Способ разделения смесей, содержащих продукты нитрования насыщенных алифатических углеводородов

 

Класс 12о, 1в =-+0 89386

СССР

Pf л,.

Ф . Mg 4

Ул:, TL ;; :"

Щру: . опиолние изовретения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Иностранец Г. Грюнерт (Германия) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТЫ

НИТРОВАНИЯ НАСЫЩЕННЫХ АЛИФАТИЧЕСКИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ

Заявлено 8 февраля 1949 года за Мв 385459 в Гостехнику СССР

Опубликовано 30 ноября 1950 года

Известно, что нитросоединения алифатических углеводородов отделяются от образующихся при их приготовлении побочных продуктов (спиртов, кетонов, карбоновых кислот) и от неизмененных исходных веществ посредством обработки сырого продукта нитрования щелочным раствором. При этом первичные и вторичные нитросоеди нения, а также карбоновые кислоты растворяются, а углеводороды, нейтральные продукты окисления и третичные нитросоединения остаются нерастворенными. Первичные и вторичные нитросоединения выделяются из щелочного раствора путем обработки слабыми кислотами, например, углекислотой, борной или уксусной кислотой.

Нерастворимый в щелочном растворе остаток весьма трудно разлагается на свои составные части.

Если подвергать этот остаток повторному нитрованию, то вследствие побочных реакций значительно расходуется азотная кислота и уменьшается выход ценных нитросоединений.

Предлагаемый способ разделения смесей, содержащих продукты нитрования насьпценных алифатических углеводородов, упрощает выделение чистых нитропарафинов и отделение всех продуктов нитрования и обеспечивает получение смеси углеводородов, пригодной для повторного цикла нитрования, что имеет большое практическое значение.

Отличительная особенность пр лагаемого способа состоит в том, что смесь, содержащую продукты нитрования насыщенных алифатических углеводородов, экстрагируюг жидкой двуокисью серы.

Пример 1. 400 весовых частей сырого продукта нитрования, имеющего при температуре 20 С плотность 0,841 и содержащего 3,35 о азота, полученного нитрованием фракции «додекана» (имеющей плотность 0,750 при тем пер атуре

20 С смеси углеводородов. приготовленной гидрированием окиси углерода), в продолжение короткого времени подвергают интенсивному выбалтыванию при температуре — 15 C с 100 частями жидкой двуокиси серы. После короткого отстаивания образуются два слоя.

Нижний слой, содержащий кислородные соеди нения, отделяют и охлаждают до температуры — 50 С; при этом снова осаждаются углеводороды, отчасти в твердом состояни . Объединенные слои углеМ 89386

Москва. Стандартгиа. 1оа! г. водородов еще пять раз обрабатывают подобным образом жидкой двуокисью серы при температуре от — 15 до — 50 Ñ. Получают 160 весовых частей .масла с плотносТью

0,754 при 20 С, состоящего по существу из углеводородов, не содержащего продуктов окисления, могущих быть оонаруженными, и имеющего не более 03% азота. Это масло без дальнейшей обработки может быть снова использовано для нитрова ния.

Объединенные нижние слои освобождают от сернистой кислоты и получают 240 весовых частей масляного продукта с 5,4% азота и плотностью 0,909 при 20 С, содержащего первичные, вторичные и третичные нитросоединения наряду со спиртами, кетонами, карбоновыми кислотами и частично неизменными углеводородами. Переработку этого масла производят известными методами: а) 100 весовых частей обрабатывают таким количеством раствора щелочи, которое делает фенолфталеин красным, и отделяют водный слой, содержащий щелочные соли карбоновых кислот, а осадок (91 весовую часть) дистиллируют при пониженном давлении, При дистилляции при 0,5 мм остаточного давления до температуры 122 С отходит 20 весовых частей первого погона, состоящего примерно из 30% углеводородов, 30% кетонов, 10% спиртов и 30% низкомолекулярных нитросоединений. Затем при температуре

122 — 135чС отходит 51 весовая часть фракции, состоящей по сушеству из нитро-додекана (N=6,1%).

Остаток (20 частей) состоит главным образом из динитросоединений. б) 100 частей сырого продукта нитрования в продолжение 15 мин. взбалтывают со 100 частям и метанола и 100 частями 50%-ного водного раствора едкого кали. После этого верхний (углеводородный) слой отделяют, а нижний слой вторично взбалтывают с 200 частями воды и 50 частями пентана. Слой пента на сливают с углеводородным слоем и еще раз промывают водой.

После перегонки пентана остается

24 весовых части масла, содержащего примерно 30 углеводородов, 10% спиртов, 30% кетонов и 30% третичных нитросоединений.

Нитросоединения, растворенные в водно-метаноловом растворе едкого кали, извлекают введением двуокиси углерода и экстрагируют пентаном из водного раствора. После перегонки пентана получают 63 весовых части смеси из первичных и вторичных нитросоединений и динитросоединений.

Пример 2. 100 весовых частей, примененных в примере 1, сырых продуктов нитрования сперва обрабатывают водно-метаноловым раствором едкого кали. Нерастворенный в щелочном растворе слой (50 весовых частей) с плотностью

0,781 при 20 С, содержанием азота

l,1% и кетонным числом 17, подобно тому, как описано в примере 1, три раза экстрагируют со 100 весовыми частями жидкой двуокиси серы при температуре — 15 С. Получают 35 весовых частей углеводорода с плотностью (20 С) 0,755, с содержанием азота 0,4, а также

15 весовых частей смеси с плотностью (20 С) 0,845, с содержанием азота 2,7% и кетонным числом 50.

П р и м е.р 3. 100 весовых частей сырого продукта нитрования с плотностью (20 С) 0,863,,полученного нитрованием углеводородной смеси, приготовленной каталитическим превращением окиси углерода с водородом с интервалом кипения от 230 до 320 С, непрерывно экстрагируют

150 весовыми частями жидкой двуокиси серы в противотоке в аппарате под давлением при температуре от 10 до 20 С.

Из нижнего слоя получают 62 части масла с плотностью 0,927, содержащего нитросоединения, а из верхнего слоя 38 частей смеси углеводородов с плотностью 0,773.

Предмет изобретения

Способ разделения смесей, содержащих продукты нитрования насыщенных алифатических углеводородов, отл ич а ющийся тем, что смесь экстр агируют жидкой двуокисью серы.