Способ выделения антрацена из антраценсодержащего сырья Советский патент 1979 года по МПК C07C7/10 C07C15/28 

Изобретение относитс.я к способу получения технически чистого антра на и обогащенного карбаэола из антр ценсодержащего сырья - сырого антрацена и может найти применение в коксохимической и химической про мышленности . Известны различные пути разделе ния антраценсодержащих смесей. Так, известен способ выделения антрайена, представляющий собой пер одический, процесс, заключающийся в выщелачивании карбазола, фенантрена и других веществ из сырого антрацена ацетоном при атмосферном давлении и температуре ниже темпера туры кипения растворителя () . Поскольку содержание антрацена в продукте, полученном по известному способу, составляет не более 78-80%, процесс выщелачивания повтор 5Ж)Т трижды, но и в этом случае содержание антрацена в продукте не превышает 93%, Расход ацетона при указанном трехстадийном процессе на 1 т сырого антрацена составляет около 32 т при выходе цепевого продукта 12,5-18% от сырья l. При этом способе целевой про- .аукт имеет низкий выход, недостаточ Н5 степень его ofiorajifi--- я го, при перпсличаско;.; ет месте C.:OVK::OS -;. мнение, Известен также метод :о антргщен--;арбазол ей г :г/ 1.:о1цью чет:;сй ректкцикг.ц-и-, доленкя фенантреиь путч-; ции послй1:непо iv: тел я Mir, Укаэаннь-й с ггособ К недогг3 кa этого i-S; дуэт oTEiecTj-; сложность ос ккя четкой ракгкф-гкацп;: гг Т8мперат ра; ; 10- орря гге( ных рект1- сЬ КЕРг5 KO) :: затрат теп--а, При нелсс: 7 потери антрацена с MJM из КОЛОКНг ВЗСЪ- :---:-:; что существенно сктгает пь S ого прОД5кт а Наибо.71ее склизки;.- к prrvic из обретен г:о с и достигаемог.ту ,о ;: способ перерс :0откн CKJ: ;/ена.г согласг:о гсотсерому антрацен Ojo t адакп зя г;чо.: i: спирита, а полученный кристаллический продукт разделяют методом противоточной экстракции при температуре 110-130 С с двумя растворителями; адетамидом и керосином. При этом карбазол переходит в ацетамид ный, а антрацен - в керосиновый сл П:1И переработке экстракта получают 93%-ный антрацен и 90%-ный карбазол с суммарным выходом без учета потерь 80% 3j. Известный способ имеет следующи недостатки. 1.Невозможность получения93%-ного антрацена непосредственна из сырого антрацена. Необходим предварительное обогащение сырог антрацена с целью получения аитраден-карбаэольной смеси, что усложняет схему, делает ее многостадийной и громоздкой в аппаратурном офоргллении. 2,Использование в качестве экс; агента химически активного и термически неустойчивого ацетамида, что также усложняет схему перерабо ки антрацен-карбазольной смеси и п зодит к загрязнению карбазол а продуктами разложения ацетамида Целью изобретения является повы шение -качества выделяемого йлтраде ка и его выхода. Поставленная цель достигается описываемым способом выделения ант цена из антраценсодержащего сырья тем жидкостной экстракции смесью д лорэтана и 80-85%-ного водного pciC вора N, М -диметилацетамида. Отличительным признаком способа является использование смеси двух названных выше растворителей. В табл. 1 приведены сопоставительные данные по растворимости антрацена и карбазола в известных и предлагаемых растворителях. Из данных табл, 1 следует, что примек:е ние дихлорэтана вместо уайт-спирита и М ,-диметилацетамида вместо ацетамида дает положительный эффек так как карбазол в N,W-диметилацетамиде растворяется неограничено (при 100 С), в то время как в адетамиде при той же температуре раст воримость его равна всего 7,3 г )з 100 мл; в дихлорэтане растворимост антрацена при рабочей температуре (70 С) в 6 раз больше, чем в уайтспирите. В табл. 2 приведены полученные экспериментально значения коэффи. циентов . распределения экстрагируемых компонентов, Коэффициент селективности бьш рассчитан исходя из отношения коэф фициентов распределения карбазола к антрацену. Замена ацетамидаN ,М-диметилац (тамидом повышает эффективность пр цесса за счет высокой селактизности W , М--диметилацета1.адда (коэффициент селективности в этом случае равен 17 вместо 11) и за счет того, что ацетагжд Е отличие от W,-димeтиацетамида химт-.чески активен и термически неустойчив и поэтому при высокой температуре зкстракции (вьпие ) разлагается, загрязняя целевой продукт и снижая содержание в нем основного вещества. В табл. 3 приведены экспериментальные данные, на основании которых выбрано оптимальное соотношение компонентов . Из табл, 3 виднс;, что оптимальным соотношением сглрья к раствори-телю является соотношение в оп 3, Дальнейшее увеличение расходаN,W-дк:метилацетамида заметно на повышает ни содержание веш.еств, ни их выход. Количество дихлорэтана выбрано из условий растворимости целевого продукта. Дихлорэтан иМ ,(4-диметилацетамид взаимно pacтвopи лы неограниченно. Для их расслоения добавляется вода, оптимальное количество которой определено экспериментально и составляет 20-25% вес. Сущность способа поясняет схема, Сырой антрацен по трубопроводу 1 подают 3 сЕ / еситель 2, куда самотеком по трубопроводу 3 поступает дихлорэтан из колонны 4, а N,М-диметилацетамиДг содержащий 20-25% в.оды, - по линии 5 из колонны-6. Процесс экстракции ведут при 80-85 С при числе ступеней контакта 6-8 Смесь двух экстрактов затем направляют для расслоения в сепаратор 7 и далее каждый экстракт поступает соответственно в колонны 4 и б, где из, э кстракта, содефл ащего антраден, извлекают карбазот; чистым N ,М-диметилацетамидом, пос;тупающкм в колонну 4 по i трубопроводу 8, а из экстракта, содержащегсз карбазол, извлекают антрацен с помощью чистого дихлорэтана,- поступающего в колонну 6 по трубопроводу 9. Путем кристаллизации экстрактов в аппаратах 10 и }. 1 извлекают антрацен и карбазол соответственно. При разделении сырого антра-, цена таким путем получгиот 95%-ный антрацен с выходо.. 88,0% к 90-91%-ный .карбазол с вьзходо - 91%, П р и м ар 1. Взято 20 г сырого антрацена следующего состава, %s антрацен 22,8; флуорен 13,95 диметилиафт алии 1,12 карбаэол 17,5; пирен 0,58; метилнафталин 0,12 фенантрен 20,0; дифениленоксид 3,20; метили афталин 0,46; аценафтен 0,4; .тщфениленсу.льфид 1,80; нафталин 2,49; акридин 5,62 хризен 9,96 35 г дихлорэтана и 30 г N ,М-диметилацетамида с 20% воды,,

Смесь данного состава была подвергнута разделению жидкостной экс ракцней при температуре 80-85 с в 6 ступеней. Из экстрагентов целевые продукты были выделены центрифугированием, при этом было получено 4,17 г 95%-ного антрацена с выходом 88% и 3,42 г 90,5%-ного карбазола с выходом 91%.

Пример 2. Взято 20 г сырого антрацена следующего состава, %: антрацен 32,71; дифениленоксид 0,32; карбазол 34,90; дифениленсульфид 0,41; фенантрен 28,00; нафталин 0,02; фпуорен 1,20; акридин 0,2; пирен 0,10; хризен 0,14 - 35 г дихлорэтана и 30 г К ,М-диметилацетамида с 20% воды.

Смесь данного состава была подвергнута разделению жидкостной экст, Растворимость, г/100 мл растворителя, при температуре, с

ракцией при температуре 8Q--85 С 1Э 6 ступеней.

Из экстрагентов целевые щ:)одукты были выделены центрифугированием.

Получено из 20 г сырого антра цена 7,00 г 95,2%-ного антоацена,.. с выходом 89,00% и 7,10 г 90,5%-ного карбазола с выходом 92,00%.

В табл. 4 приведены сопоставительные данные по разделению сырого антрацена по известному

o способу с предварительным обогащением сырья (с цепью получения антрй цен-карбазольной смеси) и без него, а также настоящим способом.

Приведенные данные свидетельст5вуют о том, что предложенный способ позволяет получить из сырого продукта без предварительного обогащения 95%-ный антрацен и 90,5%-ный карбазол с суммарным выходом, равным 91% .

Таблица 1

Н,Н-Диметил1,5 ацетамид Дихлорэтан . 1,3 1,1 2,7 1,58

Дцетамид

Уайт-спирит 0,3 0,7 0,45

Растворимость, г/100 мл растворителя,- при температуреf С

80

Растворитель

антра- карба- антра- карба- антра- карба- антра- карбацен зол цен зол цен зол цен зол

ХЛ -Диметил- 42 Неогра- 50,2 Неограацетамид ничено н -гчено

Ацетамид представляет собой кристиллическое вещество,в связи с этим растворимость в нем может быть определена только выше 100 С (температура плавления ацетамида 100,6°).

19

40

92

7,5

0,12 1,02 Ofl9 1,3 1,

0,6

45

Продолжение

120

110

100 2,0 6,02,8 8.0 3,(3

Компонент

Коэффициент р ас: пр е дел е н и я

Антрацен

К ар б аз ол

йцетамид

Антрацен Карбазол

2,00

1,75 1,75 2.20

селективное и

1;58

17,0 28

О ,- 18 2,03

Таблица 3

99f 9

95,1

90,3 91,1

Т а б х и ц а

Известный i::noco6

с предваритель- без ггредварительным обогащением ного обогшцения

Антрацен Карбазол

Суммарный выход прод Ктов

Форт- ула изобретения

Способ выделения антрацена из антраценсодержащего сырья путем жидкостной экстракции двумя растворителями, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества выделяемого антрацена и егО выхода, в качестве растворителей ихзпользуют смесь дихлорэтана и SO 85%-ного водного раствора N Д- диметилацет амида.

95 90, 5

И от очи ики ин формации, принятые во внимание при экспертизе

10