Способ выделения фенолов из сырых легких пиридиновых оснований

(22) Заявлено 17,07,79 (2 ) 2826434/23-04 (51) М. Кл Союз Советски кСоциалистическихРеспубликгфф тС 07 О 213/16 с присоединением заявки,леГосудерстеоиай комитет СССР(23) Приоритет Опубликовано 23.11.81. бюллетень М 43Дата опубликования описания 23.11.81 по делам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ. ВЫДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛОВ ИЗ СЫРЫХ ЛЕГ 1 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 гомоло 5 гов, Как правило, СЛПО содержит в качестве обязательных примесей воду, кислые компоненты, фенолы и летучие соли аммония. Использование СЛПО безО предварительной обработки для получения индивидуальных продуктов вызывает сильную коррозию аппаратуры. Кроме того, полученная продукция отличается низкой светостойкостью. 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 20 по объему. В результате такой обработки повышается светостойкость продуктов, полученных последующей ректификацией 113,Недостатком этого способа являетсято, 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, каки в случае содовой мойки, не вызываетудаление солей из оснований, послеректификации которых наблюдается отложение осадков на стенках куба.После предварительной отгонки дистиллата часть ценных оснований остается в кубовом остатке в результатеих связывания Фенолаьи . Обработка жеСЛПО щелочью без предварительной ректификации приводит к тому, что в осно"вания, кроме солей, переходят феноляты, которые значительно увеличивают883031 20воримые соли щелочных металлов илиаммония,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Патент США й 2454019, кл .260-290,опублик. 1948.2. Информационная карта. Картотека7, 8 55 фенольный завод. Дзержинск,1978 (прототип),дающей высаливающим действием и затем фенолы экстрагируют из органического слоя 20-50-ной щелочью в количестве 80 т 250 мольных процентов от теоретически необходимого для связывания фенолов2. Способ по и,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве водного раствора соли используют водораст. Заказ 10111/30 Тираж 446 ПодписноеВНИИПИ Государственного комите 1 а СССРпо делам изобретений и открытий113035Иосква, Ж, Раушская наб д 4/5 виттететететивеееивв тт и е ет ет е е т т ет филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель И. БочароваРедактор Т. Кугрышева Техред Т, Иаточка Корректор Г. Назарова,отложение осадков на стенках куба,отходы производства не утилизуются.Наиболее близким к предлагаемомуявляется 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 отобъема исходных СЛПО. Затем щелочной Ослой отделяют, промывают дважды бензолом, а полученные феноляты затемпередают на переработку путем присоединения их к фенолсодержащему сырью,21,Недостатком способа является использование единого расхода щелочи,выбранного в расчете на среднегодовоесодержание Фенолов в основаниях, фактически содержание фенолов колеблетсяв очень большом интервале (от 5,4 до233), что приводит к непроизводительному расходу щелочи и низкому коэффициенту извлечения фенолов. Кроме того,феноляты получаются оцень разбавленными и содержат заметное количествосолей, вымытых иэ оснований.Цель изобретения - повышение коэффициента извлечения фенолов и качества целевого продукта,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу выделения феноловиз сырых легких пиридиновых основанийв виде феноллтов, включающий обработ ку бензолом и щелочью, разделениеорганического и.щелочного слоев и последующую переработку каждого из них55с выделением из щелочного слоя фенолов, сырые легкие пиридиновые основания обрабатывают в присутствии бензолаводным раствором соли, обладающей4 Овысаливающим действием, затем фенолыиэ органического слоя экстрагируют20-50-ной щелочью в количестве 80250 мольных процентов от теоретичес. ки необходимого для связывания фено 45лов, а в качестве водного растворасоли используют водорастворимые солищелочных металлов и аммония,В качестве высаливающего агентамогут быть использованы растворы соды,поташа, сульфата аммония и другихсоединений, нерастворимых в СЛПО и нереагирующих с ними. Предпочтение от, дается соде, так как на практике известен способ утилизации ее отработанных растворов. Хорошие результаты при 55высаливании показала такие сепаратор.ная вода сульфатного отделения цеха,улавливания. 4П р и м е р 1. По 100 мл СЛПОразбавляют 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 15/. В ряде случаев занижение концентрации фенолов в фенолятах, (опыты 2 и 3) связано с разбавлением их избытком щелочиП р и м е р 2. По 100 мл СЛПО,имеющих различное содержание фенолов,разбавляют равным объемом бензола и обрабатывают щелочью с концентрацией МаОН 403 и выше. Далее поступают как в примере 1. Полученные результаты представлены в табл. 2. При низких содержаниях Фенолов вСЛПО в некоторых случаях удаетсяполучить феноляты с содержанием фенолов чуть выше 153. Но в этих случаяхконцентрация фенолов заметно изменяется при малейшем увеличении объемащелочи (опыты 3 и 4),Кроме того, все феноляты, показанные в примерах 1 и 2, имеют довольновысокое содержание роданидов.Пример 3. 100 млСЛПО (ЧУразбавляют равным объемом бензола ивстряхивают с 15 мл 151-ного растворасоды. После отстаивания в течение0,5 ч сливают 26 мл отработанного соаового раствора с содержанием 1,6 113ЫМи 0,10 фенолов. Органический слойобрабатывают 15 мп 201-ного раствораедкого натра. После отстаивания в течение 0,5 ч отделяют 38 мл щелочногослоя, который промывают 100 мл бензола,Получают 23,5 мл фенолятов, содержащих 16,8 фенолов и 0,188 БСМ . Прииспользовании 1 О мп этой же щелочиполучают 17,5 мл фенолятов с содержанием 18,3 Ф фенолов и 0,2463 ЯСМ . Таким образом, в содовой раствор переходит 78,5 роданидов, а в фенолятахостается только около 8 БСМ .П р и м е р 4. 400 мл СЛПО (Ч )разбавляют равным объемом бенэола иобрабатывают последовательно 68 мл153-ного раствора соды, 40 мл 204-нойщелочи и далее, как в примере 3. Получают 125,5 мп отработанного содовогораствора содержанием 1,664 ЯСИ97 мл щелочного слоя, а из него 62 млфенолятов и содержанием 15,64 фенолови 0,406 о ЗС . В отличие от обработкиСЛПО только щелочью (пример 2), в данном случае получены кондиционные феноляты уже при применении 204-ногораствора щелочи, несмотря на болеенизкое содержание фенолов в исходных,СЛПО Ч . Следовательно, имеется ещезначительный резерв для дальнейшегоувеличения концентрации Фенолов в Фенолятах за счет применения более концентрированных растворов щелочи.гаП р и м е р 5. По 100 мл СЛПО различных партий и заводов обрабатываюткак в примере 3. Результаты, полученные при использовании только 20 Г-нойщелочи и 15 мл 153-ной соды представлены в табл. 3.И р и м е р 6. 100 мл СЛПО (Х) раз бавляют равным объемом бензола и обра батывают на первой стадии смесью 6 мл 15/-ной соды и 6 мп фенолятов (22/ за РЬОН) и далее, как в примере 3. После отделения слоев и обработки 1 О мл 20-ной щелочи получают 25 мл 1-го отработанного слоя с содержанием 2,1974 ЯСй , 26 мл щелочного слоя, а из него 18 мл фенолятов с содержа- нием 17,03 Фенолов и 0,2 10 5 Ы Сходный результат получают при замене смеси фенолятов с содой на 6 мл фенолятов. При добавке в СЛПО с боль-. 4 а шим содержанием солей Фенолятов происходит обменная реакция, в результате которой СЛПО заметно обогащаются фенолами.П р и м е р 7 СЛПО различных пар 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.П р и м е р 8. По 150 мл СЛПО (ХХ) обрабатывают, как в примере 7, вначале 20 мл сепараторной воды, сливая по 44 мл 1-го нижнего слоя, а затем щелочью различной концентрации. Полученные результаты представлены в табл. 5. П р и м е р 9По 130 мл СЛПО (И) обрабатывают, как в примере 7, равным объемом сепараторчой в ды двух различных цехов улавливания. После отделения 1-го нижнего слоя в количестве соответственно 157 и 166 мм каждый органический слой обрабатывают 18 .мп 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 19,53, а роданидов 0,805 и 0,3953 соответственно.П р и м е р 10, Смесь двух СЛПО(Ч и ХЧ) 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 0,7034 ЯСМП р и м е р 11. 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 - 5 С ), а после обработки 6 мп 403-ной щелочи получают 27 мл щелочного слоя и 15 мп фенолятов с содержанием 17,84 фенолов и 0 9023 ЯСП р и м е р 12. 300 мл СЛПО (ХХ) разбавляют равным объемом бензола и после встряхивания оставляет стоять в течение 0,5 ч. Сливают 53 мл водного слоя. Бензольный раствор отрабатывают 18 мп 254-ной щелочи (13304 от теории) и получают 54 мм отработанной щелочи, а из нее 37 мл фенолятов с содержанием фенолов 18,9, 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 эави. сит от количества солей в СЛПО. Учи7тывая 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 г СМ или 58 г 5 СМ ., Между тем, этого.количества щелочи достаточно для связывания 100-110 г фенолов. По этой причине 10 кажущееся небольшим содержание солей на самой деле требует значительного расхода щелочи. Предварительное удаление солей из СЛПО по предлагаемому способу, наряду с использованием более з 8830 Исходная щелочь Степень извлечения, 4Отработаннаящелочь,феноляты У опытасходная щелочь СЛПО Содержание,В Объем,3 от еории бъем 5 С НО ЬОН 5 СМ 10 0 223 7 42 26,47, О 1,298 15 4 1,260 13;9 1,61015,4 1 997 5,8 45 4031 8концентрированных растворов щелочи,благоприятствует извлечению феноловиз СЛПО, В зависимости от природы СЛПО,степень извлечения фенолов по предлагаемомуспособу составляет 70-903.В известном способе даже в оптимальныхусловиях фенолы извлекаются в коли честве менее 60,Получение кондиционных фенолятов,освобожденных от основной массы солей,позволяет внедрить щелочную обработкуСЛПО на коксохимпроизводство, где этобыло до сих пор невозможно из-за отсутствия условий утилизации разбавленной отработанной щелочи.Табли ца 1МЪ СО М СО СЧ Ш г- е-щ . ЪР л л л л СЧЪО ОЪ ОЪ Л СОм Оъ л лЕй л1 л м ц сл ъО О м о Оъ л м л л л ю л Оъ л Ю 1 Л л лсс О сч м сч о ЮО о4 о о о о .сс сч сч сч о о о ц 1 оо л ю о о о о о, о о сч сч сч о о о о,о от"щ фщщ щщщх х х883031 ЮЪ аолл л л 0 ЪО Злл сЧ ОЪЦ л ОЪ,0 ормула изобретения о слоя с я т ко эффи качест нием из щелочно ли чающий целью повышения чения фенолов и продукта, сырые основания обраб бензола водным р я фенолов из сых оснований вающий обработкуазделение оргаслоев с выделеегкие ы вают створо 1. С рых лег виде фе бензоло ,ническо особ их пи олято и щел оищ выделен идинов вклю очью,елочног5 э 052,402,508 О 55 0,38 0,43 фенолов, о т м,что, с иента извлеа целевого пиридиновыев присутствиим соли, обла"