文档介绍：粗酚、粗重吡啶及粗蒽的提取和精制
第十章
粗酚、粗重吡啶及粗蒽的提取和精制
第一节粗酚及粗重吡啶的制取
第二节粗酚盐的净化、分解及粗酚精制
第三节粗吡啶盐基的精制
第四节粗蒽的制取和精制
一、酚类及吡啶碱类的组成和分布
(一)酚类的组成及分布
酚类化合物是煤热裂解的产物,一般从煤焦油中提取。焦油中所含酚类的组成相当复杂,根据沸点不同,可将其分为低级酚和高级酚。低级酚系指苯酚、甲酚、二甲酚,高级酚系指三甲酚、乙基酚、丙基酚、丁基酚、苯二酚、萘酚、菲酚及蒽酚等。高级酚含量低,组成复杂,很难提取分离。将焦油蒸馏分离成各种馏分时,酚类物质统称为粗酚,也按沸点不同,分布在各种馏分中。
酚类化合物的用途广泛,是制取塑料、黏合剂、涂料、染料、医药、合成纤维的重要原料。
第一节粗酚及粗重吡啶的制取
粗酚在焦油各馏分中的分布情况见表10-1
表10-1 粗酚分布情况(占焦油中酚类质量%)
轻油
酚油
萘油
洗油
蒽油
合计
100
第一节粗酚及粗重吡啶的制取
名称
酚
邻甲酚
间甲酚
对甲酚
二甲酚
高级酚
合计
焦油
轻油馏分
酚油馏分
萘油馏分
洗油馏分
蒽油馏分
—
—
—
—
—
11
26
21
10
—
—
13
54
90
100
100
100
100
100
100
酚类各组分在焦油及各馏分中的分布情况见表10-2
表10-2 酚类各组分在焦油及其馏分中的分布(质量%)
第一节粗酚及粗重吡啶的制取
酚类能与水部分互溶,其溶解度随温度的升高而增大,随相对分子质量增大而减少。因此,焦油和焦油馏分的分离水都是含酚废水,必须经过处理合格后才能外排。
酚类化合物有特殊气味,有毒,对皮肤具有腐蚀作用,暴露在空气中颜色变深。在生产操作中应注意防止跑、冒、滴、漏,注意人身安全。
第一节粗酚及粗重吡啶的制取
盐基
焦炉煤气
粗苯
焦油
盐基
焦油煤气
粗苯
焦油
吡啶
2-甲基吡啶
3—甲基吡啶
58
33
28
30
30
21
12
37
51
4-甲基吡啶
2,6一二甲基吡啶
三甲基吡啶
28
23
8
21
22
5
51
55
87
(二)吡啶碱类的组成及分布
吡啶碱均为有特殊气味的无色液体,可溶于水、乙醇、乙醚和苯等有机溶剂。吡啶及其同系物在焦化产品中的分布见表10-3
表10-3 吡啶及共同系物在焦化产品中的分布(质量%)
第一节粗酚及粗重吡啶的制取
第一节粗酚及粗重吡啶的制取
吡啶及其同系物在焦油馏分中的组成见表10-4
表10-4 吡啶及其同系统在焦油馏分中的组成(质量%)
组分名称
轻油
酚油
萘油
洗油
一蒽油
吡啶
β,γ-甲基吡啶
2,6-二甲基吡啶
2,4-二甲基吡啶
苯胺
3,5-二甲基吡啶
2,3,6-三甲基吡啶
2,4,6-三甲基吡啶
二、馏分的洗涤
煤焦油中的酚类一般从洗油、萘油及酚油馏分中提取。
酚类具有弱酸性,因此,可用含NaOH的碱液从馏分中提取萃取酚。
焦油处理过程中,从焦油馏分中提取粗酚的过程总称为“洗涤”。脱酚的化学反应是:
C6H5OH + NaOH = C6H5ONa + H2O
C6H4CH3OH + NaOH → C6H4CH3ONa + H2O
生成的酚钠溶于碱液中,因含酚钠盐的碱液密度较大,且与上述各种馏分互不相溶,靠密度差分成两个液层。
第一节粗酚及粗重吡啶的制取
通常含酚馏分中也含有吡啶碱类,与酚类会形成络合物,会影响脱酚过程的一些重要生产指标。而且吡啶类稍溶于酚盐,也会影响酚盐质量和吡啶的回收率。对这些相互制约的因素,在生产流程的设定和生产操作条件制定等方面,应针对不同的馏分及含酚量的不同作出安排。
吡啶具有弱碱性,可用硫酸与其反应进行提取,当馏分以15%~17%硫酸洗涤时,吡啶碱类与硫酸发生中和反应:
C5H5N + H2SO4 → C5H5NH•HSO4
2C5H5N + H2SO4 →(C5H5NH)2SO4
C9H7N + H2SO4 → C9H7NH•HSO4
2C9H7N + H2SO4→(C9H7NH)2SO4
第一节粗酚及粗重吡