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Verfahren zur Gewinnung von Chrysen Die Erfindung bezieht sich auf
die Gewinnung von Chrysen, und zwar hochprozentigem Chrysen aus Steinkohlenteeren.
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Chrysen ist ein Kohlenwasserstoff, der sich im Steinkohlenteer, und
zwar in der Pechfraktion, d. h. dem Rückstand der Aufarbeitung des Teers durch Destillation
unter Abtreiben von Anthracenölen als höchstsiedende Bestandteile findet. Er ist
im Teer in einem verhältnismäßig sehr geringen Mengenanteil vorhanden. Die Gewinnung
von Chrysen aus Steinkohlenteer bzw. dem Pechanteil des Steinkohlenteers ist möglich
durch Umlösen einer Pechfraktion von einem Siedebereich von etwa 420 bis, 44o° unter
Ver-,vendung großer Mengen \ylol oder anderer Lösungsmittel. Gewonnen wird ein sehr
reines Chrysen, jedoch sind die Gewinnungskosten so hoch, daß der Preis des Chrysens
für die meisten technischen Verwendungen untragbar ist, insbesondere da die Ausbeuten
verhältnismäßig klein sind.
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Diese lfängel werden unter Erreichung von Vorteilen durch die Erfindung
dadurch beseitigt, daß das Pech zunächst einem Destillationsverfahren unterworfen
wird, bei dem einerseits ein wertvolles Hartpech und andererseits ein chrysenhaltiges
Destillat entsteht, das einer Vakuumdestillation unter Verwendung einer hochwirksamen
Fraktionierkolonne unter Abnehmen einer engsiedenden, den Chrysengehalt des Teers
bzw. Pechdestillats enthaltenden Frakticn, die z. B. bei einem Vakuum
voll
20 mm Quecksilberdruck von dein Siedepunkt voll 42o° ah reicht, unteiworfen wird,
aus der sich beim Abkühlen Chrysen abscheidet, das durch Umlösen, vorzugsweise in
einer @-lethylnaphtlialinölfraktion, oder durch Auffangen der Chrysenfraktion in
einem vorgelegten Lösungsmittel, z. B. -Iethylnaphthalinöl, anreichern läßt und
<las zweckmäßig durch Behandeln mit Schwefelsäure, vorzugsweise in einer Lösung
in Methylnaphthalinöl, gereinigt werden kann, zur Erhaltung eines sehr hochprozentigen
Chrysens mit einem Schmelzpunkt Vurl z. B. 240 bis 245°.
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Dieses Verfahren der Erfindung arbeitet rnit ausgezeichneten Ausbeuten
und stellt ein sehr wirtschaftliches -'erfahren dar, da das bei der Destillation
des Pechs anfallende Hartpech äußerst wertvoll ist und andererseits bei der Herstellung
dieses sehr gesuchten Hartpechs ein Pechdestillat anfällt, das nach der Erfindung
mit Vorteil und ohne Aufwand großer Kosten und unter Verwendung der Apparaturen
und Arbeitsweisen, die in der Industrie der Aufarbeitung des Steinkohlenteer: bekannt
sind, auf Chryserwaufgearbeitetwerden kann.
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ßtmerkt sei, daß aus dem nach der Sulfurierung vorliegenden Chrysen,
das etwa 95- bis 96o/oig ist, ein Chrysen in chemisch reiner Form durch Umkristallisieren,
z. B. unter Verwendung einer ylethylnaphtlialinölfral:tion, gewonnen werden kann.
Statt der Verwendung von -letliylriaplitlialinöl, das g@niäß der Erfindung bevorzugt
wird, als -Mittel zum Auffangen der Fraktion aus dein Pechdestillat und zum Aufnehmen
des Chrysens während der Sulfurierung sowie als Mittel zum Umkristallisieren können
auch andere Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische Verwendung finden.
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Wesentlich für die Erfindung ist die Trennung des Pechs in Hartpech
und ein das Chrysen enthaltendes Pechdestillat und die Fraktionierung dieses Pechdestillats
bei gutem Vakuum unter Verwendung hochwirksamer Fraktionierkolonnen und _lllnehmen
einer oder mehrerer Clirvsenfraktionen. die zweckmäßig in einem vorgelegten Lüsungsmittcl
aufgenommen werden. Als Faustregel kann gelten, daß die Fraktion dann geeignet ist,
wenn sie ein:n Erstarrungspunkt vorn über 175'
aufweist. -Mit Vorteil wird
zunächst ein Vorlauf bei der Fraktionierung des Pechd;stillats abgenummtn.
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Wird nach einer bevorzugten Ausführungsform rler Erfindung diese Chrysenfraktion
in Lösungsriiittelri aufgenommen, z. B. einer weitgehend gereinigten -lethylnaplitlialinölfraktion,
so wird durch Auskühlen festes Chrysen guter Brauchbarkeit in Forrn von kleinen
Kristallen schon in die-;in \_ erfahrungsgang erhalten.
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Soll das Clirysen einen höheren Reinheitsgrad besitzen. so
wird es, wie oben angegeben, sulfuriert, was in Lösung geschehen kann oder nach
Abtrennung des ausgeschiedenen Chrysens und Lösen, z. 13. wiederum in -lethylnaphthalinöl.
Die Sulfurierung geschieht zweckmäßig in der Wärrne, w@ll@;i vorzugsweise eine Temperatur
von ioo° nicht überschritten wird und die Schwefelsäuremenge verhältnismäßig gering
gehalten wird. Unter diesen Bedingungen findet eine partielle Strlfurierung statt.
Es entstehen Harze und sulfurierte Anteile, die abgetrennt werden. Die Lösung wird
neutralisiert, z. B. durch Behandlung mit Natronlauge, nach deren Abtrennung die
I_ö:trrig, z. B. die -4ethylnaphthalinöllösung, gekühlt wird zur scheidung eines
Chrysens, das nach dein Zentrifugieren und Trocknen in fast reiner Form (95-bis
96o/oig) als kleine weißgelbe Kristalle vorligt.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens
der Erfindung gegeben. 6ooo kg eines bei der Destillation von Pech atrf Hartpech
anfallenden 1'eclrdestillats wurden bei 20 mm Quecksilberdruck unter -Verwendung
einer hochwirksamen Fraktionierkolomie rektifiziert. Es wurde zunächst bis zu einer
Siedegrenze von etwa 42o° ein Vorlauf abgenommen, der einen Erstarrungspunkt von
17o° besaß.
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Die anschließende =ioo kg, ltetr-agende Chrysenfraktion wies Erstarrungspunkte
von Vcn 17:5,° ansteigend und wieder lü; 175' abfallend auf. Sie wurde in
einer vorglegten gereinigten, aus Steinkohlenteer stammenden -fetlivlnaplitlialitiölfraktion,
die auf ioo° vorgewärmt war, aufgenommen.
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Durch Abkühlen und AI»lutschen wurden iooo kg Chrysen erbalten, das
noch ölige Bestandteile aufwies. Das al>getrerinte Clirvseti wurde irt 25oo kg einer
gereinigten -letlivInaplitlialinölfral<-tion bei einer Temperatur unter ioo°
gelöst und zweimal mit 15o kg 9o o/oiger Schwefelsäure ansulfuriert, wonach die
entstandenen Harze und Sulfosäuren abgezogen wurden.
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Es blieb eine klare Chrysenlösung zurück, die zweimal durch Behandeln
mit je 250 kg 151 !oiger Natronlauge neutralisiert wurde, wonach die wässerige
Schicht abgezogen wurde.
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Beim Abkühlen der Lösung auf Raumtemperatur fiel Chrysen in Form kleiner
Kristalle aus, die von dem Lösungsmittel durch Zentrifugieren getrennt und im Vakuum
getrocknet wurden.
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Erhalten @vurdtn 400 kg Clirysen, das einen Schmelzpunkt von 240 bis
24;' aufwies.
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Der abgenommene Vorlauf kann entweder auf seine Bestandteile aufgearbeitet
oder zum Verschneiden von Teer oder Pech, z. 11 von Hartpech; verwendet werden.
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Das Chrvsen, das nach der Erfindung auf verhältnismäßig wohlfeile
Weise gewonnen wird. eignet sich als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Farbstotttn,
pliarniazeutischen Produkten und anderen ch;mischen Stoffen.