Способ выделения бензотиофена

О П И С А Н-И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслубпик, Кл,е07 О 333/01 й 9/12 аявл нием заявкис присо Государственный комите Совета Министров ССС оа делам изобретений и открытий(45) Дата опубликовани сания 14.04 2) Авторы изобретени М. И. Зарецкий, С. 3. Тайц, Н. ф. Кононов, В. Б. Голуб, А, А. Мирошниченко, В. Г. Подоляк, И. В. Усышкина и Д, П. Дубровская 71) Заявитель Институт органической химии им. Н. Д. Зелинск 4) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОТИОф Изобретение новой фракции нефтяных фракц Бензотиофен все большее значотносится к переработке нафтали. ксксохнмического производства и ий, содержащих бензотиофен.в последнее время приобретает ение в качестве сырья для синтеза дном хозяйстве продуктов. Так на ена синтезированы некоторые стирастений, присадки к полимерам полезных в нарооснове бензотиофмуляторы роста Переработку фракций коксохимического наф О талипа для вьщеления чистого бензотиофена метоом обычной ректификации практически осушествить очень сложно, так как температуры кипения бензотиофена и нафталина различаются всего на 3 С при атмосферном давлении. 15Известно несколько способов выделения бензотиофена из технических смесей с нафталином с использованием физико - химических методов разделения: перекристаллизацией из растворителей, жидкостной экстракцией, азеотропной ректифика цией. Однако при перекристаллизации выход продукта невысок ( 60%) и достаточно сложна технология процесса, Метод комплексообразования с солями ртути технологически еще более сложен, особенно на стадии извлечения бензотиофена из 25 комплекса, связан со значительными затратами реактивов, а выход продукта невысок (ъ 66%), кроме того образуются токсичные отходы. Метод жидкостной экстракции основан на применении двух взаимно несмешивающихся растворителей. Этот метод позволяет сравнительно легко получать очищенный нафталин из нафталиновой фракции коксохимического производства наряду с концентратами бензотиофена. При осуществлении этого метода все же трудно извлекать продукты из растворителя.Известный метод азеотропной ректификации основан на использовании в качестве азеотропообразователя этиленгликоля (температура кипения азеотропа этиленгликоля с нафталином равна 183,6 С/760 мм рт.ст., содержание этиленгликоля в азеотропной смеси 46%). Процесс проводят при атмосферном давлении или под вакуумом (остаточное давление не ниже 75 мм рт.ст.) с использованием ректификационной колонны эффективностью до 40 т.т. при флегмовом числе В = 20 ( под вакуумом соответственно 20 т.т. и В = 6), В качестве исходной смеси применяют нефтяную фракцию, содержащую 79,6% нафталина, 17,2% бензотиофена и 3,6% алкилнафталинов, Соотношение этиленгликоль: исход529169 ля, так как взаимная растворимость этих соединенийпри повышенной температуре довольно велика. КромеЯтого, процесс азеотропной ректификации с этилен.гликолем очень энергоемок, вследствие чего необходимо испарять значительное количество этогосоединения.Цель изобретения - разработка такого способа Ивыделения бензотиофена из технических смесейкоторый позволил бы получить чистый продукт свысоким выходом и был бытехнологически прост.Поставленная цель достигается путем применения экстрактивной ректификации с использованием Жв качестве селективного растворителя лактамов,например пирролидона, или органических сульфонов, например сульфолана, а также производныхамидов фосфорной кислоты, например гексаметилфосфортриамида гексаметапола), или смеси этих фвеществ, В присутствии этих растворителей относительная летучесть ( ) в системе нафталин -бензотиофен весьма существенно возрастает и приконцентрации растворителя 90 мол.% и 85 - 90 Сосоставляет 1,6 э в отсутствие растворителя ффй 1,12,Предлагаемый способ выделения бензотиофеназаключается в том, что техническую смесь бензотиофена с нафталином подвергают экстрактивнойректификации под вакуумом с использованием в фкачестве селективного растворителя лактамов, например пирролидона - 2, или органических сульфонов, например сульфолана, а также гексаметаполаВ результате этого процесса получают смесь бензотиофена с растворителем, из которой затем мето. фдом обычной ректификации на колонке эффективностью 5 - 10 т.т. лод вакуумом или при атмосферном давлении (или другим известным методом,например перегонкой с водяным паром) выделяютбензотиофен чистотой 98 - 99%, причем степень из. фвлечения бензотиофена от теоретически возможнойсоставляет не менее 90%.П р и м е р 1. На насадочной колонке диаметром 20 мл и эффективностью 20 т.т. (определенопри полном орошении) подвергают экстрактивнойректификации под вакуумом фракцию оттековпрессования коксохимического нафталина следующего состава, %: бензотиофен 7, нафталин 30, метилнафталины - остальное (по данным ГЖХ), Ис.ходную смесь непрерывно вводят в среднюю частьколонки в количестве 20 мл/час, Сверху в колонкуподают селективный растворитель (гексаметапол)ЦНИИПИ Заказ 5328/75 Тираж 575 ПодписноеФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Формула изобретения ная смесь 5:1 - 10:1. Азеотропную смесь этиленгликоля с нафталином отбирают в интервале 182 - 184 С, а азеотропную смесь с бензотиофеном - при 185 - 195 С. Степень извлечения бензотиофена от теоретически возможной составляет 84%, а чистота 90%. Для этого метода характерны трудность получения продукта высокой степени чистоты, а также сложность отделения бензотиофена от этиленглико. 4в количестве 250 ви/час. Остаточное давление вкубе составляет 50 мм рт.ст., и в верхней частиколонки - около 10 мм рт.ст. Температура верхнейчасти колонки 85 - 87 С, а куба около 150 С,Флегмовое число в процессе разделения не превышает 6. В качестве дистиллята в количестве 10 мл/часнепрерывно отбирают очищенный нафталин, содержащий менее 0,5% бензотиофена. Из куба колонкинепрерывно отбирают смесь гексаметапола, бензотиофена, нафталина и метилнафталинов в количестве 260мл/час. Из этой смеси обычной ректификацией наколонке эффективностью 10 т,т. выделяют концентрат бензотиофена следующего состава,%: бензотио.фен 32; нафталин 68 (по данным ГЖХ),Полученный концентрат подвергают последующей экстрактивной ректификации с тем же селективным растворителем, В результате получают чистый бензотиофен состава, %: бензотиофен 98,5, нафталин 1,5 (по данным ГЖХ), При этом потери бензотиофена не превышают 2,0%.Н р и м е р 2. На той же колонке с использованием в качестве селективного растворителя сульфолана подвергают экстрактивной ректификации исходную смесь (концентрат бензотиофена) следующего состава,%: бензотиофен 32, .нафталин 68 (по данным ГЖХ), Подача исходных веществ и растворителя, а также вакуум такие же, как в примере 1. Температура верхней части колонны около 90 С, а куба 180 С. Флегмовое число равно 5. В качествеодистиллята получают нафталин чистотой96%, из которого затем при обработке известным методом выделяют очищенный нафталин, Из куба отбираю смесь сульфолана с бензотиофеном. Последний отделяют от растворителя методом обычной ректификации под вакуумом на колонке эффективностью 5 т.т,Чистота полученного продукта не менее 98 (по данным ГЖХ). Потери бензотиофена не превы шают 2,0%. Способ выделения бензотиофена из технических смесей с нафталином путем ректификации под вакуумом в присутствии селективного растворителя, о тл и чающий сятем,что,сцелью повышения выхода и чистоты продукта, а также упрощения технологии процесса, смесь бензотиофена с нафталином подвергают экстрактивной ректификации с использованием в качестве селектив. ного растворителя лактамов, например пирролидона - 2, или органических сульфонов, например сульфолана, или производных амидов фосфорной кислоты, например гексаметапола, или смеси этих веществ.