Способ выделения антрацена из антраценсодержащих фракций

Своз СоветснинСоциалистическиеРеспублик ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 765254(23)приоритет ао делам нзобретеннй и открытнй(72) Авторы изобретения Восточный научно-исследовательский углехимическийинститут и Уральский ордена Трудового КрасногоЗнамени политехнический институт им. С. М, Кирова(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АНТРАДЕНА ИЗ АНТРАЦЕНСОДЕРЖАЩИХ ФРАКЦ Наиболее близким по своей технической сущности являеся способ выделения антрацена из антраценсодержащих фракций каменноугольной смолы или смолы пнролиза нефтяных фракций путем воточной экстракции с ацетоном ц репаде давления на входе и выходе 60- 600 мм вод. ст. и температуре 25-30 С,о Выход 93%-ного антрацена от ресурсов в сыром антрацене составляет 83%. В расчете на содержание антрацена в антраценовой фракции выход составляет 62% РОднако известный способ имеет ряд недостатков; низкая чистота полученного антрацена,токсичность, и взрывоопасность процесса, связанного с использованием ацетона, невозможность получения технического фенантрена одновременно с антрвценом, необходимость предварительного выделения из антраценовой фракции сырого антрацена, что приводит к значительным потерям антрацена с антраценовым маслом и снижает выход целев протири пеого ра юв Изобретение касается способа получения высококонцентрированного антрацена с одновременным получением технического фенантрена из антраценсодержащих фракций каменноугольной смолы и смолы пиролиза нефтяных фракций и может найти применение в коксохимической и нефтепем рерабатывающей промышленностях,Эти соединения находят применение в химической промышленности: антрацендля производства антра хин она, фена итре н для производства дифеновой кислоты, фенантренхинона, фенантреиформальдегидных смол и др.Известен способ выделения антрацена из. антраценсодержащих смесей, заключающийся в том, что исходную смесь растворяют в водно-ацетоновой смеси в закрытом объеме при нагревании с последующей кристаллизацией и отделением продукта от маточника известными способами. Предпочтительно используют водноацетоновую смесь, содержащую 10-20% воды ,1 . та в расчете на содержание765254 40 3цена в искодной антраценовой фракции, проведение процесса в системе жидкость- твердое, уменьшает скорость экстракции и увеличивает потери растворителя.Целью изобретения является увеличение выхода и повышение качества антрацена.Это достигается предлагаемым способом выделения антрацена из антраценсодержащих фракций каменноугольной смолыили смолы пиролиза нефтяных фракций,при повышенной температуре, включающимпротивоточную экстракцию в присутствииселективного растворителя - смеси полярного растворителя, выбранного изчисла простых эфиров, алифатическихгликолей, алифатическик аминов или сульфолана, и неполярного растворителяпарафиновых углеводородов С 1 о - С 1 1при их весовом соотношении равном1-3:8 10,Предпочтительно экстракцию проводить при температуре 80-85 С,Экстракция проискодит благодаря различной растворимости антрацена и фенантрена в растворителях, которые должны обладать наименьшей взаимной растворимостью, При экстракции фенантрен переходит в слой полярного растворителя, а антрацен остается в слое парафинового углеводорода в соответствии с коэффициентами распределения, Коэффициенты распределения антрацена и фенантрена в присутствии двух растворителей определялись на основании фазовых диаграмм жидкость - твердое - жидкость тройнык систем, образованных антраценом и фенантреном с полярным и неполярным растворителями.Б табл. 1 приведены коэффициенты распределения для антрацена и фенантрена, селективность пары растворителей при 80, 100 и 120 С. 510152025ЭО35 фПри увеличении количества полярногорастворителя разделение антрацена ифенантрена ухудшается иза абсолютного увеличения потерь антрацена в полярномрастворителе. Уменьшение количестванеполярного растворителя также приводитк ухудшению разделения веществ, что связано с неполным растворением антрацена,Повышение доли неполяриого растворителя улучшает процесс разделения. Однакоувеличение доли неполярного растворителя в соотношении растворителей более10 приводит к увеличению технико-экономических затрат.Процесс разделения антрацена и фенантрена осуществляется следующим образом.Исходная антраценовая фракция, содержащая 20% антрацена и фенантрена, 6%карбазола и 5% флуорена, подвергаетсяректификации на колонне, эффективностью35 теоретических тарелок, при атмосферном давлении, Получают антраценфенантреновую фракцию, состоящую на 95%из антрацена и фенантрена, Степень извлечения антрацена и фенантрена составляет80-85%,Подученная смесь антрацена и фенантрена растворяется в неполярном растворителе при температуре 80-85 С. Весовое соотношение растворитель: исходная.смесь выбиралось на основании изучениядиаграммы растворимости антрацена ифенантрена и данном растворителе, исходяиз необходимости полного растворенияантрацена и фенантрена и парафиновомуглеводороде и составило 8-10:1. Полученный раствор смешивается с полярнымрастворителем, Разделение антраценфенантреновой смеси осуществляется впроцессе противоточной экстракции. Весовоесоотношение полярный растворитель - неполярный растворитель составляет 1-3:8-10.С увеличением температуры экстракции (выше 85 С) увеличивается растворимость антрацена в полярном растворителе возрастает взаимная растворимость растворителей, что приводит к уменьшению ик селективности по отношению к системе антрацен - фенантрен. При температуре менее 80 С требуются большие количества растворителей что приводит к ухудшению технико-экономическик показателей,Соотношение полярный растворитель: парафиновый углеводород, определенное экспериментально, составляет 1-3; 8-10 45 50 55 эПосле экстракции слой неполярного растворителя охлаждают до 20-25 С,о выпавшие кристаллы антрацена центрифугируют и сушат, а растворитель возвращают в цикл. Слой полярного растворителя разбавляют водой, выпавшие крис талды фенантрена центрифугируют и сушат, Воду добавляют в количестве 50 Ф60% от весарастворителя.П р и м е р 1. Антрацен-фенантреновую смесь состава 20% антрацена и 80% фенантрена, полученную при ректификации антраценовой фракции, подвергают противоточной экстракции на экстрак765254 Табл ица 1 80 14,2 2,9 4,9 1 ОО 7,4 3,3 2,2 120 4,0 2,6 1,5 А нтрацен-фенантре. новая фракция Растворители Соотношение полярный растворитель; неполярный раствори- тель: антраценфенантреноваясмесь ретических ступеней экстракции, необходимое для получения 98%-ного ратура,оС о Содержание антрацена, масс,%В Полярный Содержание фенантрена, масс % Неполярный антрацена и 90%-ного фе- нантрена Декан 80,0 20,0 1:8;1 80 Диэтиленгликоль Моноэтаноламин Сульфолан 10 80 80,0 20,0 1:8:1 Декан 80,0 20,0 1:8;1 80 Декан торе непрерывного действия эффективность.о 1 0 теоретических ступеней привесовом соотношении диэтиленгликоль идекан 1;8 и температуре 80 оС, Антрацен, выделенный из слоя декана, содержит 98% чистого антрацена. фенантрен,полученный из слоя диэтиленгликоля, содержит 90% чистого фенантрена. Выходоантрацена и фенантрена от ресурсов вантраценовой фракции составляет 80%каждого из продуктов (потери продуктовна стадии ректификации исходного антраценсодержащего сырья),В табл. 2 приведено количество теоретических ступеней экстракции, необходимых для получения 98%-ного антраценаи 90%-ного фенантрена, при проведениипроцесса экстракции с различными полярными растворителями и деканом при разных соотношениях.Из табл. 2 следует,что для получения98%-ного антрацена и 90%-ного фенан 6трена при минимальном Количестве теоретических ступеней экстракции оптимальное соотношение полярный растворитель: :неполярный растворитель составляет Б 1-3:8-10. С увеличением количестваполярного растворителя ухудшается процесс разделения что приводит к необхо димости увеличения числа теоретических ступеней экстракции,о Предлагаемый способ, сущность которого состоит в применении противоточной экстракции в системе жидкость-жидкость с применением смеси полярного и неполяр ного растворителей, позволяет получитьвысокопроцентный антрацен (98%) с выходом его от ресурсов в антраценовой фракции не менее 80% и одновременнодает возможность выделить 90%-ный 20 фенантрен с таким же выходом, Способможет быть осуществлен по непрерывной схеме,Таблица 2Темпе- Количество тео765254 8Продолжение табл. 2 Растворители Темпе-Количество теоратура ретических стуе Спеней экстракции, необходиСодгношение по ярный раствонтель; неполяр ный раствориель: атрацен- енантреновая Антрацен-фенантреновая фракцйя СодержаниефенанПолярный Неполный Содержание антрацена, масс, 7 мое для получния 98%-ног трена, масс.% антрацена и90%-ного фенантрена есь 0;7 7 рмул а и ения арафиновых их весовом 973.2 Авторское св 550371, кл. С 0 977 ( прототип). етельство СССР С 15/28,опубл Составитель Т, Раевская едактор В, Голышкина Текред О. Дюлай Корректор И. Муска ЗаТираж 495Государственногоам изобретений иква, Ж, Раушск Лодписнокомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5 илиал Г 1 Г 1 П Патент, г. Ужгород, ул, Проектная 1. Способ выделения антрацена из аитраценсодержащик фракций каменноуголь ной смолы или смолы пиролиза нефтянык фракций,. включающий противоточную экст ракцию в присутствии селективного растворителя при повышенной температуре, отличающийся тем,что, с целью повышения выхода и качества целе вого продукта, в качестве селективного растворителя используют смесь полярного растворителя, выбранного из числа простык эфиров, алифатическик гликолей алифатическик аминов или сульфолана и неполярного растворителя - п ЗО углеводородов Со- С присоотношении равном 1-3:8-10.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем что экстракцию проводят при температуре 80-850 С. Э 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 . Авторское свидетельство СССРИ 386889, кл. С 07 С 15/28,опублик 40 1