CS249336B1 - Způsob dělení složek kollidinové frakce - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu dělení složek kollidinové frakce černouhelného, hnědouhelného, ropného nebo syntetického původu kombinací azeotropické destilace s vodou a prosté rektifikace. Obě rektifikace se provádí na zařízení o účinnosti nad 50 teoretických pater, s výhodou 80 teoretických pater. Azeotropické destilace se provádí za hmotového poměru složek kollidinové frakce a vody v destilační násadě v rozmezí 1:1 až 1:10, s výhodou 2:3 až 1:4. Při azeotropické destilaci s vodou se získá binární směs 2,4,6- a 2,3,6-trimethylpyridinfl s vodou a azeotropické směs 3,5-dimethylpyridinu s vodou. Při prosté rektifikaci se získá binární směs 2,4,6-trimethylpyridinu s vodou a 3,5-dimethylpyridinem a 2,3,6-trimethylpyridin. Směs trimethylpyridinů z azeotropické destilace lze rozdělit na čisté složky prostou rektifikaci. Směs 2,4,6-trimethylpyridinu s 3,5-dimethylpyridinem z prosté rektifikace lze rozdělit na čisté složky azeotropickpu destilací s vodou. Mezifrakce a voda oddělená z azeotropických směsí se může použít do další destilační násady, nebo cirkulovat v případě kontinuálního provedení destilace.

Description

(54) Způsob dělení složek kollidinové frakce

Řešení se týká způsobu dělení složek kollidinové frakce černouhelného, hnědouhelného, ropného nebo syntetického původu kombinací azeotropické destilace s vodou a prosté rektifikace. Obě rektifikace se provádí na zařízení o účinnosti nad 50 teoretických pater, s výhodou 80 teoretických pater. Azeotropické destilace se provádí za hmotového poměru složek kollidinové frakce a vody v destilační násadě v rozmezí 1:1 až 1:10, s výhodou 2:3 až 1:4. Při azeotropické destilaci s vodou se získá binární směs

2,4,6- a 2,3,6-trimethylpyridinfl s vodou a azeotropické směs 3,5-dimethylpyridinu s vodou. Při prosté rektifikaci se získá binární směs 2,4,6-trimethylpyridinu s vodou a 3,5-dimethylpyridinem a 2,3,6-trimethylpyridin. Směs trimethylpyridinů z azeotropické destilace lze rozdělit na čisté složky prostou rektifikaci. Směs 2,4,6-trimethylpyridinu s 3,5-dimethylpyridinem z prosté rektifikace lze rozdělit na čisté složky azeotropickpu destilací s vodou. Mezifrakce a voda oddělená z azeotropických směsí se může použít do další destilační násady, nebo cirkulovat v případě kontinuálního provedení destilace.

Vynález řeší způsob dělení složek kollidlnové frakce černouhelného, hnědouhelného, ropného nebo syntetického původu.

Kollidinová frakce je směsí pyridinových zásad vroucích v teplotním rozmezí 168 až 175 °C v níž převládají izomerní trimethylpyridiny. Průměrné složení kollidlnové frakce z černouhels ' ného dehtu je 45 % 2,4,6- trimethylpyridinu, 17 % 2,3,6-trimethylpyridlnu, 10 % 3,5-dimethylpy ridinu, 6 % 3,4-dimethylpyrldinu, 7 % anilinu, ÍO % izomerních ethyl-methylpyridinů a 5 % níže vroucích homologů pyridinů. K izolaci složek kollidlnové frakce se využívá převážně jejich schopnost selektivně tvořit krystalické soli, adukty, komplexy a klatráty s anorganickými i organickými sloučeninami. K izolacím se někdy využívá i reakce bází s amidy, aldehydy, jejich oxidace na N-oxidy a pod. Například 2,4,6-trimethylpyridin lze z kollidinové frakce oddělit pomocí kyseliny chlorovodíkové /USA pat. 2 426 442/, fosforečné /SSSR pat> 149 784/, pomocí o-kresolu /NSR pat. 1 245 963/, komplexu s chloridem vápenatým /PI* pat. 56 971/, .

reakcí s formamidem /NSR pat. 931 473/ apod. Ve všech případech lze získat 2,4,(JMtrimethylpyridin v čistotě kolem 95 S a ve výtěžku v rozmezí 50 až 60 % na výchozí· surovou kollidinovou frakci. Průvodním nedostatkem těchto postupů je značná pracnost několika izolačních stupňů, ekonomická náročnost pomocných látek a vznik odpadních vod, jejichž likvidace i čištění je nákladné.

Většinu uvedených nedostatků řeší způsob dělení složek kollidinové frakce podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je kombinace azeotropické destilace s vodou na účinném rektifikačním zařízení s prostou rektifikací kollidinové frakce na tomtéž zařízení.

Účinnost destilačního zařízení má být nad 50 teoretických pater, s výhodou 80 teoretických pater. Azeotropická rektifikace se provádí za hmotového poměru složek kollidinové frak- . ce a vody v destilační násadě v rozmezí 1:1 až 1:10, s výhodou 2:3 až 1:4. Jednotlivé složky kollidinové frakce se při destilaci oddělí jako azeotropické směsi s vodou. Hlavní frakcí je azeotropická směs vody a binární směsi 2,4,6-trimethylpyridinu s 2,3,6-trimethylpyridinera a azeotropická směs vody s 3,5-dimethylpyridinem. Mezifrakce dvou azeotropických směsí a voda oddělená z hlavních frakcí se může použít do další destilační násady, nebo cirkulovat v případě kontinuálních provedení destilace. Prostou rektifikací složek kollidinové frakce se jako hlavní podíl získá binární směs 2,4,6- trimethylpyridinu s 3,5-dimethylpyridinem, jako vedlejší frakce se získá vysokoprocentní koncentrát 2,3,6-trimethylpyridinu. Kombinací obou rektifikačních postupů lze získat oba izomerní trimethylpyridiny i 3,5dimethylpyridin ve vysoké čistotě a odpovídajícím vysokém výtěžku.

Hlavní přednosti tohoto postupu spočívají v získání 2,4,6- a 2,3,6-trimethylpyridinu i 3,5-dimethylpyridinu ve vysokém výtěžku a odpovídající vysoké čistotě kombinací dvou operací, které jsou technologicky i ekonomicky podstatně výhodnější než dosud používané postupy. Výhodným je uvedený postup i z hlediska odpadů, nebot na rozdíl od dosavadních postupů, nevznikají v tomto případě žádné závadné neb těžko zpracovatelné a 1ikvidováteIné odpady. Jednotlivé mezifrakce z azeotropické i prosté rektifikace je možno spojit a použít k recyklu do další destilační násady, stejně tak jako vodu oddělenou z azeotropických směsí. Tím tento způsob dělení složek kollidinové frakce splňuje požadavky bezodpadové technologie.

2,4,6-trimethylpyridin lze tímto postupem získat ve výtěžku 65 % a o čistotě nad 95 %; 2,3,6trimethylpyridin ve výtěžku nad 65 % a o čistotě nad 97 %j 3,5-dimethylpyridin ve výtěžku 70 í a o čistotě nad 96 %. Při cirkulaci mezifrakcí se výtěžky jednotlivých produktů zvýší.

Konkrétní provedení dělení složek kollidinové frakce podle vynálezu popisují následující příklady.

Přikladl

Kollidinová frakce o teplotním rozmezí varu 168 až 175 °C, obsahující 47,2 % 2,4,6-trimethylpyridinu, 25,6 i 2,3,6-trimethylpyridinu, 9,5 % 3,S^dimethylpyridinu, 7,3 %-ethylpyridinu a 2-ethyl-4-methylpyridinu, 3,7 % 3,4-dimethylpyridinu, 5,8% níževroucích homologů pyridinu a 0,9 % anilinu, byla smísena s vodou v hmotovém poměru 1:4. Směs byla rektifikována za atmosférického tlaku na destilačním zařízení o účinnosti 80 teoretických pater, za refluxního poměru 80:1. Po oddělení předkapu, obsahujícího níževroucí homology pyridinu, byla jímána směs vody s trimethylpyridiny, obsahující 60 až 65 % vody. Po odvodnění této frakce byla získána směs, obsahující 62,4 % 2,4,6-trimethylpyridinu, 27,8 % 2,3,6- trimethylpyridinu a 9,8 % ostatních bází, v nichž převládal 2-ethyl-4-methylpyridin. Do této frakce se zkoncentrovalo 95,5 % 2,4,6- a 78,3 % 2,3,6-trimethylpyridinu z výchozí suroviny. Směs trimethylpyridinů byla pak opakovaně rektifikována na stejném zařízení za stejných podmínek bez přídavku vody. Byly získány dvě hlavní frakce a to 97,5 % 2,4,6-trimethylpyridin ve výtěžku 68 % na výchozí kollidinovou frakci a 98,7 % 2,3,6-trimethylpyridin ve výtěžku 61 % na výchozí frakci.

Příklad 2

Směs kollidinové frakce a vody z příkladu 1 byla po oddělení směsi trimethylpyridinu dále azeotropicky destilována s vodou. Byla získána směs 3,5-dimethylpyridinu se 70 % vody.

Po odvodnění byl získán 97 % 3,5-dimethylpyridin ve výtěžku 70 % na výchozí frakci.

Příklad 3

Kollidinová frakce specifikovaná v příkladu 1 byla rektifikována na destilačním zařízení o účinnosti 70 teoretických pater za refluxního poměru 70:1. Po oddělení předkapu byla jímána směs, obsahující 85,2 % 2,4,6-trimethylpyridinu, 12,0 % 3,5-dimethylpyridinu a 3,8 % ostatních homologů pyridinu. Do této směsi se zkoncentrovalo 81,1 % 2,4,6-trimethylpyridinu a 78,2 % 3,5-dimethylpyridinu z výchozí suroviny. Ke směsi byla přidána voda v hmotovém poměru 2:3,5 a vzniklá směs byla opakovaně rektifikována na stejném zařízení a za stejných podmínek. Jako hlavní podíl byla jímána směs 2,4,6-trimethylpyridinu s 65 % vody. Po jejím odvodnění byl získán 98% 2,4,6-trimethylpyridin ve výtěžku 63 % na výchozí kollidinovou frakci. Jako druhý podíl byla jímána směs 3,5-dimethylpyridinu se 70 % vody. Po odvodnění byl získán 95% 3v5-dimethylpyridin ve výtěžku 61 % na výchozí surovinu.

Příklad 4

Kollidinová frakce z příkladu 1 rektifikovaná podle příkladu 3 byla po oddělení směsi

2,4,6-trimethylpyridinu a 3,5-dimethylpyridinu dále rektifikována. V teplotním rozmezí 172,5 až 173,0 °C byl získán 95% 2,3,6-trimethylpyridin ve výtěžku 40 % na obsah ve výchozí frakci.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob dělení složek kollidinové frakce černouhelného, hnědouhelného, ropného neb syntetického původu, vyznačující se kombinací azeotropické destilace s vodou s prostou rektifikací, přičemž obě operace se provádí na zařízení o účinnosti nad 50 teoretických pater, s výhodou 80 teoretických pater, a azeotropická destilace se provádí za hmotového poměru bází a vody 1:1 až 1:10, s výhodou 2:3 až 1:4.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že složky kollidinové frakce se nejprve destilují azeotropicky s vodou za vzniku jednotlivých složek, neb jejich binárních směsí a po odvodnění se binární směsi opakovaně rektifikují bez přídavku vody.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že složky kollidinové frakce se nejprve rektifikují bez přídavku vody a vzniklé binární směsi zásad se opakovaně destilují za přídavku vody.
4. 4. Způsob podle bodu 1, 2 a 3, vyznačující se tím, že mezifrakce a voda oddělené z azeotropických směsí se použije do další destilační násady, nebo cirkulují v případě kontinuálního provozu.