PL46263B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 30 pazdziernika 1962 r. e/«M/io BIBLIOTEKA IJlj*du Patentowego! POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46263 KI. 12 o, 1/04 KI. internat. C 07 c Instytut Chemicznej Przeróbki Wegla *) Zatorze, Polska Sposób otrzymywania fenantrenu i karbazolu p wysokich czystosciach Patent trwa od dnia 11 pazdziernika' 1960 r.Przedmi|otem wynalazku jest sposób oczysz¬ czania wzbogaconego fenantrenu, a takze wzbo¬ gaconego karbazolu od antracenu na drodze ekstrakcji i krystalizacji z selektywnego roz¬ puszczalnika.W literaturze sa opisane stosunkowo proste metody wyodrebniania i wzbogacania fenan¬ trenu oraz karbazolu ze smól koksowniczych do produktów o zawartosci okolo 90°/o czystego produktu. Otrzymywanie zas produktów bardzo czystych, a wiec powyzej 99M czystosci z su¬ rowców wzbogaconych bylo mozliwe dotych¬ czas tylko przy stosowaniu metod chemicznych w kombinacji z fizycznymi, bez wzgledu na sposób wzbogacania fenantrenu czy karbazolu, bowiem antracen wystepujacy jako glówne za¬ nieczyszczenie moze byc ilosciowo usuniety np. z fenantrenu tylko w reakcji z bezwodnikiem *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr inz. Leon Lewicki i inz. Anna Orzechowska, maleinowym i (krystalizacji Otrzymanej miesza¬ niny z odpowiednio dobranego rozpuszczalnika.Metoda ta ze wzgledu na wysoka cene bezwod¬ nika maleinowego jest droga, wskutek czego znajduje zastosowanie przy oczyszczaniu su¬ rowców zawierajacych male Hosci antracenu, rzedu 2—3°/o. Koniecznosc uzyskiwania jednak fenantrenu o tak niewielkim zanieczyszczeniu antracenem, np. za pomoca dotychczas stoso¬ wanych selektywnych rozpuszczalników, zwla¬ szcza alkoholu metylowego lub bezwodnego ace¬ tonu na skutek wielokrotnego powtarzania krystalizacji, prowadzi do duzych strat surow¬ ca oczyszczanego i rozpuszczalnika co jeszcze bardziej podraza te metode.W holenderskim opisie patentowym nr 74134) opisano wprawdzie sposób otrzymywania wyso¬ koprocentowego karbazolu na drodze ekstrakcji surowego antracenu najpierw toluenem, a na¬ stepnie bezwodnym acetonem,' aJe w $ym przy¬ padku otrzymuje sie karbazol zanieczyszczony prawdopodobnie metylokarbazolami, którego tofaktu nie uwzglednia sie w dotychczas stoso¬ wanej analizie 'ilosciowej przeliczajac calosc na karbazol podwyzszajac zatem wynik. Tak np. 9,1% mola 2^meitylokarbazolu obniza tempera¬ ture (topnienia karbazolu z 244,8° na 24l°C, podczas gdy 9,5°/o mola antracenu obniza ja do 238°C. Temperatura topnienia karbazodiu okres¬ lonego w powyzszym opisie patentowym jako karbazol powyzej 97%-owy, lezy wlasnie w gra¬ nicach od 233° do 238°C.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze wzbogacony fenantren lub kartbazol poddaje sie jednorazowej ekstrakcji wodnym roztworem acetonu w temperaturze 20°—40°C, a nastepnie krystalizacji z tego rozpuszczalnika, przy czym do oczyszczania fenantrenu stosuje sie aceton okolo 80%-owy, a w przypadku karbazolu ace^ ton okolo 90%-owy. Warunkiem koniecznym jest, aby produkt wyjsciowy byl dobrze odole- jony i ewentualnie wolny od rozpuszczalników organicznych nie mieszczacych sie z woda, w przeciwnym bowiem przypadku moze nasta¬ pic rozwarstwienie z wydzieleniem wody.Zdolnosci selektywnego rozpuszczania w ukla¬ dzie aceton — woda nie byly dotychczas znane i wykorzystywane w technologii przerobu smo¬ ly koksowniczej na czyste produkty. Podane w literaturze np. w czasopismie „Koks, smola, gaz" Nr. 5 str. 158, 1960 r., rozpuszczalnosci karbazolu, fenantrenu czy antracenu odnosza sie wylacznie do acetonu iczystego. Stwierdzono, ze 'selektywnosc acetonu stosowanego w ukla¬ dach fenantren kub karbazol — antracen wzra¬ sta do pelnej granicy wraz z rozcienczeniem acetonu woda. Zalety takiego rozpuszczalnika polegaja nie tylko na zwiekszeniu jego zdol¬ nosci rozdzialu w stosunku do bezwodnego, ale równiez *na zmniejszeniu jego lotnosci, a wiec strat. Stosunkowo wysoka rozpuszczalnosc fe- nanitrenu w uwodnionym okolo 80%nowym ace¬ tonie w porównaniu z rozpuszczalnoscia karba¬ zolu powoduje, ze proces oczyszczania jest ko¬ rzystniejszy idla fenantrenu ze wzgledu na mozliwosc stosowania mniejszych objejtosci roz¬ puszczalnika wzglednie wiekszego jego rozcien¬ czania. Efekt rozdzialu i wydajnosc sa bardzo dobre. Przy kilku do kilkunastuprocentowej za¬ wartosci antracenu w produkcie wyjsciowym juz po pierwszej ekstrakcji otrzymuje sie fe¬ nantren o wysokim stopniu czystosci. Krystali¬ zacja otrzymanego produktu z wymienionego wyzej rozpuszczalnika prowadzi z kolei do fe¬ nantrenu, który nie zawiera juz antracenu, wzglednie zawiera tylko jego slady.Sposób wedlug wynalazku moze byc stosowa¬ ny do oczyszczania surowców wzbogtaconych dowolnymi metodami. Sposób jest szczególnie korzystny do otrzymywania powyzej 99%-owego fenantrenu z produktu okolo 90%-owego, który otrzymuje sie przez destylacje benzenowego ekstraktu antracenu surowego, rafinowanego nastepnie 94°/e-owym kwasem siarkowym z jed¬ noczesna krystalizacja z ksylenu. Wzbogacony do 90% fenantren zawiera jako glówne zanie¬ czyszczenie antracen, który usuwa sie latwo wlasnie wodnym roztworem acetonu. W celu pozbycia sie zwiazków siarki produkt poddaje sie jeszcze krystalizacji z metanolu.Sposób usuwania antracenu wedlug wynalaz- - ku okazal sie równie korzystnym w zastoso¬ waniu do oczyszczania karbazolu wzbogaconego na drodze stapiania surowego karbazolu z wo¬ dorotlenkiem sodowym lub potasowym, a na¬ stepnie jego rafinacji 78—82°/o-owym kwasem siarkowym w toluenie z jednoczesna krystali¬ zacja. Otrzymany w ten sposób karbazol powy¬ zej 90°/o-owy zawiera antracen jako glówne za¬ nieczyszczenie i ten z kolei usuwa sie uwod¬ nionym 90%-owym acetonem. Jezeli karbazol wzbogacony byl za pomoca rektryfikacji na wysokosprawnej kolumnie, wówczas do uzys¬ kania produktu powyzej 99%-owego wystar¬ czajaca jest rafinacja kwasem siarkowym i dal¬ sze postepowanie jak wyzej.Przyklad. W ekstraktorze o pojemnos¬ ci 100 1 zaopatrzonym w mieszadlo, termo¬ metr i chlodnice zwrotna poddaje sie eks¬ trakcji 10 kg produktu wyjsciowego o zawar¬ tosci 86,2% fenantrenu i 9,7% antracenu za pomoca 43 kg 82%-owego wodnego roz¬ tworu acetonu, w temperaturze 33-^36°€. Po 1 godzinie mieszania odsacza sie nierozpuszczo- ny produkt, z przesaczu oddestylowuje sie ace¬ ton, pozostalosc zas odwirowuje sie na wirówce i przemywa mala iloscia alkoholu metylowego.Otrzymuje sie 6,98 kg fenantrenu o zawartosci 0,1% antracenu, który poddaje sie krystaliza¬ cji w 40 kg 82%-owego wodnego roztworu ace¬ tonu w temperaturze 20—25°C. Po krystaliza¬ cji otrzymuje sie 6,03 kg fenantrenu, który nie zawiera juz antracenu.W analogicznych warunkach prowadzi sie oczyszczanie 4 kg karbazolu zawierajacego 6,3% antracenu za pomoca 60 kg 90%^owego wod¬ nego roztworu acetonu. Otrzymuje sie 3,1S kg karbazolu o zawartosci 0,3% antracenu. 2 — PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania fenantrenu i karbazolu o wysokich czystosciaeh z surowców wstepnie wzbogacanych przez esktrakcje acetonem, zna¬ mienny tym, ze odolejomy i najkorzystniej wol¬ ny od nie mieszajacych sie z woda rozpuszczal¬ ników organicznych surowiec poddaje sie jed¬ norazowej ekstrakcji wodnym roztworem ace¬ tonu w temperaturze 20—40°C, a nastepnie krystalizacji z tego rozpuszczalnika, przy czym do oczyszczania fenantrenu stosuje sie okolo 80*/o-owy wodny roztwór acetonu, a w przy¬ padku oczyszczalnia karbazolu roztwór okolo 90V«-owy. Instytut Chemicznej Przeróbki Wegla Zastepca: mgr Tadeusz Szczepanik rzecznik patentowyZG „Ruj ibliotekaI W-wa zam. 907-62 ¦B5 — 100 egz. Jfc2-^u Patentowego f ¦¦¦¦-¦¦- <*i»~S"***e*«Mf-.—« PL