Способ выделения антрацена из антраценсодержащих фракций

 

Свез Советскмн

Социалистические

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 765254 (63 ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 30.10.78 (2! ) 2679405/23-04 (5I)М. Кл.

С 07 С 15/28

С 07 С 7/10 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный квинтет (2;3) Приоритет ао делам нзобретеннй и открытнй

Опубликовано 23.09.80 Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 25.09.80 (53) УДК 665.66. .662,36 (088. 8) О. H. Павлович, Г. Б. Лехова, Г. Д. Харлампович и 8. В. Мочалов (72) Авторы изобретения

Восточный научно-исследовательский углехимический институт и Уральский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (7! ) Заявители (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ AHTPAUEHA

ИЗ АНтрАЦЕНСОДБРжАЩИХ ФРАКИ

8П1 Б

1 !

Изобретение касается способа получе-. ния высококонцентрированного антрацена с одновременным получением технического фенантрена из антраценсодержащих фракций каменноугольной смолы и смолы пиролиза нефтянык фракций и может найти применение в коксохимической и нефтепе ° рерабатывающей промышленностях.

Эти соединения находят применение в химической промышленности: антрацен1Î для производства ант ракии она, фена итре н для производства дифеновой кислоты, фенантренхинона, фенантренформальдегидных смол и др.

Известен способ выделения антрацена из. антраценсодержащих смесей, заключающийся в том, что исходную смесь растворяют в водно-ацетоновой смеси в закрытом объеме при нагревании с последующей кристаллизацией и отделением продукта от маточника известными снособами. Предпочтительно используют водноацетоновую смесь, содержащую 10-20% воды )1) .

Наиболее близким по своей технической сущности являеся способ выделения антрацена из антраценсодержащих фракций каменноугольной смолы или смолы пиролиза нефтяных фракций путем противоточной экстракции с ацетоном при перепаде давления на входе и выходе 60600 мм вод. ст. и температуре 25-30 С. о

Выход 93%-ного антрацена от ресурсов в сыром антрацене составляет 83%. 8 расчете на содержание антрацена в антраценовой фракции выход составляет 62% Р1.

Однако известный способ имеет ряд недостатков: низкая чистота полученного антрацена,токсичность, и взрывоопасность процесса, связанного с использованием ацетона, невозможность получения технического фенантрена одновременно с антраценом, необходимость предварительного выделения иэ антраценовой фракции сырого антрацена, что приводит к значительным потерям антрацена с антраценовым маслом и снижает выход целевого продукта в расчете на содержание антра765254

3 цена в искодной антраценовой фракции, проведение процесса в системе жидкостьтвердое, уменьшает скорость экстракции и увеличивает потери растворителя.

Целью изобретения является увеличение BblKogB и повышение качества антрацена.

Это достигается предлагаемым способом выделения антрацена из антраценсодержащих фракций каменноугольной смолы или смолы пиролиза нефтяных фракций, при повышенной температуре, включающим противоточную экстракцию в присутствии селективного растворителя - смеси полярного растворителя, выбранного из числа простых эфиров, алифатических гликолей, алифатическик аминов или сульфолана, и неполярного растворителяпарафиновых углеводородов С1p — С, при ик весовом соотношении равном

1-3:8 10, Предпочтительно экстракцию проводить при температуре 80-85 С.

Экстракция проискодит благодаря различной растворимости антрацена и фенантрена в растворителях, которые должны обладать наименьшей взаимной растворимостью. При экстракции фенантрен переходит в слой полярного растворителя, а антрацен остается в слое парафинового углеводорода в соответствии с коэффициентами распределения. Коэффициенты распределения антрацена и фенантрена в присутствии двух растворителей определялись на основании фазовых диаграмм жидкость - твердое — жидкость тройных

1 систем, образованных антраценом и фенантреном с полярным и неполярным растворителями.

Б табл. 1 приведены коэффициенты распределения для антрацена и фенантрена, селективность пары растворителей при 80, 100 и 120 С.

2Q

4

При увеличении количества полярного растворителя разделение антрацена и фенантрена ухудшается из-за абсолютного увеличения потерь антрацена в полярном растворителе. Уменьшение количества неполярного растворителя также приводит к ухудшению разделения веществ, что связано с неполным растворением антрацена.

Повышение доли неполяриого растворителя улучшает. процесс разделения. Однако увеличение доли неполярного растворителя в соотношении растворителей более

10 приводит к увеличению технико-экономических затрат.

Процесс разделения антрацена и фенантрена осуществляется следующим образом.

Исходная антраценовая фракция, содержащая 204 антрацена и фенантрена, 6 4 карбазола и 5% флуорена, подвергается ректификации на колонне, эффективностью

35 теоретических тарелок, при атмосферном давлении. Получают антраценфенантреновую фракцию, состоящую на 95% из антрацена и фенантрена. Степень извлечения антрацена и фенантрена составляет

8 0-85 / .

Полученная смесь антрацена и фенантрена растворяется в неполярном растворителе при температуре 80-85 С. Весовое соотношение растворитель: исходная. смесь выбиралось на основании изучения диаграммы растворимости антрацена и фенантрена и данном растворителе, исходя из необходимости полного растворения антрацена и фенантрена и парафиновом углеводороде и составило 8-10:1. Полученный раствор смешивается с полярным растворителем. Разделение антраценфенантреновой смеси осуществляется в процессе противоточной экстракции. Весовое соотношение полярный растворитель - неполярный растворитель составляет 1-3: 8-1 0.

С увеличением температуры экстракции (выше 85 С) увеличивается растворимость антрацена в полярном растворителе, возрастает взаимная растворимость растворителей, что приводит к уменьшению ик селективности по отношению к системе антрацен - фенантрен. При температуре менее 80оС требуются большие количества растворителей, it0 приводит к ухудшению технико-экономическик показателей, Соотношение полярный растворитель: .парафиновый углеводород, определенное экспериментально, составляет 1-3:8-10

После экстракции слой неполярного растворителя охлаждают до 20-25 С, о выпавшие кристаллы антрацена центрифугируют и сушат, а растворитель возвращают в цикл. Слой полярного растворителя разбавляют водой, выпавшие крис таллы фенантрена центрифугируют и сушат. Воду добавляют в количестве 50Ф

60% от веса растворителя.

Пример 1. Антрацен-фенантреновую смесь состава 20% антрацена и

80% фенантрена, полученную при ректификации антраценовой фракции, подвергают противоточной экстракции на экстрак765254

Табл ица 1, 80

14,2

2,9

4,9

100

7,4

3,3

2,2

120

4,0

2,6„

1,5

А нтрацен-фенантpe. новая фракция

Растворители

Соотношение лярный растворитель: неполяр ный растворитель: антраценфенантреновая смесь ретических ступеней экстракции, необходимое для получения 98%-ного ратура, ОС о.

Содержание антрацена, масс.%

Полярный

Содержание фенантрена, масс %

Неполяр ный антрацена и

90%-ного фе нантрена

Декан

80,0

20,0

1:8:1

Диэтиленгликоль

Моноэтаноламин

Сул ьфол а н

80

80,0

20,0

1:8:1

Декан

80,0

20,0

1:8:1

Декан торе непрерывного действия эффективность.о 1 0 теоретических ступеней при весовом соотношении диэтиленгликоль и декан 1:8 и температуре 80оС, Антрацен, выделенный из слоя декана, содержит 98% чистого антрацена. Фенантрен, полученный из слоя диэтиленгликоля, содержит 90% чистого фенантрена. Выход о антрацена и фенантрена от ресурсов в антраценовой фракции составляет 80% каждого из продуктов (потери продуктов на стадии ректификации исходного антраценсодержащего сырья).

В табл. 2 приведено количество теоретических ступеней экстракции, необходимых для получения 98%-ного антрацена и 90%-ного фенантрена, при проведении процесса экстракции с различными полярными растворителями и деканом при разных соотношениях.

Из табл. 2 следует, что для получения

98%-ного антрацена и 90%-ного фенан6 трена при минимальном Количестве теоретических ступеней экстракции оптимальное соотношение полярный растворитель:

:неполярный растворитель составляет

1-3:8-10. С увеличением количества полярного растворителя ухудшается процесс разделения,, что приводит к необхо димости увеличения числа теоретических ступеней экстракции. о

Предлагаемый способ, сущность которого состоит в применении противоточной экстракции в системе жидкость-жидкость с применением смеси полярного и неполяр ного растворителей, позволяет получить высокопроцентный антрацен (98%) с вы- . ходом его от ресурсов в антраценовой фракции не менее 80% и одновременно дает возможность выделить 90%-ный

20 фенантрен с таким же выходом. Способ может быть осуществлен по непрерывной схеме.

Таблица 2

Темпе- Количество тео765254

Продолжение табл. 2

Растворители

Темпе- Количество теоратура,(ретических стуе С (пеней экстракции, необходимое для получения 98%-ного

А нтрацен-фенантреновая фракцйя

Содержание фенантрена, масс.%

Полярный

Непол ный

Содержание антрацена, масс.% антрацена и

90 -ного фенантрена

80

3:10:1

Декан

Диэтиленгликоль Диэтиленгликол

80,0

20,0

Декан 7: 7:1

80,0

20,0

4:7;1, 82,1

17,9

80

3,7:1

82,1

17,9

17,9

2:7:1

80

82,1

82,1

80

1:7:1

17,9

Составитель Т, Раевская

Редактор В. Голышкина Текред О. Д(олай Корректор,И. Муска

Заказ 6443/24 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Ъ

Формула изобретения зо

1. Способ выделения антрацена из аитраценсодержащик фракций каменноуголь ной смолы или смолы пиролиза нефтянык фракций,. включающий противоточную экстракцию в присутствии селективного раст- З5 ворителя при повышенной температуре, отличающийся тем,что, с целью повышения выхода и качества целевого продукта, в качестве селективного растворителя используют смесь полярно 40

ro растворителя, ныбранного из числа простык эфиров, алифатическик гликолей, алифатическик аминов или сульфолана, и

Содгношение по ярный раствонтель: неполяр ный раствориель: атрацененантреновая смесь неполярного растворителя - парафиновык углеводородов С(0- С!Ч, при их весовом соотношении равном 1-3:8-10.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем> что экстракцию проводят при температуре 80-85ОС.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицетельство СССР

И 386889, кл. С 07 С 1б/28,опублик.

1 973.

2. Авторское свидетельство СССР

N 550371, кл. С 07 С 15/28,опублик.

1977 (прототип).