PL15306B1 - Sposób oczyszczania surowego antracenu. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu oczyszczania surowego antracenu zapomo- ca rozpuszczalników.Rózne sposoby krystalizacji i lugowa¬ nia 'stosuja srodki rozpuszczajace silniej zanieczyszczenia, jak fenantren i karbazol, niz antracen, zwlaszcza przy niskich tem¬ peraturach, Z takich srodków benzyna i podobne weglowodory rozpuszczaja sto¬ sunkowo latwo fenantren, a tylko nieznacz¬ nie antracen i karbazol, wobec czego nie nadaja sie dla wytwarzania bardzo czyste¬ go antracenu. Pirydyna rozpuszcza wpraw¬ dzie w dostatecznej mierze fenantren i kar¬ bazol, a przy niskich temperaturach nie dziala na antracen, posiada jednak niemi¬ ly zapach, jest droga, a wydzielanie jej zwyklemi sposobami jest trudne, poniewaz, rozpuszczajac sie latwo w wodzie, nie na¬ daje sie do destylacji z para wodna.Wynalazek polega na zastosowaniu no¬ wej klasy rozpuszczalników, a mianowicie plynnych zwiazków, posiadajacych rdzen furanu xo'c W zwiadach tych sa dobrze rozpuszczal¬ ne kali natomiast antra- \ %eh\ t^lko pcffy yysokich temperaturach, podczas gdy 'pr2V niskich temperaturach rozpuszczalny jest w nieznacznym stopniu.Stosowanie furanu jest utrudnione, gdyz wrze on przy 320C, wobec czego nalezy szczególnie zapobiegac stratom tego srod¬ ka przez parowanie. Homologi furanu, jak metylofuran, a zwlaszcza dwumetylofuran sa znacznie lepsze, gdyz wra przy wyz¬ szych temptraiiuraeh.r "Równiez moga byc uzywane pewne estry kwasu furanowego, jak furanjan etylowy^ propylowyf butylo¬ wy i amylowy. ^ W i^ Najlepszemi rozpuszczalnikami sa jed¬ nak furfurol i jego pochodne, jak metylo- furfurol. Substancje te posiadaja bardzo wielka zdolnosc rozpuszczajaca, wra jako ciecze przy wysokich temperaturach! a przy niskich temperaturach rozpuszczaja sie nieznacznie w wodzie, co umozliwia calko¬ wite ich odzyskiwanie zapomoca destylacji z przegrzana pstra wodna. Równiez al¬ kohol furylowy nadaje sie do tego celu, posiada jednak te wade, ze miesza sie z woda. Najkorzystniejsze srodki rozpu¬ szczajace, zawierajace furfurol rozpuszcza¬ ja przy niskich temperaturach antracen tak nieznacznie, ze zapomoca malej liczby za¬ biegów krystalizacji, mycia lub lugowania mozliwem jest otrzymywanie z surowego antracenu 94—100% antracenu oczyszczo¬ nego. Furfurole sa stosunkowo tanie, gdyz otrzymuje sie je w wielkich ilosciach z o- trebów zytnich, pszenicznych, owsianych i z innych odpadków, posiadaja przyjemny zapach i rozpuszczaja sie nieznacznie w wodzie. Pochodne furanu moga byc stoso¬ wane w stanie czystym lub technicznie czy¬ stym, jak surowy furfurol, który jest znacz¬ nie tanszy.Jezeli, np. wykrystalizuje sie z furfu¬ rolu czystego lub technicznie czystego su¬ rowy antracen, zawierajacy 31.1% antra¬ cenu, 15.8% karbazolu i jako reszte fenan- tren i oleje odpadkowe, otrzyma sie pro¬ dukt, zawierajacy 81.53% antracenu, 7.81% karbazolu, a reszte fenantrenu. Wydajnosc antracenu wynosi w przyblizeniu 96%. Po powtórnej krystalizacji z furfurolu otrzy¬ muje sie 94.35% antracenu i 2.25% karba¬ zolu, przyczem wydajnosc antracenu wy¬ nosi prawie 100%. Furfurol rozpuszcza an¬ tracen w nieznacznym stopniu; jezeli jed¬ nak surowiec zawiera wielkie ilosci fenan¬ trenu, ten ostatni ropuszcza prawdopodob¬ nie pewna czesc antracenu, gdyz wydaj¬ nosc antracenu z surowca jest przy pierw¬ szej krystalizacji nuwejsza niz przy drugiej.Dokladne oczyszczanie osiaga sie wprawdzie zapomoca pochodnych furanUjL w pewnych jednak wypadkach korzystnem jest oczyszczac tym sposobem antracen juz czesciowo oczyszczony i zawierajacy male ilosci fenantrenu. Omija sie w ten sposób straty antracenu, które sa spowo¬ dowane prawdopodobnie dzialaniem roz¬ puszczajaoem fenantrenu, jak tez zmniejsza sie zuzycie zwiazków furanowych. Oczy¬ szczony surowy antracen, zawierajacy 57— 62% antracenu, 32—35% karbazolu i re¬ szte fenantrenu, otrzymuje sie, jezeli suro¬ wy antracen poddac dzialaniu srodków rozpuszczajacych fenantren, jak benzen, toluen, benzyna, gazolina, orto-dwuchloro- benzen lub inne produkty chlorowane, np. odpadki przy oczyszczaniu chlorem olejów swietlnych i podobnych substancyj. Oczy¬ szczanie to moze odbywac sie zapomoca krystalizacji, mycia lub lugowania. Jezeli w ten sposób oczyszczony antracen wykry¬ stalizuje sie z furfuroli surowych lub oczy¬ szczonych, zastosowujac mozliwie male ilo¬ sci srodka rozpuszczajacego przy 80°C, a otrzymany produkt ochlodzi, powstaje an¬ tracen o czystosci 95—97%-wej, nadajacy sie do fabrykacji barwników* Jest to wodem bardzo wielkiej zdolnosci pochod¬ nych furanu, szczególnie furfurolu, rozpu¬ szczania karbazolu. Pozostalosci, otrzy¬ mane po wydestylowaniu lugu macierzyste* ~ 2 -go, moga byc oczyszczane kwasem siarko¬ wym, stosujac rozpuszczalnik obojetny wzgledem tego kwasu lub bez niego, przez co usuwa sie wszelkie slady antracenu, a po rozcienczeniu otrzymuje sie prawie che¬ micznie czysty karbazol.Traktowanie antracenu srodkiem roz¬ puszczajacym, zawierajacym furan, moze odbywac sie równiez jednoczesnie z katali- tycznem oczyszczaniem antracenu w fazie parowej, a mianowicie w obecnosci katali¬ zatorów, które wspieraja calkowite utle¬ nianie karbazolu. Mozna stosowac równiez mieszaniny rozpuszczalnikowi, szczególnie mieszaniny, zawierajace furan razem ze srodkami rozpuszczajacemi fenantren. Mie- szaniny tego rodzaju sa w pewnych wy¬ padkach bardzo wazne, gdyz pewne srodki rozpuszczajace fenantren, jak np. benzen, toluen, benzyna, a szczególnie srodki chlo¬ rowane, jak orto-dwuchlorobenzen sa bardzo tanie. W tych wypadkach srodki, zawiera¬ jace furan, rozpuszczaja glównie karbazol, a inne skladniki mieszaniny fenantren.Jezeli surowy antracen oczyscic bez¬ posrednio furfurolem, a nastepnie wyde- stylowac, to pozostalosc bedzie zawierala fenantren i karbazol, które mozna oddzielic od siebie zapomoca katalitycznego oczy¬ szczania lub w inny sposób. Pozostalosci te mozna dla tego celu stapiac, np, z pota¬ zem zracym, ewentualnie dodajac sode zraca, W sposób zwykly lub stosujac obo¬ jetne materjaly rozcienczajace, jak nafte lub inne weglowodory aromatyczne lub ali¬ fatyczne.Chociaz pewne rozpuszczalniki, jak fiirfurole, sa tanie w porównaniu z innemi srodkami, jak pirydyna, to jednak pozada- nem jest z powodów ekonomicznych ich odzyskiwanie. Straty rozpuszczalnikowi Wrzacych przy wysokich temperaturach, powstaja z ilosci, które pozostaja w antra¬ cenie, fenantrenie i karbazolu i które moz¬ na wydzielic zapomoca mycia innemi XQZ- puszczalnikami. Placki, powstajace przy stosowaniu furfurolu, trudno rozpuszczalne w wodzie, moga byc poddane dzialaniu przegrzanej pary wodnej lub innych par, z któremi srodek rozpuszczajacy ulatnia sie.Nadzwyczaj wysoka rozpuszczalnosc karbazolu i fenantrenu w rozpuszczalnikach furanowych, szczególnie w furfurolu, moz¬ na sobie wytlomaczyc przez powstawanie luznych chemicznych zwiazków ze srodkiem rozpuszczajacym.Przyklad I. 100 czesci wagowych su¬ rowego antracenu, zawierajacego 31.1% antracenu, 15.8% karbazolu, a reszte fe¬ nantrenu i olejów odpadkowych, miesza sie z 400—500 czesciami wagowemi furfu¬ rolu, metylo-furfurolu lub mieszaniny tych produktów, mieszanine ogrzewa sie do 800,C, a nastepnie ochladza do 15—20°C.Po oddzieleniu lugu macierzystego od wy¬ krystalizowanego antracenu i osuszeniu masa stanowi 39.5 czesci wagowych, a anali¬ za jej wykazuje 81.53% antracenu i 7.18% karbazolu, podczas gdy reszte stanowi fe¬ nantren. Wydajnosc antracenu wynosi wiec zwyz 95% zawartosci antracenu w surow¬ cu. Furfurol mozna wydestylowac z lugu macierzystego, zawierajacego fenantren i karbazol, a z antracenu mozna materjal ten odzyskac, przedmuchujac pare wodna. W ten sposób odzyskuje sie 97.5%; ilosc te mozna powiekszyc do 99%, przedmuchujac przegrzana pare wodna równiez przez pla¬ cek fenantrenu. Placek fenantrenu i karba¬ zolu, powstajacy po odzyskaniu furfurolu, moziia poddac dzialaniu KOH lub KOH i NaOH przy temperaturach 180° — 250°C, dodajac obojetne srodki rozpuszczajace lub bez nich, a powstajaca pochodna meta¬ lowa karbazolu wydzielic z fenantrenu i o- trzymac w ten sposób czysty karbazol i fe¬ nantren. Mieszanine fenantrenu i karbazo¬ lu mozna poddac równiez dzialaniu benzy¬ ny, benzenu, orto-dwuchloro-benzenu i po¬ dobnych srodków, które latwo rozpuszcza¬ ja fenantren, natomiast trudno karbazol.Zamiast odzyskiwania furfurolu, fenan- — 3 —trenu i karbazolu z surowego placka, mozna ten ostatni odparowac i utlenic katalitycz¬ nie na bezwodnik kwasu ftalowego, kwas maleinowy, kwas mezowinowy i podobne produkty. Przy tym procesie utleniaja sie fenantren i furfurol w wysokim stopniu, a w niektórych wypadkach mozna równiez z karbazolu otrzymac uzyteczne posrednie produkty utleniania, zawierajace kwas ma¬ leinowy.Równiez innego rodzaju pochodne fu- ranu, jak dwumetylofuran lub alkohol fu- rylowy nadaja sie do tego celu, jednak przy stosowaniu furfuroli wyniki sa lepsze, a produkt tanszy.Przyklad IL Antracen, wykrystalizo¬ wany z furfurolu sposobem, opisanym w przykladzie I, wprowadza sie do potrójnej lub poczwórnej ilosci wagowej furfurolu, ogrzewa do 80°C i ochladza do 15°—20°C.Otrzymany produkt zawiera 94,35% antra¬ cenu i 2.25% karbazolu. Wydajnosc antra¬ cenu jest praktycznie ilosciowa.Przyklad III. Surowy antracen, cen- tryfugowany i zawierajacy 26.09% antra¬ cenu, 1525% karbazolu, a reszte fenantre- nu i olejów odpadkowych, wykrystalizowu- je sie z mozliwie malej ilosci toluenu, roz¬ puszczajacego surowy antracen przy 80°C.Produkt zawiera 56.71% antracenu i 26.64% karbazolu, a jako reszte fenan- tren. 100 czesci tego produktu wprowadza sie na filtr i myje powoli 250 do 300 cze¬ sciami furfurolu technicznego. Otrzymany produkt zawiera 94% antracenu i 3.2% karbazolu, reszte tworzy prawdopodobnie* fenantren. Antracen jest tylko slabo zabar¬ wiony.Przyklad IV. Surowe antraceny, po¬ siadajace rozmaite stopnie czystosci, pod¬ daje sie dzialaniu benzenu, toluenu, benzy¬ ny, acetonu, gazoliny, ortodwuchloroben- zenu i podobnych srodków, rozpuszczaja¬ cych fenantren, tak dlugo, az fenantren zostanie prawie zupelnie wydzielony.Otrzymuje sie w ten sposób czesciowo oczyszczony produkt, zawierajacy 63.8% antracenu i 36.2% karbazolu. Produkt ten wykrystalizowuje sie z mozliwie malej ilo¬ sci furfurolu, która wystarcza do rozpu¬ szczenia mieszaniny przy 80°C, poczem o- chladza sie ja do 15°—20°C. Otrzymany: antracen zawiera 97,76% antracenu i 2.24% karbazolu. Po oddestylowaniu lugu macie¬ rzystego pozostaje placek karbazolu, za¬ wierajacy tylko slady antracenu, które moz¬ na latwo wydzielic zapomoca 98%-wego kwasu siarkowego przy 20°—25° C, po do¬ daniu obojetnych srodków rozpuszczaja¬ cych lub bez nich, a nastepnie rozciencza¬ jac produkt woda. Osad sklada sie z 99.6 % -wego karbazolu.Przyklad V. Z surowego antracenu, za¬ wierajacego 30.2% antracenu, 22.1% kar¬ bazolu i 47.4% fenantrenu i olejów odpad¬ kowych, wydziela sie niepozadane zanie¬ czyszczenia na drodze katalitycznej zapo¬ moca utleniania. Dla tego celu mozna sto¬ sowac katalizator, który zawiera tlenek ko¬ baltu, miedzi lub zelaza pojedynczo albo w mieszaninach, stabilizowany zapomoca wo¬ dorotlenku potasowego lub azotanu potaso¬ wego i nalozony na kawalki pumeksu. Ma¬ se kontaktowa otrzymuje sie przez rozpu¬ szczenie 70 czesci azotanu kobaltu, zawie¬ rajacego 6 czesci wody, w 200 czesciach wody i stracenie roztworem 10 n KOH, po¬ czem filtruje sie i zawiesza w 250 czesciach wody, zawierajacej 110 czesci 100%-wego KOH lub równowartosciowa ilosc azotanu potasowego. Zawiesine naklada sie na 200 objetosciowych czesci pumeksu, tluczonego na kawalki wielkosci grochu, i rozgrzewa w strumieniu powietrza przy 350°—400° C.Surowy antracen odparowuje sie w powie¬ trzu, w stosunku 1 czesci wagowej antrace¬ nu na 25 — 35 czesci powietrza, i przepro¬ wadza ponad masa kontaktowa przy 380°C.Otrzymany, czesciowo oczyszczony, pro¬ dukt, zawierajacy 75.34% antracenu, 0.96% karbazolu, a reszte fenantrenu, rozpuszcza sie w mozliwie najmniejszej ilosci furfuro- — 4 —lu, wystarczajace) dla rozpuszczenia przy SO^C, a nastepnie myje sie i wylugowuje.Analiza produktu wykazuje 99.2% antra¬ cenu, reszte stanowi fenantren.Przyklad VL Surowy antracen oczy¬ szcza sie katalizatorem, który wydziela za- pomoca utleniania oleje odpadkowe, jak równiez nieco fenantrenu i karbazolu. Ka¬ talizator tego rodzaju moze zawierac 16 czesci Fe2Os i 35 czesci KNO& nalozonych na 200 czesci objetosciowych tluczonego pu¬ meksu. Jezeli surowy antracen, zawieraja¬ cy 26 — 30% antracenu i 18 — 23% kar- faazolu, podda sie parowaniu w powietrzu w stosunku wagowym 1 na 35—50 i prze¬ prowadzi ponad masa kontaktowa przy 380°—400°C, otrzyma sie czesciowo oczy¬ szczony produkt, który zawiera 60.3% an¬ tracenu, 6.4% karbazolu, a jako reszte fe¬ nantren. Z produktu tego, wykrystalizowa¬ nego z furfurolu przy zastosowaniu 250 cze¬ sci furfurolu na 83 czesci czesciowo juz o- czyszczonego antracenu, otrzymuje sie o- czyszczony antracen, zawierajacy 93.04% antracenu, 2.42% karbazolu, a jako reszte fenantren. Wydajnosc antracenu wynosi 93.95% zawartosci tego materjalu w pro¬ dukcie krystalizowanym. Z lugu macierzy¬ stego mozna otrzymac bardzo czysty fenan¬ tren. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. ii. Sposób oczyszczania surowego an¬ tracenu przez jedno lub wielokrotne rozpu¬ szczanie zanieczyszczen, znamienny tern, ze jako srodek rozpuszczajacy stosuje sie plynne zwiazki, zawierajace rdzen furano- wy, najlepiej furfurol lub jego homologL

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze obróbke zwiazkami furanowemi poprzedza calkowite usuniecie fenantrenu przez rozpuszczenie go w jednordzenio- wych aromatycznych weglowodorach, pa¬ rafinach lub chlorowanych pozostalosciach z oczyszczania aromatycznych weglowodo¬ rów.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze obróbke zwiazkami furanowemi poprzedza katalityczne utlenianie karbazo¬ lu w postaci parowej.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze srodek rozpuszczajacy zawiera< oprócz zwiazków furanowych co najmniej jeden ze zwiazków, rozpuszczajacych latwo fenantren, wymienionych w zastrz. 2* The Se 1 den Company. Zastepca: Inz. H, Sokal, rzecznik patentowy. briik L. Soguslawsklego i Skif W«r*MWi. PL