Способ очистки нафталина - SU619095A3

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:

1.Авторское свидетепьство W278664, кл, С 07 С 15/24, 1970.

2.Авторское свидетельство ), кл, С 07 С 15/24, 1973.

3.Авторское свидетельство 210847,

5 кл. С 07 С 15/24, 1968,