PL34645B1 - - Google Patents

Description

Benzol surowy zawiera jak wiadomo pewna ilosc zywicy oraz takich substancyj, z których zywice tworza sie przez polimeryzacje, utlenia¬ nie i kondensacje pod dzialaniem powietrza lub tlenu, swiatla, podwyzszonej temperatury itd.Wskutek obecnosci tych substancyj w benzolu uzywanym do napedu silników spalinowych za¬ wory, dysze itd. tych silników zatykaja sie i tym samym utrudniaja ruch silnika albo unie¬ mozliwiaja jego prace. Przed uzyciem w silni¬ ku musi wiec benzol byc oczyszczony. Oczy¬ szczanie polega na usuwaniu zywic i tych sub¬ stancyj, z których moga tworzyc sie zywice. Do tego celu uzywa sie kwasu siarkowego; dawniej uzywano kwasu stezonego, a obecnie uzywa sie kwasu 85%-owego. Przy takim oczyszczaniu benzolu niszczy sie równiez i skladniki, które nie sa szkodliwe, a nawet i takie, które posia¬ daja dodatni wplyw na dzialanie silnika. Sa przypadki, w których calkowicie rezygnuje sie z oczyszczania benzolu i tylko poddaje sie go destylacji z dodatkiem tak zwanych inhibito¬ rów, to znaczy substancyj, które zapobiegaja tworzeniu sie zywicy z substancyj zdolnych do jej tworzenia.Stwierdzono, ze oczyszczanie benzolu da sie przeprowadzic za pomoca chlorku cynku. Chlo¬ rek cynku stosuje sie juz do oczyszczania ben¬ zyny. Do oczyszczania benzolu chlorku cynku dotad jednak nie zastosowano, gdyz próby oczy¬ szczania za pomoca tej substancjf"dawaly niedo¬ stateczne wyniki. Próbowano równiez bez skut¬ ku wydzielac z benzolu za pomoca chlorku cyn¬ ku zywice kumaronowa.Wynalazek dotyczy sposobu oczyszczania su¬ rowego benzolu przy pomocy chlorku cynku i uzyskania z niego zywicy kumaronowej. Prze¬ de wszystkim usuwa sie w ten sposób szkodli¬ we dla silnika dwuolefiny. W celu oczyszczania benzolu chlorkiem cynku nalezy pracowac w podwyzszonej temperaturze w granicach 70° — 160°C, najkorzystniej 90° — 130°C i oczyszczanie prowadzic w fazie cieklej. W nizszych tem¬ peraturach od zawartych w podanej grani-cy temperatur mozna pracowac bez nadcisnie¬ nia, w wyzszych zas temperaturach konieczna fest praca pod podwyzszonym cisnieniem.W sposobie oczyszczania wedlug wynalazku niezwykle wazne jest dobre przemieszanie za¬ wartosci autoklawu. Chlorek cynku bowiem bardzo szybko powleka sie cienka warstwa zy¬ wicy, zbija sie i stracony zostaje wskutek tego do dalszego uzytku, o ile przez niezwykle silne mieszanie nie spowoduje sie odslaniania coraz to nowych powierzchni. W laboratorium mozna stosowac mieszadla wirówkowe posiadajace szybkosc wieksza niz 500 obrotów na minute, o ile skrzydla mieszadla zajmuja caly przekrój autoklawu. W skali przemyslowej tego rodzaju mieszadlo naturalnie nie da sie zastosowac.Stwierdzono, iz mozna jednakze uzyskac rów¬ niez dobre wyniki, jesli zastosowac mieszadlo, powodujace przymusowe krazenie cieczy, i pra¬ cowac z mniejsza szybkoscia obrotów. Do tego przede wszystkim nadaje sie mieszadlo tajfun, które obraca sie z szybkoscia 60 — 250 obrotów na minute, najkorzystniej 80 — 150 obrotów na minute.W tych warunkach wystarczy tylko mala ilosc chlorku cynku w stosunku do benzolu, np. 0,3 — 1%, najkorzystniej 0,4 — 0,7%. Ilosc ta zalezna jest naturalnie i od temperatury, w któ¬ rej sie pracuje, oraz od ilosci substancyj two¬ rzacych zywice, a takze od zawartosci pirydy¬ ny, siarkowodoru i wody w benzolu. W tempe¬ raturze wyzszej i przy mniejszych ilosciach wy¬ mienionych wyzej skladników zuzycie chlorku cynku spada. Nie jest konieczne stosowanie chlorku cynku w stanie stalym, mozna tez sto¬ sowac roztwory chlorku cynku, jednakze zawar¬ tosc chlorku cynku w roztworze, o ile chodzi o roztwory wodne, nie powinna wynosic mniej niz 50% (nalezy przy tym uwzglednic zawartosc wody w benzolu).Usuwanie fenoli z benzolu surowego jest nie¬ konieczne, a nawet niekorzystne. O ile usunac fenole, nalezy zastosowac wtedy podwyzszone temperatury i ponadto liczyc sie z wiekszym zuzyciem chlorku cynku. Wieksze ilosci fenoli niz 0,5% mozna jednak usunac. Pirydyna w mniejszych ilosciach, okolo 0,5%, nie jest szko¬ dliwa. Przez kondensacje z pirydyny i fenolu tworza sie prawdopodobnie inhibitory, które dzialaja skutecznie na trwalosc benzolu i jego barwe. Pirydyna jednak na skutek tworzenia z chlorkiem cynku soli podwójnych zuzywa czesc tego ostatniego.Czas trwania procesu oczyszczania uzaleznio* ny jest naturalnie od temperatury, ilosci chlor¬ ku cynku i od rodzaju i ilosci zanieczyszczen* Normalnie jednakze do tego celu wystarcza 1 do 6 godzin. Ze wzgledu na zuzycie chlorku cynku korzystne jest usuwanie z \b£h2!61u sierkowodo- ru znanym sposobem, poza tym benzol mozna suszyc. Jako tworzywa na mieszalniki mozna uzywac takich materialów, które wytrzymale sa na dzialanie chlorku cynku w roztworze wod¬ nym, np. olowiu, kwasoodpornych stali itd., wy¬ starcza jednakze i zelazo.Po zakonczeniu oczyszczania do benzolu do¬ daje sie korzystnie wody w takich ilosciach, by rozpuscic chlorek cynku, i osiadly wodnisty mul odciaga sie. Uwalnia sie w ten sposób ben¬ zol od chlorku cynku oraz od straconych zywic.Przy nastepujacej potem destylacji nie moga wiec powstac z zywic przez depolimeryzacje, przegrzewanie itd. zadne nowe szkodliwe skladniki.Korzystnie jest, by przy destylacji nie sto¬ sowac wyzszych temperatur niz 135°C i desty¬ lowac np. za pomoca pary wodnej. Destylowac mozna albo wprost z mieszalnika albo zawar¬ tosc mieszalnika przeprowadzic do kotla desty¬ lacyjnego. Wskazane jest zastosowanie pola¬ czenia miedzy mieszalnikiem a kolumna desty¬ lacyjna. Wówczas oddestylowuja, po otwarciu kurka, najlzejsze skladniki, cisnienie w mieszal¬ niku ustepuje i mozna prawie bezposrednio po ukonczeniu oczyszczania zawartosc wypuscic do kotla destylacyjnego. Wyniki powyzszego po¬ stepowania sa znacznie lepsze od wyników uzy¬ skiwanych wedlug dotychczas znanych spo¬ sobów.• Sposobem wedlug wynalazku oczyszczac moz¬ na nie tylko benzol pochodzacy z koksowni i ga¬ zowni, ale takze benzole, które uzyskuje sie przez wysysanie gazów ze srodka ubijanego wegla.Równiez mozliwe jest zastosowanie tego sposo¬ bu do oczyszczania innych produktów, np. do wyrobu czystego toluenu. Nalezy wtedy jednak¬ ze pracowac w temperaturach 130° — 160°C, a w razie potrzeby nalezy zuzyc wieksze ilosci chlorku cynku. Poniewaz przy produkcji tolue¬ nu praktycznie nalezy usunac wszystkie sklad¬ niki, które chemicznie nie sa toluenem, ogólnie 6posób ten znajduje zastosowanie tylko przy produkcji benzolu silnikowego albo oczyszcza¬ niu solvent nafty i wydzielaniu zywicy kuma¬ ronowej.Przy wydzielaniu zywicy kumaronowej ko¬ nieczne jest mozliwie calkowite usuniecie fenoli i pirydyny. Bez usuniecia fenoli wydzielanie zywicy kumaronowej nie nastepuje. Tempera¬ ture ustala sie 90° — 2008C, korzystnie 110° — 180°C. Stosuje sie takie same ilosci chlorku cyn¬ ku jak powyzej wspomniano. Wydzielanie- zy- 2 —wicy kumaronowej wedlug znanego sposobu kwasem siarkowym, chlorkiem glinu, fluorkiem boru itd. przebiega jak wiadomo na drodze reakcji egzotermicznej i juz przy niskich tem¬ peraturach odbywa sie czesto blyskawicznie.Regulowanie procesu oczyszczania i uzyskanie wskutek tego dobrego,gatunku zywicy jert zwy¬ kle trudne; w przeciwienstwie do tego proces wydzielania zywicy kumaronowej za pomoca chlorku cynku mozna z latwoscia regulowac, tak iz zawsze otrzymuje sie bardzo jasna zywi¬ ce. Poza tym nalezy wymienic, izr wytwarzanie zywicy kumaronowej z benzoli oczyszczanych chlorkiem cynku, przy oczyszczaniu za pomoca kwasu siarkowego prowadzi czesto do otrzymy¬ wania czarnych zywic.Z osadu, który pozostaje po oczyszczaniu ben¬ zolu, odzyskuje sie z powrotem chlorek cynku w znacznej czesci (do 95%). Do osadu dodaje sie wody (tak by roztwór albo mieszanina za¬ wierala okolo 10 — 15% chlorku cynku) i wraz z osadem destyluje sie.Otrzymuje sie okolo 30% benzolu, który po¬ laczyc mozna z benzolem silnikowym. Ponadto otrzymuje sie wieksza czesc pirydyny, która od¬ dzielic mozna zwyklym sposobem. Osad mozna np. dalej ogrzewac i doprowadzic do suchosci, potem ogrzewac jeszcze do temperatury okolo 400°C, by zweglic skladniki zywiczne i z pozo¬ stalosci droga ekstrakcji woda uzyskac roztwór chlorku cynku, który mozna przerobic zwyklym sposobem, przez wyparowanie, na suchy chlorek cynku. W celu wywolania latwiejszego rozkla¬ du zywic mozna przy tym przy wyparowywa¬ niu do suchosci lub przy nastepujacym potem rozgrzewaniu do 400°C dodawac substancji utle¬ niajacych jak chloranu potasu itd. Ponadto ko¬ rzystnie jest w celu przeprowadzenia innych zwiazków cynku w chlorek cynku dodac troche kwasu solnego. Droga ta odzyskuje sie okolo 95% chlorku cynku. Mozna tez wysuszony po oddestylowaniu benzolu i pirydyny osad od razu lugowac woda, roztwór wyparowac, przez roz¬ grzewanie do 400°C zniszczyc skladniki organi¬ czne i z pozostalosci wyciagnac woda chlorek cynku. Przez dwukrotne lugowanie pierwotne¬ go osadu, nastepnie wyparowywanego do Sucho¬ sci, uzyskuje sie okolo 70% chlorku cynku. PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania surowego benzolu, zna¬ mienny tym, iz benzol w stanie cieklym mie¬ sza sie przez dluzszy' czas w temperaturze 70° — 160°C w obecnosci malej ilosci chlorku cynku, po czym oddestylowuje sie benzol i regeneruje chlorek cynku.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze benzol z chlorkiem cynku miesza sie za po¬ moca wolno obracajacego sie mieszadla, np. mieszadla tajfun.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze chlorek cynku stosuje sie w postaci roz- - tworu, przy czym w roztworze wodnym za¬ wartosc chlorku cynku nie wynosi mniej niz 50%.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, iz benzol odwadnia sie przed oczyszcza¬ niem.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze benzol przed oczyszczaniem uwalnia sie od siarkowodoru,
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, znamienny tym, iz benzol oczyszcza sie nie usuwajac fenoli.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, znamienny tym, iz do benzolu po oczyszczeniu, ciagle mieszajac, dodaje sie wody, a osiadly wod¬ nisty mul odciaga sie przed destylacja.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7, znamienny tym, iz podczas destylacji oczyszczonego ben¬ zolu nie przekracza sie temperatury 135°C.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, znamienny tym, iz do osadu, który pozostaje po oddesty¬ lowaniu benzolu, dodaje sie wody, otrzymana mieszanine poddaje sie destylacji i wyparo¬ waniu do suchosci, zakwasza kwasem sol¬ nym, rozgrzewa do 400°C, pozostalosc luguje za pomoca wody i otrzymany roztwór chlor¬ ku cynku przerabia w zwykly sposób na sta¬ ly chlorek cynku.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 1 — 9, znamienny tym, iz pozostalosc po wyparowaniu do su¬ chosci od razu luguje sie za pomoca wody.
11. 11. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1 — 10, z równoczesnym wydzielaniem zywicy kuma¬ ronowej, przy*czym oczyszczanie przeprowa¬ dza sie po usunieciu fenoli oraz korzystnie zasad, znamienna tym, ze przy oczyszczaniu stosuje sie temperatury 90° — 200°C, korzyst¬ nie 110° — 180°C. Jerzy Kowal ski PL