Способ разделения каменноугольного пека и смолы

(51.)4 С 10 С 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗГ",- ЗОБРЕТЕНИЯ, ": ЕТЕЛЬСТВУ САНИ ВТОРСКОМУ СВИД(54) СПОСОБ НОГО ПЕКА И (57) Изобрет лению пека и щих высококо ческие углев ЗДЕЛЕНИЯ КАМЕОЛЫ разде- одержа- роматиние относится смолы-смесей, нденсированные оды на компоненты,(21) 4001602/23 (22) 03.01.86 (46) 30.03.88.Б (71) Восточный тельский углехи (72) О.Ф.Сидоро и Л.А.Степанова (53) 665.677 (О (56) Патент США кл. 208-23, 198Привалов В.Е Каменноугольный гия, 1981, с.20 и может быть использовано в коксохимической, нефтехимической, сланцеперерабатывающей и электродной промьппленности. Цель - повышение эффективности разделения. Последнее ведут изподсушенных реагентов исходной М,фракции и комплексообразователя, выбранного иэ группы, содержащей пиромеллитовый диангидрид, дихлорпиромеллитовый диангидрид, 3-нитрофталевуюкислоту, хлоранил, Фталевый ангидрид.Смешение проводят в твердой фазе,причем концентрация 06, -Фракции вкомплексе составляет 15-501, Затемдобавляют хинолин (в осадке получаюто,-фракцию), М -Фракцию осаждают иэфильтрата ацетоном или изооктаном.Способ обеспечивает вьщеление ранеене выделяемых Ы, - и ь., -Фракций с выходом 14,6-89,8 и 10,3-61,3 Х. 2 табл.Изобретение относится к лабораторному разделению пека и смесей, содер жащих высококонденсированные ароматические углеводороды на компоненты,и может быть использовано в коксохимической, нефтехимической, сланцеперерабатывающей и электродной промышленностях.Цель изобретения - повышение эффективности разделения с, -фракциина компоненты.Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие данный способ,П р и м е р 1. Предварительно просушенную М, -фракцию высокотемпературного пека (табл.1,.образец 1) и пиромеллитовый диангидрид (ПМДА) в соотношении 1:3 смешивают в вибромельнице в течение 10 мин. Навеску смеси 200,5004 г загружают в коническую колбус 50 мл свежеперегнанного хинолина иперемешивают магнитной мешалкой втечение 10 мин, Затем колбу подсоединяют к обратному холодильнику, номещавт в глицериновую баню, нагретуюодо 150 С, и выдерживают при этой температуре в течение 30 минПо оконча.нИи вьдержки содержимое колбы фильтруют на обогреваемой воронке, Фильтрат собирают отдельно, а осадок нафильтре промывают 100 мл толуола и50 мл ацетона, высушивают до постоянного веса и взвешивают. Вес осадкана фильтре (0,0535 г), отнесенный квесу исходной М, -фракции, пропорционально содержанию ее в навеске,сос- "тавляет содержание компоненты (42,87).Для вьделения с, -компоненты хинолиновый фильтрат раэбавляют 250 мл ацетона и отстаивают при комнатной температуре. Выпавший из раствора осадокфильтруют, промывают 50 мл ацетона.Просушенный до постоянного веса осадок (0,0694 г) представляет с, - 45компоненту (табл.2).Данные по разделению М. -фракций,вьделенных иэ различного исходногосырья (табл.1), приведены в табл.2.Методика проведения экспериментааналогична примеру 1. В качествекомплексообразователей, кроме ДИДА,использованы дихлорпиромеллитовыйдиангидрид (ДХИДА), 3-нитрофталеваякислота (З-НФК), хлоранил (ХА), фталевый ангидрид (ФА),1 ассмотрение данных табл,2 показывает, что все М; -фракции неоднородны по составу. Содержание первичной компоненты М, -фракций, выделенныхиз высокотемпературных пеков, существенно ниже, чем у М -фракций, вьделенных из среднетемпературных пеков,что хорошо согласуется с известнымисоставами веществ, не растворимых вхинолине.В экспериментах проводят смешениекомпонентов различными способами: ввибромельнице, фарфоровой и агатовойступках, варьируя продолжительностьоперации в пределах 5-б 0 мин. Выяснено, что ни способ, ни продолжительность смешения существенно влиянияна результат не оказывают.Соотношение исходной м; -фракциии комплексообразователя влияет нарезультаты, если разделению подвергается фракция высокотемпературного пека, где велико содержание вторичнойЫ,-фракции. При разделении м, -фракции смол это соотношение малосущественно. При разделении м, -фракции установлено, что концентрация исходнойм,-фракции в смеси должна составлять15-503. При содержании Ы, -фракции всмеси с комплексообразователем ниже157 ухудшается воспроизводимость результатов разделения эа счет сильногоразбавления. При содержании К, -фрак-.ции выше 503 выход вторичной с,-фракции ( М,) получается заниженным из-занедостатка комплексообразователя(табл2),В качестве комплексообразователяиспользованы органические Т -акцепторы электронов, содержащие карбонильнув или карбоксильнув группы(хлоранил, пиромеллитовый диангидрид,3-нитрофталевая кислота, дихлорпиромеллитовый диангидрид, фталевый ангидрид). При использовании в качестве комплексообразователя соединенийуказанного типа увеличивается посравнению с другими комплексообразователями селективность разделенияЫ, -фракции на групповые составлявщие,что обусловлено образованием болеепрочных комплексов с Т -донорнымикомпонентами. При использовании комплексообразователей другого типанапр ер 1 Бг.С 14 э БПВГ 29 тетранитрометана, резко уменьшается селективность разделения исходной фракции.Смешение высококонденсируемойфракции и комплексообразователя проводили как в жидкой, так и в твердойфазе, В твердой фазе были получены384597 более устойчивые комплексы с высоким вкладом структуры с переносом заряда, что позволило более полно разделить М -фракцию на компоненты. По этой причине смешение исходной высо 1коконденсированной Фракции и комП- лексообразователя следует проводИть в твердой Фазе, предварительно тщательно просушив реагенты. 1 ОДля отделения первичной компоненты от образовавшегося комплекса и избытка комплексообраэователя реакционную смесь обрабатывают растворителями. Были опробованы растворители с различной полярностью: Б,И -диметилацетамид (дипольный момент 3,81), диметилсульфоксид (3,96), хинолин (2,29), И,Л -диметилформамид (3,86), тетрагидрофуран (1,63),. хлороформ (1,87) Лучшую растворяющую способность показывает хинолин, поэтому для обработки смеси реагентов использован хинолин. Способ разделения каменноугольногопека и смолы, включающий последовательную обработку их органическимирастворителями с выделениемМ-, М - и М-фракций, о т л и -ч а ю щ .и й с я тем, что, с цельюповышения эфФективности разделения, 20 Ы,;Фракцию обрабатывают комплексообраэователем, выбранным иэ группы,содержащей пиромеллитовый диангидрид,дихлорпиромеллитовый диангидрид, 3 нитрофталевая кислота, хлоранил,фта левый ангидрид, с получением комплекса, содержащего 15 - 50 мас,7. о, -фракции, комплекс обрабатывают хинолином с получением раствора и осадка, осадок отделяют от раствора сполучением М, -Фракции и раствор обрабатывают ацетоном или изооктаномс получением осадка - Ы, фракции.Таблица 1 Характеристика исходных продуктов зе 0 3,8 268 43,1 3 58 05 пературный 142. 36,32 17 7,2 43,0 ратурныи 7 38,63 48,.1 43, 6 6,.3 42,2 10,8 14,9 50,18,7 47,186 31,0 70 53,7 0,23 21)2 52,0,28 7,4 28,2,6 1 0,6 3 реднетемпературный екаменноугольная смола 0,09 8 Для выделения из раствора вторичной компоненты ( М, ) использованы растворители, позволяющие разрушить комплекс ( Ы,-комплексообразователь) и высадить М из раствора хинолина, Такими растворителями являются изооктан и ацетон. Высокотемпературный 11пек Таким образом, предлагаемый способ разделения пеков и смол позволяет. определить и выделить иэ высоко- конденсированных фракций ранее не выделяемые компоненты, что необходимо для изучения состава и технологических свойств каменноугольных смол,пеков и продуктов их карбонизации. Формула изобретения384597 Т а б л и ц а 2 Обра- Условзец ак вате 25,0 цетон 42,15 30 502 53,0 зооктан 72,5,0 Ацето 9,9 0,0 4 0 10 6 4 5,0 0 ДА 25,2 ФК 25,1 6 4 0 е 0 0 77,8,4 25 140 5 4 77,9 21 14 Ф 25 00 3 О 8,4 41,50 3 П 8,7 30 5 0,9 60,9,1 150 30 Составитель Г.Гуляева Техред А.Кравчук Корректор М,Максимишинец Редактор М.Недолуженко Тираж 464 По НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/,Проектн.ая, 4 оизводственно-полиграФическое предприятие, г.Ужгор омп екс бра 5,2 0,0 0 0 76,2 23, 76,3 232 25,4 ,511,5 76,3 2311 74,4 25,