СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ АНТРАЦЕН-КАРБАЗОЛЬНОЙ СМЕСИ Советский патент 1969 года по МПК C07C7/10 

В коксохимической промышленности и антраценовой фракции каменноугольной смолы получают сырой антрацен, который содержит в основном три компонента: фенантрен, карбазол, антрацен. Все три комнонента используются в химической промышленности: антрацен - для производства антрахинона; фенантрен - для производства дифеповой кислоты, фенантренформ альдегидных смол и др.; карбазол - для производства красителей, инсектицидов и пластмасс. Все три компонента должны выделяться технически чистыми- с содержанием основного веш,ества не менее 93%.

Известен способ перекристаллизации с применением любого из уже предложенного растворителей (бензольных углеводородов, пиридиновых оснований, кетонов, спиртов, гликолей, амидов и т. д.), но он несовершенный, экономически не выгодный и трудноосуществимый в санитарном и технологическом отношении.

Известен способ разделения антрацеп-карбазольной смеси азеотропной ректификацией, но при этом концентрация целевого компонента в азеотропе крайне низка (1-2%), что требует большого расхода азеотропных агентов, которые большей частью нестойкие соединения и разлагаются при высоких температурах.

проводят противоточиой экстракцией и в качестве растворителя берут смесь керосина и ацетамида.

Предлагаемый способ имеет следующие пре 1мущества:

1.Выделяются одновременно два вещества - карбазол и антрацен.

2.Качество продуктов высокое, не менее 94% основного вещества.

3. Выход компонентов от ресурсов не менее 80%.

4.Технологическая схема компактна и легкоосуществима.

5.Применяемые растворители малолетучи и неядовиты.

Сущность способа заключается в следующем. Сырой антрацен, содержащий 35-40% антрацена, 25-30% карбазола, остальное фенантрен и другие примеси, обогащают перекристаллизацией из керосина (фракция 150- 200°С) или уайт-спирита, для чего 1 вес. ч. сырого антрацена растворяют в 2,5 вес. ч. керосина, а затем кристаллизуют при температуре 25-30°С и фугуют. Фугат регенерируют

ректификацией, а кристаллы разделяют методом противоточной экстракции с двумя расгворителяхми. Если применяют 37-40%-нын сырой антрацен, то после перекристаллизации из керосина получают концентрат, содержащий

Пример. Берут 20 г сырого антрацена, содержащего 40% антрацена и 27% карбазола, и 60 г керосина. Смесь нагревают до растворения и затем охлаждают до 30°С. Кристаллы отфильтровывают и высушивают. Вес обогащенного антрацена 12,4 г.

В обогащенном антрацене содержится 54% антрацена и 40% карбазола. Выход от ресурсов - 83% антрацена и 92% карбазола.

Разделение антрацен-карбазольной смеси проводят противоточной экстракцией при темнературе 110-130°С с двумя растворителями: ацетамидом и керосином (фракция 150- 200°С). Экстракция ироисходит благодаря различной растворимости антрацена и карбазола в растворителях. Ацетамид и керосин один в другом практически не растворимы. При экстракции карбазол переходит в ацетамидный, а антрацен - в керосиновый слой согласно коэффициентам распределения. Коэффициенты распределения определяют опытно: для карбазола - 0,4, для антрацена 5,6.

Следовательно, избирательность 14.

0,4

После экстракции (4-6 теоретических ступеней) керосиновый слой охлаждают до температуры 25-30°С. Выпавшие кристаллы антрацена фугуют и сушат. Керосин возвращают в цикл. Ацетамидный слой разбавляют водой, выпавшие кристаллы карбазола фугуют и сушат. Из фильтрата отгоняют под вакуумом воду. Оставшийся ацетамид возвращают в цикл. Воду прибавляют в количестве 50-60% от веса ацетамида.

Для подтверждения осуществимости предлагаемого способа проведены опыты.

Опыт 1. Берут 20 г ацетамида, 20 г керос на и 2,5 г карбазола. Смесь нагревают до 110°С, после интенсивного смешивания отделяют 18,6 г ацетамидного слоя, который разбавляют водой. Выделившийся карбазол промывают и высушивают. Вес карбазола 1,67 г.

Опыт 2. Берут 20 г ацетамида, 20 г керосина и 2 г антрацена. После проведения экстракции при 105°С в 20 г ацетамидного слоя определено 0,3 г антрацена. Коэффициент распределения антрацена между фазами следующий:

2,0 - 0,3

5,67.

Q

0,3

Опыт 3. Берут обогащенный перекристаллизацией из керосина антрацен состава: 55% антрацена и 40% карбазола.

Экстракцию 10 г обогащенного антрацена проводят в одну ступень при соотношении керосина и ацетамида 0,65: 1 и температуре 110°С. Антрацен, выделенный из керосинового слоя кристаллизацией, содержит 84% чистого антрацена. Карбазол, полученный из ацетамидного слоя растворением в воде, содержит

68% чистого карбазола.

Опыт 4. Проводят имитацию противоточной экстрации с двумя растворителями. Карбазол-антраценовую смесь (55% антрацена и 40% карбазола) вводят растворением в керосиновом слое предыдущей ступени. Соотношение обогащенного антрацена, ацетамида и керосина 1:6: 9,5. На карбазольной и антраценовой стороне по две теоретических ступени. После пятого цикла получают 93%-ный антрацен и 90%-ный карбазол с суммарным выходом без учета потерь 80%.

Предмет изобретения

Способ разделения антрацен-карбазольной смеси с применением растворителя и выделением целевых цродуктов известным способом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и чистоты продуктов, в качестве растворителя берут смесь керосина и ацетамида и разделение проводят противоточной экстракцией.