。

27、根据本发明的一实施方式，所述第二萃取相还包括还原剂；

28、其中，所述第二萃取剂为所述酸性水溶液时，所述还原剂为碱性溶液；

29、所述第二萃取剂为所述碱性水溶液时，所述还原剂为无机酸溶液；

30、所述第二萃取剂为所述中性金属盐溶液时，所述还原剂为硫酸亚铁溶液；

31、所述第二萃取剂为含四级铵盐基团树脂时，所述还原剂为所述无机酸溶液；

32、所述第二萃取剂为铜钼螯合树脂时，所述还原剂为所述硫酸亚铁溶液；

33、所述第二萃取剂为含磺酸基团树脂时，所述还原剂为所述碱性溶液。

34、本发明提供的从煤焦油洗油中获取吲哚和喹啉的方法利用多级萃取的形式，提纯制备喹啉和吲哚，通过创造性的选择适宜的第一萃取剂、第二萃取剂、以及定向反应路径，实现了吲哚和喹啉的制备提纯，为从煤焦油洗油中获取吲哚和喹啉提供了新的研究思路，为提供高纯度吲哚、喹啉产品做出了贡献。

技术特征：

1.一种从煤焦油洗油中获取吲哚和喹啉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一萃取剂为超临界流体，所述超临界流体与所述煤焦油洗油的流量比为1:4-8，萃取温度为41-50℃；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二萃取剂为所述水、所述酸性水溶液、所述碱性水溶液、所述中性金属盐溶液、所述离子液体中的至少一种，所述第二萃取剂与所述第一萃取液的体积比为1-3：1，萃取温度为60-100℃，萃取时间为30-120min；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述淀粉及其衍生物溶液包括淀粉-水-有机溶剂复配溶液、羧甲基淀粉水溶液、磺化淀粉水溶液、磷酸淀粉水溶液、淀粉乙酸酯水溶液、羟丙基淀粉水溶液、乙二胺改性淀粉水溶液中的至少一种；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述酸性水溶液包括盐酸、硫酸溶液中的至少一种；

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述淀粉-水-有机溶剂复配溶剂中所述淀粉、所述水以及所述有机溶剂的质量比为1-30:49-89:10-50。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述固-液萃取树脂孔隙率为0.5～0.7，孔径为4～5nm。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氮杂环化合物与所述硫酸氢铵的体积比为1:2-4。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述吲哚化处理包括如下步骤：

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二萃取相还包括还原剂；

技术总结
本发明提供了一种从煤焦油洗油中获取吲哚和喹啉的方法，包括以下步骤：1)利用第一萃取剂对煤焦油洗油进行第一萃取处理，得到富集氮杂环化合物的第一萃取液以及第一萃余相；2)利用第二萃取剂对所述第一萃取液进行第二萃取处理，得到富集氮杂环化合物的第二萃取相和第二萃余相；3)对所述第二萃取相进行溶剂分离处理，得到氮杂环化合物；4)对包括所述氮杂环化合物和硫酸氢铵溶液的体系进行第三萃取处理后，水相与碱溶液混合进行中和反应得到喹啉，有机相进行吲哚化处理得到吲哚；该方法不仅不需要苛刻的条件，而且极大提高了从煤焦油洗油中提取吲哚和喹啉的获得率。

技术研发人员：赵鹤翔,骆彩萍,曹锐,刘艳军,贺鑫平,熊超
受保护的技术使用者：华陆工程科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24