CS269366B1 - Způsob izolace acenaftenu - Google Patents

Abstract

Vynález řeší způsob izolace acenaftenu z pracího oleje černouhelného původu dvoustupňovou krystalizaci. V prvním stupni se prací olej postupně ochlazuje na teplotu o 2 aí 15° C nižší, než je jeho bod krystalizace. Následuje postupný ohřev na teplotu 25 až 50° C za současného volného odtékání tvořících se kapalných podílů, jako krystalický podíl zbývající v krystalizátoru se získá acenaítenová frakce. Ve druhém stupni se v krystalizátoru postupně ochlazuje směs acenaftenové frakce a aromatického rozpouštědla na teplotu, která je o 5 až 30° C nižší, než je bod krystalizace ochlazované směsi a následně se postupně náplň krystalizátoru ohřívá na teplotu 91 až 96° C při současném volném odtoku tvořících se kapalných podílů. Acenaften předem zvolené čistoty · se poté získá separátním vytavením krystalického zbytku z krystalizátoru.

Description

Vynález řeší způsob izolace acenaftenu z pracího oleje černouhelného původu dvoustupňovou krystalizací.

Podle dosud známých postupů se acenaften izoluje z acenaftenové frakce získané frakční destilací pracího oleje o bodu varu 230 až 320° C nebo jiné užší frakce z destilace černouhelného dehtu. Acenaftenová frakce představuje směs o bodu varu 270 až 285 ⁰ C, případně jen 275 až 280° C, která obsahuje 60 až 70 X hmotnostního acenaftenu, dále v pořadí velikosti zastoupení homology bifenylu, dimethylnaftaleny, dibenzo/b,d/furan, homology indolu a další složky již v nevýznamném množství. Izolace acenaftenu z acenaftenové frakce je popsána jako redestilace acenaftenové frakce /japonský patent č. Θ 298 219/, jako redestilace tuhého podílu vyloučeného z acenaftenové frakce za určité teploty, extrakce diethylenglykolem, isopropylentherem, alifáty, ale především jako řada různých způsobů krystalizace. Acenaften je získáván krystalizací většinou ze směsí acenaftenové frakce s rozpouštědly. K tomuto účelu jsou užívány alkoholy až C^, aromatické uhlovodíky C^· až Cg /japonský patent č. 7 526 593/, parafinické uhlovodíky C$ až C^g naftenické uhlovodíky C$ až /japonský patent č. 6 176 427/, methanol /japonský patent č. 60 132 923/ a také ethanol ve směsi s vodou. K přípravě acenaftenu se využívá i krystalizace samotné acenaftenové frakce, získané destilací pracího oleje nebo destilací pracího oleje ve směsi s matečným louhem z předchozí krystalizace podle USA patentu č. 2 953 504, britského patentu č. 768 267 nebo podle způsobu citovaného v Kiyoshi Sokuma a spol. : Aromatics 5 až 6, 71 až 79 /1985/. Postupy vycházející z kombinace frakční destilace a frakční krystalizace přinášejí sice poměrně vysoký výtěžek acenaftenu, ale za cenu neúměrných nákladů provozních, zejména energetických, ale i značných nákladů investičních. Technický acenaften se rafinuje také především krystalizací, jako rozpouštědlo se používá ethanol nebo methanol s vodou. Všechny tyto známé postupy mají tu nevýhodu, že v prvním stupni je třeba destilací vyrobit acenaftenovou frakci. Pokud nenásleduje opětovná destilace, pak je nutno přidávat rozpouštědla, která v mnoha případech komplikují technologii vzhledem k vznikajícím toxickým exhalacím, k nutnosti odstraňovat rozpouštědla, která se v dethochemii nepoužívají, a čistit další odpadní vody.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob izolace acenaftenu podle vynálezu. Jeho podstatou je dvoustupňová krystalizace pracího oleje. V prvním stupni se prací olej postupně ochlazuje v krystalizátoru na teplotu o 2 až 15° C nižší, než je teplota jeho krystalizace. Následuje postupný ohřev na teplotu 25 až 50° C za současného volného odtékání tvořících se kapalných podílů. Jako krystalický podíl zbývající v krystalizátoru se získá acenaftenová frakce, která se následně smíchá s aromatickým rozpouštědlem v poměru 10 : 0,5 až 3. Tímto rozpouštědlem může být benzen a jeho alkylhomology, ídan a jeho aIkylhomology či různé směsi těchto aromatických látek. Po homogenizaci se směs ve druhém stupni postupně ochlazuje do teploty, která je o 5 až 30° C nižší, než je teplota krystalizace ochlazované směsi, následně se postupně nápln krystalizátoru ohřívá na teplotu 91 až 96° C při současném volném odtoku tvořících se kapalných podílů. Výsledný produkt, tj. acenaften předem zvolené čistoty, se potom získá separátním vytavením krystalického zbytku z krystalizátoru. Postupné ochlazování i postupný ohřev v prvním i druhém krystalizačním stupni se provede trvalým udržováním teplotní diference mezi rafinovanou substancí a teplonosným médiem v rozmezí 1 až 5° C. Izolaci je možno provést rovněž tak, že se po provedení krystalizace v prvním stupni ponechá v krystalizátoru izolovaná acenaftenová frakce, krystalizátor se doplní čerstvým pracím olejem a krystalizace prvního stupně se opakuje. Tímto způsobem je možno bez dalších mezipperací vyrobit potřebné množství acenaftenové frakce, které po smíchání s aromatickým uhlovodíkem a homogenizaci čerpadlem přímo v krystalizátoru lze přímo podrobit krystalizaci ve druhém stupni.

269 J66 01

Výhodou uvedeného způsobu izolace acenaftenu je jednoduchá technologie, nenáročná svým zařízením, množstvím energie i pomocných surovin. Likvidace zbytků použitých aromatických rozpouštědel je v dehtochemii běžnou záležitostí, prací olej, zbavený v prvním krystalizačním stupni částečně acenaftenu, Lze plně použít k vypírání benzolu z koksárenského plynu. Postupem podle vynálezu lze bez potíží získat acenaften s obsahem až 99 \ hmotnostních účinné složky. Výtěžnost acenaftenu, vztažená na obsah této látky ve výchozím pracím oleji, je sice nižší než u postupů vycházejících z kombinace trakční destilace a trakční krystalizace, předčí však všechny známé postupy jednoduchostí a energetickou nenáročností.

Konkrétní provedení izolace acenaftenu je zřejmé z následujících příkladů.

Příklad 1

000 pracího oleje o složení 12,3 % hmotnostních naftalenu, 20,7 % hmotnostních methylnaftalenů, 7,1 % hmotnostních dimethylnaftalenů, 12,3 % hmotnostních bifenylu a methylbifenylů, 16,1 H hmotnostních acenaftenu, 10,3 % hmotnostních dibenzo/b,d/furanu, 7,7 * hmotnostních fluorenu, 5,6 % hmotnostních bazických složek a 7,? % hmotnostních zbývajících složek, tj. fenolů a jiných složek v malých množstvích, a s teplotou krystalizace -4,5 °C bylo ochlazeno při teplotním rozdílu mezi temperovaným a temperujícím mediem 4° C z -3° C na -9° C. Kapalný podíl byl během zvyšování teploty do 35° C ponechán odtékat. Zbytek v krystalizátoru o hmotnosti 146,5 g obsahoval 44,5 * hmotnostních acenaftenu. 100 g acenaftenové frakce získané výše uvedeným způsobem bylo smícháno při teplotě asi 60° C s -15 g rozpouštědla obsahujícího o-, m-, p-xylen v hmotnostním poměru 1,5 : 1,5 : 1. Směs s teplotou krystalizace 51° C byla zchlazena na 40° C a zahřívána na 94° C. Během zahřívání odtékal z krystalizátoru kapalný podíl s nežádoucími složkami. Teplotní rozdíl obou médií byl stále 3° C. Z krystalizátoru bylo, po ukončení krystalizační rafinace vytaveno 18,5 g acenaftenu s obsahem 98 * hmotnostních sledované látky, takže celková výtěžnost acenaftenu vztažená na obsah této látky ve výchozím pracím oleji činila 18,3 %.

Příklad 2 .

000 g pracího oleje stejného složení jako v příkladu 1 bylo ochlazeno na -7° C a stejným způsobem bylo při teplotním rozdílu 2° C získáno při 42° C 162,5 g acenaftenové frakce s obsahem acenaftenu 50,5 % hmotnostních. 100 g acenaftenové frakce získané výše uvedeným způsobem bylo smícháno při teplotě asi 60° C a 15 g toluenu a směs s teplotou krystalizace 52° C chlazena od 53 do 40° C a pak postupně zahřívána do 94° C při stálém teplotním rozdílu obou médií 1° C. Při zahřívání odtekly nežádoucí kapalné složky a z krystalizátoru bylo po ukončení krystalizační rafinace vytaveno 22,5 g acenaftenu s obsahem 99 X hmotnostních sledované látky, takže celková výtěžnost acenaftenu vztažená na obsah této látky ve výchozím pracím oleji činila 22,5

Příklad 3

000 g pracího oleje o složení 13,4 X hmotnostních naftalenu, 18,7 X hmotnostních methylnaftalenů, 7,9 % hmotnostních dimethylnaftalenů, 6,7 X hmotnostních bifenylů a methylbifenylů, 15,2 1; hmotnostních acenaftenu, 10,5 X hmotnostních dibenzo/b,d/furanu, 8,8 \ hmotnostních fluorenu, 5,3 X hmotnostních bazických složek a 13,5 % ostatních složek, tj. fenolů a složek obsažených v malých množstvích, a s- teplotou krystalizace -6° C bylo chlazeno z -5° C na -15° C. Kapalný podíl byl ponechán vytékat během zvyšování teploty do 50° C. Teplotní rozdíl během popsaných dějů mezi temperovaným a temperujícím mediem byl stále 3° C. Acenaftenové frakce o hmotnosti 106,2 g, která zůstala v krystalizátoru, obsahovala 58 H hmotnostních acenaftenu. 100 g acenaftenové frakce získané výše uvedeným způsobem bylo smícháno při teplotě asi 60° C s 30 g rozpouštědla obsahujícího indan, xyleny a trimethylbenzeny v hmotnostním poměru 5:2:3. Směs s- teplotou krystalizace 54° C byla chlazena na 24° C. Kapalný podíl vytekl z krystalizátoru během zahřívání na 93° C. Při popsaných dějích byl stálý teplotní rozdíl mezi temperovaným a

CS 269 366 Bl a temperujícím médiem 2° C. Z krystalizátoru bylo po ukončení krystalizační rafinace vytaveno 28,6 g acenaftenu o čistotě 96,5 % hmotnostních, takže celková výtěžnost acenaftenu vztažená na obsah této látky ve výchozím pracím oleji činila 27,6 ¾.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob izolace acenaftenu z pracího oleje černouhelného původu dvoustupňovou krystalizací, vyznačující se tím, v prvním stupni se prací olej postupně v krystalizátoru ochlazuje na teplotu o 2 až 15° C nižší, než je teplota, jeho krystalizace, načež se nechají volně z krystalizátoru odtékat kapalné podíly při postupném ohřívání na teplotu 25 až 50° C, přičemž jako krystalický podíl zbývající v krystalizátoru se získá acenaftenová k níž se dále přidá aromatické rozpouštědlo v poměru 10 ku 0,5 až 3, homogenizuje se a postupně se v krystalizátoru ochlazuje na teplotu o 5 až 30° C nižší, než je teplota její krystalizace, načež se nechají volně z krystalizátoru odtékat kapalné podíly při postupném ohřívání na teplotu 91 až 96° C, přičemž acenaften požadované čistoty se získá následným separátním vytavením krystalického zbytku z krystalizátoru s tím, že postupné ohřívání v prvním i druhém krystalizačním stupni se provede trvalým udržováním teplotní diference mezi rafinovanou substancí a teplonosným médiem v rozmezí 1 až 5° C.
2. 2. Způsob izolace acenaftenu podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako aromatické rozpouštědlo pro krystalizací ve druhém stupni použije benzen a/nebo toluen a/nebo isomery xylenu a/nebo idan a/nebo jejich alkylhomology.
3. 3. Způsob izolace acenaftenu podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se do krystalizátoru, ve kterém zůstala acenaftenová frakce z předchozí krystalizace prvního stupně, doplní prací olej a provede se opakovaně krystalizace prvního stupně.