Способ выделения мезитилена и пара-этилтолуоба

 

О П И С А Н И Е (!!) 476244

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Со!оз Соеетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.02.74 (21) 1994748 23-4 с присоединением заявки № (23) Пр и о р итет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 11.03.76 (51) М. Кл. С 07с 7., 14

С 07с 15/02

Государстееннык комитет

Совета Чннистроа СССР ла делам изобретений и открытий (53) УДК 547.535 033 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Кондратов, Н. Д. Русьянова, Г. М. Карпин и Ю. В. Фроловнин

Восточный научно-исследовательский углехимический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕЗИТИЛЕНА

И П-ЭТИЛТОЛУОЛА

Изобретение относится к нефтехимии и касается разделения изомеров ароматических углеводородов.

Мезитилен и п-этилтолуол могут найти применение в качестве сырья для получения красителей, стабилизаторов пластических масс, пластификаторов. Для этой цели необходимо получать соединения высокой степени чистоты () 99% ) .

Известен способ разделения изомерных ароматических углеводородов тригалоидидами сурьмы. Изомерные диалкилбензолы (в каждой алкильной группе содержится 1 — 4 атома углерода), которые содержат (40 об.

% пара-изомера, разделяют контактированием исходной смеси с тригалоидидом сурьмы при 40 — 90 С с последующим охлаждением полученной смеси до 10 — 40 С. При этом выпадает осадок, от которого отгоняют рафинат, содсржащий )70% пара-изомера. Процесс проводят с рециркуляцией тригалоидида сурьмы и фильтрата, полученного при отделении осадка. Количество тригалоидида сурьмы составляет 0,5 — 5,0 моль на 1 моль исходной смеси и зависит от содержания пара-изомера в последней.

Однако такой способ нельзя использовать для получения высококонцентрированных продуктов ()990/О), так как при взаимодействии пара-изомера с тригалоидидом сурьмы (SbX3, где Х вЂ” С1, Вг,1) наряду с преимущественным образованием аддукта SbX„-.ïàðà-изомер протекает взаимодействие мета- и орто-изомеров с $1!Хз, что приводит к выделеншо пара-пзо5 мера, содержащего примеси.

Ароматические углсводороды, входящие II состав мезитиленовой фракции, мезитплеп, псевдокумол, о-, м-, п-этилтолуолы, образуют комплексы с SbC1>. Эти про!(ессы кОмп

10 лексообразования равновесны, поэтому в растворе одновременно с аддуктом выделяемого соединения образуется некоторое количество комплексов п впмесе!!, загрязняющих выделяемый продукт.

15 Целью изобретения является повышение степени чистоты целевых продуктов, извлекаемых пз !ИОГОКОмпопептпых TcxlIII ILcill& смесей с помощью 31зС1з.

Поставленная цель достигается тем, что

20 комплекс, образу!Ощийся прп обработке смеси углеводородов трсххлористой сурьмой, промывают галоидпроизводным углеводорода метанового ряда, например четыреххлористым углеродом.

25 Эффект промывки комплекса четыреххлористым углеродом основывается на различии в устойчивости комплексов SbC1-.. углеводород в среде четыреххлористого углерода.

Комплекс мезитплена с треххлористой сурь30 мой прочнее комплексов псевдокумола, о-, м-, и-этилтолуолов с SbC13, поэтому он растворяется в значительно меньшей мере, чем комплексы примесей. Весовое отношение четыреххлористого углерода к комплексу 0,5 — 0,8.

При использовании для промывки меньшего количества четыреххлористого углерода нельзя получить целевой продукт высокого качества с содержанием основного компонента более 99%. Если количество используемого для промывки галоидпроизводного углеводорода превышает верхний предел, то получают продукт хорошего качества, но с меньшим выходом.

Понижение температуры реакционной массы до 20 С приводит к образованию комплекса мезитилен SbClq, более загрязненного примесями, чем при охлаждении до 40 С, вследствие эффекта соосаждения комплексов примесей и целевого продукта, но при охлаждении до 40 С снижается выход выделяемого соединения, хотя качество продукта несколько улучшается.

При получении п-этилтолуола температура охлаждения реакционной массы должна поддерживаться на уровне 0 С, так как устойчивость аддукта и-этилтолуола с SbCI3 ниже, чем комплекса мезитилен SbC13, и при 20 С он не осаждается из раствора.

По предлагаемому способу исходную смесь углеводородов, содержащую мезитилен или п-этилтолуол (например, техническую мезитиленовую фракцию), обрабатывают треххлористой сурьмой при нагревании и после полного растворения SbCI> реакционную массу охлаждают до 0 — 20 С, выпавший твердый комплекс отделяют и промывают низкокипящим галоидпроизводным углеводорода, например четыреххлористым углеродом. После разложения очищенного аддукта SbC13 углеводород нагреванием выделяют целевой продукт высокой степени чистоты ()99%).

Треххлористую сурьму, оставшуюся после разложения комплекса SbC13. углеводород, регенерируют путем отгонки при 140 С и остаточном давлении 50 мм рт. ст. Аналогично извлекают SbC13 из фильтрата, полученного после отделения комплекса от маточного раствора. Сначала отгоняется четыреххлористый углерод, затем смесь углеводородов и, наконец, при указанных выше условиях треххлористая сурьма. Кубовые остатки после отгонки SbCI3 гидролизуют, выпавший осадок окиси сурьмы ($ЬС1 ) отфильтровывают и обрабатывают хлористым водородом до образования SbClq, которую возвращают в процесс.

Степень регенерации сурьмы в виде SbCI>

88 — 90%, а в виде $Ь Оз 7 — 9%. Общая степень регенерации SbC13 66 — 97%.

П р и м ер 1. К 10,8 г технической мезитиленовой фракции, содержащей (в %): 72,05 мезитилена, 10,86 м- и п-этилтолуолов, 4,35 о-этилтолуола, 8,07 псевдокумола. 0,35 о-, м-, п-ксилолов и 1,87 насыщенных соединений, прибавляют 29,5 г SbC13. Смесь нагревают до полного растворения компонентов

44

4 (60 — 80 С), а затем охлаждают до 20 С: Выпавший осадок комплекса SbCI мезитилен отфильтровывают и нагревают до расплавления, после чего при 110 С и остаточном давлении 100 мм рт. ст. отгоняют 5,3 r фракции, содержащей 93,8% мезитилена. Выход фракции 68,2% от количества мезитилена в исходной смеси. Из фильтрата при пониженном давлении 100 мм рт. ст. и температуре 110—

120 С отгоняют 5,2 г смеси углеводородов, а оставшуюся SbCI3 отгоняют и снова используют.

Пример 2. К 13 г мезитиленовой фракции (состав приведен в примере 1) добавляют 35,65 г SbClq. Смесь нагревают до 60—

80 С, затем охлаждают до 40 С, выделяют и разлагают образовавшийся комплекс по примеру 1. Получают 5,4 г 94,6%-ного мезитилена. Выход 94,6%-ного продукта 57,7% от количества мезитилена в исходной фракции.

Пример 3. 11,8 г мезитиленовой фракции указанного выше состава смешивают с 31,2 г

SbC13 при 60 — 80 С. Смесь охлаждают до

20 С, образовавшийся комплекс отделяют от маточного раствора и промывают 13 мл четыреххлористого углерода (весовое отношение СС14 к комплексу =0,8). После разложения мытого комплекса путем нагревания (см. пример 1) получают 5 r 99,19%-ного мезитилена с выходом 58,9%. Из фильтрата отГОняют СС14 и снОва используют.

Пример 4. Опыт проводят в условиях примера 3, но для промывки комплекса берут

8 мл СС14. Весовое отношение СС!4 к комплексу =0,5. Получают 5,2 r 98,4%-ного мезитилена. Выход 61,3%.

Г! р и м е р 5. Опыт осуществляют в условиях примера 3, но в качестве растворителя применяют хлороформ в количестве 8 мл (весовое отношение хлороформа к комплексу

=0,48). Получают 4,4 г 98,7%-ного мезитилена. Выход 51,7%, Пример 6. Опыт проводят в условиях примера 3, но с использованием хлороформа в количестве 13 мл (весовое отношение хлороформа к комплексу =0,77). Получают 4,0г

99,25%-ного мезитилена. Выход 47,1%.

Пример 7. 23,4 г смеси, содержащей (в %): 60 п-, 20 м- и 20 о-этилтолуолов, обрабатывают 60 г SbC13 при 70 С. Смесь охлаждают до 0 С, отфильтровывают выпавший осадок комплекса п-этилтолуола с SbC13 и промывают 25 мл СС14 (весовое отношение

СС14 к комплексу = 0,9) . После разложения комплекса нагреванием (см. пример 1) получают 5,4 г 99%-ного п-этилтолуола с выходом 38 5%.

Предмет изобретения

Способ выделения мезитилена и п-этилтолуола из смеси изомеров ароматических углеводородов, содержащих девять атомов углерода в молекуле, включающий аддуктивную кристаллизацию с треххлористой сурьСоставитель М. Баблиндра

Техред 3. Тараненко Корректор А. Степанова

Редактор .3. Горбунова

Заказ 121/7 Изд, № 861 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 мой, охлаждение и последующее разложение твердого комплекса при нагревании, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, охлажденный комплекс промывают галоидпроизводным углеводорода метанового ряда.