Способ выделения фенолов из сырых легких пиридиновых оснований

Способ выделения фенолов из сырых легких пиридиновых оснований

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Рес убл

i«i88303) (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 0 7. 79 (21) 2826434/23-04 с присоединением заявки.пе(23) Приоритет

Опубликовано 23.11.81 бюллетень М43

Дата опубликования описания 23. 11.81 (5l)M. Кл.

С 07 0 213/16

3Ъсудерстееиый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 547.821. .07(088.8) Е. Г. Новиков, А. Г. Цаур, А. А. ерн, . Н-С щ Еин и Г. Г. Русанов

3.

Восточный научно-исследовательс фй углехимический институт и Нижнетагильский металЬд гический комбинат им. В. И. Ленина (72) Авторы изобретения (7t ) Заявители (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛОВ ИЗ СЫРЫХ

ЛЕП ИХ ПИРИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ

Изобретение относится к области усовершенствования способов подготовки сырых легких пиридиновых оснований (СЛПО) для последующей переработки.

СЛПО используются для получения пиридина, николинов и других гомоло5 гов. Как правило, СЛПО содержит в качестве обязательных примесей воду, кислые компоненты, фенолы и летучие соли аммония. Использование СЛПО без

|О предварительной обработки для получения индивидуальных продуктов вызывает сильную коррозию аппаратуры. Кроме того, полученная продукция отличается низкой светостойкост ью. Поэтому СЛПО перед ректификацией необходимо предварительно отработать для удаления нежелательных примесей.

Известен способ, по которому сырые основания вначале перегоняют с отбором дистиллата до 180 С, который затем обрабатывают. 284-ной щелочью в количестве 203 по объему. В результате такой обработки повышается светостойкость продуктов, полученных последующей ректификацией 13.

Недостатком этого способа является то, что полученный дистиллат обрабатывается щелочью в основном для удаления солей, Но, поскольку предварительной ректификации подвергаются необработанные сырые основания, то это вызывает сильную коррозию аппаратуры, из-за чего способ является практически непригодным.

Обработка дистиллата щелочью, как и в случае содовой мойки, не вызывает удаление солей из оснований, после ректификации которых наблюдается отложение осадков на стенках куба.

После предварительной отгонки дистиллата часть ценных оснований остается в кубовом остатке в результате их связывания фенолами. Обработка же

СЛПО щелочью без предварительной ректификации приводит к тому, что в осно" вания, кроме солей, переходят феноляты, которые значительно увеличивают

883031.отложение осадков на стенках куба, отходы производства не утилизуются.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки СЛПО, по которому отработанная щелочь утилизуется.

Согласно этому способу СЛПО разбавляют бензолом в объемном соотношении 1:1 и обрабатывают 164-ной щелочью, взятой в количестве 353 от объема исходных СЛПО. Затем щелочной lo слой отделяют, промывают дважды бензолом, а полученные феноляты затем передают на переработку путем присоединения их к фенолсодержащему сырью(21.

Недостатком способа является ис- 1ю пользование единого расхода щелочи, выбранного в расчете на среднегодовое содержание фенолов в основаниях. Фактически содержание фенолов колеблется в очень большом интервале (от 5,4 до

234), что приводит к непроизводительному расходу щелочи и низкому коэффициенту извлечения фенолов. Кроме того, феноляты получаются очень разбавленными и содержат заметное количество солей, вымытых иэ оснований.

Цель изобретения — повышение коэффициента извлечения фенолов и качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения фенолов из сырых легких пиридиновых оснований в виде феноллтов, включающий обработ ку бензолом и щелочью, разделение органического и.щелочного слоев и последующую переработку каждого из них

35 с выделением из щелочного слоя фенолов, сырые легкие пиридиновые основания обрабатывают в присутствии бензола водным раствором соли, обладающей

40 высаливающим действием, затем фенолы иэ органического слоя экстрагируют

20-50 -ной щелочью в количестве 80250 мольных процентов от теоретичес. ки необходимого для связывания фено45 лов, а в качестве водного раствора соли используют водорастворимые соли щелочных металлов и аммония.

В качестве высаливающего агента могут быть использованы растворы соды, поташа, сульфата аммония и других соединений, нерастворимых в СЛПО и не реагирующих с ними. Предпочтение от, дается соде, так как на практике из вестен способ утилизации ее отработанных растворов. Хорошие результаты при высаливании по-<азала такие cerlapaTop.ная вода сульфатного отделения цеха . улавливания.

Пример 1. По 100 мл СЛПО () разбавляют равным объемом бензола и встряхивают с раствором едкого натра различной концентрации. После отстаива. ния в течение 0,5 ч щелочной слой отделяют и промывают его 100 мп бензола.

После отстаивания в течение 0,5 ч феноляты отделяют и анализируют. Полученные результаты представлены в табл. 1.

Опыт 1 проведен при расходных коэффициентах по способу фенольного завода. Из остальных опытов видно, что сте. пень извлечения как фенолов, так и роданидов, значительно улучшается при использовании более концентрированной щелочи. Начиная с опыта 4 феноляты получают=я с концентрацией выше 15l.

В ряде случаев занижение концентрации фенолов в фенолятах, (опыты 2 и 3) связано с разбавлением их избытком щелочи .

Пример 2. По 100 мл СЛПО, и меющи х разли чное содержание фенолов, разбавляют равным объемом бензола и обрабатывают щелочью с концентрацией NaOH 404 и выше. Далее поступают как в примере 1. Полученные результаты представлены в табл. 2.

При низких содержаниях фенолов в

СЛПО в некоторых случаях удается получить феноляты с содержанием фенолов чуть выше 15 . Но в этих случаях концентрация фенолов заметно изменяется при малейшем увеличении объема щелочи (опыты 3 и 4).

Кроме того, все феноляты, показанные в примерах 1 и 2, имеют довольно высокое содержание роданидов.

Пример 3. 100млСЛПО (!Ч7 разбавляют равным объемом бензола и встряхивают с 15 мл 151-ного раствора соды. После отстаивания в течение

0,5 ч сливают 26 мл отработанного соаового раствора с содержанием 1,6 113

SCN и 0,11 фенолов. Органический слой обрабатывают 15 мп 20 -ного раствора едкого натра. После отстаивания в течение 0,5 ч отделяют 38 мл щелочного слоя, который промывают 100 мл бензола, Получают 23,5 мл фенолятов, содержащих 16,83 фенолов и 0,188ь SCN . При использовании 10 мп этой же щелочи получают 17,5 мл фенолятов с содержанием 18,3i фенолов и 0,2463 SCN . Таким образом, в содовой раствор переходит 78,5Ф роданидов, а в фенолятах остается только около 83 SCN .

883031

Пример 4. 400 мл СЛПО (Vl) разбавляют равным объемом бенэола и обрабатывают последовательно 68 мл

153-ного раствора соды, 40 мл 204-ной щелочи и далее, как в примере 3. Полу- 5 чают 125,5 мп отработанного содового раствора содержанием 1,664% SCN

97 мл щелочного слоя, а из него 62 мл фенолятов и содержанием 15,64 фенолов и 0,406Ф SCN . В отличие от обработки

СЛПО только щелочью (пример 2), в данном случае получены кондиционные феноляты уже при применении 204-ного раствора щелочи, несмотря на более низкое содержание фенолов в исходных .СЛПО VI. Следовательно, имеется еще значительный резерв для дальнейшего увеличения концентрации фенолов в фенолятах за счет применения более концентрированных растворов щелочи. га

Пример 5. Ilo 100 мл СЛПО различных партий и заводов обрабатывают как в примере 3. Результаты, полученные при.использовании только 203-ной щелочи и 15 мл 15>-ной соды представлены в табл. 3.

Пример 6. 100 мл СЛПО (X) раз бавляют равным объемом бензола и обра. батывают на первой стадии смесью6 мл

153-ной соды и 6 мп фенолятов (22l за

Ph0H) и далее, как в примере 3. После отделения слоев и обработки 10 мп

203-ной щелочи получают 25 мл 1-го отработанного слоя с содержанием

2,1974 SCN 26 мл щелочного слоя, а из него 18 мл фенолятов с содержа- нием 17,03 Фенолов и 0,2 10> SCN

Сходный результат получают при замене смеси фенолятов с содой на 6 мл фенолятов. При добавке в СЛПО с боль-. 4а шим содержанием солей фенолятов происходит обменная реакция, в результате которой СЛПО заметно обогащаются фенолами.

Пример 7 ° СЛПО различных пар- 4> тий и заводов разбавляют 1:1 бензолом и обрабатывают сепараторной водой сульфатного отделения цеха улавливания; После отстаивания в течение получаса водный слой отделяют, а органический слой обрабатывают, как в примере 3. Полученные результаты представлены в табл. 4.

Пример 8. По150 мл СЛПО (ХХ) обрабатывают, как в примере 7, вначале

20 мл сепараторной воды, сливая по

44 мл 1-ro нижнего слоя, а затем щелочью различной концентрации. Полученные результаты предстзвлены в табл. 5.

Il p v м e p 9. По 130 мл СЛПО (И1) обрабатывают, как в примере 7, равным объемом сепаратор-<ой в ды двух различных цехов улавливания. После отделения 1-го нижнего слоя в количестве соответственно 157 и 166 мм каждый органический слой обрабатывают IS ìë

253-ной щелочи. Получено соответственно 52 и 48 мл отработанной щелочи, из них 34,5 и 33 мл фенолятов, в которых содержание Фенолов 20,5 и 19,5 ь, а роданидов 0,805 и 0,3953 соответственно.

Пример 10. Смесь двух СЛПО (ЧИ! и XVI) по 100 мл разбавляют

200 мл бензола, добавляют 20 мл сепараторной воды и обрабатывают, как в примере 7. Сливают 40 мл водного слоя. После обработки органического слоя 15 мл 403-ной щелочи получают

70 мл отработанного щелочного слоя, а из него 41 мл фенолятов с содержанием 20,33 фенолов и Оi,7034 SCN

Пример II. 100 мл СЛПО (ХХ) обрабатывают, как в примере 7, вместо сепараторной воды 20 мл 40 -ного раст. вора сульфата аммония, сливая 35 мл нижнего слоя (0,9233 - SCN ), а после обработки 6 мл 40 -ной щелочи получают

27 мл щелочного слоя и 15 мп фенолятов с содержанием 17,83 фенолов и

0,9023 SCN

Пример 12. 300 мл СЛПО (ХХ1) разбавляют равным объемом бензола и после встряхивания оставляет стоять в течение 0,5 ч. Сливают 53 мл водного слоя. Бензольный раствор отрабатывают 18 мл 254-ной щелочи (13304 от теории) и получают 54 мм отработанной щелочи, а из нее 37 мл фенолятов с содержанием фенолов 18,93, что составляет 68,33 от. исходного количества фенолов в СЛПО.

В табл. 6 представлена характеристика использованных СЛПО.

Предлагаемый способ обработки СЛПО позволяет более полно удалять из них соли и фенолы и тем самым устранять коррозию аппаратуры и получать продукцию, не уступающую по качеству тако" вой, изготовленной по известному способу. Основное количество солей удаляется на первой стадии обработки

СЛПО бензолом и высаливающим агентом.

При дальнейшей обработке щелочь используется в основном для получения фенолятов и связывания остатков солей.

В известном способе расход щелочи зависит от количества солей в СЛПО. Учи7 тывая слабокислую природу фенолов, со щелочью в первую очередь реагируют соли. На долю фенолов приходится оставшееся количество щелочи. Содержащиеся в СЛПО соли состоят в основном из роданидов и цианидов.С 1 моль щелочи связывается всего 26 r CN или

58 г SCN .. Между тем, этого.количества щелочи достаточно для связывания

100-110 r фенолов. По этой причине о кажущееся небольшим содержание солей на самой деле требует значительного расхода щелочи. Предварительное удаление солей из СЛПО по предлагаемому способу, наряду с использованием более >s

8830

Исходная щелочь

Степень извлечения, 4

Отработанная щелочь» мл

Феноляты

11 опыта

Объем, Концент- 3 от мл рация,4 теории

Объем,,Содержание, 3 мп

Ph0H. SCN

PhOH SCN

59 46 11,5 0,928 59, 3 81, 1

65 54 11,6 1,298 70,0 100

169,8!

1 35

220,1!

76,1 60 50 12,7 1,022 70,7 97,1

55 455 152 1,160 760 100

52 42 16,6 1,218 76, 3 97,2

52 38 .!8 2 1 290 76,3 94,4

184,9

190,1

206,6

Таблица 2

Степень,извлечения,4

Отработанная ще-а лочь» мл феноляты

11 опыта сходная щелочь

СЛПО

Объем, мл

Содержание,В

Ph0H SCN

Кон" цент рация, ф

3 от еории бъем

SCN

РНОН

42 26 5 17,0 1,298 77,8" 93,4

223,7

1 И 10 40.2 111 8 40 211,6 45 25 15,4 1,260

75,8 100

13;9 1,610

15,4 1,997

79 3 81,2

79 3 91"

41,5 27

37,5 24,5

8 40 б 40

6 40

225,2

168,9

ЗВ--4 lV

14,0 0,798

14,7 0,982

15,6 1»015

291,2 30

74,4 90

76, 1 100

73»9 100

5 V

28 21

6 V 4 45 225 7

27,5 20

7 . V 3,5 50 227»3

2 35 20

3 28 20

4 22,5 25

5 18 5 30

6 14 40

31 8 концентрированных растворов щелочи, благоприятствует извлечению фенолов из СЛПО, В зависимости от природы СЛПО, степень извлечения фенолов по предлагаемому .. способу составляет 70-903.

В известном способе даже в оптимальных условиях фенолы извлекаются в коли-честве менее 603..

Получение кондиционных фенолятов, освобожденных от основной массы солей, позволяет внедрить щелочную обработку

СЛПО на коксохимпроизводство, где это было до сих пор невозможно из-за отсутствия условий утилизации разбавленной отработанной щелочи.

Табли ца 1

883031

t0 м м я) л

«ч m co О сЧ Л СО л л л л м л р сч î w О an m сч м м м о ю м со

С 4 л е л «Ч М .л л л

О О О О О О О

0О л ° Щ л л ъО 00 сЧ Ф

СП СО 0О 0 м О сЧ

«Ч 00 м

Л Лл Л м iо сч оъ cv л л л л

СО OO СО 00 Л Ф аА аА аА л л со Со м д an cn л сч «Ч «Ч «Ч «Ч СЧ м аА

° \ со w an сО ю р л

cn N m М м М «Ч

0 Ф л О О л л л л

О.1 OO «Ч О О а С СО СЧ

О л- л m сЧ М ° О Со

О М «А л л л

«Ч

М «Ч. аА л

С4 С4

«Ч «Ч

x x

«Ч М .0 аА Щ Л

m o л

С4 О сЧ М

D an л л сл сЧ

О1 О1 аА л о

С4 м л л л ф ф

Л Л аА л м сч

С4 СЧ

883031

12 м о л л о сч

СО CO м а с» л л л о о м с©

LA 1 а

° 1 « л а Оъ Оъ л м m a m л л л л л

LA а О р м .а

° а а EA а LA a

СО CO a 1 m ф «С M a е» е СЧ СЧ i» СЧ СЧ М МC4 CV СЧ

I а о а О м а ч) О

СЧ М С1 m . . М М . "1 м ъО О1 л л

СО СО м м

СЧ

СЧ СО СО л со о о

СЧ СО CO

o o

-3 СЧ СЧ о о o o

°:3 Ф «Ф СЧ а

СЧ о о

СЧ Сч а со со а а со а а сч

Т СЧ

° л м о

° С3 м о о а о о

СЧ СЧ о а

cv л о о а ь а л

СЧ о о а tA о о о а

CV о ь о .а л л

0 х х

> х х х

O х сч м «с а о Л сО В о е» СО л л

СО СО м сЧ

СЧ, СЧ а о о, о

СЧ СЧ

СО л о

ОО сч r o

В СЧ а а

СЧ Л лл О О О1

-Ф CO л о ь д х

) х х

883031

CO «h Л М -а. л л л л л о в л со р

Ф Ф ф л л л л я) л л о л цр ф о о л м о сч м м -а сч м =г л л л л

О О О О О О О о м сч Ch Ф сЧ aO Ch ъО м м м м 3 м л л л р л

О О а О О О

01 LA М 01 М

I л

О Щ Л Л

Ю 0 аА

CO 0O Л Ch сЧ

О О О СЧ л» е4

Ln cO Л ф Ln л

О OO л

О OO СЧ OO л л л

-Ф сО Ф Ln л

Ф л м а ф СЧ М М О Ф ф л л A л л л л л

OO 01 О OO Ф О Ci О сч сч сс\ л -Ф сч Ф cl ch Ln «сс сч «1\ Ln м hl . c4 сЧ сЧ сЧ - - сЧ cV - cV

СЧ Ф 0 СЧ О ф Ф ф В М OO ф

- с м м w - ц м м м м сч м л m

A л л о м с о сч

° л ф ° ф

r» ° - «» е»

o co щ ф л л л л сА Р ф

Ю CV О ф м Оъ м л л л л

«0 М

Ln cv ch o у» сч

О О О . Î Е О Е Е О О О О О сч сч сч. сч сч сч сч сч м м м м т сч о ф oo Ф 01

СЧ О

° «« °

О л- СЧ ф Щ а» л ° %»

Ln

cv co сч °

an л

М\ CV Ф оо (уъ л л л л ф р

883031

18

Таблица

0,526

68,8

13,2

9.690

1,013

0,004

66,1

11,0

6, 120

1,003

0,368

0,002

5,482

74,5

14,8

0,158

1,020

0,129

0,118

15,0

77,6

1,025

5,079

0 i535

4,420

86,0

1, 016

15,2

0 118

0,195

56,4

17,6

3,634

0,526

1,002

0,200

74,0

1,018

Vll

7,437

0,529

0,003

15,8

78,4

7,034

1,011

0 390

0,001

l3,4

70,5, 0,341

1,019

5 759

0,092

15,2

79,7

1,017

5,312

0 551

0,001

1,014

72 .5

5,058

0,388

9,2

0,123

2, 401

0,431

60,1

18,4

Xll

1,013

0,233

12,8 1,016

2,508

0,286

XIII

73,9

0,192

78,1

13,6

2,698

0,492

XI V

1, 015

0,112

74,0

0,417

15,2

1,011

0,019

4,462

0,017

-0, 126

78,9

16,8 1,022. 0,479

XVI

11,8

59,6

0,154

5,589

XV 11

0.155

0,145 0,210

15,8

5,835

1,003

XV Ill

75 0

6,715

0,060

15,2

75 5

XIX

1,013

0,200

0,001

78,3

18,4

4, 22 3

1,014

0,679

ХХ

0,439

85,0

l9,401019

3,591

XXl

1,009 формула изобретения

1. Способ выделения фенолов из сыpblx легких пиридиновых оснований в виде фенолятов, включающий обработку бензолом и щелочью, разделение орга,нического и щелочного слоев с выделением из щелочного слоя фенолов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента извлечения фенолов и качества целевого продукта, сырые легкие пиридиновые основания обрабатывают в присутствии бензола водным раствором соли, обла883 03l 20 воримые соли щелочных металлов или аммония.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 2454019, кл .260-290, опублик. 1948.

2. Информационная карта. Картотека

7, У 55, Фенольный завод. Дзержинск, l978 (прототип), дающей высаливающим действием и затем

l фенолы экстрагируют из органического слоя 20-503-ной щелочью в количестве

80-250 мольных процентов от теоретически необходимого для связывания фенолов ° .

2. Способ по и. I, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве водного раствора соли используют водораст. Заказ 10111/30 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комите1а СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

»» филиал ППП "Патент";, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Бочарова

Редактор Т. Кугрышева Техред Т. Иаточка Корректор Г. Назарова