Способ разделения трех-,четырехкольчатых ароматических углеводородов с - с

Способ разделения трех-,четырехкольчатых ароматических углеводородов с - с

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<п 539859

Союа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.06.75 (21) 2148963/04 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.- С 07С 7/01

С 07С 15/20

Государственный комитет

Совета Мийистров СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень Хо 47 (53) УДК 66;061 .4 (088.8) Дата опубликования описания 28.01,77 (72) Авторы изобретения

В. К. Кондратов, Г. М, Карпин и Н. Д. Русьянова

Восточный научно-исследовательский углехимический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ

ТРЕХ-, Ч ЕТЫ P ЕХКОЛ ЬЧАТЫХ АРОМАТ ИЧ ЕС К ИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ Cir,— Сы

Изобретение относится к способам разделения конденсированных ароматичеоких углеводородов, используемых в качестве пластификаторскв, красителей и физиологически активных веществ.

Известен метод извлечения антраце на из антра цен оной пасты (твердое вещество) с помощью пиромеллито вого диангидрида, по которому смешивают 3 г антрацено вой пасты с содержанием антрацена 20 /о, 1,45 г пиромеллитового диангидрида и 25 мл метилэтилкетона, перемешивают до кирпично-красного окрашива ния и отделяют образовавшийся твердый ком плакс от жидкой фазы. О садок комнлекса промывают эфиром и сушат на воздухе. Смесь 1 r осадка ком плекса и 30 мл метилэтилкетона нагревают при 100 С 15—

30 мин до растворения, охлаждают, приба вляют 300 мл воды и выделяют антрацен 85%ной степени чистоты (1).

Разделение смесей конденсированных ароматических углеводородов с числом ядер больше д вух комплексообразова нием в жидкой фазе имеет особенности, связанные с использова нием больших объемов распво рителей, увеличи вающих объемы аппаратов, энергетические затраты и снижающих производительность по целевому продукту. Эффективность процесса особенно низка при очисвке труднораст воримых веществ. Так, например, для перевода в раствор 7б /О-ного антрацена необходи мо использовать в несколько раз больше метилэтилкетона, чем для 20% -ной антраценовой пасты, растворению которой

5 способствует присутствие смол и масел.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату я вляется способ выделения высокопроценпного антрацена и пирена, основан10 ный на образовании комплекса с пиромеллитовым диангидридом (2). По этому способу антраценовую или пиреновую фракцию сплавляют с диангидридом, расплав охлаждают, твердый монолит измельчают и обрабатывают

15 растворителем, например метилэтплкетоном.

Осадок комплекса отфильтровывают и разлагают водой при нагревании. Водный раствор пиромеллитовой кислоты отделяют от осадка углеводорода, раствор упаривают, кислоту

20 превращают в диангидрид при нагревании, диангидрид возвращают на стадию комплексообразования.

Однако из-за высоких температур пла вления антрацена, пирвна, пиромеллитового ди25 ангидрида и их комплексов сплавление компонентов необходимо проводить при 210—

250 С. В этих условиях часть продуктов осмоляется, вследствие чего регенерировать пиромеллитовый д иангидрид более чем на 50%

38 не удается. Конечный продукт получается ок539859 рашенным, что осложняет его дальнейшее использо вание как сырья для производства

1,4,5,8- нафталинтетракарбоновой кислоты. Использование KHicJIQTbl, получен ной из окрашенного пирена, снижает качество получаемых из нее красителей и пластификаторов.

Ведение процесса комплексообразова ния в расплате приводит к оплавле н ию полученного ком плебса и примесей углеводородо в, которые прочно ад сор бируются на кристаллах комплекса при охлаждении и не позволяют выделять высокопроцентный пирен Ilаже из 80%ной техничеакой фракции, Кроме того, дробление образующегося твердого монолита-комплекса является прудоем|кой операцией, Целью изобретения является воBbIIIleHIHe чистоты целевого продукта и у прощение технологии процесса очистки.

П1редлагается способ разделения трех-, четырехкольчатых ароматических углеводородов

С14 — С16 комплексообразованием с пиромеллитовым диангидридом. Процесс про во дят,путем смешения разделяемой смеси с пиромеллитовым диангидридом при комнатной температуре с последующими выдержкой получвнного продукта при 100 — 150 С, выделе нием и разложением получен ного комплекса.

Отличителыным признаком способа является про ведение ком плеисообразования путем смешения разделяемой смеси с пиромеллитовым диангидридом mpiH комнатной темпе ратуре с последующей выдержкой полученного продукта при 100 — 150 С.

Проведение комплоксообразова ния в мягких условиях в твердой фазе устраняет образо вание смолистых продуктов, исключает образование твердого монолита-комплекса и операцию его дробления, позволяет выделять продукт, не содержащий ок|рашенных примесей, регенерировать пиромеллитовый диангидрид более чем на 90%.

Применение этого спосооа дает возмож но сть выделять высокопроцентный пирен из сложных техничеаких смесей углеводородо в с Bblсоким выходом.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что исходную смесь,конденси роBaiHHbIx ароматичеоких углеводородов и пиромеллитового диангидрида в ваде порошка|в тщательно перемешивают при 20 С, затем выдержи|вают 0,5 — 1,0 saic при 100 — 150 С. Образова вшийся окрашенный порoIIIiKooбразный комплекс охлаждают до 20 С и обрабатывают кетоном, например ацетоном, для растворения соединений,,не вступивших,в реакцию. Oicaдок ком плекса отделяют от жид|кой фазы и разлагают водой lIIp H нагревании.

Пример 1. 1 r порошка антрацено вой фракции, содержащей по данным ИК-спектрального анализа 76% антрацена, 3 % фенантрена, 4,1% карбазола, примеси флуорена, аценафтена и друпие, смешивают при комнатной тем перату ре с 0,93 .г порошка пиромеллито вого диа нгидрида. Смесь выдсржи вают и0 мин при 130 С, затем охлаждают до 20 С

65 и обрабатывают 10 мл ацетона. Нера сввори вш ийся красный комплекс — антрацен-аиромеллитовый диангидрид — отфильтро|вывают и разлагают водой при нагревании. Получают,неокрашенный продукт, содержащий 95% антрацена, ic выходом 88,6% от содержания его в и|сходной .ф ра к ции.

Из ацетоно вого филырата отго няют растворитель, а остаток обрабатывают водой,при нагреван ии. Из водных растворов охлаждением до 10 С выделяют 1 г .пиромеллитовой кислоты. При нагревании кисло lы .под вакуумом

100 мм рт.,ст. при 210 С .получают 0,84 г пиромеллитового диангидрида. Степень регенерации 90,3%.

П,р и м eip 2. 1 г порошка ли реновой,фракции, содержащей 74,0% пирена, 13,8% флуорантепа, а также примеси браза на, хризена и другие, смешивают с 0,8 г порошка аиромеллитового диангидрида и нагревают при 100 С в течение 30 мин. Порошкообразную смесь ком плекса .с непро реагирова вшими углеводородами обрабатывают 15 мл ацетона. После отделения осадка комплекса и его разложен ия указанными приемами выделяют неокраше нный продукт, содержащий 95,6% иирена с выходом 72,7% от содержания его во фракции. Степень регенерации пиромеллитового диангидрида 92,7%.

Пример 3. 1 г смеси (порошка), состоящей из 70% анпра цена и 30% фенантрена, смешивают при ком натной температуре с

0,86 г порошка пиромеллитового диангидрида.

Смесь выдерживают в течение 30 мин при

130 С,;затем охлаждают до 20 С и обрабатывают 10 мл ацетона. Нерастворившийся xpaicный комплекс антрацена с пиромеллитовым диангидридом отфильтровьнвают и разлагают водой при на предании.

Пи ром еллитовый диангид рид комплекса псе вращают в пиромеллито вую кислоту,,которая .переходит в водную фазу, а антрацен, оставшийся m гетерогенной фазе, отделяют от водного раствора кислоты, промывают горячей,водой и сушат.

Получают 0,628 r продукта, содержащего

94,4% антрацена с выходом 83,5% от содержания его в исходной смеси.

Из ацетонового фильврата отгоняют растворитель и воз вращают (B цикл, а остаток обрабатьпвают водой при напревании. Нерастворившуюся в воде смесь углеводородов отфильтровывают и сушат. Получают 0,37 ir продукта, .содержа|щего 71,5% фенантрена.

При охлаждении водяных растворожив до 10 С выпадает осадок пиромеллитовой кислоты, который отфильтровывают, сушат ilIlpH 120 С и нагревают под вакуумом 100 мм рт. ст. IlipH

210 С .в течение 90 IMHH. Получают 0,78 г пиро меллитового диангид|рида (степень регенерации 90 6%).

Водные растворы после отделения пиромел литовой кислоты .возвращают на стадию гидролиза комплекса.

539859

Фор мула изобретения

Составитель Н. Королева

Техред А. Каммшникова

Корректор Jl. Брахнина

Редактор О. Кузнецова

Заказ 2946/3 Изд. № 356 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр Сапунова, 2

Пример 4. 1 r смеси, включающей 80 /о антрацена и 20 /о ка рбазола, смешивают с

0,96 т порошка пиромеллито вого диангидрида.

Смесь выдерживают 30 мин при 130 С, затем охлаждают до 20 С в обрабатывают 15 мл ацетона. Условия разложения комплекса а нтрацена и регенерации диангидрида аналогичны примеру 1. Получают 0,65 г 96 /о-ного антрацена. Из фильтрата после отгон ки ацетона и гидролиза остатков выделяют 0,34 г 51,2 /оного,карбазола. Степень регенерации пиро,меллитового диангидрида 90,3% .

Пример 5. 1 г смеси, содержащей 70 /о антрацена и 30 /о аценафтена, смешивают с

0,86 г пиромеллитового диангидрида при 20 С.

Смесь нагревают до 130 С в течение 30 мин, затем охлаждают до 15 С и обрабатывают

10 мл ацетона. Условия разложения компле кса антрацена и регенерации диангидрида такие же, как в примере 1. Получают 0,55 г

97,4 /о -ного антрацена (выход 76,5% ) и

0,43 г 66,5%-ного аценафтена. Степень регенерации пиромеллитового диангидрида 90,7%.

Пример б. 1 r .амеси, состоящей из 70о/о карбазола и 30% фенантрена, смешивают с

0,91 г пиромеллито вого д иангидрида. Условия образования комплекса, его,разложения и регенерации диангидрида такие же, как в при6 мере 1. Количество ацетона 15 мл. Получают

0,55 г 96,4%-ного карбазола и 0,44 г 63,7 /о-ного фенантрена. Пиромеллитовый д иангидрид регенер ируют в условиях, аналогичных о писан ным.

Способ разделения трех-, четырехкольчаl0 тых ароматических углеводородов CI4 — С1а путем коиплексообразования с пиро меллитовым диангидридом с,последующими выделением и разложением полученного комплекса, о тл и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью повыше15 ния чистоты целевого продукта и упрощения процесса, комплексообразован ие проводят путем смешения разделяемой смеси с пиромеллитовым диангидридом ври ио мнаэной тем пературе с последующей выдержкой полученно20 го продукта при 100 — 150 С.

Источники информации, принятые во внимание .при экапертизе:

1. Casalini А., Girelli А., Ricupего де1Гantraсепе dalle «paste di antracene» mediante comp25 lessazione con йапЫгЫе piromellitica, «clim е

ind», 1971, 53, № 5„стр. 449 — 452.

2. Авторское овид. № 416336, М. кл.2 С 07С

7/01, 25.02.74 (п рототип).