Способ разделения смесей, содержащих фенол, хинолин, нафталин или их гомологи

Способ разделения смесей, содержащих фенол, хинолин, нафталин или их гомологи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 280575(23) 2140510/04 с присоединением заявки рто— (23) Приоритет—

Союз Соаетскитт

Социалистических

Республик ()ц 598857 (ов) N. Кл.

С 07 С 15/24

С U7 С 7/01

Гоердвротввнный наантот

Совета твнннстров СССР но долам нвобротвннй н отноытнн (53) УДК 668.7ЗБ.З1

1088. 8) (43) Опублиноваио 25,0З.78. Бюллетень J4» (45) Дата опубликования описания 070З78 (72) Авторы изобретения

П.Д.Пистрова, В.В.Мочалов и Т.Б.Михайлова (71) Заявитель

Восточный научно-исследовательский углехимический институт (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ

ФЕНОЛ, ХИНОЛИН, НАФТАЛИН ИЛИ ИХ ГОМОЛОГИ

Настоящее изобретение относится к области разделения углеводородов и может использоваться в.коксохимической промЬтшленности для выделения фенолов и органических оснований из каменноугольных масел, а также в нефтехимическом производстве и промышленности органического синтеза.

Известные методы разделения смесей, содержащих фенол, хинолин, нафталин 10 или их гомологи основаны на выделении отдельных компонентов путем экстракции, например, водным раствором щелочи в случае выделения фенолов, или водным раствором кислот в случае выде- 15 ления органических оснований (1).

Известен способ разделения нафталиновой фракции каменноугольной смолы, содержащей около 80% нафталина, а так- Qp же фенолы, основания, тионафтен и смолообраэующие соединения, согласно которому исходную фракцию:подвергают четкой ректификации с целью отделения фенольной фракции и кубового остатка, в 25 котором концентрируются основания, индол и другие примеси. Получек ную узкую нафталинсодержащую фракцию подвергают гидроочистке с последующей ректификацией (2j. 30

Существенным недостатком известного способа является многостадийность,причем для каждой стадии требуется оборудование большой емкости.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Это Достигается описываемым способом разделения смесей, содержащих фенол, .хинолин, нафталин или их гомологи, путем пропускания исходной смеси через непористую мембрану иэ плавкого фторолона при температуре 95-150 С к давлении за мембраной 1-30 мм рт.ст.

Проведение процесса представляется возможным при температурах смесей,превьоаающих 70 С (это исключает возможность кристаллизации различных соединений).

В качестве непористых мембран испытывались термостойкие пленки иэ планких фторлонов марок Ф-26 и Ф-42.

Испытанные пленки термостабильны при температурах до 250"С, однако при высоких температурах снижается селектнвность разделения, поэтому верхним пределом нагрева жилкой фазы является 150 С.

Для создания достаточной движущей силы процесса необходимо отвоцить продиффундировавшие соединения в пароТаблица1

Ступень контакTHPoBG,HÈß

56,6

43,7

45,0

11i5

70,3

1 7

28,0

10,6

10,2

1411

93,7

6,2

9,6

Таб лица2

Содержание, В

Фракция

НОЛО

30-"40

Фенольна я

10-20

40-50

Нафталинов а я

1-3

92-98

Поглотительна я

1 — 3

90-35

Широкий дистяллят (включает фр:- кции

1, 2, 3) 5--7 вой фазе, что требует соблюдения следу ющих условий за мембраной:давление не выше 30 мм рт .ст .гтемпература-не ниже

120 C.

Способ разрабатывался на модельных смесях, состоящих из фенола, хинолина и нафталина.

Процесс осуществляется следующим образом: исходную модельную смесь прн температуре 95-150 С контактируют с одной сторонсй пОлимерной мембраны.

Непродиффундировавшую смесь рециркулируют или разделяют на следующей ступени,Продиффундировавшую через мембрану смесь выводят с другой ее стороны при пониженном давлении (1-30 мм рт.ст).

Эта смесь обогащена фен@лом и обедне на хинолином.8 результате многоступенчатой обработки продиффундировавшей и !

Итак, уже за .счет однократного кон актирования cMBGHр сОстОящей HB фенО лар хинолина и нафталинаг с полимеР 40 ной мембраной достнгается обогащение смеси фенолом и обеднение хинолином не мэнее, чем в 1,5 раза.

Смесь, полученная после 1 ступени, по содержанию фенола и нафталина ананепродиффундировавшей смесей получают фенол, хинолин и нафталин, близкие по характеристикам и rI хническим продуктам.

П р и и е р 1. Смесь, состоящую иэ .

25,9% фенола, 17,5% хинолина и 56,6% нафталина, помещают в диффузионную ячейку с мембраной иэ фторопласта мар-. ки Ф-26 толщиной 100,6 . Date камеры ячейки термостатируются раздельно: температура перед мембраной 95 С, за мембраной — 120 C. Давление эа мембра- . ной 2«3 мм рт.ст. Продиффундировавшую смесь повторно контактируют с пленкой при укаэанных условиях. При ступенчатом контактировании смеси с фторопластовой мембраной получены сле. дующие результаты: логична фенояьной Фракции каменноугольной смолы. В результате ее контакта с мембраной может быть получен технический фенол..

Настоящим способом можно разделять, например, фракции, получаемые при дистилляции каменноугольной смолы, имеющие обЫчно следУющий состав:

59Q8c 7

П р и и е р 2. В качестве исходной взята смесь, моделирующая широкий дистиллят, отбираемый при дистилляции каменноугольной смолы (таблица 2).

Смесь, состоящую иэ 6,4Ъ фенола, 4,8% хинолина и 88,6% нафталина, помещают в диффузионную ячейку с мембраной из фторопласта марки Ф-42 толщиной 80 p . Темлература перед мембраной и за ней — 120 С. Давление за мембраной 4 мм рт,ст. Продиффундиро- 1® вавшую смесь повторно контактируют с меМбранОй при тех же условиях. В результате пятиступенчатого контактирования с мембраной получают .продукт А, содержащий 93.,4% фенола, 0,2% хинолина 15 и 6,4% нафталина.

Яепродиффундировавшую смесь от всех ступеней контактирозания смеши вают (смесь В, ее состав ; фенол 0,8%

Таблица 3 алин

93,4

Фенол

Хин оли н

6,4

0,2

6,1

8,1

91,9

Нафталин

98,6

0,6

0,8

89,1

30,6

16,3 3 1 мета-крезол хинолин нафталин

Температура разделения 145 С, давление за мембраной 26 мм рт.ст. Состав проникшей смеси,%:

Нафта. тин виноли

45 5

12,8

41,7

33,8

22,7

16,5

11,9

7,4

3,8

73,5

81,6

1,9

0,9

88,2

93,0

0,4

Непроникшая смесь

74,5

21,9

2,6

35,9

62,0

47,3

1,9

51,5

1 2

Дальнейшая очистка фенола, хиноли иа и нафталина может производиться ли бо на сследующей ступени контактирования., либо известными способами.

П р и и е р 3.. Состав исходной сме си,%: хинолин 5,0Ъ, нафталин 94,2%) и подают в ту же ячейку, Из этой смссс-и, практически не содержащей фенол %, в результате семиступенчатого контакта выделяют продукт С, содержащий 91,9% хинолина и 8,1% нафталина.

Непродиффундировавший остаток от этих ступеней контактировання (продукт Д) содержит 0,8Ъ фенола, 0,6Ъ хинолина и 98,6% нафталина (т.пл.

79,4 С) .

На рисунке приводится схема, показывающая изменение состава смеси,поступающей на каждую ступень разделения (первая строка — процентное содержание фенола, вторая — хинолина, третья — наФталина).

В результате осуществления этой схемы получены следующие продукты:

598857

0,7 ь5,6

33 7

0,2

76,4

23,4

0,1

86 2

13 7

0,1

92,4

7,5

1,7

97,0 фенол изохинолин

2,8, 7

12,0

64,8

28,3

6,9

20,2

11,1

76,7

87,1

93,3

3,1

1,8

5,9

0i8

2,8

0,3

96,9

Непроникшая смесь

81,5

16,5

28,7

1,4

47,9

61,0

0,9

0,5

70,0

0,3

78 0

0,2

86,0

92,0

95 9

8,0

4 1

Непроиикшая смес смесь

97,5

1,0

1,5

6,1 хи н ал ьд и и

Пример 4. Состав исходной смеси,й:

Н р и м е р 5. Состав исходной сме.-.и, %: орто-крезол 4,9 ф -метил-нафталин 59,3 а

Температура разделения 100 С, давление за мембраной 1,0-1,5 мм рт.ст.

Ссстав проникшей смеси, з:

69,9

51,2

38,5

29,7

21,8

14,0 о -метил-нафталин 89,0 о

Температура разделения 130 С, давление за мембраной 12 мм рт. ст.

Состав проникшей смеси,Ъ:

598857 етил-нафталин

В ступе льд ол

75,7

63,9

5 0

19,3

4Ф1 зг,о

38,2

3,1

58,7

25,8

2,3

71,9

17,3

82,1

1,5

9,3

0,8

89,9

5,7

0,4

93,9

0,8

38 0

0,7

46,1

0,5 з8,8

60,9

0,З гз,1 76,8

О,1

14,0

85,9

О,1

6,8

93,2

Непроникыа я смесь формула изобретения на при температуре 95-150 С и давлении за мембраной 1-30 мм рт. ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

9 191508, кл. С 07 С 15/24, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9 403659, кл. С 07 С 15/24, 1973.

Составитель Т.Раевская

Редактор Т.Николаева Техред О.Андрейко Корректор С.Гарасиняк

Заказ 1528/37 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Рауиская наб., д. 4/5

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

Способ разделения смесей, содержащих фенол,хинолин,нафталин или их гомологи, о т л и ч а ю 61 и и с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, исходную смесь пропускают через непористую мембрану из плавкого фтороло73,2

61,3

53,4