Способ очистки нафталина Советский патент 1978 года по МПК C07C15/24 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ НАФТАЛИНА

1

Изобретение относится к способу очистки получаемого из каменноугольной смолы нафталина.

Известен способ получения кристаллического нафталина, состоящий в том что пары нафталина пропускают над алюмосиликатным катализатором при, 300-380 0 в токе воздуха или инертного газа.

Выход нафталина 90-95%, температура плавления 79, ij ,

Одним из распространенных методов очистки нафталина является каталитическая гидроочистка нафталиновой фрации каменноугольной смолы.

При этом исходную нафталиновую фракцию предварительно фракционируют с отделением фенольной фракции и кубового остатка. При ректификации получают узкую фракцию, содержащую в основном нафталин и тионафтен, которую и направляют на гидроочистку 2 ,

Наиболее близким по технической сущности к настоящему способу являет-ся способ очистки нафталина, включающий экстракционную обработку концентрированной серной кислотой, нейтрализацию и последующую перегонку нафталина з .

Процесс состоит из следующих- стадий: нафталин после полимеризационной промывки отработанной серной кИслотой поступает на контактирование с концентрированной серноу кислотой, полученную смесь без разделения подают на контактирование с формалином. Промытый и нейтрализованный.продукт направляют на ректификацию. Получают

продукт с температурой плавления 79,579,,

Целью изобретения является повышение чистоты целевого продукта.

Поставленная цель достигается способом очистки нафталина, включающим экстракционную обработку концентрированной серной кислотой, причем на экстракционную обработку подают нафталин, растворенный при охлаждении

в бензоле, взятом в количестве 1,83 л на 1 кг нафталина,и обработку проводят в присутствии уксусного ангидрида при 20-30С с последующей нейтрализацией бензольного раствора

и удалением бензола из последнего ректификацией при атмосферном давлении .

Преимуществом настоящего способа является то, что примесь тионафтена

не разрушается, Тионафтен можно выделить, для чего оставшуюся после дистилляции нафталина кислую водную фазу упариванием концентрируют до плотности 1,25-1,33 и затем тионафтен выделяют перегретым до 140-185 с водяным паром при 115-140с. Нафталин, который очищают настоящим способом, в свою очередь, получают из сьфого нафталина путем его фракционирования или каталитического окисления. При газофазном окислении нафталина используют кипящий слой катализатора на основе Si Og и АВ Oj (85 15) содержащий 10-20%, предпочтительно 11-17% углерода. Окисление проводят при 350-500С. Фракционирование осуществляют в колонне, содержащей 65-85 тарелок, при флегмовом числе 3:1-5:1, Катализатор имеет крайне высокую, .неизменяющуюся активность, если периодически проводить его регенерацию до остаточного содержания углерода 10-20%, предпочтительно 11-17%. По настоящеЕду способу кипящий сло катализатора в регенераторе обрабаты вают воздухом до достижения вышеуказанного содержания углерода, после чего его снова подают в реактор. Полученный в результате фракционирования или газофазного окисления нафталин, который кроме тионафтена не содержит других примесей, растворяют в бензоле (1,8-3 л бензола на 1 кг нафталина) и добавляют необходимое для образования тионафтенсульфокислоты количество концентрирован. ной .серной кислоты; при этом добавляют столько уксусного ангидрида, чтобы содержащаяся в используемой серной кислоте вода и образующаяся при реакции вода химически была связана. После удаления путем экстракци растворенной в бензольном нафталиновом растворе сульфокислоты, примерно на 90% состоящей из тионафтенсульфокислоты, и после отгонки .бензола получают чистый нафталин, т,пл. 80,30° который абсолютно свободен от тионаф тена, полностью светостоек и предста ляет собой.фактически 100%-ный нафта ЛИН ,. Согласно предпочтительному вариа.нту бензольный нафталиновый раствор к которому предварительно добавляют уксусный ангидрид, непрерывно подают в пульсирующую экстракционную колонну и одновременно противотоком порциями добавляют рассчитанное количество концентрированной серной кислоты. Бензольный раствор, который содер жит фактически всю образовавшуюся в колонне сульфокислоту, подают в нижнюю часть второй экстракционной колонны, в которую в качестве экстраге та подают воду. Весовое отношение бе зольного раствора к воде составляет JIO: 10-10:2. В результате этого процесса в верхней части колонны получают нейтральный бензольный нафталиновый раствор, который непрерывно подают в колонну для отгонки бензола. После смешения с нафталином и уксусным ангидридом рециркулируемый бензол повторно подают в первую колонну на зкст{эакцию, С низа колонны для непрерывной отгонки бензола получают слегка окрашенный нафталин, который в колонне для непрерывной перегонки нафталина подвергают перегонке (вакуум-дистилляция при флегмовом числе 3:1-5:1) и отбирают бесцветный, полностью светостойкий чистый нафталин. Получаемую во второй экстракционной колонне кислую промывную воду соединяют с кислотными компонентами из первой колонны, отделяют раство- . ренный нафталин и упаривают до плотности 1,3, Затем подают в колонну, где при 115-140с тионафтенсульфокислота расщепляется перегретым водяным паром. Получаемый тионафтен содержит 10% нафталина в качестве примеси. Путем фракционирования или частичной кристаллизации получают тионафтен, т.пл. , чистота 98%. Предлагаемый способ также позволяет проводить количественное обессеривание менее чистого сырого нафталина, который по.лучают, например, фракционированием- обесфеноленного дистиллята непрерывной перегонки смолы в колонне, содержащей 40 тарелок, с отделением 10-15% исходного продукта в качестве головного погона и который кроме тионафтена содержит еще ряд других примесей, таких,как метилидены, гидринден, метилнафталин и высококипящие соединения в небольших количествах. Подобный ИС.ХОДНЫЙ продукт, т.пл. 78,00-79,00°С, содержит.92-95% нафталина, По.сле удаления тионафтена экстрактивным сульфонированием. - остальные примеси при низкой температуре реакции почти не разрушаются - получают не содержащий серу нафталин, т.пл. 80,00-80,. В примерах 1 и 2 экстракцию проводят при комнатной температуре, .Пример. 640 ч.сырого нафталина (т.пл. 77,, чистота 95%) при пропускают через 50 ч, кипящего слоя катализатора, состоящего из S-rOg. и Ав,Оз (85:15). Одновременно в реактор вводят 300 л воздуха на 1 кг нафталина. Катализатор со скоростью 20 ч. подают в регенератор через отпарную колонну и дозировочный шнек. ; При 475 С в присутствии воздуха (2,5 л на 1 ч. катализатора за 1 ч) происходит активация катализатора

Катализатор, содержащий углерода, опять подают в реактор, из которого он выходит с содёрканием углерода, равным 17%,

При времени пребывания 4,8-5,0 с, объемной скорости 720-752 и скорости потока 6,9-1f2 см/с получают 576 ч,нафталина, т.пл. 79,42°С, чистота 98,04%, В качестве единственной примеси нафталин содержит 1,96% тиснафтена,

Ь снабженную 40 ситчатыми тарелками пульсирующую экстракционную колонну (диаметр 50 мм, длина 4000 ми) наполненную бензолом, снизу в течение 1 ч вводят раствор 10 кг очищенного каталитическим окислением нафталина в 20 л бензола с 344 мл уксусного ангидрида. В верхнюю часть колонны одновременно в течение 1 часа вводят 162 мл концентрированной серной кислоты в качестве тяжелой фазы.

Рабочий объем пульсатора 22,7 см рабочая частота 150 ходов/мин,

Выходящий из колонны бензольный раствор попадает во вторую экстракционную колонну одинаковой конструк-, ции, в которой растворенные в бензольном растворе сульфокислоты в тех же условиях, что и в первой колонне, полностью вымывают водой. Получают 11 л сильнокислой промывной воды.

После отгонки бензола и перегонки нафталина получают 9,4 кг, (94%.) чис - того нафталина, т.пл, 80,, Для выделения тионафтена кислую промывную воду упаривают до плотности кислого концентрата 1,3, расщепляют остаток перегретым водяным паром (180°с) при 125-138с и после переработки известным образом получают 120 г чистого тион.афтена, т.пл. 30°С, чистота 98%,

Пример2. 10кг полученного при обесфеноливании сырого нафталина (т.пл, 11,25°С) дистиллята (т,пл, 78,15°С), содержащего кроме 2,4% тионафтена незначительные количества метилиденов, гидриндена, метилнафталинов и высококипящих соединений, растворяют в 20 л бензола и 498 мл уксусного ангидрида и, как в примере 1,,

вводят в пульсирующую КОЛОННУ,

Противотоком добавляют 198 мл концентрированной серной кислоты.

После промывки бензольного нафталинового раствора водой во второй колонне, отгонки оензола и перегонки нафталина получают 9,3 кг (93%) не содержащего серы нафталина, т,пл. 80,.

П р и м е р 3, Повторяют пример 1, но 10 кг полученного каталитическим окислением нафталина (т,пл. 79,, 1,96% тионафтена) растворяют в 30 л

0 бензола и экстракцион1 ю обработку в присутствии уксусного ангидрида проводят при 2 О С. Получают 9,4 кг (94% чистого нафталина, т,пл, 80,30с.

Пример 4, Повторяют пример I

5 с той лишь разницей, что 10 кг полученного каталитическим окислением нафталина (т.пл. 79,, 1,96% тионафтена) растворяют в 18 л бензола и экстракционную обработку в присутствии уксусного ангидрида провопят при

0 , Получают 9,3 кг (93%) чистого нафталина, т,пл. 80,30с.

Формула изобретения

5

Способ очистки нафталина, включающий экстракционную обработку концентрированной серной кислотой, нейтрализацию и последующую перегонку нафталина, отли чаюши и с я тем,

1)

1 что, с целью повышения чистоты целевого продукта, на экстракционную обработку подают нафталин, растворенный при охлаждении в бензоле, взятом в количестве 1,8-3 л на 1 кг нафталина, обработку проводят в присутствии уксусного ангидрида при 20-30 0 и после нейтрализации бензол из раствора уд аляют ректификацией при атмосферном давлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

5 кл. С 07 С 15/24, 1968,