Способ выделения кислородсодержащих соединений из сланцевых смол

145554. Класс 12 ц, 14 а 1 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУПодписная группа Л 3 52 И. Р. Клесмент СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДОСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ СЛАНЦЕВОЙ СМОЛЫЗаявлено 3 июля 1961 г. за Кв 736831/23-5 в Комитет ио делам изобретений и открытий ири Совете Министров СССРОлубликовано в Бюллетене изобретений Ъо 6 за 1962 г. В процессе полукоксования прибалтийских горючих сланцев получают смолу, весьма богатую кислородосодержащими соединениями.Фракции этих смол, кипящие в пределах от 200 до 300, содержат 15 - 20/о фенолов, 0,7 - 1,:1,4 карбоновых кислот, 30 - 35% нейтральных кислородных соединений и 40 - 45% углеводородов.Известные способы выделения фенолов из этих и пм подобным смол, как, например, применяемый в промышленности метод щелочной экстракции, метод экстракции фенолов из сланцевой смолы при помощи метилового спирта и другие методы селективного разделения средних фракций смол полукоксования прибалтийских горючих сланцев, обладают рядом существенных недостатков. А именно: фенолы, выделяемые указанными методами, содержат много нейтральных масел; фенолы получаются обводненными, и для отгонки воды из таких фенолов расходуются большие количества тепла; экстрактные и рафинатные фазы обладают близкими удельными весами, что затрудняет работу экстракционных установок; на одном экстракционном аппарате возможно разделение исходного материала только на две фракции, и промышленные экстр акционные колонны малоэффективны. Поэтому большинство известных способов выделения кислородосодержащих соединений из сланцевой смолы не нашло промышленного применения.Предложен новый, свободный от вышеуказанных недостатков способ выделения фенолов и других кислородосодержащих соединений из сланцевых смол путем экстракции в колонне заключается в том, чго в колонну, заполненную силикагелем, сначала подают безводный метанол, а затем какой-либо малополярный или неполярный раствори- тель, например парафинистый бензин; при этом, с целью выделения карбоновых кислот, смолу предварительно пропускают через колонну, заполненную безводной окисью алюминия, пропитанной метанолом.В основе описываемого способа лежит одновременное использование процессов экстракции и абсорбции. В качестве оборудования применяют колонны, заполненные адсорбентом силикагелем.Для разделения применяют два растворителя: один из них, в данном случае, безводный или 90 - 95% метанола, сильно адсорбируемыйна неподвижном силикагеле; вторым растворителем служит малоадсорбируемый силикагелем - парафинистый бензин, кипящий в пределах от 70 до 120, которым промывается разделяемое масло. В ходеэкстракции разделяемая масляная фракция распределяется междуэтими двумя растворителями.П р им е р. Ход и условия процесса разделения масляной фракции,Разделяемая масляная фракция должна выкипеть в пределах 70 -100 между началом и концом кипения (например, в интервале 200 -270 или 270 - 360), так как в случае более ширококипящих фракцийразделение ухудшается.Процесс разделения протекает в форме последовательно повторяемых циклов при следующих примерных показателях технологическогопроцесса.1. Весовые соотноднения компонентов в одном цикле:масло, метанол, бензин=-1; 3, 5: 1,5;масло: силикагель = 1: 5,5.2. Отношение диаметра к высоте колонны =1: 10.3. Скорость движения масла в колонне = 3 - 5 лдл/слд 2 в 1 лшн.4. Размер зерен силикагеля - от 0,06 до 0,30 мм.В начале цикла экстракции на силикагеле, которым заряжена колонна, адсорбирован метанол, которым в конце цикла вымывают адсорбированные фенолы.Разделяемую масляную фракцию подают в верхнюю часть колонны, где при движении сверху вниз кислородные соединения растворяются в метаноле, адсорбированном на силикагеле, а углеводороды заполнядот свободное пространство между зернами силикагеля.После масла в колонну подают второй растворитель (в данномслучае парафинистый бензин), который вымывает из метанола ней,тральные кислородные соединения, Второй растворитель движется поколонне быстро, масляная фракция медленнее, а метанол остается неподвижным и по отношению к маслу происходит противоточная экстракция. Компоненты масла выходят из колонны в порядке их коэффициентов распределения между двумя растворителями: вначале угле,водороды, а потом нейтральные кислородные соединения, Фенольд вымывают из колонны метанолом вначале одноатомные, а потом двухатомные,Этим заканчивается цикл экстракции, и колонна опять готова дляпроведения следующего цикла экстракции. В присутствии метанола силикагель не адсорбирует компонентов масла, и их можно полностьювымывать из колонны.Для удаления растворителей от выделенных компонентов масляной фракции применяют отдельные колонны, которые могут работатьнепрерывно, если установка состоит из 4 - 5 экстракционно-адсорбционных колонн с насадкой из силикагеля.Описанное разделение является высокоэффективным, так как даже короткая силикагелевая насадка обеспечивает несколько соттеоретическчх контактов.Карбоновые кислоты обладают таким же коэффициентом распределения, как и одноатомные фенолы. Для их выделения рекомендуетсямасляную фракцию предварительно до подачи ее на силикагелевую145554колонну пропустить через вспомогательную колонку, заполненную безводной окисью алюминия и пропитанную метанолом. Благодаря некоторым щелочным свойствам насадки из окиси алюминия она задерживает преимущественно карбоновые кислоты. После насыщения кислотами окись алюминия регенерируют метанолом.По сравнению с известными методами описанный способ разделения масляной фракции сланцевой смолы дает возможность селективного разделения сланцевых продуктов на группы соединений (одно- и двухатомные фенолы, карбоновые кислоты нейтральные кислородные соединения и др.).При применении безводного метанола расход тепла на его регенерацию небольшой, и фенолы получаются безводными. В качестве второго растворителя может быть использован любой неполярный или малополярный растворитель, независимо от его удельного веса.Предмет изобретения1, Способ выделения кислородосодержащих соединений из сланцевых смол путем экстракции метанолом в колонне, о тл и ч а ю гц и й с я тем, что, с целью более четкого разделения компонентов, в колонну, заполненную силикагелем, сначала подают безводный метанол, а затем какой-либо малополярный или неполярный растворитель, например парафинистый бензин.2, Способ по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью выделения карбоновых кислот, сланцевую смолу предварительно пропускают через колонну, заполненную безводной окисью алюминия, пропитанной метанолом.Составитель В, М. КролРедактор М. И. Бородина Техред А, А. Кудрявицкая Корректор Г, Е, КудрявцеваПоди. к печ. 29.111.62 г. Формат бум. 70 Х 108/в Объем 0,2 б изд л,Зак. 3250 Тираж 550 Цена 4 коп.ЦБТИ Комитета по делам изооретений и открытий при Совете Мшшстров ГССРМосква, Центр, М. Черкасский пер. д. 2/б.Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.