CS269254B1

CS269254B1 - Způsob izolace acenaftenu

Info

Publication number: CS269254B1
Application number: CS883261A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Csc Vymetal; Ivan Ing Chvatal
Original assignee: Vymetal Jan; Ivan Ing Chvatal
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS326188A1

Abstract

Řešení se týká způsobu izolace acenaftenu z pracího oleje čemouhelného původu. Jeho podstatou je, že se 10 hmotnostních dílů pracího oleje smísí s 0,5 až 5 hmotnostními díly arcmatického rozpouštědla. Srišs se za míchání ochladí až na konečnou teplotu, která je o 2 až 20 °C nižší, než je teplota počátku tvorby krystalů výchozího pracího oleje. Směs se za této teploty míchá po dobu 0,5 až 6 hodin, následně se odloučený krystalický podíl oddělí filtrací nebo odstředěním a promyje se 5 až 15 % hmotnostními aromatického rozpouštědla, vztaženo na odloučený krystalický podíl.

Description

Vynález se týká způsobu izolace acenaftenu z pracího oleje černouhelného původu.

Podle dosavadních znalostí se acenaften izoluje z acenaftenové frakce, získané destilačním dělením pracího oleje. Prací plej, jako frakce černouhelného dehtu, jímané obvykle v teplotním rozmezí 230 až 290 °C, se destiluje na zařízení o účinnosti 20 až 40 teoretických pater. Jednou ze získaných frakcí je frakce acenaftenová, jímaná v teplotním rozmezí 270 až 2Θ5 °C (respektive 275 až 280 °C), do která se koncentruje 60 až 75 % acenaftenu z výchozího oleje. Acenaftenová frakce obsahuje v průměru 60 až 70 % hmot, acenaftenu, 12 % hmot, homologů bifenylu, 6 % hmot, izomerních dimethylnaftalenů, 8 % hmot, dibenzo (b,d)furanu a 4 % hmot, ostatních složek. Pro izolaci acenaftenu z acenaftenové frakce je popsána řada postupů. Většina z nich je založena na krystalizaci acenaftenové frakce z alkoholů, benzinu, aromatických uhlovodíků Cg až Cg, parafinických uhlovodíků až C^q, naftenických uhlovodíků až směsi alkoholů s vodou a podobně. V některých případech se používá i ochlazení acenafteíiové frakce, její odstředění a eventuální následná rekrystalizace, s výhodou z etylalkoholu. V posledním období popsala japonská firma Nippon Steel Chemical Co. novou ekonomickou variantu izolace acenaftenu, založenou na destilaci pracího oleje a následné krystalizaci acenaftenové frakce v koloně. (Kiyoshi Sakuma a spol.: Aromatics č. 5-6, 71-79/1985.). Japonský patent 61-76427 popisuje frakční krystalizaci 40 % acenaftenové frakce z parafinických nebo naftenických uhlovodíků. Získá se tak v prvém stupni 97% acenaften a po promytí se získá produkt vysoké čistoty se sníženým za barvením. Jiný japonský patent 82-98219 popisuje kontinuální protiproudou krystalizaci ze suroviny obsahující 58% acenaftenu a 15,8% dibenzo(b,d)-furanu. Ze dna krystalizační kolony byl získán 99,9 % acenaften ve výtěžku 6,1 % na obsah v surovině. Také další japonský patent 75-26539 popisuje krystalizaci acenaftenové frakce z Cg až 0θ aromatických uhlovodíků, přičemž se získá 97% acenaften ve výtěžku 65 až 75 5. Krystalizaci acenaftenové frakce z methanolu lze získat 82;.' acenaften ve výtěžku 16,4 % (japonský patent 60-132923). Japonské práce uvádějí výtěžky acenaftenu z acenaftenové frakce. Vzhledem k tomu, že výtěžnost acenaftenu do acenaftenové frakce při destilaci pracího oleje bývá v průměru 60 až 75%, vychází u japonských postupů výtěžnost acenaftenu z pracího oleje v rozmezí 34 až 53%. Firma SULZER vyvinula aparaturní zařízení na krystalizaci z taveniny, jehož předností je zejména vysoký stupeň čistoty produktu, vysoké výtěžky, velké prosazení a kompaktnost za řízení. Firma doporučuje uvedené zařízení i postup pro izolaci acenaftenu z acenaftenové frakce (0. Fischer: Chem. Ind., č. 1,36-37/1986). Krystalizace se používá i k rafineci technického acenaftenu, jako rozpouštědla se používá směsi methanolu s vodou. Z ostatních postupů byla pro získání acenaftenu z acenaftenové frakce použita rektifikace, publikované práce však poskytují protichůdné výsledky. Dále byla pro izolaci acenaftenu využita i extrakce acenaftenové frakce diethylenglykolem, isopropyletherem a alifatickým uhlovodíkem. I když se uvedenými postupy podařilo technicky schůdnou cestou získat čistý acenaften, jsou tyto postupy vesměs energeticky značně náročné, vyžadují dvě různé technologické operace, a to destilační přípravu acenaftenové frakce a z ní krystelizečni přípravu acenaftenu, v některých případech používají hygienicky závadných látek i pomocných látek, které se běžně v dehtochemii nepoužívají, čímž dochází ke komplikacím v oblasti exhalací, čištění odpadních vod a podobně, spočívajícím zejména ve zvýšení investiční náročnosti ne rozšíření vodního hospodářství, ve výstavbě individuálních segregačních jímek podle různých typů odpadních vod i v separátním předčištění odpadních vod.

Některé z uvedených nevýhod odstraňuje způsob izolace acenaftenu z pracího oleje černouhelného původu podle vynálezu. Jeho podstatou je, že se 10 hmot. dílů, pracího oleje smísí s 0,5 až 5 hmot, díly, s výhodou 2 až 3 hmot, díly, aromatického rozpouštědla, kterým může být benzen, toluen, jednotlivé isomery xylenu, vyšší homology benzenu nebo směsi jmenovených uhlovodíků. Směs se za míchání ochladí až na konečnou teplotu, která je o 2 až 20 °C nižší, s výhodou o 4 až 8 °C nižší, než je teplota počátku tvorby krystalů výchozího pracího oleje. Směs se za této teploty míchá po dobu 0,5 až 6 hodin, s výhodou po dobu 2 až 3 hodiny. Následně se odloučený krystalický podíl oddělí filtrací nebo odstředěním a promyje

CS 269 254 B1 se 5 až 15 % hmot, aromatického rozpouštědla, vztaženo na odloučený krystalický podíl.

Výhodné je, naočkuje-li se'chlazená směs po dosažení teplotního rozmezí +5 až -5 °C přídavkem 0,5 až 10% hmot, s výhodou 1 až 2% hmot, acenaitenu s obsahem účinné složky nejméně 90% hmot.

Za hlavní přednost nového způsobu izolace acenaitenu lze považovat především skutečnost, že technický acenaften lze získat krystalizací pracího oleje, což je po technologické, energetické i časové stránce podstatně výhodnějSí postup, než rektiíikace pracího oleje za jímání acenaftenové trakce s následnou krystalizací. protože teplota varu acenaftenu je 285 °C. Je-li ze získaného technického acenaitenu připraven obvyklým postupem čistý acenaiten, potom jeho výtěžnost je zcela srovnatelná s kombinací destilační přípravy acenaitenové frakce a přípravy čistého acenaitenu z ní. protože postup podle vynálezu umo- * žňuje získat acenaiten s obsahem účinný složky 85 až 95 % hmot, ve výtěžku 50 až 70 %. vztaženo na jeho obsah ve výchozím pracím oleji. Další výhodou nového způsobu izolace je používání menšího množství aromatických rozpouštědel, která jsou dehtárenského původu. V technické praxi se nepoužívá benzen, ale zejména toluen nebo vyšší homology benzenu, které jsou mimo podezření z karcinogenity. Tím jpou eliminovány komplikace s čištěním odpadních vod, které nastávají při používání látek nedehtárenského původu (alkoholy, glykoly, aliíatické uhlovodíky a podobně). Také následné využití pracího oleje po izolaci acenaitenu se prakticky neliší od nastávajících možností, včetně jeho využití jako vypíracíhc oleje surového benzolu z koksárenského plynu.

Konkrétní případy použití nového způsobu izolace acenaitenu popisují následující příklady.

Příklad 1

100 g pracího oleje o složení 16,7% hmot, naítalenu, 7,3% hmot. 1-methylnaítalenu, 17,3 % hmot. 2-methylnaitalenu, 13,7 % hmot, acenaitenu, 8,8 % hmot. dibenzo(b,d)furanu, 6,5 % hmot. íluorenu, 5,2 % hmot, biienylu, 5,9 % hmot, zásad, 1,5 % hmot, fenolů, 7,1 % hmot, ostatních látek a teplotě počátku vzniku krystalů —8 °C bylo smícháno s 10 g ben zenu, směs byla za míchání chlazena na -11 °C a po dosažení této teploty byla při ní mí chána 2 hodiny. Po ziiltrování směsi na předchlazeném filtračním zařízení byly krystaly promyty 5 g benzenu. Benzen byl potom ve vakuu odpařen, a tak bylo získáno 8,1 g krystalů o teplotě krystalizace 86,5 °C, obsahujících 94,5 % hmot, acenaitenu, celková výtěžnost acenaitenu z pracího oleje je tedy 55,9 %.

Příklad 2

100 g pracího oleje z příkladu 1 bylo smíseno s 50 g směsi isomerů xylenu, směs byla za míchání chlazena na -19 °C, přičemž při -5°C byl ke směsi přidán 1 g acenaitenu o obsahu^::94 % hmot, účinné složky a po dosažení konečné teploty, byla směs míchána ještě jednu hodinu. Po odstředění směsi na předchlazené odstředivce byly krystaly promyty 15 g ochlazeného toluenu a potom profukovány 50 °C teplým vzduchem. Získáno bylo 9,4 g krystalů o teplotě krystelizace 83,4 °C, obsahující £8,8 % hmot, acenaftenu podle nnalyzy plynovou chromatograiií, celková výtěžnost acenaitenu z pracího oleje je tedy 60,9 %.

Příklad 3

1GC g pracího oleje z příkladu 1 bylo smíseno s 30 g toluenu a postupně za míchání chlazeno na teplotu -13 °C. Při dosažení teploty kolem 0 °C byly do chlazené směsi přidány 2 g acenaitenu s obsahem 97 % hmot, účinné složky. Po dosažení teploty -13 °C byla směs při této teplotě míchána ještě 3 hodiny. Potom byla směs zíiltrována na předchlazeném filtračním zařízení a krystalický podíl byl promyt 10 g vychlazeného toluenu. Po odpaření toluenu bylo získáno 12,2 g krystalů o teplotě krystalizace 85,4 °C, obsahujících podle analýzy plynovou chromatografií 91,5 % hmot, acenaftenu. Celková výtěžnost acenaftenu z prací

CS 269 254 B1 ho oleje s odečtením acenaftenu, použitého k očkování, činí 49, 7 %.

Claims

1, Způsob izolace acenaftenu z pracího oleje černouhelného původu, vyznačující se tím, že se 10 hmot, dílů pracího oleje smísí s 0,5 až 5 hmot, díly aromatického rozpouštědla, směs se ochladí za míchání na konečnou teplotu, která je o 2 až 20 °C nižší, než je teplota počátku tvorby krystalů výchozího pracího oleje, směs se při této teplotč míchá po dobu 0,5 až 6 hodin, potom se odloučený krystalický podíl oddělí filtrací nebo odstředěním a promyje se 5 až 15 % hmot, aromatického rozpouštědla, vztaženo na odloučený krystalický podíl.

2. Způsob izolace acenaftenu podle bodtj 1, vyznačující se tím, že se s výhodou použijí 2 až 3 hmotnostní díly aromatického rozpouštědla. .

3. Způsob izolace acenaftenu podle bodu 1, popřípadě podle bodu 2, vyznačující se tím, že se jako aromatického rozpouštědla použije benzen, toluen, jednotlivé isomery xylenu, vyšší homology benzenu nebo směsi těchto uhlovodíků, s výhodou toluen.

4. Způsob izolace acenaftenu podle bodu 1, popřípadě podle bodů 2 a 3, vyznačující se tím, že se směs ochladí s výhodou na konečnou teplotu, která je o 4 až 8 °C nižší, než je teplota počátku tvorby krystalů výchozího pracího oleje.

5. Způsob izolace acenaftenu podle bodu 1, popřípadě podle bodů 2, 3 a 4 vyznačující se tím, že se na konečné te'plote chlazení udržuje směs při míchání s výhodou po dobu 2 až 3 hodiny.

6. Způsob izolace acenaftenu podle bodu 1, popřípadě podle bodů 2, 3, 4 a 5, vyznačující se tím, že se při chlazení směsi po dosažení teplotního rozmezí +5 až -5 °C přidá k této směsi 0,5 až 10 % hmot, s výhodou 1 až. 2 % hmot, acenaftenu s obsahem nejméně 90 % hmot, účinné složky.