Способ выделения антрацена из антраценсодержащего сырья

 

(61) Дополннтельное к авт, синд-ву (22) ЗаЯвлено 150575 (21) 2 .3434 Г23-.0..i (" f ) /gal цл. .

С 07 С 7/ "

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

jp- q i, с) ° г (00, Я1

Ол блнкоаане 05,11,79, Бкьллетен.-. 3! > 4!

Дата опубликования описания 051!.79 (72) Авторы изобретения

А. А,рок, B. Â,ìàpêoð,. С.Н, Кипот ь; л, ."у Ве - : н П,H .,Дави цян (71) Заявитель украинский научно исследов ат c!i.;- I;.I!й у где. . ,: „-титут

{54) СПОСОБ 2ЫДЕЛЕИИЛ АНТРАПЕИА И .; r iI; I;Fi;!СЬРЬЯ на степе:- .::=- е.—,-; об: >-- 1,-. ет в1 от

„г е".и с

Изобретение относится к способу получения технически чис ого антрацена и обогащенного карбазола из антраценсодержащего сырья — сырого I антрацена и может най-и применение в коксохимической и химической промышленности.

Известны различные пути разделения антраценсодержащих смесей.

Так, из вест ен способ выделения антр ацен а, представляющий собой пери одический процесс, з аключающийся в выщел ачив ании карбаз ола, фен антрена и других веществ из сырого антрацена ацетоном при атмосферном давлении и температуре ниже температуры кипения растворителя (50 С) .

Поскольку содержание антрацена в продукте, полученном по известно= му способу „составляет не более

78-80Ъ, процесс выщелачивания повторяют трижды, но и в этом случае содержание антрацена в продукте не превьпаает 93Ъ . Расход ацетона при указ анном трехстадийном процессе на 1 т сырого антрацена составляет около 32 т при выходе цепевого продукта 12,5-18Ъ от сырья (11.

При этом способе целевой прону кт 1 мнет н из кий Выход н едост атон"

:. ОЩЬЮт ЧЕт::. СН РЕ;" ;".. . : Н., -;- В ":..

Г вь. ."одом ду «"!. отн е тн I ожн 3cT ь о. . IIP.

К":-:Я PTI:C ." .":: ГС КВЦП.

"" т о с у щ е c T p е е-! I с с и т Г:.,"; г о - i т p. "! и достигас-..":-ci,г;: резу.. - . с!.особ l!Bp;=: ..=..::: T::Il . - >-, Ц =Н а COI, =.:-.;;" -. Π— С,п,-.,с: с..1 л.

695995

П ример1 рого антрацена ва, В: антрацен 2 ,циметилн афт алин 1, пирен 0,58; метили нантрен 20, О," дифе метилнафталин 0,46 дифениленсульфид 1

2,49; акридин 5„62 спирита, а полученный кристаллический продукт раз,целяют методом противоточной экстракции при температуре 110-130 С с двумя растворителями; ацетамидом и керосином. При этом карбазол переходит в ацетамидный, а антрацен — в к еросиновый слой.

П- и переработке экстракта получают

9 3%-ный антрацен и 90%-ный к арбазол с суммарным выходом без учета потерь 80Ъ (31.

Известный способ имеет следующие недостатки.

1 . Невоз можн ост ь получени я

93%-IIого антрацена непосредственнс из сырого антрацена, Необходимо предварительное обогащение сырого антрацена с целью получения антрацен-карбазольной смеси, что усложн яет схему, делает ее многостадийной и громоздкой в аппаратурном оформлении.

2. Использование в качестве экстрагента химически активного и тер мчески неустойчивого ацетамида, чт о т акж е усложняет схему гереработки антрацен-карбазольной смеси и при- водит к з агр яз нению кар баз ол а продуктами разложения ацетамида.

Целью изобретения является повышение качества выделяемого @атрацена и его выхода.

Поставленная цель достигается описываемым способом выделения антрацен а и з антрацен содержащего сырья путем жидкостной экстракции смесью дихлорэтана и 80-85%-ного водного раств ор à N, V -ди метил ац ет амида.

Отличительным признаком способа является использование смеси двух н аз в анных выше р аст в орител ей .

В т абл . 1 прив едены со пост авительные данные по растворимости антрацена и карбазола в известных, и предлагаемых растворителях. Из данных табл. 1 следует, что применение дихлорэтана вместо уайт-спирита и М, Ч-диметилацетамида вместо ацетамида дает положительный эффект, так как карбазол в Ж, N-диметилацетамиде растворяется неограничено

0 (при 100 С), в то время как в ацетамиде при той же температуре растHopHMocTb егo равна всего 7, 3 г в

100 мл; в дихлорэтане растворимость антрацена при рабочей температуре (70 С) в 6 раз больше, чем в уайтспирите.

В табл. 2 приведены полученные экспериментально значения коэффициентов . распределения экстрагируемях компон ент ов .

Коэ ффициент с ел ективн ости был рассчитан исходя из отношения коэффи цие нт ов распределения к ар б аз ол а к антрацену.

Замена ацетамида N,l»)-диметилацетамидом повышает эффективность процесса з а с ет высокой сел акти знос— ти (Н, М-димети:1аце.-.амида (коэффициент селективности в этом случае р вен

17 вместо 11) и за с" ет того, что ацетамид в отличие от 9,М-диметилацетамида химически активен и термически неустойчив и поэтому при высокой температуре — кстракции (выше

100 С) разлагается„з агрязняя целевой продукт и снижая содержание в нем основного вещества, В табл. 3 приведены экспериментальныее данные, на основании которых

Hb брaHG оttTNMa31&Hae пон ентов .

И з т абл . 3 в и.дн о, что о пт и мал ьным соотношением сырья к раствори-телю является соотношение в оп. 3, Дальнейшее увеличение расхода И, Ч-диметилацетамида з аметно н= повышает ни содержание осно:зных веществ, ни их выход. Количе стзо ди хлорэ т ан а выбрано из условий растворимости целевого продукта.

Дихлорэтан и N,М-диметилацетамид взаимно раст воримы н еа граниченно.

Для их расслс ения добавляется вода, оптимальное количество которой определeIIо экспериментально и сocrавля20 — 253 вес .

C., шалость способа поя сн я ет схема. Сырой антрацен по трубопроводу 1 подают в смеситель 2, куда самотеком по трубспрсводу 3 поступает дихлорэтан из к-.лонны 4, а

i», Ч-диметилацетамид„содержащий

20-253 воды, — по линии 5 из колон— ны 6. Процесс экстракции в@пут при

80-85 С гри числе ступеней контакта 6-8.

Смесь двух экстрактов затем направляют для расслс ения в сепаратор

7 и,цалее каждый =-кстракт пос..упает соответственно в -олонны 4 и 6, где из. э xcrpa«ra, содержащего антрацен, из вле ахают карбаз ол чистым ((, N-äèìåтилацетамидом„постугающим в колонну 4 по трубопроводу 8, а из экст— ракта,. содерж аще гn к ар баз ол, из влекают ан траL, åa с помощью чисто го дихлорэтана,. поступающего в колонну 6 по тРубспроводу 9.

Путем кристаллиз ации экстрактов в аппаратах 10 и .:.1 извлекают антрацен и карбазол cnarветственно, При разделении сырого антра- .

Uåíа. таким путем получают 95Ъ-ный антрацен с выходом 88, 0% и 90 — 91 Hûé . к арбаз ол с зь.:ходом 9 1Ъ .

Взято 20 г сыследующего соста2,8; флуорен 13,95,"

12; карбазол 17, 5; афталин О, 12 фениленоксид 3, 20; аценафтен 0, 4;, B0 нафталин хриз eI-I 9, < 6 б 95 995

Таблиц а 1

Растворимость, г/100 мл растворителя, при температуре, P карбазол

К,N -Диметилацетамид — - 1, 5 21

7, 5

2с0 6r0 2г8 8,,0 3„0

Дихлорэтан 1, 3 1, 1 2, 7 1,58 3,5

Ацет амид

Уайт-спирит О, 3 О, 7 О, 45 — О, б

0,12 iг02 0,19

Продолжение табл.1

Растворимость, г/100 мл растворителя,. при температуре, Г

120

100

Растворитель антра карба- антра карба- антра= карба- антра- карба-цен зол цен зол цен зол цен зол

ФФ-Диметилацетамид

Heorpa- 50,2 Неограничено ничено

Дихлорэтан

Ацетамид +

7,3

0,40 2,9 0,43 4,0 0,5

1,5

Уайт-спирит

Ацетамид представляет собой кристиллическое вещество, в связи с этим растворимость в нем может быть определена только выае 100 С (температур-. плавления ацетамида 100,6 ).

35 r дихлорэтгча и 30 г И,М-диметилацетамида с 20Ъ воды, Смесь данного состава была подвергнута разделению жидкостной экстракцией при температуре 80-85 С s 6 ступеней. Из экстрагGHTQB целевые продукты были выделены центрифугированием, при этом было получено

4,17 г 95Ъ-ного антрацена с выходом

88Ъ и 3,42 г 90,5ti-ного карбазола с выходом 91Ъ, Пр и ме р 2. Взято 20 г сырого антрацена следующего состава, Ъ: антрацен 32, 711 дифениленоксид О, 32 у карбазол 34, 90 у дифениленсульфид О, 41; фенантрен 28,00> нафталин 0,02; флуорен 1,20 акридин

0,2; пирен 0,10 хризен 0,14 — 35 г дихлорэтана и 30 г Я,N-диметилацетамида с 20Ъ воды.

Смесь данного состава была подвергнута разделению жидкостной экстракцией при температуре 80-85 z в б ступеней, Из экстрагентов целевые продукты были выделены центрифугированием.

Получено из 20 г сырого антре цена 7, 00 r 95, 2Ъ-ного антоацена . с выходом 89,00Ъ и 7„10 г 90,5Ъ-но. го карбазола с выходом 9?,UUV.

В табл. 4 приведены сопоставительныее данные по р аз делению сырого ан трацен а по известному способу с предварительным обогащением сырья (с целью получения антра цен-карбазольной смеси) и без него, а также настоящим способом.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что предложенный способ поз воляет получить из сырого . продукта без предварительного обогащения 95Ъ-ный антрацен и 90, 5Ъ-ный карбазол с суммарным выходом, равным 91Ъ .

6< г n9L

Т а C онен т Коз ффи ци с н -. Коз ффициен т распределения сел ективнoсч и расти

) 4, Я -Диме тил- Ан тр аце н ацет амид

Карбаз ол

). 7, 0

0; 18

2,03

11, 3

Антрацен

Карбаз ол а блица Сыр о нтра та

5,N -Димети- Ст епен ь лацет амид влечения с 20Ъ Ч О,ч 100Ъ-го антрацен держание Степень извле новного чения 100Ъ-нсго щества в к арбазола трацен е, одержание сновнoro ещест в а в карбазоле,, Ъ

86, 8

1,75

1,- 00

1Р 20

87,0

87,0

87,2

1, 75

1, 75

87„0

89,0

88,Ь

89,2

89, 2

88,0

9 1.,0

90 5

1,75

90,0

90,0

1,75

91,0

90, 3

9) 0

99,9

2,00

2. 20

1,75

1,75

91, 1

89, 3

957 3

Табх.ипа 4

Содержание основного е .ества„Ъ

Известный =пособ настоящий способ .t без предв арит ельс гредваритель- без ттредваритель-:Огс о(огащэния ным обогащением ного обогащения

83,.2

74,0

Ан тр ацен

Карбазол

90,5

Суммарный выход продуктов

86,,0

80

Формула изобретени.,.

Йст очй ики v. н формации, 55 принятыс во внимание при экспертизе

1. Литвиненко Yl, С. Кимические продукты коксования. Киев,. Техника, 1973.

2, Исаенко И. Н., Иаркачева Т.Yi.

60 НОВый способ получения чистых антра ценg и;<арбазола. Кок и химия

1958, 12, с . 35 — 38, 3. Авторское свидетельство СССР

Р 245059„кл. С 07 С 7/) О. Оп" блик.

1967 (прототипj

Способ выделения антрацена из антраценсодержащего сырья путем жидкостной экстракции двумя растворителями, отличающийся тем, что, с целью повышения к ачества выделяемсго антрацена и его выхода, в качестве растворителей используют смесь дихлорэтан а и 80

85Ъ-ного водного раствора N,Û вЂ” диметил ацет амида.

931 9

94р 6

95,2

95, 3

Составитель Л.БоброваРедактор В.Минасбекова Техред И.Бабурка Корректор О.Ковинская

Закаэ 6807/61

Тираж 513 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4