Способ выделения антрацена

(54)(57) 1. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АНТРАЦЕНА из антраценового масла, полученного из каменноугольной смолы,включающий кристаллизацию и эрактивную мойку в присутствиирастворителя, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени выделения и качества целевого продукта, антраценовоемасло кристаллизуют в одну или вдве ступени в присутствии в качестве растворителя 10-20 мас 7 метанола при 20-90 С в течение 1-3 ч, .вслучае кристаллизации в две ступенипри температуре на первой ступени45-90 С, споследующей экстрактивной мойкой полученного сырого антраичаизациюри 20 личаантраиртом,мас.Ж по п. 1, о т еи, что сырой т метиловым с ичестве 10-20 и с япромыв кстлие кстрактивПИСАНИЕПАТЕНТУ 511 С 07 С 15/287/ цена в присутствии в качестве растворителя И-метилпирролидона в одну ступень при 50-80 С и количестве И-метилпирролидона 50-250 мас,Х в расчете на сырой антрацен или в две ступени при температуре на первой ступени 20-50 С и количестве Я-метилпирролидона 80-150 мас.7 в расчете на сырой антрацен, и на второй ступени - при 40-60 С и количестве В-метилпирролидона 30-70 мас.Х в расчете на сырой антрацен.2, Способ по п, 1, о т л щ и й с я тем, что кристалл на второй ступени. проводят и 50 С.3. Способ ювзятым в кол насырье,4, Способ ио п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что к исходномусырью добавляют низкоироцентный сырой антрацен с содержанием антрацена14,5-20,8 мас,Х, полученный кристаллизацией маточных растворов.от стадии экстрактивной мойки и/или прикристаллизации хризенового масла.5Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что экстрактивнуюмойку сырого антрацена проводятв две стуиейи с использованием напервой ступени в качестве. растворителя маточного раствора со второй ступени,Приоритет по признакам:29.08.80 - проведени кристалзации;06.09.80 - проведение эной мойки.30 50 Изобретение относится к вьщелению антрацена из каменноугольнойсмолы и может быть использованодля получения продукта с высокимсодержанием антрацена. 5Целью изобретения является повышение степени выделения и качествацелевого продукта, что достигаетсякристаллизацией и экстрактивноймойкой специальными растворителями 10в определенных. условиях.П р и м е р ы 1-7. В 1000 гантраценового масла, содержащего6,7 .мас.%, антрацена и 25,8 мас.%фенантрена, добавляют при комнатной 15температуре 200 г метилового спиртаи, перемешивай, нагревают с обратным холодильником до 82 С, при которой полностью .растворяется, твердаяфаза, содержащаяся в системе. Затем 20ополученный раствор охлаждают до 55 Си при этой температуре медленноперемешивают 2 ч, Образовавшийсятемно-желтый кристаллический осадокотделяют горячим фильтрированием 25под вакуумом, получая 146 г сырогоантрацена, Хроматографический анализ полученного сырого антрацена.показал, что он содержит, 43,0 мас.%антрацена, 15,7 мас.% карбазолаи 15,5 мас.% фенантрена. Рассчитанная степень, извлечения антрацена из антраценового масла равна81%. Из этого же масла в опыте,проводимом идентичным образом, нобез применения метанола, получают36 г пастообразного коричневоготруднофильтруемого осадка, содержащего 25 мас,% антрацена, 21 мас.%карбазола и 43 мас.% Фенантрена, 40Навеску 100 г сырого антрацена сме.шивают с 100 г И-метилпирролидонапри 50 С в течение 2 ч. Осадок очищенного антрацена Фильтруют при50 С, промывают. метанолом, сушати подвергают хроматографическомуанализу. К И-метилпирролидоновомуФильтрату добавляют воду, осаждаясодержащиеся в нем остальные компо,ненты сырогоантрацена. Получают29 г чистого антрацена, содержащего96,1 мас.% антрацена, 66 г Фенантреновой фракции, содержащей 23,3 мас.%антрацена.Применяя другие количества И-метилпирролидона, получают конечныйпродукт с содержанием антрацена,представленным в табл. 1. П р и м е р ы 8-18. В колбе,снабженной обратным холодильником,нагревают до 90 ОС 100 мас.ч. антраценового масла, обладающего температурой исчезновения кристаллов82 ОС, с интервалом кипения 330 -345 С (50% масла), а затем охлаждают до 70 С и быстро добавляют введением на дно колбы 10 мас.ч. метилового спирта, охлаждая потом медлено систему до 50 СПосле полуторачасового перемешивания при этой температуре полученные кристаллы сырогоантрацена Фильтруют под вакуумол.Фильтрат подвергают атгонке дляотделения метанола, а осадок наФильтре промывают 10 мас.ч. метилового спирта, Получают 15 мас.ч. сырого антрацена, содержащего44 мас.% антрацена, 10 мас.% карбазола и 26 мас.% фенантрена, Полученный сырой антрацен перемешиваютс 15 мас. ч, И-метилпирролидона втечение 2 ч при 25 С. Осадок отфильтровывают, а затем перемешиваютс 8 мас.ч. М-метилпирролидона при45 С в течение 1 ч, Осадок очищенного антрацена отфильтровываютпри 45 С, используя обогреваемуюворонку, промывают дистиллированной водой и сушат. Получают5,5 мас.ч. чистого 96,5%-ного антрацена,К И-метилпирролидоновому фильтрату, полученному после холодноговыщелачивания добавляют дистилли- .рованную воду и получают 6 мас,ч.фенантреновой Фракции, содержащей4,5 мас.% антрацена, 11,2 мас.%карбазола и 56,2 мас,% фенантрена.И-Метилпирролидоновый фильтрат,полученный после выщелачивания при45 С, смешивают с водой после промывки очищенного антрацена; Выпав"ший осадок отфильтровывают, получая2 мас.ч. антраценовой фракции,содержащей 32 мас.% антрацена,20 мас.% карбазола и 35,1 мас.%фенантрена, Полученную как побочный продукт антраценовую фракциювозвращают на очистку, присоединяяк направляемому на очистку сыромуантрацену.Применяя то же антраценовоемасло, а также указанные в табл, 2количество метанола, время и ко"нечные температуры кристаллизации,получают сырой антрацен с составом3и выходом, указанными в табл. 2. Содержание антрацена, карбазола и фенантрена определяют полярографическим методом. 1160930 4 П. р и м е р 19, 100 мас.ч. антраценового масла, получаемого на установке непрерывной перегонки смолы,бхлаждают до 80-90 С, а затем в металлическом кристаллизаторе осторожно добавляют 20 мас.ч. метиловогоспирта, который вводят трубкой надно аппарата под поверхность жидкости. Полученную смесь продолжаютмедленно охлаждать до 55 С, послечего держат ее при этой температурев течение 1 ч. После этого смесьпереносят на обогреваемую вакуумнуюфильтровальную воронку и фильтруют,Отделенные зеленые кристаллы сырого1-го антрацена промывают на воронкенебольшим количеством метиловогоспирта (около 20 г), после чего сушат на воздухе, подвергают анализуи направляют на дальнейшую очистку,Маточные растворы после отделениякристаллов сырого 1-го антраценаохлаждают до комнатной температуры.(около 20 С) и после 2-часового перемешивания смесь повторно подвергают фильтрации, получая кристаллысырого 2-го антрацена. Фильтратпереносят. в дистилляционную колбу,из которой отгоняют ранее введенныйметанол (48 г). Кубовый остатокпредставляет собой каменноугольныйкарболинеум. Материальный баланспроцесса указан в табл, 3,П р и м е р ы 20-24, Применяято же антраценовое масло, что и впримере 19, а также указанные втабл. 4 количество метанола и конечные температуры первой и второй ступени кристаллизации, получают 1-йи 2-й сырые антрацены с составоми выходом, указанными в табл, 4.П р и м е р ы 25-32. Технически сырой антрацен (100 г), содержащий 38,0 мас.7 антрацена,14,8 мас.Ж карбазола и 30 мас.Ж фенантрена, подвергают экстрактивноймойке в две ступени И-метилпирролидоном в условиях примера 8. Получают результаты, представленные втабл. 5.П р и м е р 33, 250 г 2-го антраценового масла (хризенового), содержащего 3,1 мас.7 чистого антрацена, нагревают, перемешивая, до 80 С,Достигнув этой температуры, охлаждают масло до комнатной температуры,после чего, перемешивают его еще втечение 2 ч. Полученные кристаллыфильтруют под вакуумом, получая43 г осадка низкопроцентного антрацена, содержащего 16,5 масЖ чистогоантрацена, а также фильтрата, некристаллизующегося при комнатной1 О температуре. Полученный осадокнизкопроцентного антрацена добавля,ют к 250 г 1-го антраценового масла, содержащего 9,8 мас.Х антраце- -на, к которому раньше добавили также5 40 г осадка, содержащего 14,5 мас.йантрацена, полученного при, второйступени кристаллизации маточногораствора после отделения. сырого407-ного антрацена. После этого к20 обогащенному таким образом антраценовому маслу добавляют 40 г метилового спирта, и полученную смесьобогревают в колбе с обратным холодильником до 80 С с одновремен 25 ным перемешиванием, Полученныйраствор охлаждают до 45 С и перемешивают в течение 1 ч. Полученныекристаллы отделяют горячим фильтрованием под вакуумом, получая 65,5 гсырого антрацена, содержащего42 мас.7. чистого компонента, и 300 гматочного раствора. Полученный маточный раствор .охлаждают до 25 СФкристаллизуют в течение 4 ч и отфильтровывают при уменьшенном давлении 40 г 14,57-ного антрацена,который возвращают к 1-му антраценовому маслу, и 260 г смеси каменноугольного карболинеума и метанола40 Затем 50 г выделенного сырого антрацена перемешивают с 50 г жидкого комплекса М-метилпирролидоново"го экстракта со 2-й ступени . экстракции. Смесь перемешивают при 25 Св течение 2 ч. Осадок фильтруют иподвергают на 2-ю ступень. экстракции, перемешивают с 35 г И-метилпирролидона при 45 С в течение часа.Осадок после 2-й ступени экстракции.отфильтровывают на вакуумной воронке, термостатированной при 40 С,промывают для удаления И-метилпирролидона 30 мл дистиллированнойводы, подогретой до 80 С. Получают19 г очищенного антрацена,.содержащего 97,1 мас.7 антрацена,2,4 мас.7 фенантрена о 0,3 мас.Хкавбазола (хроматографический анализ). Фильтрат, полученный после1-й ступени экстракции, подвергаютдистилляции под давлением 80 -,100 мм рт,ст. Получают дистилляционный остаток - 30 г Фенантренкарбазольной фракции, содержащей12,1 мас.Х антрацена, 61,3 мас. .фенантрена и 26,8 мас.карбазола,а.также М-метилпирролидон, которыйнаправляют на 1-ю ступень экстракции.П р и м е р 34, К 100 мас.ч,2-го антраценового масла (хризенового), содержащего 2,8 мас.Х антрацена, добавляют 5 мас.ч, метанола,и, перемешивая, нагревают до 82 С,Затем смесь охлаждают до комнатнойтемпературы и отфильтровывают желто-серый осадок низкопроцентногоантрацена, получая 10,5 мас.ч.осадка, содержащего 20,8 мас.Х чистого антрацена. Этот осадок добав,ляют к 100 мас.ч. 1-го антраценового масла, содержащего 7,8 мас.антрацена, Содержание антрацена в обогащенном антраценовом масле увеличивается до 9,05 мас.Затем к по" лученному маслу добавляют 10 мас,ч, метанола и, перемешивая, нагревают до 80 С в колбе с мешалкой для растворения твердой фазы. Полученный раствор охлаждают до 40 С и держат при этой температуре в течение часа. Образовавшийся осадок отделяют от жидкой Фазы на центрифуге, получая 23 мас.ч. осадка сырого антрацена, который по данным хроматографического анализа содержит 41,5 мас, . антрацена и 15 мас,каменноугольного карболинеума с метанолом, Фильтрат после отделения низкопроцентного антрацена соединяют с Фильтратом после выделения обогащенного антрацена и направляют на регенерацию метанола. После отгонки метанола получают сырье для производства сажи. Полученный сырой антрацен смешивают с Б-,метилпирролидоновым экстрактом после 2-й ступени экстракции и, действуя, как в примере 28, получают 8,5 мас.ч, антрацена чистотой 97,6 Х.5 П р и м е р 35. В реактор вводят 18 мас,ч, низкопроцентного антра.цена, содержащего 15,6 мас,антрацена, 47 мас.Ж Фенантрена и 10 26,0 мас.карбазола, а также100 мас,ч, 1-го антраценового масла, содержащего 7,62 мас,Х антрацена, 16,6 мас,Х фенантрена и1,52 мас. . карбазола. Содержимое 15 реактора нагревают до 90 С, и осадок растворяется, Затем при 80 Спод уровень жидкости вводят 15 мас.ч.метилового спирта, После тщательного смешивания метанола с маслом по лученную смесь охлаждают до 50 Си оставляют на 1 ч кристаллизоваться.Полученную смесь кристаллов сырого.антрацена в маточном раетворе направляют на центрифугу и получают 25 17 мас.ч. осадка, который по даннымхроматографического анализа содержит 43 мас.антрацена, 25,5 мас.Хфенантрена, 12,5 мас. . карбазола,и 115 мас.ч, маточного раствора, 30 содержащего 2,6 мас.l антрацена,Полученный маточный раствор охлаждают до 20 С, при которой кристаллизуется низкопроцентный антрацен.Дополнительно получают 18 мас,ч,осадка, который согласно даннымхроматографического анализа, содержит 15;6 мас.Х антрацена, 47 мас.фенантрена, 2 мас.карбазола и97 мас.ч. Филътрата, содержащего 40 0,3 мас.Х антрацена. Осадок низкопроцентного антрацена возвращаютк 1-му антраценовому маслу, а из:,Фильтрата отгоняют метанол, получая82 мас,ч. карболинеума. Полученный 45 сырой антрацен перерабатывают так же,как в примере 29, получая 7,4 мас,ч.антрацена чистотой 96,4 мас. .Таблица 1,9 9 О 2 2 О 2 44,76 49,.45 1 О 8,1 2 0 9,2 20 О 48,5,8 8 б л Состав, мас Х ф Продукт ичествас.ч. Антраце рбазол нант нтраценоое масло 00 6,2 1-и ен 28 44,3 Сырой 2-й 4 5,6 трацен ме гол линый к 2 2 неум определен хроматографическим методом. Сыро антр иечная тратураисталлизи, С 19,1 18,3 11 10 9810 34 31