Способ выделения бензотиофена и нафталина

ОН,И Е ИЗОБРЕТЕ И И Я Союз Советских Социалистических Республик) 1774360 присоединением заявки 1794064/23 Гасударственный моет Саеета Министрое ССС по делам изооретений и открытий, Бюллетень та опубликова писания 1,07.1974. Зарецкий, В, Г, Подоляк, Н. Ф. Коко В, А. Иващенко, Д. П. Дубровска ов, С. 3, Тайц, В. Б. Когаи И. В, Усышкина 71) Заявител ститут органическои химии инского ОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОТИОФЕНА И НАФТАЛИ Изобретение относится к области получения бензотиофена и нафталина, а именно к способу выделения бензотиофена и нафталина из технических смесей, выделяемых из нафталиновых фракций коксохимического производства. Указанные соединения находят применение в качестве сырья для синтеза красителей, физиологически активных веществ, полимеров ит.д,Известен способ выделения бензотиофена из технического нафталина, содержащего 3 - 5% бензотиофена, методом кристаллизации из ксилола с выходом до 60%. Но этим способом невозможно получение нафталина, освобожденного от бензотиофена. Применение этого способа сопровождается значительными потерями целевого продукта, Способ требует применения большого количества операций, что усложняет процесс.С целью повьшения выхода целевых продуктов и упрощения процесса описывают новый способ выделения бензотиофена и нафталина из технических смесей, заключающийся в том, что техническую смесь подвергают многоступенчатой противоточной экстракции системой из полярного и неполярного растворителей. В качестве полярного растворителя применяют алифатические гликоли, их простые эфиры, эфиры или амиды карбоновых кислот, алифатические амины или оксиамины,пирролидон или сульфолан, диметилсульфоксид или тиодигликоль или смеси этих веществ друг с другом или с водой, и в качестве не- полярного растворителя применяют парафи новые углеводороды фракции С, - Со и процесс ведут при 20 - 90 С.Коэффициенты относительного распределения компонентов системы бензотиофен - нафталин в присутствии системы из полярного и О неполярцого растворителя, взятых в соотношении 1: 1 составляют при 20 С р=1,5 - 1,9 при однократной экстракцци, Объемное соотношение - нафталиновая фракция: полярный растворитель равно 1: 9 - 10.5 При экстракции с эффективностью четыретеоретические ступени (Т. С,) содержание бензотиофена в нафталине снижается с 4 до 1,5%. В экстракте содержание бензотпофена повышается до 15 - 18%. В рафицате, т. е. в О растворе неполярцого растворителя, содержание нафталина повышается с 85 до 99,1%.Повторная обработка указанным способомэкстракта, содержащего повышенное количество бецзотиофеца, приводит в конце к по лучснцю экстракта, содержащего не менее98% бензотнофена,С целью повышения выхода целевых продуктов способ можно осуществлять в две стадии. На первой стадии используют только ЗО полярный растворитель, содержащий до 5%воды. При этом соотношение по объему нафталиновая фракция; растворитель равно 1; 3. Процесс осуществляют при 80 С. При этой температуре для системы нафталин - бензотиофен Р равно 1,45 - 1,5 при однократной экстракции, а для системы метилнафталин - бензотиофен 2 - 2,5. Объемное соотношение экстракт: рафинат составляет 6: 1. Рафинат в этих условиях обогащается нафталином и метилнафталином, а экстракт - бензотиофеном. Для окончательного разделения смеси, содержащей бензотиофен и нафталин, последгпою подвергают далее противоточной экстракции системой из двух растворителей при комнатной температуре. Целевые продукты из растворов выделяют далее известными методами. Общие потери продуктов не превышают 3 - 5% от исходного количества.П р и м е р 1, На противоточном роторном экстракторе эффективностью 10 теоретических ступеней (Т.С.) подвергают экстракции нафталиновую фракцию коксохимического производства состава: нафталин 85 вес,%, бензотиофен 3,5 вес.%, остальное - 1- и 2-метил - нафталины (по данным ГЖХ), Эту фракцию в виде 10%-ного раствора в октане подают в нижнюю часть колонки, в верхнюю часть подают диэтиленгликоль. Соотношение октанадиэтиленгликоль равно 1: 1 (по объему). Процесс противоточной экстракции осуществляют в непрерывном режиме при 20 С и при атмосферном давлении, С верха колонны отбирают рафинат, содержащий нафталин и метилнафталины в растворе октана. Выделенный известным способом из октана нафталин имеет следующий состав, вес. %; нафталин 99,1, бензотиофен 0,8, метилнафталины 0,1, и имеет температуру кристаллизации 79,6 - 79,8 С, что соответствует ГОСТУ 16106- 70 на коксохимический нафталин. Из экстракта, который отбирают из нижней части колонки, извлекают известным методом смесь, содержащую бензотиофен (20 вес.%) и нафталин, Этот концентрат при дальнейшей обработке этим же методом доводят до получения чистого бензотиофена, что из примера 2, Потери продуктов не превышают 3%.Пример 2, На том же роторном экстракторе разделяют противоточной экстракцией фракцию оттеков прессования коксохимического нафталина состава: бензотиофен 7 вес.%, нафталин 30 вес.%, остальное - метилнафталины (по данным ГЖХ-анализа). Исходную смесь подают также в виде 10%-ного раствора в октане. В верхнюю часть колонки подают диэтиленгликоль, в нижнюю - исходный раствор при соотношении 1: 1. С верха экстр актора отбирают р афин ат, обогащенный нафталином и метилнафталинами, а из нижней части - экстракт, обогащенный бензотиофеном, Выделенная из рафината нафталиновая фракция имеет следующий состав, вес.%: нафталин 95,4, бензотиофен 4, метилнафталины 0,6, Из экстракта выделяют смесь бензотиофена (60 вес.%) и нафталина, Этот кон 55 60 65 Предмет изобретения1. Способ выделения бензотиофена и нафталина из технических смесей, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов и упрощения процесса, техническую смесь подвергают многоступенчатой противоточной экстракции системой из полярного и неполярного растворителей с последующим выделением целевого продукта.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полярного растворителя применяют алифатические гликоли, их простые центрат бензотиофена подвергают последующей экстракции. В результате получают чистый бензотиофен состава: бензотиофен 98%,нафталин 2% (по данным ГЖХ). Общие по 5 терн продуктов не выше 3%,П р и м е р 3, На противоточной насадочнойколонне эффективностью 20 Т.С., снабженнойгреющей рубашкой, подвергают экстракциинафталиновую фракцию коксохимического про 10 изводства, которая имеет следующий состав,вес.%; нафталин 85, бензотиофен 3,5, 1- и 2 метилнафталины 11,5 (по данным ГЖХ), Этуфракцию, нагретую до 80 С, подают в нижнюю часть колонны, а в верхнюю часть по 15 дают 5%-ный водный раствор диэтиленгликоля. Соотношение исходная смесь: растворитель составляет 1: 3 по объему. Процесс противоточной экстракции осуществляют при80 С и атмосферном давлении. С верха колон 20 пы отбирают рафинат, обогащенный метилнафталинами. Последние извлекаются из рафината известным методом. Из экстракта выделяют смесь нафталина и бензотиофена (содержание последнего 5 вес.%). Эту фракцию25 подвергают дальнейшей экстракции по примеру 1. В результате получают бензотиофен98% -ной чистоты и очищенный нафталин, соответствующий ГОСТУ 16106-О. Потери продуктов не превышают 3% от исходного колиЗО чества,П р и мер 4. Аналогично примеру 3 подвергают экстракции фракцию оттеков прессования коксохимического нафталина, котораяимеет следующий состав: 6 ензотиофен35 7 вес.%, нафталин 30 вес.%, остальное - метилнафталины (по данным ГЖХ). Эту фракцию, нагретую до 80 С, подают в нижнюючасть насадочной колонны, а сверху в колонну вводят 5%-ный водный раствор диэтилеи 40 гликоля. Соотношение исходная смесь: растворитель равно 1: 3 (по объему), С верхаколонны отбирают рафинат, содержащий преимущественно метилнафталины. Последниевыделяют из рафината известным методом,45 Из экстракта известным способом извлекаютсмесь нафталина и бензотиофена (содержание последнего 10 вес.% ), которую затем подвергают дальнейшей экстракции по примеру 1,В конечном счете выделяют чистый бензотио 50 фен (98 вес.%) и очищенный нафталин, соответствующий ГОСТУ. Потери продуктов непревышают 3 - 5% от исходного количества.415262 Составите д ь А. Платош кин Техред Т. УсковаКорректор Л. Царькова Редактор Л, Новожилова Заказ 1358/9 Изд.1262 Тираж 506 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьтпй Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4 5Типография, пр. Сапунова, 2 эфиры, эфиры пли амиды карбоновых кислот, алифагические амины или оксиамины, пирролидон или сульфолан, диметилсульфоксид или тиодигликоль или смеси этих веществ друг с другом и,и с водой, и в канесгвс неполярного растгорится;:рименя 1 от парафиновые углеводороды фракции Св - С 1 о и процесс ведут при 20 - 90 С,