Способ разделения антрацен-карбазольной смеси Советский патент 1979 года по МПК C07C7/10 C07C15/28 

Изобретение относится к способам разделения антрацен-карбазольных смесей с получением чистого антрацена и обогащенного карбазола, оно может быть использовано в коксохими ческой и химической промышленности. Известен метод разделения антрацен-карбазольной смеси с помощью четкой ректификации после отделения фенантрена путем растворения ее в сольвенте или подобных растворителях, при этом получают 95%-ный антра цен с выходом до 70%. Однако осуществлять четкую ректи фикацию при высоких температурах сложно, для этого необходимы мощные ректификсщионные колонны и большие затраты тепла. Из-за больших теплопотерь потери антрацена с остатком, выводимым из колонны, весьма эначктельны, что существенно снижает выход целевого продукта 1. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту является способ, согласно которому сырой антрацен обогащают вначале перекристаллизацией из керосина или уайт-спирита, полученный кристаллический продукт разделяют методом противоточной экстракции при llO-130 C с двумя растворителями: ацетамидом и керосином или уайтспиритом. При этом карбазол переходит в ацетамидный, а антрацен - в керосиновый или уайт-спиритовый слой. При переработке экстракта получают 93%-ный антрацен и 90%-ный карбазол с суммарным выходом (без учета потерь) 80% 2. Однако использование в качестве экстрагена химически активного и термически неустойчивого гщетзмида усложняет схему переработки антрацен -к арба зольной смеси и приводит к загрязнению карбазола продуктами разложения ацетамида. Кроме того, содержание основного вещества - антрацена - в получаемое продукте составляет не более 93%. Целью изобретенияявляется повышение степени разделения. Предлагаемый способ разделения антрацен-карбазольной смеси заключается в процессе жидкостной экстракции двумя растворителями, один из которых уайт-спирит,а второй 80-85%-ный водный раствор NjH -диметилацетамида (ДМА). Целевой продукт - антрацен-извлекаЕтся уайт-спиритом, а примеси -

карбазол и сопутствующие ему компоненты - переходят в ДМА благодаря своей высокой растворимости в нем.

Значения коэффицентов распределения экстрагируемых компонентов представлены в таблЛ.

Таблица

Несмотря на то, что коэффициенты, селективности/ приведенные в табл., одинаковы, процесс жидкостной экстрак ции в присутствии ДМА является более эффективным в связи с тем, что ацетамид химически активен и термически неустойчив и при высокой температуре экстракции разлагается, загрязняя целевой продукт и снижая содержание основного вещества. .- В то же ДМА имеет широкие

Из. приведенных в табл.2 данных видно, что оптимальным соотношением количества сырья и jpac твори те л ей является соотношение опыта 4, При соотношении, указанном в опыте 4, достигается наиболее эффективная степень разделения, и Целевой протемпературные границы жидкого состояния (от -20 до + ), более Низкие температуру кипения и вязкость, что делает его более предпочтительным в качестве экстрагената по сравнению с ацетамидом.

В табл.2 приведены экспериментальные данные, на основании которых выбрано оптимальное соотношение .компонентов.

Таблиц а2

дукт получают с высоким содержанием основного воцества .

Обводнение N,N -диметилацетамида производят для раслоения N,N-диметилацетамида и уайт-спирита. Степень его определена экспериментально на основании данных, приведенных в табл.3. Как видно из данных табл.З, опти мальное количество воды в растворителе составляет 15-20 вес.%. На чертеже изображена схема для осуществления предлагаемого способа Антрацен-карбазольную смесь по трубопроводу 1 подают в смеситель 2, куда по трубопроводу 3 самотеком поступает уайт-спирит из колонны 4, а по трубопроводу 5 N,N -диметилацетамид, содержащий 15-20 вес,% воды, из колонны б. Смесь двух экс трактов направляют для расслоения в сепаратор 7 и далее каждый экстракт по трубопроводам 8 и 9 соответственно -.в колонны 6 и 4, где иэ экстракта, содержащего антрацен, в колонне б извлекают карбаэол чистым К,ы-диметилацетамидом, поступаювдим по трубопроводу 10, а из экстракта, содержащего карбазол,. в колонне 4 чистым уайт-спиритом, п тупающим по трубопроводу 11, извлекают антрацен. Процесс экстракции ведут при 90100с и числе ступеней контакта, равнс 7-8, Путем кристаллизации экстрактов в соответствующих аппаратах 12 и 13 извлекают антрацен и карбазол. При разделении антрацен-карбазол ной смеси таким путем получают 98%ный антрацен с выходом 94% и 87-90% карбазол с выходом 96%. Пример . Берут 10 г сырбго антрацена, содержащего, вес.%: Антрацен22,8 Карбазол10,5 (в антраце на и карбазо ла 33,3 Фенантрен Аценафтен

л и ц а 3 t

Т а сумм Флуорен13,65 Дифениленоксид3,22 Дифенилсульфид1., 36 Пирен0,40 Диметилнафталин1,36 с. МетилнаФталин0,14 Jb Нетилнафталин0,56 Нафталин2,98 Акридин5,56 Итого100 и 30 г уайт-спирита. Эту смесь подвергс1ют перекристаллизации при 130с дважды. Полученная антрацен-карбазольная смесь содержит, вес.%: .Антрацен58., 42 Карбазол36,23 (в сум888ме93,65) Антрацен-карбазольную смесь данного состава подвергают раздел жидкостной экстракцией при 90-tO(}c двумя растворителями: уайт-спиритом и N,N -диметилацетамидом, для чего берут 7 г антрацен-карбазольной смеси, растворяют в растворителе, содержащем 100 г уайт-спирита и 15 rNN - . -диметилацетамида с 15 вес.% воды Из экстрагентов целевые продукты выделяют центрифугированием. В результате.из 7 г антрацен-кар . базольыой смеси, содержащей 4,1 г антрацена и 2,6 г карбазола, получгиот 3,7. г 98%-ного антрацена, выход 94%, и 2,49 г 88%-ного карбазола, выход 96%.. Таким образсял, предлагаемый способ позволяет повысить качество и выход антрацена и карбазола. Формула изобретения Способ разделения антрацен-карбазольной смеси путем жидкостной экстракции двумя растворителями, один

из которых уайт-спирит, от л и чающийся тем, что, с целью повышения степени разделения р качестве второго растворителя используют

80-86%-ный водный раствор N,N -Аиг

метилацетамида.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1, Исаенко И.П., Маркачева Т.М, Новый способ получения чистых антрацена и карбаэола. - Кокс и химия, 12, 1958, с.35-38.

5 2, Авторское свидетельство СССР №245059, кл.С 07 С 7/10, опублик. 1967 (прототип).

гг

ил

Jo