Способ получения высокочистого нафталина

Способ получения высокочистого нафталина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОЧИСТОГО НАФТАЛИНА путем пропускания нафталинсодержащего сырья через слой цеолита типа NaX, содержащего катионы кальция и никеля, с последующим удалением из цеолита адсорбированного нафталина и регенерацией цеолита при повьппенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, нафталинсодержащее сырье пропускают через цеолит в виде раствора в алифатическом или алшщклическом углеводороде при 20-30 0 и атмосферном давлении, удаление адсорбированного нафталина проводят путем промывки при 20-30°С и атмосферном давлении; алифатическим или алициклическим i углеводородом и регенерацию промы- (Л того цеолита ведут путем обработки с ароматическим углеводородом при 100-140°С с последующим извлечением из последнего тионафтена.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 07 С 15 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3716445/23-04 (22) 30.12.83 (46) 23,08,85, Бюл.№ 31 (72) В.Г.Выхристюк и В,К.Кондратов (71) Восточный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский углехимический институт (53) 665.592 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 979313, кл. С 07 С 15/24, 1981.

Патент ФРГ ¹ 2535192, кл. С 07 С 15/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 771080, кл. С 07 С 15/24, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 701983, кл. С 07 С 15/24, 1977. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОЧИСТОГО НАФТАЛИНА путем пропускания нафталинсодержащего сырья через слой

„„Я0„„1174424 А цеолита типа NaX содержащего катионы кальция и никеля, с последующим удалением из цеолита адсорбированного нафталина и регенерацией цеолита при повышенной температуре, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, . нафталинсодержащее сырье пропускают через цеолит в виде раствора в алифатическом или алициклическом углеводороде при 20-30 С и атмосферном о давлении, удаление адсорбированного нафталина проводят путем промывки о при 20-30 С и атмосферном давлении.. алифатическим или алициклическим углеводородом и регенерацию промытого цеолита ведут путем обработки ароматическим углеводородом при

100-140 С с последующим извлечением из последнего тионафтена.

11744

50

Изобретение относится к получению нафталина и может быть использовано в коксохимической и нефтехимической промьппленности.

Нафталин используется как сырье 5 для получения фталевого ангидрида, полупродуктов для красителей, поверхносгно-активных вещеcTB диспергаторов, инсектицидов. ионафтен приобретает большое зна-10 чение в качестве промежуточного продукта для синтеза стимуляторов роста растений, присадок к полимерам, инсектицидов и др.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем одновременного получения нафталина и тионафтена и уменьшение отходов производства.

Пример 1. Для очистки исполь-20 эуют нафталин с температурой кристаллизации 79,7 С и разностью темпера. тур кристаллизации между перекристаллизованным из спирта и выделенным из маточного раствора нафталином 25 (

255 мл 1ОХ-ro раствора нафталина о в н-гептане пропускают при 20 С че- щ рез колонку, заполненную цеолитом

NiNaX, . содержащим 6,57 Ni, ве° +2 совое отношение нафталина и цеолита 0,6, диаметр колонки 16 мм, длина слоя цеолита 270 мм, вес цеолита

30 r, диаметр зерна цеолита О, 5-1, О мм, линейная скорость пропускания раствора нафталина 0,3 м/ч, объемная скорость 1,23 ч .

Характеристика цеолитов приведе- 40 на в табл.1, Из элюата отгоняют растворитель и возвращают в цикл, а оставшийся нафталин является готовым продуктом, имеет температуру кристаллизации

80,01 С, а1 = 1,55, зольность О.

Очищенный нафталин не содержит тионафтена, а содержание 2-метилнафталина равно О,ОЗХ. Выход очищенного нафталина 80,4 .

После окончания цикла адсорбции слой цеолита промывают 59 мл н-гептана при 20 С и объемной скорости раствора l 23 ч . Раствор, получен-1 ный после промывки, содержит нафталин и тионафтен и возвращается на стадию приготовления исходного раствора. Всего с раствором возвращает24 2 ся llX нафталина в расчете на исходный.

Для десорбции тионафтена через слой цеолита пропускают 59 мл о -ксилола при 140 С и объемной скорости

-1

1,23 ч . Из элюата отгоняют растворитель и возвращают в цикл. Получают продукт (выход 8,3X) содержащий

93,9Х нафталина и 6,09 . тионафтена, который подвергают экстрактивной ректификации с гексаметаполом известным методом. В результате ..получают

98Х-ый тионафтен, потери которого не превышают 2Х, и нафталин, возвращаемый на стадию приготовления исходного раствора нафталина. Выход очищенного бессернистого нафталина с учетом возвращаемого в цикл на стадии промывки 90,5, а с учетом возвращаемого после экстрактивной ректификации 97,5Х.

Оптимальная температура стадии адсорбции и промывки 20-30 С. При темо пературе ниже 20 С на стадии адсорбции ухудшается процесс очистки нафталина из-за образования кристаллической фазы в колонке, а на стадии промывки значительно увеличивается количество растворителя для вымывания нафталина с цеолита. При тема пературе выше 30 С на обеих стадиях снижается избирательность цеолита по отношению к тионафтену, так как последний вместе с нафталином начинает десорбироваться с цеолита.

Десорбировать тионафтен следует жидкими ароматическими углеводородами при нагревании до 100-140 С. При о температуре ниже 100 С ухудшается процесс десорбции тионафтена с цеолита и увеличивается объем растворителя. При температуре на стадии десорбции выше 140 С возникают затруднения в разделении растворителя и нафталина. I

II р и м е р 2. Нафталин первого сорта с температурой кристаллизации

79,83 С, д1 = 1,65, зольностью

0,002, содержащий 0,78Х тионафтена и 0,003Х 2-метилнафталина растворяют в н-гептане. 400 мл 10Х-ного раствора нафталина пропускают через . колонку, заполненную цеолитом NiNaX (вес цеолита 40г), содержащим

5, 53 Ni+ при 30 С, до весового соотношения нафталина и цеолита 0,7, линейная скорость раствора нафтали3

1174424 на 0 3 м/ч, объемная скорость

0,8 ч

Получают нафталин реактивной степении чисто ты, не содержащий примесей и имеющий температуру кристалли- 5 зации 80,28 С и A4= 1,0. Выход очищенного нафталина 80 2Х.После про-ведения цикла адсорбции слой цеолита промывают 92 мл н-гептана при 30 С и объемной скорости растворителя f0

0,8 ч . Нафталин, полученный после промывки сорбента, содержит тионафтен и возвращается на стадию адсорбции, Количество такого нафталина

7,53%. 15

Растворитель для регенерации цеоо лита о-ксилол, температура 130 С, количество растворителя для промывки слоя сорбента 92 мл, объемная скорость 0,8 ч . Содержание тионаф- 20 тена в полученном продукте 6,1Х выход 10,8Х.

98Х-ный тионафтен получают аналогично примеру 1.

Выход очищенного бессернистого наф-25 талина с учетом возвращаемого в цикл на стадии промывки 87,7%, а с учетом возвращаемого после экстрактивной ректификации 97,8Х.

Пример 3. Используют нафталин,30 имеющий температуру кристаллизации

79, 19 С, зольность О, 009 и содержащий 2,156% тионафтена и 0,166Х 2-метилнафталина.

170 мл 10Х-ного раствора нафталина в н-гептане пропускают через колонку, заполненную цеолитом, до весового соотношения нафталина и цеолита 0,4 (вес цеолита 30 r ) в условиях, аналогичных примеру 1. После 40 отгонки растворителя получают нафталин первого сорта, имеющий температуру кристаллизации 79,82 С, содержание в нем тионафтена (0,01%, 2-метилнафталина 0,126Х. 45

Количество н-гептана для промывки слоя сорбента 39 мл, температура 20 С. Количество 0-ксилола для регенерации слоя цеолита 39 мл, температура 140 С. 50

Полученный продукт, содержащий

7,4% тионафтена, далее обрабатывают аналогично примеру 1 и получают

98Х-ный тионафтен.

Пример 4. В качестве адсорбента используют цеолит И1ИаХ, содержащий 6,57% Ni 2, выдержавший пять циклов адсорбции — регенерации, вес цеолита 30 г,. Качество сырья и условия выделения нафталина и тионафтенового концентрата аналогичны примеру 1.

Получают нафталин с температурой кристаллизации 80 03 С, М = 1,57, зольность О ° Очищенный нафталин не содержит тионафтен, содержание 2-метилнафталина 0,032%., После промывки слоя цеолита н-гептаном при 20 С цеолит регенерируют пропусканием 90 мл толуола при 105 С.

После отгонки толуола получают продукт., содержащий 6,34% тионафтена и 93,66% нафталина, который подвергают экстрактивной дистилляции аналогично примеру 1. Получают 98,5%-ый тионафтен.

Результаты получения высокочистого нафталина и тионафтена с использованием различных растворителей и цеолитов представлены в табл.2.

В качестве исходного сырья применяют нафталин, имеющий температуру кристаллизации 79,7 С,д1„ = 2,50 и содержащий 0,05% 2-метилнафталина и 0,804Х тионафтена. .iz

Пределы содержания Ni в цеолитах варьируют от 2,14 до 14,6%. Анализ содержания тионафтена проводят методом газожидкостной хроматогра-з фин, чувствительность метода 10 Х, относительная ошибка 5-8Х.

В результате адсорбционного раз-. деления нафталина и тионафтена на никельсодержащих цеолитах одновременно с нафталином при десорбции выделяют сконцентрированный до 6-SX тионафтен в нафталине, из которого экстрактивной ректификацией получают 96,1-98,5Х-ный тионафтен.

Иэ табл.2 видно, что применение алифатических и алициклических растворителей позволяет получать нафталин 99,6-99,9%-ной степени чистоты.

При использовании цеолитов с различным содержанием Ni достигается

° +2 высокая эффективность процесса обессеривания нафталина.

Таким. образом, по сравнению с известным предлагаемый способ позволяет выделить сконцентрированный до

6-BX тионафтен, который являетея важным сырьем для получения 98%-ного тионафтена известным способом, например экстрактивной ректификацией, исключить закоксовывание поверхнос1174424 ти адсорбента, что обусловлено иск пользованием низких температур адсорбции и регенерации (20-140 С ) по сравнению с известным (до 360 С, увеличить срок службы цеолнтов, так как регенерация проводится при относительно низкой температуре (100140 Ñ ) растворителем, а используемая при известном способе многократная высокотемпературная рвгенерация (350-360 С) приводит к постепенному разрушению цеолита, a òàêæå устра нить возможность образования в процессе окислительной высокотемпераТ а б л и ц а 1

Степень обмена

° +2 катионов на Ni

Содержание,%

l (I

Цеолит г АСРз

62,7

49,32 28,73 14,6 3,67

52,04 30,79 6,93 2,74

50,52 31,10 6,57 2,84

49,82 31,76 5,53 3,00

50,52 25,48 4,38 3,53

49 ° 92 28 э 97 2 ° 14 4» 81

47,0

45,1

42,0

3l 7

7,0

5,17

49,78 29,78

NaX

51 48 30,94 l l 32 0,72

70,0

1,82

NiCaNaX

СаБаХ

6,07

0,85

50,82 30,16

NiNaX

NiNaX

NiNaX

NiNaX

NiNaX

NiNaX турной регенерации вредных газов (окиси, угле рода и двуо кис и серы ) ..

Кроме того, предлагаемый способ позволяет получить нафталин, имею" щий температуру кристаллизации

80,28 С, не содержащий серы, качество которого выше, чем известного нафталина — реактива. При использо10 ванин Предлагаемого способа достигается полное извлечение разделяемых компонентов по сравнению с известным способом, где тионафтен уничтожается в процессе окислительной ре15 генерации.

1174424

<, 1

I

1

I Х х ф

I &

1 ф

I сч!! !

I о

«

СЧ Сч

Со Л о О

« « «

СЧ со сч

CO CO

« «

С» С»!

«

С 1

1 Х

I Э

1 ф ! х ! х

1 <-с

I ф е

О со со

« «

С0 ф Л

Ch Ch Ch е О С

О Ch

1

1 <;

< 8

1 ф

1 Х

1 Ц

1 Х

1 <"

I Э

СЧ

С 1 о

t4 CV о о

« о ь

С Ъ о

cv сч с»а о о о

« « « о о о

Сч о о

« « о о х

I Э

I f"

1 &

I cd

I Х о (х

I Ел а ю an о о о о о о

« « о о о

v v о

О

« о о а о ь. о

« о о

v о а о

D О

« « о о

v о

CV о

« ь х ф

И а

Ф

С о и

I Х

I Х

Л

Ch О О1

« «

СЬ Ch Ch

01 Оi Ch

CO Ch

00 Ch

Оi Ch

Ch л

Ch

I . I

cd < а cd

I х х х ц ф О ф f.o ф Я «

Х ф cd схх

О о

СЧ

« о о

O0 CO о

СЛ . °

С

f

v ф о В »

«

lcl dl а ф о х сс

1 1 о о о о

«

С « со ь о о о о о о

«

CO,й х

Ф

<» х а о

Ю

Е

O ф

Р х ф и х

Э

С» о

Ц х

cg x

Э ф

Ц f

3. а о

f-XO

wee ф х х ф cd

f f д х э о о

1 ф х 0С х ф

i» х о о ж ф ф

f» <» f

И И И

Ф Э Э

<» < I»

I I 1

Х d:

В С

cd cv

<< а и

Э

Э о х

v x

С«3 С» С«3 /\ an\ о

« « « л о о л РЪ .с а О

« « « о л

Р С

С«3

L2 л и! ! И о х х х

Л

° л х х

gl !

<л!

1

1 ! !

1

1

I

I ,I

I

I х

dl

< е ф х о х !

1 м!

« й!

С о

cd I

m!

Э х о

X < о

Э !

О Î l СЧ Г сч сч — о

« « «

О О О О О

СЮ ф CO СО CO

З Id< м и 4 Л

° л w .л л -л а к к и х х и