Способ получения п-ксилола Советский патент 1976 года по МПК C07C7/14 C07C15/08 

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ п-КСИЛОЛА лов соответструющей Лромывной жидкостью, охлаждения маточыой жидкосте в присузгстеин, по крайней мере, част промывной жыдкосга для образования последуюидах кристаллов выделяемого компонента, отделения таких кристаллов необходимого компонента, промьшания полученных таким образом кристаллов промьшной жидкостью и отделения промьшной жидкости от полученного кристаллизируемого компонента. Способ позволяет получать значительную часть кристаллизуемого компонента из концентрированных растворов, при этом нет необходимости обрабатьшать шламы. Кроме того, нет необходимости охлаждать кристаллизуемый компонент, который выделяется, в первую очередь, при температуре, достигнутой при образовании последующих крис-. тал лов. При извлечении п - ксилола из смесей, содержащих хотя бы один другой ксилол и/или этилбанзол, ,обыч1Ю охлаждают смесь до температуры, при которой п - ксилол кристаллизуется, и обрабатьшают полученный шлам, т.е. смесь кристаллов и маточной жидкое™ (например, с помощью фильтращш или центрифу|ироваш1я, или обработки ее в противоточных промывных устройствах), чтобы извлечь п ксилол, по крайней мере, частично из оставшихся компонентов. Смеси п - ксилола с другими ксилолами, и/или этилбензолом обычно содержат до 25 вес. % п ксилола и больще м - ксилола. Из-за образования эвтектических смесей с о - или м - ксилолом трудно сделать содержание п - ксилола ниже 8 вес. % и достичь этого можно при охлаждении до температур порядка - 68,5 С , Многие потребители п - ксилола требуют, чтобы он был высокой чистоты (например, 99% или более), а получить п - ксилол такой степени чистоты чрезвычайно трудно с помощью одной стадии кристаллизации. По этой причине первые полученные кристаллы I могут быть отделены, например, с .юмощью фильтрации или центрифугированием. Маточную жидкость I можно изомеризовать для увеличения в ней содержания п ксилола, обеспечивая таким образом возможность получения из нее большого количества п - ксилола. Кристаллы можно плавить, обеспечивая получение смеси, содержащей 50-99 вес. %, желательно 50-85 вес. %, а еще лучше 60-80 вес.%, п - ксилола, и повторно кристаллизовать, новые кристаллы отделяют затем фильтрацией или центрифугированием. Способ особенно пригоден для сепарации п ксилола из смесей его, по крайней мере, с одним другим ксилолом и/или этилбензолом, при этом такие смеси могут содержать 50-98 вес.%, желательно 50-85 вес.%, а лучше всего 60-80 вес.%, п ксилола. I Когда обрабатывают такие смеси, их обычно охлаждают до минус 30 - минус 10°С дпя образования шлама, содержащего кристаллы П п - ксилола и маточную жидкость 11, при этом кристаллы отдаляют шпрнмер, с помощью дентрифугироаакия, промьшают соответствующей промьшной жкд- ; костью, например пентаном, метанолом или смеся- i ми метанола и воды, маточную жидкость 11 охлаж- ; дают в присутствии промывной жидкости до минус 40 - минус 60°С для получения шлама, содержащего последующие кристаллы 111 и ц- ксилола и маточную жидкость III, далее проводят фильтрацию ддя отделения кристаллов 1И и промьша1ше п ксилоловых кристаллов III соответствующей промьшной жидкостью. Желательно, чтобы промьшпая жидкость бь01а ОД1И и та же в обоих случаях получения кристаллов. п - Ксилоловые кристаллы на обеих указанных стадиях желательно освобождать от промывной жидкое™ с помощью, например, дастилллцли. l iaточную жидкость, которая может содержать 12-40вес.% или, например, 15-25 вес.% п KCUJicла, можно, после отделения от промыйной л «дкости при помощи днстнлляили, обрабагьшать вместе с входящими смесями л - ксилола и щ утми ксилолами и/или этилбензолом, содерлсащпми, по крайней мере, 30 вес.%, а желательно 25 вес., и-ксилола, для получать другой смеси, содержащей, например, 50-98 вес.%, желательно 50-85 вес.%, п - ксилола. Маточную жидкость после такого отделения можно изомеризовать для уве;п{че1шя содерисания п - ксилола, чтобы была возможность повторно ее использовать. Если это проделывают, то ; обышо требуется дистилляция для отделения соединений, отличных от ароматических соединений Cg (принципиально бензол, толуол и ароматаческие соединения С9),от нее. При промьшке толуолом на изомеризацию можно отводить смесь маточной жидкости и толуола. Промьшную жидкость можно подавать в количестве 1-50%, желательно 5-20%, от веса промываемых кристаллов. Желательно, чтобы оно составляло 30 %, а еще лучше 20 %, от веса маточной ядадкости на любой стадии. Пример.На фиг. 1 изображена технологическая схема для осуществления.предлагаемого процесса. На фиг. 1 приведены следующие обозначения: 1 -холодильник, 2 - фильтр, 3 - плавильник, 4 холодильник, 5 - центрифуга, 6 - плавильник, 7 вьтарной аппарат, 8 - холодильник, 9 - центрифуга, 10 плавильник, II - вьшарной аппарат; на фиг. 2 - 12 - холодильник, 13 - резервуар, 14 -холодильник. Исходный продукт, который представляет собой смесь ксилолов и зтилбензола (состав: 16 вес.% п - ксилолад50 вес.% м - ксилола, 25 вес.% о-ксилола, .7 вес.% этилбензола и 2 вес.% совершенно различных ароматических соединений), охлаждают до -68 С в холодильнике 1 для получения шлама, содержащего 9,5 вес.% кристаллов I п - ксилола. Шлам фильтруют па фильтре 2 и кристаллы вводят в плавильник 3, в котором образуется раствор, содержащий 70 вес.% п - ксилойа. Маточная жидкость I ирохофгг через фильтр 2 к изомерцзавдоньой установке для колучешш свежего исходиого продукта.

Раствор от плавильника 3 охлаждают в холодильнике 4 до -15° С, обеспечивая таким образом получе1ше шлама, содержащего 44вес.% кристаллов П п - ксилола. Такой шлам затем проходит направленное иентрифугировшше в центрифуге 5, в которой кристаллы И отделяют и промьюают 10% от их веса п пентана. Промытые кристаллы It плавят в плавилышке 6 и дистал;шруют в выпарном аппарате 7 для удаления пентана. Маточная жидкость из непрерьгано действующей центрифуга 5, содержащая 50вес.% пентана и 50Бес.% п ксилола, проходит к холодильнику 8, в котором oiui охлаждается до -50°С, образуя таким образом шлам, содержащий 41 вес.% кристаллов .1П пKCHJIOJUJ. Кристаллы 111 за тем отделяют в центрифуге 9 н промынают 10% от их веса п - пентана. Кристаш ы III удаляют и подают в плавилыпис 10, из которого расплавленное вещество проходит к вьшарному аппарату 7. Маточи ю жидкость от центрифуги 9, содержащую 20 вес.% п - ксилола, подают к выпарному аппарату П, где пенгдн удаляется, а затем отводят к холодильнику 1.

Холодильники 1 и 8 показаны более подробно на фиг. 2. Кажд1лй из них содержит холодильник 12 с пришабренной поверхностью, соединенный-с отстойным резервуаром 13, снабжетым змеевиком, по которому шфкулирует шлам, проходящий через следующий холодильник 14 с пришабренной поверхностью, от выхода которого охлажденный

шлам направляется в следующую секцию устаноики.

Если необходимо улучшить термодинамическую эффективность установки, можно использовать теплообме}шики.

Удаленный из вьшарнога аппарата 7 п - ксилол имеет чистоту порядка 99,5 %.

Желательно, чтобы в данном процессе шламы содержали до 50 вес.%, лучше 45 вес.%, кристаллов.

Формула изобретения

Способ выделения п - ксилола из смеси ароматических углеводородов, молекула которых содержит восемь атомов углерода, путем фракционной кристаллизации включающий охлаждеш1е исходного раствора до температуры, обеспеч11вающей кристаллизацию части п - ксилола, отделение, образовавшихся кристаллов I от маточной жидкости I, перекристал;1изацию кристаллов I с получением суспензии кристаллов II в маточной жидкости II, разделеiDie маточной жидкости II и кристаллов II, обработку последних промывной жидкостью, отделение п ксилола от промьшной жидкости, отличаю, щийся тем, что, с целью упроше шя технологи процесса, смесь матошой жидкости И и нромьшной жидкости охлаждают с получением суспензии кристаллов HI в матошой жидкости III,кристаллы III отделяют от маточной жидкости III и обрабатьшают промьшной жидкостью с последующим отделением п - ксилола от промьшной mf дкости.

1

ОН

Hip

-Фиг. 1

Фие,2