Способ отделения хинолиннерастворимых веществ из каменноугольных продуктов

Способ отделения хинолиннерастворимых веществ из каменноугольных продуктов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ХИНОЛИННЕРАСТВОРИМЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ лутем смешения исходного каменноугольного продукта с углеводородным растворителем нри нойышенной температуре с получением фракции, растворенной в растворителе , и фракции,не растворимой в растворителе и содержащей основное количество хинолиннерастворимых веществ, последующего разделения обеих фракций фильтрованием или центрифугированием , удаления растворителя дистилляцией из фракции, растворенной в растворителе, с получением пека, .отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отдел ния хинолиннерастворимых веществ в качестве каменноугольного продукта используют каменноугольную смолу, а в качестве растворителя - N -метил2-пирролидон или поглотительное масло с т.кип. 210-350 с, полученное при перегонке каменноугольной смолы, и смешение проводят при.75-95 С. 2. Способ ПОП.1, отличаюСО щийся тем, что массовое соотношение растворителя и смолы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 10 С !/18

ВСЕСОЮЗНАЯ

13 „„, „13, авлнетии

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3465355/23-04 (22) 19.07.82 (46) 15.11.86. Бюл. Nl 42 (71) Домтар Инк. (СА) (72) Сэмуель Кукиер и Генри

А.Ф.Л. Кремер (СА) (53) 66.092.1 (088.8) (56) Патент США 19 4259171, кл. 20845, 1981.

Патент CiilA N - 4292170, кл. 208-131, 1981. (54)(57) 1. C1TOCOS ОТДЕЛЕНИЯ ХИНОЛИННЕРАСТВОРИМЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ путем смешения исходного каменноугольного продукта с углеводородным растворителем при повышенной температуре с получением фракции, растворенной в растворителе, и фракции,не растворимой в растворителе и содер><ащей основное коли„„Я0„„1271374 A 5 чество хинолиннерастворимых веществ, последующего разделения обеих фракций фильтрованием или центрифугированием, удаления растворителя цистилляцией из фракции, растворенной в растворителе, с получением пека, .отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отделения хинолиннерастворимых веществ„ в качестве каменноугольного продукта используют каменноугольную смолу, а в качестве растворителя — N -метил2 — пирролидон или поглотительное мас— ло с т.кип. 210-350 С, полученное при перегонке каменноугольной смолы, и смешение проводят при. 75 — 95 С.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что массовое соотношение растворителя и смолы (4-1):

:(1 â€,5) .

1271374

Изобретение относится к способу модификации каменноугольной смолы, в частности к способу уменьшения веществ,не растворимых в хинолине (ХН) .

Целью изобретения является повышение эффективности отделения хинолиннерастворимых веществ.

На фиг.1 показана технологическая схема способа; на фиг.2 — фотогра- 10 фия остаточного масла после экстракции хинолином; на фиг.3 — фотография нерастворимых веществ в пеке, полученном после экстракции N -метил2-пирролидоном. 15

Я-метил-2-пирролидон или поглотительное масло по линии 1 направляют в смеситель 2, куда по линии 3 подают на смешение исходную каменноугольную смолу. Смешение осу-щест- 20 вляют при 75-95 С. И-метил-2-пирролидон можно смешивать с рециркулирующим растворителем, подаваемым по линии 4.

Затем смесь пропускают по линии

5 на стадию разделения 6, где разделяются две фракции, растворимая в растворителе и не растворимая в растворителе за счет различия в удельном весе или путем фильтрации, в резуль- З0 тате чего первая фракция уходит с этой стадии по линии 7 и вторая по линии 8. Первая фракция, которая содержит смолу с уменьшенным количеством ХН, может быть перегнана на стадии перегонки 9, после которой получают N -метил-2-пирролидон и легко кипящие первичные фракции дистиллята по линии 10, которые могут быть разделены одна от другой на стадии 40 разделения 11 по линиям 12 и 13 или их можно рециркулировать по линиям

14 и 4 для использования в качестве растворителя в экстракции последовательных порций каменноугольного мас- 4, ла.

Остаток в виде пека, полученный при этой перегонке и отводимый по линии 15, имеет значительно меньшую вязкость, меньший средний размер 50 частиц нерастворимых компонентов, пониженное количество ХН.

Пример 1. Уменьшение ХН каменноугольного масла с исполь— зованием в качестве растворителя легко кипящих компонентов перегонки каменноугольного масла (поглотительное масло).

Характеристика каменноугольных смол приведена в табл.1.

Таблица 1

Макси—

Мини

Показатели

Средняя мум мум величина

Плотность, г/см

Нерастворимые в бензоле — толуоле (7. по весу XH) 2,32 14,50 7,84

Удельная вязкость по

Энглеру (50 С) 6,0

116,0 29,0

Дистилляция, вес.7., до С

170!

2,0 7,3

20,4 15,6

2,3

9,4

270

14,6 26,7 21,5

26,4 43,2 35,8

300

355

35,2 53,2 44,2

64,2 96,7 74,5

355

0,38 3,24 1,53

0,58 1,06 0,80

6,7

12,2 9,6

Состав поглотительного масла и интервал его кипения приведен ниже.

ГЖХ-анализ не содержащего кристаллов поглотительного масла, мас. 7.:

Точка размягчения, С (кольцо и шар) остатка при С

300

Содержание

КислОт (Е по весу суXOH CMOJIbl )

Оснований (7. по весу сухой смолы) Нафталина (7. по весу не сухой смолы) 1,158 1,240 1,198

1271374

253

258

264

272

286

50Х

Нафталин и тионафтен

Р-Метилнафталин о1.-Метилнафталин

Дифенил

Диметилнафталин

Аценафтен

Дибензофуран (окись дифенилена)

Флуорен

Антрацен и фенантрен

17,0

20,0

10,0

8,0

6,0

19,0

9,0

7,0

4,0

243

246

249

10Х

20Х

30Х

40Х

Таблица 2

ХН, мас. Х., необрабоСоотношение масло:

Образец каменно:растворитель, мас.Х танного масла угольного масла масла

3:2

0,02

0,3

6,5

3:2

1,0

0,5

7,0

3:2

4,5

0,7

23,7

1:4

0,5

6,5

0,5

1:4

0,03

0,5

7,0

1:4

0,3

3,0

23,7

Основания, составляющие 6Х поглотительного масла, не включены из— за того, что они ниже приведенных пиков (хотя хинолин обнаруживают при применении новой колонны). При этом поглотительное масло содержит около 1Х кислот (ксиленолы и триметилфенолы).

Начало т.кип., С

210

Способ по описанному примеру повторяют с двумя другими образцами ка— менноугольной смолы, имеющей значения

ХН 7,0 и 23,7 мас. соответственно.

Указанную методику проведения примера повторяют с теми же тремя образцами смолы, но при соотношении смола:растворитель, 1:4.

60Х

70Х

80Х

90Х

Температура падения последней капли

96,2Х 370

Образец каменноугольного масла, имеющего ХН 6,5 мас.Х, и образец продукта, полученного из смолы,из которой удалены бензол, толуол и

15 ксилол, смешивают с поглотительным маслом при соотношении 3:2 при 7595 С. Смесь фильтруют, используя воронку Бюхнера и аналитическую фильтровальную бумагу 9 1, при оста20 точном давлении 7 дм.рт.ст. для ускоренения процесса. Измеряют ХН обработанного масла. Фильтрат затем перегоняют при атмосферном давлении

25 и содержание в пеке ХН определяют в соответствии с ASTH D1318.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2.

ХН, мас.Х, ХН, мас.Х, обрабо- пека танного

Пример 2. Применение N -метил-2-пирролидона в качестве растворителя при экстракции НХ из смолы.

Образцы смолы подвергают той же обработке и испытаниям по примеру 1.

Результаты экспериментальных опытов даны в табл. 3.

1271374

Таблица 3

ХН, мас.%, необработанной

ХН, мас.X обработанной смолы

ХН, мас.%, пека

Соотношение смола:

Образец каменноугольной смолы

:растворитель, мас,% смолы

5,0

О,i

0,7

3:2

4,2

3:2

0,1

3,4

18,2

4,5

3:2

0,3

1:4

0,2

1,3

5,0

4,2

1:4

0,1

1,8

1:4

18,2

0,03 5,1

Таблица 4

ХН, мас.%, пека из обработанного масла

ХН, мас.i необрабоTBHHOI О масла

ХН, мас.%, пека из необработанного

Образец каменноСоотношение- масло:

:растворитель, мас.% угольного масла масла

6:4

6,5

10,6

13%

6;4

23,7

28,0

47,5%

Как видно из табл.3 обработанная смола имеет намного меньше ХН из-за низкого содержания ХН в пеке, остающегося после перегонки смолы.

Пример 3. В этом примере

25 сравниваются размеры частиц, не растворимых в хинолине в смоле, экстрагированных с использованием известного растворителя (хинолина), и размеры частиц, которые остаются в пеке после

30 экстракции смолы в соответствии с предлагаемым изобретением.

Размеры частиц на фиг.1 больше чем 1 мкм, причем размеры агломерированных частиц 4 мкм.

Размер частиц на фиг.3 менее З5 чем 0,1 — 0,5 мкм, причем размер больших агломератов 1 мкм.

Однако частицы включают не только нерастворимые вещества после

Тот же OllbIT II1io o IIT H CMOJIe с ХН 23,7 мас.X с получением пека с с ХН 28 мас.X без соответствующей обработки пек имеет ХН 47,5 мас.X. экстракции смолы, но дополнительно включают вторичное ХН, полученное во время перегонки смолы для получения пека, где первоначальное ХН концентрируется и служит в качестве ядра для роста ХН частиц.

Пример 4. Образец каменноугольного масла с ХН 6,5 мас.% смешивают с поглотительным маслом в соотношении масло:поглотительное масло 60:40 при 75-95 С. Смесь обрабатывают центрифугированием, получая две фракции. Легкую фракцию перегоняют с получением пека с ХН

10,6 мас.%. Пек, полученный из того же каменноугольного масла, но без обработки с применением этого поглотительного масла имеет ХН 13 мас.X.

Результаты сведены в табл.4.

Таким образом, полученный в предлагаемом способе пек имеет назкое количество хинолиннерастворимых веществ, обладает пониженной вязкостью и относительно низким средним размером частиц.

1271374

1271374

Составитель Е. Горлов

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб

Редактор М.Недолуженко

Тираж 48

ВНИИПИ Государств по делам изобре

113035, Москва., Ж-35

Заказ 6256/59

2 Подписное енного комитета СССР гений и открытий

Раунская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4