Способ выделения пирена

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциаяистическнкРеспубпик оц 960153(И 1 М. Кп.з С 07 С 15/38 С 07 С 7/152 с присоерииением заявки Йо(23) Приоритет ГосударствениыИ комитет СССР ио делам изобретениИ и открытиИДата опубликования описания 23.0982) Заявит точный научно-исследовательский углеинститут 54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ. ПИРЕ п б выделения пирена нием с пиромелли= м, Искусственную 75 пирена сплав. овым диангидридом, ссу охлаждают, изтывают метилэтилнерастворивший-, тоне, отфильтроИзобретение относится к разделению многоядерных ароматических соединений.Пирен является исходным продуктом для получения 1,4,5 н 8-нафталинтетракарбоновой кислоты и пиренхинонов, которые используются для синтеза кубовых и дисперсных красителей, а также термостабильных полимеров специального назначения..Пирен содержится в основном в высококипящих Фракциях каменноугольной смолы вместе с такими углеводо" родами как флуорантен, хризен, браэан. Пиреновые фракции получают ректификацией пековых дистиллатов или отгонов пековой смолы. Для выделения пирена из технических смесей используют его способность образовыватькомплексы с акцепторами электронной плотности.Известен спосокомплексообразоватовым диангидридосмесь, содержащуюляют с пиромеллитобразовавшуюся мамельчают и обрабакетоном. Комплексся в метилэтилке вывают и разлагают водой при на гревании, Получен 95-й пирен свыходом до 75. Аналогично из80-й пиреновойФракции получен90-й пирен Ц .Известный способ выделения пирена имеет ряд недостатковПроцесскомплексообразования в расплаве про"водится при высоких температурах,что способствует осмолению комплек-.са и окрашиванию получаемого целевого продуктаПри комплексообразовании в раславеобразуется монолит комплекса,который необходимо раздробить, чтотребует введения дополнительной стадии в технологический цикл и усложняет схему производства.При повышенных температурах имеет местоосмоление комплексообразова.тели - пиромеллитового диаигидрида,в результате чего он теряется и регенерировать. реагент более чем иа 50не представляется возможным.Известен способ выделения пиренакомплексообразованием с треххлористой сурьмой ВЬЮ . Согласно этому,способу 80-ю пиреновую фракцию иЗЬСЮЗ растворяют в хлороформе. ПолуО ченные растворы нагревают и смешивают при молъном отношении ЗЬМ:пи-рея 2:1, затем охлаждают. Образовавшийся твердый комплекс пирена с ЯЬСВз отфильтровывают, промывают растворителем и сушат. Комплекс разлагают насыщенным водным раствором Васви прк нагреванкк. Получен пирен 97,4-й степени чистоты с выходом 70 Г 2).Недостаток способа выделения пирена с помощью ЯЬСО заключается в высоком расходе реагента (на 1 моль выделяемого пирена расходуется 2 моля ЯЬСЯ ), в легкости гидролиза ЯЬС 8, что усложняет технологическую схему процесса. Кроме этого, треххлористая сурьма является токсичным реагеьтомНаиболее близким к предлагаемомуявляется способ выделения.пиренакомплексообраэованием с 3,5-динитробенэойной кислотой в жидкой илив твердой фазах. В качестве средыдля комплексообраэования в жидкойфазе используют бенэол, толуол,ксилолы и др,Для обработки комйлекса в твердофазном процессе такжеиспользуют бенэол и метилбенэолы. При жидкофазном процессе пирено.вую фракцию смешивают в растворителе с 3,5-динитробенэойной кислотой З 0при нагревании, раствор охлаждают,твердый комплекс отфильтровывают,промывают растворителем, воднымраствором аммиака, водой, послечего. кипятят в воде. Аммиачная соль 33переходит в водную Фазу, а пирен,оставшийся в твердой фазе, отделяют от растворителя, Иэ фильтратаотгоняют растворитель и возвраща"ют в цикл. Остаток,(смесь углеводородов и их комплексов) обрабатываютводным раствором аммиака к кипятятв водеПри комплексообразовании в твердой фазе пиреновую Фракцию смешивают 45в порошок с 3,5-динитробензойной кис-"лотой. Порошкообразную смесь нагревают до 100-120 ОС и выдерживают приэтой температуре до образования комалекса, затем охлаждают до 20 С иобрабатывают растворителем. Нерастворившийся твердый комплекс отфильтровывают и промывают раствори"телем. Разложение комплексапроводят по методике, описанной выше.получают 95,8-97,5-й пирен с выходом до 71,9 от количества во фракции.3,5-Динитробензойную кислоту ре"генерируют иэ водных растворов аммиачной соли 3,5-динитробенэойной кис- а 0лоты путем обработки соляной кислотой. Эта кислота плохо растворима в воде и практически нацело вы- :падает в осадок, который отфильтровывают и сушат. Степень регенерации 65 3,5-динитробенэойной кислоты - 98- 99 3.Недостаток известного способа заключается в сложности регенера-. ции 3,5-динитробензойной кислоты, свяэанйой с использованием больших объемов соляной кислоты, что усложняет технологическую схему процесса и способствует коррозии аппаратуры.Целью изобретения является упрощение технологии процесса получения 1. пирена.Поставленная цель достигается тем что согласно способу, выделение пирена иэ пиренсодержащкх Фракций производят путем обработки последнихкомплексообраэователем - м-нитро- ,бензойной кислотой при нагревании путем смешения суспензий исход.ного сырья и м-нитробензойной кислоты в растворителе - ароматическом углеводороде бензольного ряда с по" следующим отделением осадка комплекса, промывкой его растворителем и разложениемКомплексообраэование в суспензии, по сравнению с комплексообразованием в растворе, позволяет сократить объемы перерабатываемох рас" творов к энергетические затраты на растворение компонентов.Согласно способу смешивают суспензии пиреновой Фракции и м-нктробенэойной кислоты в растворителе прк нагревании. Полученную смесь охлаждают, твердый комплекс пирена с кислотой.отфильтровывают, промыва" ют растворктелем, после чего обрабатывают водой при кипячении. Растворимая в воде кислота, получаемая при разложении комплекса, переходит в водную фазу, а пирея, оставшийся в виде осадка, отделяют от растворителя. Из Фильтрата отгоняют растворитель и возвращают в цикл. Остаток(смесь углеводородов и их комплексов) обрабатывают водой при нагревании как указано выше.м-Нитробензойную кислоту регенеряруют кэ водных растворов при кх охлаждении до 15-20 С. м-Нитробен,зойная кислота плохо растворима в холодной воде и выпадает в осадок, который отфильтровывают, сушат и.возвращают на стадию комплексообразованкя.П р и ме р 1. 100 г 75-го пирена обрабатывают 50 мл бензола прк перемешивании. Полученную массу Фильтруют и промывают чистым растворителем.80 г мытого .бенэолом 85-го пкрена загружают в металлический реактор к обрабатывают 250 мл бенэолапри нагревании до 50 фС.К полученной суспензки добавляет суспензию м-нкт-.960153 формула изобретения Составитель Т.Раевская Техред М.тенер КорректорЮ. Макаренко Редактор Г.ус Заказ 7137/26 Тираж 445 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, %-.35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатеит 1 ф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 робензойной кислоты в бензоле, которая имеет температуру 50 С (56,3 г м-нитробензойной кислоты в 100 мл бенэола, мольное отношение м-нитробензойная кислота/пирен = 1:1),.Смесь перемешивают 30 мин при 50 С, охлаждают до 15 С и выдерживают при этой температуре в течение 20 мин. Образовавшийся осадок комплекса отфильтровывают от жидкой Фазы, добавляют 3000 мл воды и кипятят, Комплекс 10 м-витробензойная кислота - пирен разлагается, м-нитробензойная кислота переходит в водный раствора пирен, нерастворимый в воде, отФильтровы ают от растворителя при . 15 85 С, промывают горячей водой иосушат при 100 С.Получено 45,7 г 98,5-го пирена с выходом 60 от содержания в исходной пкреновой фракции. Из бенэоль ного фильтрата отгоняют растворитель, к остатку добавляют 1500 мл воды и кипятят. Иэ водных растворов охлаждением до 15 фС выделяют 54,5 г м-нвтробензойной кислотыСтепень 25 регенерации м-нитробенэойной кислоты - 97 . П р и м е р 2. 100 г 75-го пирева обрабатывают 300 мл толуола Зо при перемешивании и нагревании до 80 фС. К полученной суспензии добавляют суспенэию м-нитробевзойной кислоты в толуоле (62 г м-витро бензойной кислоты в 115 мл толуола, мольное отношение пирея/м-нктробенэойная кислота = 1/1). Смесь перемешивают при 80 ОС в течение . 30 мин, охлаждают до 15-20 ф С и выдерживают при этой температуре в течение 20 мин. Образовавшийся оса 40 док комплекса отфильтровывают от жидкой фазы, добавляют 3000 мл воды и разлагают при кипячении. Получено 46,5 г 95-го пирена с выходом в исходной фракции, Из водного фильтрата регенерировано 58,5 г м-нитро" бензойной кислоты.М-нитробенэойная кислота растворима в воде, ее комплексы с пиреном разлагаются водой, а реагент регенерируется иэ водных растворов беэ использования соляной кислоты. Это позволяет устранить стадию обработки реагента соляной кислотой коррозию аппаратуры, упростить технологическую схему, сократить потери реагента и снизить себестоимость получаемого пирена. Способ выделения пирена иэ пиренсодержащих Фракций путем обработкипоследних комплексообразователемпроиэводным бенэойной кислоты принагревании в среде растворителя -ароматического углеводорода бензольного ряда с последующим отделением осадка ко дуплекса, промывкой его растворителем и разложением, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения технологиипроцесса, в качестве производногобенэойной кислоты используют м нитробензойную кислоту и комплексообраэование проводят путем смешениясуспензии исходного сырья и м-нитробенэойной.кйслоты в растворителе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 416336, кл,.С 07 С 7/152, 1972.2. Авторское свидетельство СССР.Р 480688, кл. С 07 С 7/152, 1973,3. Авторское свидетельство СССРР 615052, кл. С 07 С 7/152, 1978