Способ выделения мезитилена и пара-этилтолуоба Советский патент 1975 года по МПК C07C15/02 C07C7/152 

1

Изобретение относится к нефтехимии и касается разделения изомеров ароматических углеводородов.

Мезитилен и п-этилтолуол могут найтя применение в качестве сырья для получения красителей, стабилизаторов пластических масс, пластификаторов. Для этой цели необходимо получать соединения высокой степени чистоты (99%).

Известен способ разделения изомерных ароматических углеводородов тригалоидидами сурьмы. Изомерные диалкилбензолы (в каждой алкильной группе содержится 1-4 атома углерода), которые содержат 40 об. % пара-изомера, разделяют контактированием исходной смеси с тригалоидидом сурьмы при 40-90°С с исследующим охлаждением полученной смеси до 10-40°С. При этом выпадает осадок, от которого отгоняют рафинат, содержащий -70% пара-изомера. Процесс проводят с рециркуляцией тригалоидида сурьмы и фильтрата, полученного при отделении осадка. Количество тригалоидида сурьмы составляет 0,5-5,0 моль на 1 моль исходной смеси и зависит от содержания пара-изомера в последней.

Однако такой способ нельзя использовать для получения высококонцентрированных продуктов (-99%), так как при взаимодействии пара-изомера с тригалоидидом сурьмы (ЗЬХз,

где X-С1, Вг,1) наряду с преимущественным образованием аддукта 5ЬХз-пара-изомер протекает взаимодействие мета- и орто-изомеров с ЗЬХз, что приводит к выделению иара-изомера, содержащего примеси.

Ароматические углеводороды, входящие в состав мезитиленовой фракции, мезитилен, псевдокумол, о-, м-, п-этилтолуолы, образуют комплексы с SbCls. Эти процессы комплексообразования равновесны, поэтому в растворе одновременно с аддуктом выделяемого соединения образуется некоторое количество комплексов примесей, загрязняющих выделяемый продукт.

Целью изобретения является повышение степени чистоты целевых продуктов, извлекаемых из М11огокомпо1;ентиых технических смесей с помощью SbCls.

Поставленная цель достигается тем, что

комплекс, образующийся при обработке смеси углеводородов трсххлористой сурьмой, промывают галоидпроизводным углеводорода метанового ряда, например четыре.кхлористым углеродом.

Эффект промывки комплекса четыреххлористым углеродом основывается иа различии в устойчивости комплексов SbCls-углеводород в среде четыреххлористого углерода. Комплекс мезитилеиа с треххлористой сурьмой прочнее комплексов псевдокумола, о-, м-. ft-этилтолуолов с SbCls, поэтому он растворяется в значительно меньшей мере, чем комплексы примесей. Весовое отношение четыреххлорнстого углерода к комплексу 0,5-0,8. При использовании для промывки меньшего количества четыреххлористого углерода нельзя получить целевой продукт высокого качества с содержанием основного компонента более 99%. Если количество используемого для промывки галоидпроизводного углеводорода превышает верхний предел, то получают продукт хорошего качества, но с меньшим выходом. Понижение температуры реакционной массы до 20°С приводит к образованию комплекса мезитилен -ЗЬСЦ, более загрязненного примесями, чем при охлаждении до 40°С, вследствие эффекта соосаждения комплексов примесей и целевого продукта, но при охлаждении до 40°С снижается выход выделяемого соединения, хотя качество продукта несколько улучшается. При получении п-этилтолуола температура охлаждения реакционной массы должна поддерживаться на уровне 0°С, так как устойчивость аддукта п-этилтолуола с SbCls ниже, чем комплекса мезитилен-SbCla, и при 20°С он не осаждается из раствора. По предлагаемому способу исходную смесь углеводородов, содержащую мезитилен или п-этилтолуол (например, техническую мезитиленовую фракцию), обрабатывают треххлористой сурьмой при нагревании и после полного растворения SbCls реакционную массу охлаждают до О-20°С, выпавший твердый комплекс отделяют и промывают низкокипящим галоидпроизводным углеводорода, например четыреххлористым углеродом. После разложения очищенного аддукта SbCls-углеводород нагреванием выделяют целевой продукт высокой степени чистоты (99%). Треххлористую сурьму, оставшуюся после разложения комплекса SbCls-углеводород, регенерируют путем отгонки при 140°С и остаточном давлении 50 мм рт. ст. Аналогично извлекают SbCU из фильтрата, полученного после отделения комплекса от маточного раствора. Сначала отгоняется четыреххлористый углерод, затем смесь углеводородов и, наконец, при указанных выше условиях треххлористая сурьма. Кубовые остатки после отгонки SbCls гидролизуют, выпавший осадок окиси сурьмы (SbCla) отфильтровывают и обрабатывают хлористым водородом до образования SbCla, которую возвращают в процесс. Степень регенерации сурьмы в виде SbCls 88-90%, а в виде ЗЬгОз 7-9%. Общая степень регенерации SbCU 66-97%. Пример 1. К 10,8 г технической мезитиленовой фракции, содержащей (в %): 72,05 мезитилена, 10,86 м- и п-этилтолуолов, 4,35 о-этилтолуола, 8,07 псевдокумола, 0,35 о-, М-, п-ксилолов и 1,87 насыщенных соединений, прибавляют 29,5 г SbCls. Смесь нагревают до полного растворения компонентов (60-80°С), а затем охлаждают до 20°С; Выпавший осадок комплекса ЗЬСЬ-мезитилен отфильтровывают и нагревают до расплавления, после чего при 110°С и остаточном давлении 100 мм рт. ст. отгоняют 5,3 г фракции, содержащей 93,8% мезитилена. Выход фракции 68,2% от количества мезитилена в исходной смеси. Из фильтрата при пониженном давлении 100 мм рт. ст. и температуре ПО- 120°С отгоняют 5,2 г смеси углеводородов, а оставшуюся SbCU отгоняют и снова используют. Пример 2. К 13 г мезитиленовой фракции (состав приведен в примере 1) добавляют 35,65 г SbCls. Смесь нагревают до 60- 80°С, затем охлаждают до 40°С, выделяют и разлагают образовавшийся комплекс по примеру 1. Получают 5,4 г 94,6%-ного мезитилена. Выход 94,6%-ного продукта 57,7% от количества мезитилена в исходной фракции. Пример 3. 11,8 г мезитиленовой фракции указанного выше состава смешивают с 31,2 г SbCls при 60-80°С. Смесь охлаждают до 20°С, образовавшийся комплекс отделяют от маточного раствора и промывают 13 мл четыреххлористого углерода (весовое отношение ecu к комплексу л:;0,8). После разложения мытого комплекса путем нагревания (см. пример 1) получают 5 г 99,19%-ного мезитилена с выходом 58,97о. Из фильтрата отгоняют ecu и снова используют. Пример 4. Опыт проводят в условиях примера 3, но для промывки комплекса берут 8 мл ecu. Весовое отношение CCU к комплексу я 0,5. Получают 5,2 г 98,4%-ного мезитилена. Выход 61,3%. Пример 5. Опыт осуществляют в условиях примера 3, но в качестве растворителя применяют хлороформ в количестве 8 мл (весовое отношение хлороформа к комплексу л;0,48). Получают 4,4 г 98,7%-ного мезитилена. Выход 51,7%. Пример 6. Опыт проводят в условиях примера 3, но с использованием хлороформа в количестве 13 мл (весовое отношение хлороформа к комплексу ,77). Получают 4,0 г 99,25%-ного мезитилена. Выход 47,1%. Пример 7. 23,4 г смеси, содержащей (в %): 60 П-, 20 м- и 20 о-этилтолуолов, обрабатывают 60 г SbCls при 70°С. Смесь охлаждают до 0°С, отфильтровывают выпавший осадок комплекса п-этилтолуола с SbCls и промывают 25 мл CCU (весовое отношение ecu к комплексу 0,9). После разложения комплекса нагреванием (см. пример 1) получают 5,4 г 99%-ного п-этилтолуола с выходом 38,5%. Предмет изобретения Способ выделения мезитилена и п-этилтолуола из смеси изомеров ароматических углеводородов, содержащих девять атомов углерода в молекуле, включающий аддуктивную кристаллизацию с треххлористой сурь56

мой, охлаждение и последующее разложение чистоты целевого продукта, охлажденный твердого комплекса при нагревании, отли- комплекс промывают галоидпроизводным угчающийся тем, что, с целью повышениялеводорода метанового ряда.

476244