266652

266652 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Сош Советских Социалистических РеспубликтентаЗависимый Кл. 12 о, 1/06 аявлено 08.Ч 111.1967 ( 1178910/23-4 тП 07 с иоритет 12 Ч 111.1966,53012/66, Япония Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 547.53.2(088.8) публиковано 17.11.1970. Бюллетень11 6.Ч 111,1970 Дата опубликования описан Авторыизобретения ИностранцыТамоцу Уэно и Такаши Нак(Япония) Заявитель Иностранная фирма Джапэн Гэс-Кемикал Компани, ИикПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ м-КСИЛОЛА И (ИЛИ) ДРУГИХ ИЗОМЕРОВ ИЗ СМЕСИ КСИЛОЛОВИзобретение относится к способу выделения м-ксилола и (или) других изомеров изсмеси ксилолов.Известен способ выделения м-ксилола путем обработки исходной смеси растворителем - смесью фтористого водорода и фтористого бора с последующим разложением получившегося при этом комплекса при нагревании.С целью интенсификации процесса предложен способ выделения м-ксилола и (или) других изомеров путем обработки смеси ксилоловрастворителем - смесью фтористого водорода и фтористого бора. Получившийся приэтом комплекс ксилол - фтористый водород -фтористый бор разлагают при температуре40 - 200 С и давлении 1 - 8 атм в присутствииразбавителя - предельного углеводорода или,предельного галогенсодержащего соединения,имеющих температуру кипения;ниже, чем 20ксилолы,Экстракцию осуществляют непрерывно попринципу противотока при температуре в пределах от - 20 до +30 С. Изомеры ксилола,содержащиеся в исходной смеси, экстрагируют в виде раствора комплексного соединенияксилол - фтор истый водород - фтор истыйбор в фтористом водороде. Экстракт удаляют со дна, а рафинат с верха колонны. Затем экстракт подают в аппарат для разложения, где нагревают, в результате чего комплексное соединение разлагается. Изомеры ксилола можно выделить при удалении фтористого водорода и фтористого бора,Известно, что в присутствии фтористого водорода и фтористого бора ксилолы, в частности о-ксилол, и этилбензол образуют бензол, ароматические углеводороды Ст, и т. п. в результате реакции диспропорционирования, однако они образуют также различные изомеры в результате реакции изомеризации.Эта склонность особенно заметна при высоких температурах и давлениях. Поэтому термическое разложение комплексного соединения ксилол - фтористый водород - фтористый бор до образования ксилола, фтористого водорода и фтористого бора осуществляют при атмосферном или пониженном давлении.В качестве среды для разложения предпочтительными являются инертные вещества, имеющие температуру кипения более низкую, чем температура кипения ксилолов, например четыреххлористый углерод и углеводороды от Сз до Ст, Давление при разложении должно быть выше давления в экстракторе ксилола. Максимальное давление при разложении заДавление при разложении, агмТемпература на дпе колонны, ОС .Выход выделенного ксилола, в пересчете наисходный ксилол, % по весу 10 21799,5 99,0 98,2 Состав ксилола, % по весу, приведен ниже. Выделенный Исходный О 0 0О 0 0,010,01 0 00,20 0,20 0,399,0 99,0 98,80,79 0,8 0,80 0 0,09 0,300,4000,896,01,21,3 0,800,9002,192,72,01,5 БензолТолуолЭтилбензоли-Ксилолм-Ксилоло-КсилолОстаток с высокой температурой кипения 0,05 0,07 0 0,498,3 1,0 0,18 П р и м е р 2. Эксперимент по разложению сано ниже, Полученные результаты следуюсмешанного комплексного соединения, содер- щие.жащего м-, о- и п-ксилол, проводят как опи 2 133Давление при разложении, атмТемпература на дне колонны, СВыход выделенного ксилола, в пересчете наисходный ксилол, % по весу 954 99,9 99,3 98,9 97,2 висит от температуры кипения применяемого углеводорода. Когда используют вещество, имеющее относительно высокую температуру кипения (например, Са), предпочтительным является давление, равное 6 атм, При загрузке вещества с низкой температурой кипения (например, С 4) давление может достичь 8 атлг. Предпочтительная продолжительность контакта не более 15 сек.Хотя можно использовать аппарат любого типа, если он обеспечивает быстрое испарение, однако для осуществления изобретения желательна модифицированная ректификационная колонна.Если раствор комплексного соединения в модифицированной ректификационной колонне поступает непосредственно в восходящие пары среды для разложения, которая подается в аппарат для разложения в качестве флегмы, комплексное соединение можно разлагать при температуре 40 - 200 С не более 15 сек. Пары инертных веществ или среды для разложения распределены между парами фтористого водорода и фтористого бора, поступают после разложения вверх по колонне, а ксилолы опускаются вниз ко дну колонны в жидком состоянии. Таким образом ксилолы не контактируют с фтористым водородом и фтористым бором после разложения, Поэтому со дна колонны можно выделить ксилолы, содержащие только 0,01% по весу фтористого водорода и фтористого бора. Потеря и окраска ксилола в результате реакции очень незначительны. Поэтому его подают в процессе очистки толькопосле промывки водой,Верх аппарата для разложения охлаждаютдо температуры в пределах от - 20 до +20 С,и небольшое количество среды для разложения, содержащееся в смеси фтористого водорода и фтористого бора, конденсируют, отделяют и используют в качестве флегмы в аппарате для разложения.Фтористый водород и фтористый бор находятся при давлении более высоком, чем давление в экстракционной колонне, и поэтомумогут быть возвращены в экстракционную колонну самопроизвольно без помощи вспомогательных средств рециркуляции. Фтористый водород и фтористый бор являются коррозионными соединениями, и исключение рециркулирующих средств, которые изготовляются из20 дорогого металла, является важным преимуществом предлагаемого способа. П р и м е р 1. Комплексное соединением-ксилола, полученное при экстракции фтористым водородом и фтористым бором при молярном отношении 10: 1, разлагают в ректификационной колонне при давлении 2 - 10 атм, используя для орошения .колонны только гексан. До давленияравного пример но 6 атм, побочные реакции были незначительны. Полученные результаты приведеныниже.266652 Состав ксилола, % по весу, приведен ниже. Выделенный Исходный 0 0 00 0,05 О;080,01 0 023,0 23,1 23,052,1 52,3 54,024,9 24,4 22,70 0,15 0,22 Состав ксилола, % по весу, следующий,П р и м е р 3. Такое же комплексное соединение м-ксилола, как в примере 1, разлагают при испарении бутоном, которым орошают колонну в качестве среды для разложения. Установлено, что при применении углеводорода с низкой температурой кипения побочные реакции незначительны ниже при давлении до 8 атм. Полученные результаты даны ниже. Выделенный Исходный Исходный Выделенний 0,04 0,01 15 Пример 4. При процессе реакции температура и давление в экстракторе равны - 5 С и 3,5 атл. Для разложения применяют модифицированную ректификационную колонну, а для орошения колонны - гексан в качестве 20 среды для разложения, Процесс ведут,при 130 99,5 99,9 Таблица 1 Струя, удаляемая из аппарата для разложения, % Исходный продукт, % Орошение,Экстракт,Рафинат, % Состав углеводорода% с верха со дна 8453 51,8 5 458 52Фтористый водород 30 2 17 20 48 13 0,3372,0 0,15 0,125 0,2 0,273,0 0,4 0,25 давлении 5,0 атм и температуре на дне колонны 138 С, Фтористый водород и фтористый бор, получаемые при разложении комплексно. го соединения, циркулируют в экстракторе без помощи какой-либо машины. Достигнуты очень стабильные условия процесса, В табл. 1 показаны составы разных струй в данном случае. Пример 5. При таком же процессе, что и в примере 4, температура экстрагирования и давление в экстракторе равны - 10 С и 5 ати,. Давление при разложении 6,5 ат,н, а температура на дне колонны 145 С, В качестве среды для разложения использован гексан. Фтористый водород и фтористый бор рециркулируют в экстракторе. В табл. 2 указаны составы разных струй,БензолТолуолЭтилбензолп-Ксилолл-Ксилоло-КсилолОстаток с высокой температурой кипения Цавление при разложении,атлТемпература на дне колонны, СВыход выделенного ксилола, в пересчете на исходный ксилол % по весу . Фтористый борПредельный углеводород СТолуолЭтилбензолд-Ксилолм-Ксилоло-КсилолОстаток с высокой температуройкипения Бензол .ТолуолЭтилбснзол ,п-Ксилолл-Ксилол .о-Ксилол .Остаток с высокой температурой кипения 450,53021719,9012,8 0,01 0,18 0 22,2 53,1 22,7 1,85 0 0 0,01 0,21 99,0 0,79 0,13 0,20 0 21,3 55,2 20,0 3,22 0 0 0 0,25 98,9 0,84 0,18 0,25 0 20,2 55,9 19,б 3,90 0,03 0,01 0 0,27 98,8 0,85266652 Таблица 2 Струя, отбираемая из аппарата для разложения, %% Состав углеводорода со дна с верха 745 76 738 75,7 0,05 18 38 10,5 0,234,07420,5 0,1 33,0 64,3 18,8 0,5 3,5 2,0 67,05 36,8 100 130,7 129 Всего Предмет изобретения Способ выделения м-ксилола и (или) других изомеров из смеси ксилолов путем обработки ее смесью фтористого водорода и фтористого бора с последующим разложением полученного при этом комплекса при нагреваСоставитель М. ЗолотареваРедактор Л. Г. Герасимова Техред Л. Я, Левина Корректор Л. С. Веденеева Заказ 212778 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Фтористый водородФтористый борБензолТолуолЭтилбензолп.Ксилолм-Ксилоло-КсилолОстаток с высокой температуройкипения 3 33 17 36 11 711,5. 332,00,3СледыСледы нии, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, разложение комплекса ведут в присутствии предельного углеводорода или предельного галогенсодержащего соеди нения, имеющих температуру кипения ниже,чем температура кипения ксилолов, например гексана,