一種從煤焦油洗油中富集吲哚物質(zhì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種從洗油中分離吲哚類化合物的方法，采用咪唑基離子液體為萃取劑，與油中的吲哚化合物形成不溶于油相的液液分層，與油相分離。采用醚類化合物將萃取劑進(jìn)行反萃取回收，回收得到的萃取劑可繼續(xù)用于萃取過(guò)程。所述吲哚類化合物為吲哚、1-甲基吲哚、1-乙基咪唑中的一種或者多種，油包括模型洗油及真實(shí)洗油，吲哚的濃度范圍為10～150g/L，離子液體與模型油的體積比為0.1～2.0；分離溫度為0～120℃。在適宜的萃取條件下，吲哚類化合物的萃取率在90％左右。
【專利說(shuō)明】一種從煤焦油洗油中富集吲哚物質(zhì)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煤化工產(chǎn)業(yè)及石油化工產(chǎn)業(yè)的分離領(lǐng)域，具體涉及吲哚類化合物從油 中的分離方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 吲哚是一種重要的化工原料，主要用于制藥、香料、染料的生產(chǎn)以及植物生長(zhǎng)素的 合成。它們可以通過(guò)合成和分離得到。合成的生產(chǎn)成本較高，從富含吲哚的原料里進(jìn)行分 離較為經(jīng)濟(jì)。煤焦油的洗油餾分段中有含量大于1%的吲哚，且洗油的來(lái)源豐富，所以從洗 油中分離吲哚較有意義。
[0003] 將吲哚從油中分離的方法主要有堿熔法、酸聚合法、溶劑萃取法、共沸精餾法、絡(luò) 合法、超臨界萃取法等。最早工業(yè)化的分離吲哚的方法為堿熔法，該方法利用吲哚的弱酸 性，與KOH發(fā)生反應(yīng)生成吲哚堿熔物，然后從油相分離，用苯類溶劑洗滌除去中性油。將吲 哚堿熔物進(jìn)行水解反應(yīng)，在水層中加入苯，將吲哚引入苯層，最后對(duì)吲哚的苯溶液進(jìn)行蒸餾 得到粗吲哚。此種技術(shù)工業(yè)化最早，較為成熟。也可以利用某些溶劑對(duì)吲哚的高溶解能力， 將吲哚從洗油中分離出來(lái)。常用的方法有單溶劑萃取法，如乙撐鹽酸鹽、甲基酰胺等；雙溶 劑萃取法，即極性溶劑（如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基吡咯烷酮等）和非極性溶 劑（如C3-C10的烷烴或環(huán)烷烴）。還可以利用吲哚的可絡(luò)合性對(duì)其進(jìn)行分離，常用的絡(luò)合 劑為α-環(huán)糊精。
[0004] 堿溶法曾在前蘇聯(lián)工業(yè)化生產(chǎn)，但是該方法流程長(zhǎng)，提取率低，生產(chǎn)成本較高，反 應(yīng)過(guò)程中使用大量的酸堿，過(guò)程中產(chǎn)生大量酸堿廢水，對(duì)設(shè)備要求較高。單溶劑萃取法萃取 效率較低，雙溶劑萃取法萃取效率有所提高，但是萃取劑的回收較困難，極性與非極性溶劑 間存在互溶現(xiàn)象，吲哚的回收率和純度降低，不適用于低吲哚含量的萃取。絡(luò)合分離法尚處 于理論研宄階段，尚不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005] CN 103951604 A發(fā)明提供一種吲哚的分離與提純的方法，該方法先使用極性溶 劑（如三甘醇、乙二醇、二甲基亞砜或乙醇胺）得到富含吲哚的重相，再用非極性溶劑（如 煤油、正辛烷或石油醚）對(duì)加水的吲哚相進(jìn)行萃取，此方法使用多種萃取劑，回收困難。CN 1746159 A提出一種吲哚分離提純的方法，先對(duì)其進(jìn)行減壓蒸餾，再使用雙溶劑進(jìn)行萃取， 然后對(duì)其進(jìn)行減壓蒸餾，此方法操作復(fù)雜，能耗較高。
[0006] 本發(fā)明以含吲哚的油為對(duì)象，加入咪唑類離子液體為萃取劑，離子液體與吲哚相 互作用，將吲哚從油中萃取富集至離子液體層，該過(guò)程無(wú)強(qiáng)酸強(qiáng)堿、無(wú)水參與，避免了強(qiáng)酸 堿廢水的產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境較為友好，本方法中的離子液體可以循環(huán)使用，降低了分離成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種以離子液體為萃取劑來(lái)富集油中吲哚的方法。離子液體具有超 低蒸汽壓，不揮發(fā)，具有較大的穩(wěn)定溫度范圍，較好的化學(xué)穩(wěn)定性，可以溶解各種物質(zhì)，溶解 度相對(duì)較大，表面張力較一般溶劑高，這些性質(zhì)使離子液體成為一種較好的萃取劑，離子液 體與吲哚之間的相互作用力強(qiáng)于與有機(jī)溶劑的作用力，且離子液體與油相不互溶，因而實(shí) 現(xiàn)了油中吲哚的富集。該方法不使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿，條件較為溫和，萃取劑能夠多次使用。
[0008] 本發(fā)明具體研宄方案如下：
[0009] (1)將離子液體加入油中，與油中的吲哚化合物相互作用，由于離子液體與油不 互溶，形成液液分層，且吲哚在離子液體中溶解度大于油中，進(jìn)而將吲哚富集至離子液體 層。其特征在于，油中吲哚化合物的濃度為10?120g/L，離子液體與吲哚化合物體積比為 0· 1?2. 0,萃取溫度為0?150°C，萃取時(shí)間為5?lOOmin。
[0010] (2)對(duì)吲哚富集層（離子液體層）進(jìn)行溶劑反萃取處理，對(duì)離子液體進(jìn)行回收利 用。其特征在于反萃取溫度為1?l〇〇°C，反萃取時(shí)間為5?120min。
[0011] 上述方法中，所述離子液體為帶有咪唑基的離子液體，通式為
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種從油中分離吲哚化合物的方法，該方法包括以咪唑類離子液體為萃取劑，通過(guò) 與吲哚化合物的相互作用形成液-液分層，吲哚化合物主要存在于下層離子液體層，將吲 哚化合物從油相中分離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述油包括模型油或者真實(shí)洗油。所述模 型油主要為烷烴、芳香烴，烷烴如正辛烷、正己烷、正庚烷，芳香烴如苯及其衍生物中的一種 或多種；真實(shí)洗油為煤焦油精餾過(guò)程中沸程在230?300°C的餾分段。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，上述方法中，所述吲哚類物質(zhì)為吲哚、 1-甲基咪唑、1-乙基咪唑中的一種或者多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述咪唑類離子液體通式為
其中，Ri、R2可相同或不同，代表CQ?(：6的烷基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述離子液體的陰離子為C1-， BF^，PF，，NTf^，Bf，r，或NO，。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述咪唑類離子液體更優(yōu)為 BmimBF4,BmimPF6〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，包括如下步驟： a)將咪唑類離子液體加入油中，與油中的吲哚化合物相互作用，根據(jù)吲哚在油和離子 液體中溶解度的差異性，將吲哚從油相萃取至離子液體相，其中原料油中吲哚化合物濃度 為10?120g/L，咪唑類離子液體與油體積比為0. 1?2. 0,萃取溫度為0?100°C，萃取時(shí) 間為5?120min; (2)對(duì)萃取后的下層離子液體相進(jìn)行溶劑反萃取處理，對(duì)萃取劑離子液體進(jìn)行回收，反 萃取溫度為〇?l〇〇°C，反萃取時(shí)間為5?120min。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于反萃取回收所用溶劑包括正丁醚、乙醚、甲 乙醚的一種或者多種。
【文檔編號(hào)】C07D209/08GK104478785SQ201410784678
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】李春山, 焦甜甜, 陳洪楠, 張鎖江 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所