Способ получения высокочистого нафталина
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОЧИСТОГО НАФТАЛИНА путем пропускания нафталинсодержащего сырья через слой цеолита типа NaX, содержащего катионы кальция и никеля, с последующим удалением из цеолита адсорбированного нафталина и регенерацией цеолита при повьппенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, нафталинсодержащее сырье пропускают через цеолит в виде раствора в алифатическом или алшщклическом углеводороде при 20-30 0 и атмосферном давлении, удаление адсорбированного нафталина проводят путем промывки при 20-30°С и атмосферном давлении; алифатическим или алициклическим i углеводородом и регенерацию промы- (Л того цеолита ведут путем обработки с ароматическим углеводородом при 100-140°С с последующим извлечением из последнего тионафтена.
СООЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51)4 С 07 С 15 24
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3716445/23-04 (22) 30.12.83 (46) 23,08,85, Бюл.№ 31 (72) В.Г.Выхристюк и В,К.Кондратов (71) Восточный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский углехимический институт (53) 665.592 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 979313, кл. С 07 С 15/24, 1981.
Патент ФРГ ¹ 2535192, кл. С 07 С 15/24, 1977.
Авторское свидетельство СССР № 771080, кл. С 07 С 15/24, 1978.
Авторское свидетельство СССР № 701983, кл. С 07 С 15/24, 1977. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОЧИСТОГО НАФТАЛИНА путем пропускания нафталинсодержащего сырья через слой
„„Я0„„1174424 А цеолита типа NaX содержащего катионы кальция и никеля, с последующим удалением из цеолита адсорбированного нафталина и регенерацией цеолита при повышенной температуре, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, . нафталинсодержащее сырье пропускают через цеолит в виде раствора в алифатическом или алициклическом углеводороде при 20-30 С и атмосферном о давлении, удаление адсорбированного нафталина проводят путем промывки о при 20-30 С и атмосферном давлении.. алифатическим или алициклическим углеводородом и регенерацию промытого цеолита ведут путем обработки ароматическим углеводородом при
100-140 С с последующим извлечением из последнего тионафтена.
11744
50
Изобретение относится к получению нафталина и может быть использовано в коксохимической и нефтехимической промьппленности.
Нафталин используется как сырье 5 для получения фталевого ангидрида, полупродуктов для красителей, поверхносгно-активных вещеcTB диспергаторов, инсектицидов. ионафтен приобретает большое зна-10 чение в качестве промежуточного продукта для синтеза стимуляторов роста растений, присадок к полимерам, инсектицидов и др.
Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем одновременного получения нафталина и тионафтена и уменьшение отходов производства.
Пример 1. Для очистки исполь-20 эуют нафталин с температурой кристаллизации 79,7 С и разностью темпера. тур кристаллизации между перекристаллизованным из спирта и выделенным из маточного раствора нафталином 25 ( 255 мл 1ОХ-ro раствора нафталина о в н-гептане пропускают при 20 С че- щ рез колонку, заполненную цеолитом NiNaX, . содержащим 6,57 Ni, ве° +2 совое отношение нафталина и цеолита 0,6, диаметр колонки 16 мм, длина слоя цеолита 270 мм, вес цеолита 30 r, диаметр зерна цеолита О, 5-1, О мм, линейная скорость пропускания раствора нафталина 0,3 м/ч, объемная скорость 1,23 ч . Характеристика цеолитов приведе- 40 на в табл.1, Из элюата отгоняют растворитель и возвращают в цикл, а оставшийся нафталин является готовым продуктом, имеет температуру кристаллизации 80,01 С, а1 = 1,55, зольность О. Очищенный нафталин не содержит тионафтена, а содержание 2-метилнафталина равно О,ОЗХ. Выход очищенного нафталина 80,4 . После окончания цикла адсорбции слой цеолита промывают 59 мл н-гептана при 20 С и объемной скорости раствора l 23 ч . Раствор, получен-1 ный после промывки, содержит нафталин и тионафтен и возвращается на стадию приготовления исходного раствора. Всего с раствором возвращает24 2 ся llX нафталина в расчете на исходный. Для десорбции тионафтена через слой цеолита пропускают 59 мл о -ксилола при 140 С и объемной скорости -1 1,23 ч . Из элюата отгоняют растворитель и возвращают в цикл. Получают продукт (выход 8,3X) содержащий 93,9Х нафталина и 6,09 . тионафтена, который подвергают экстрактивной ректификации с гексаметаполом известным методом. В результате ..получают 98Х-ый тионафтен, потери которого не превышают 2Х, и нафталин, возвращаемый на стадию приготовления исходного раствора нафталина. Выход очищенного бессернистого нафталина с учетом возвращаемого в цикл на стадии промывки 90,5, а с учетом возвращаемого после экстрактивной ректификации 97,5Х. Оптимальная температура стадии адсорбции и промывки 20-30 С. При темо пературе ниже 20 С на стадии адсорбции ухудшается процесс очистки нафталина из-за образования кристаллической фазы в колонке, а на стадии промывки значительно увеличивается количество растворителя для вымывания нафталина с цеолита. При тема пературе выше 30 С на обеих стадиях снижается избирательность цеолита по отношению к тионафтену, так как последний вместе с нафталином начинает десорбироваться с цеолита. Десорбировать тионафтен следует жидкими ароматическими углеводородами при нагревании до 100-140 С. При о температуре ниже 100 С ухудшается процесс десорбции тионафтена с цеолита и увеличивается объем растворителя. При температуре на стадии десорбции выше 140 С возникают затруднения в разделении растворителя и нафталина. I II р и м е р 2. Нафталин первого сорта с температурой кристаллизации 79,83 С, д1 = 1,65, зольностью 0,002, содержащий 0,78Х тионафтена и 0,003Х 2-метилнафталина растворяют в н-гептане. 400 мл 10Х-ного раствора нафталина пропускают через . колонку, заполненную цеолитом NiNaX (вес цеолита 40г), содержащим 5, 53 Ni+ при 30 С, до весового соотношения нафталина и цеолита 0,7, линейная скорость раствора нафтали3 1174424 на 0 3 м/ч, объемная скорость 0,8 ч Получают нафталин реактивной степении чисто ты, не содержащий примесей и имеющий температуру кристалли- 5 зации 80,28 С и A4= 1,0. Выход очищенного нафталина 80 2Х.После про-ведения цикла адсорбции слой цеолита промывают 92 мл н-гептана при 30 С и объемной скорости растворителя f0 0,8 ч . Нафталин, полученный после промывки сорбента, содержит тионафтен и возвращается на стадию адсорбции, Количество такого нафталина 7,53%. 15 Растворитель для регенерации цеоо лита о-ксилол, температура 130 С, количество растворителя для промывки слоя сорбента 92 мл, объемная скорость 0,8 ч . Содержание тионаф- 20 тена в полученном продукте 6,1Х выход 10,8Х. 98Х-ный тионафтен получают аналогично примеру 1. Выход очищенного бессернистого наф-25 талина с учетом возвращаемого в цикл на стадии промывки 87,7%, а с учетом возвращаемого после экстрактивной ректификации 97,8Х. Пример 3. Используют нафталин,30 имеющий температуру кристаллизации 79, 19 С, зольность О, 009 и содержащий 2,156% тионафтена и 0,166Х 2-метилнафталина. 170 мл 10Х-ного раствора нафталина в н-гептане пропускают через колонку, заполненную цеолитом, до весового соотношения нафталина и цеолита 0,4 (вес цеолита 30 r ) в условиях, аналогичных примеру 1. После 40 отгонки растворителя получают нафталин первого сорта, имеющий температуру кристаллизации 79,82 С, содержание в нем тионафтена (0,01%, 2-метилнафталина 0,126Х. 45 Количество н-гептана для промывки слоя сорбента 39 мл, температура 20 С. Количество 0-ксилола для регенерации слоя цеолита 39 мл, температура 140 С. 50 Полученный продукт, содержащий 7,4% тионафтена, далее обрабатывают аналогично примеру 1 и получают 98Х-ный тионафтен. Пример 4. В качестве адсорбента используют цеолит И1ИаХ, содержащий 6,57% Ni 2, выдержавший пять циклов адсорбции — регенерации, вес цеолита 30 г,. Качество сырья и условия выделения нафталина и тионафтенового концентрата аналогичны примеру 1. Получают нафталин с температурой кристаллизации 80 03 С, М = 1,57, зольность О ° Очищенный нафталин не содержит тионафтен, содержание 2-метилнафталина 0,032%., После промывки слоя цеолита н-гептаном при 20 С цеолит регенерируют пропусканием 90 мл толуола при 105 С. После отгонки толуола получают продукт., содержащий 6,34% тионафтена и 93,66% нафталина, который подвергают экстрактивной дистилляции аналогично примеру 1. Получают 98,5%-ый тионафтен. Результаты получения высокочистого нафталина и тионафтена с использованием различных растворителей и цеолитов представлены в табл.2. В качестве исходного сырья применяют нафталин, имеющий температуру кристаллизации 79,7 С,д1„ = 2,50 и содержащий 0,05% 2-метилнафталина и 0,804Х тионафтена. .iz Пределы содержания Ni в цеолитах варьируют от 2,14 до 14,6%. Анализ содержания тионафтена проводят методом газожидкостной хроматогра-з фин, чувствительность метода 10 Х, относительная ошибка 5-8Х. В результате адсорбционного раз-. деления нафталина и тионафтена на никельсодержащих цеолитах одновременно с нафталином при десорбции выделяют сконцентрированный до 6-SX тионафтен в нафталине, из которого экстрактивной ректификацией получают 96,1-98,5Х-ный тионафтен. Иэ табл.2 видно, что применение алифатических и алициклических растворителей позволяет получать нафталин 99,6-99,9%-ной степени чистоты. При использовании цеолитов с различным содержанием Ni достигается ° +2 высокая эффективность процесса обессеривания нафталина. Таким. образом, по сравнению с известным предлагаемый способ позволяет выделить сконцентрированный до 6-BX тионафтен, который являетея важным сырьем для получения 98%-ного тионафтена известным способом, например экстрактивной ректификацией, исключить закоксовывание поверхнос1174424 ти адсорбента, что обусловлено иск пользованием низких температур адсорбции и регенерации (20-140 С ) по сравнению с известным (до 360 С, увеличить срок службы цеолнтов, так как регенерация проводится при относительно низкой температуре (100140 Ñ ) растворителем, а используемая при известном способе многократная высокотемпературная рвгенерация (350-360 С) приводит к постепенному разрушению цеолита, a òàêæå устра нить возможность образования в процессе окислительной высокотемпераТ а б л и ц а 1 Степень обмена ° +2 катионов на Ni Содержание,% l (I Цеолит г АСРз 62,7 49,32 28,73 14,6 3,67 52,04 30,79 6,93 2,74 50,52 31,10 6,57 2,84 49,82 31,76 5,53 3,00 50,52 25,48 4,38 3,53 49 ° 92 28 э 97 2 ° 14 4» 81 47,0 45,1 42,0 3l 7 7,0 5,17 49,78 29,78 NaX 51 48 30,94 l l 32 0,72 70,0 1,82 NiCaNaX СаБаХ 6,07 0,85 50,82 30,16 NiNaX NiNaX NiNaX NiNaX NiNaX NiNaX турной регенерации вредных газов (окиси, угле рода и двуо кис и серы ) .. Кроме того, предлагаемый способ позволяет получить нафталин, имею" щий температуру кристаллизации 80,28 С, не содержащий серы, качество которого выше, чем известного нафталина — реактива. При использо10 ванин Предлагаемого способа достигается полное извлечение разделяемых компонентов по сравнению с известным способом, где тионафтен уничтожается в процессе окислительной ре15 генерации. 1174424 <, 1 I 1 I Х х ф I & 1 ф I сч!! ! I о « СЧ Сч Со Л о О « « « СЧ со сч CO CO « « С» С»! « С 1 1 Х I Э 1 ф ! х ! х 1 <-с I ф е О со со « « С0 ф Л Ch Ch Ch е О С О Ch 1 1 <; < 8 1 ф 1 Х 1 Ц 1 Х 1 <" I Э СЧ С 1 о t4 CV о о « о ь С Ъ о cv сч с»а о о о « « « о о о Сч о о « « о о х I Э I f" 1 & I cd I Х о (х I Ел а ю an о о о о о о « « о о о v v о О « о о а о ь. о « о о v о а о D О « « о о v о CV о « ь х ф И а Ф С о и I Х I Х Л Ch О О1 « « СЬ Ch Ch 01 Оi Ch CO Ch 00 Ch Оi Ch Ch л Ch I . I cd < а cd I х х х ц ф О ф f.o ф Я « Х ф cd схх О о СЧ « о о O0 CO о СЛ . ° С f v ф о В » « lcl dl а ф о х сс 1 1 о о о о « С « со ь о о о о о о « CO,й х Ф <» х а о Ю Е O ф Р х ф и х Э С» о Ц х cg x Э ф Ц f 3. а о f-XO wee ф х х ф cd f f д х э о о 1 ф х 0С х ф i» х о о ж ф ф f» <» f И И И Ф Э Э <» < I» I I 1 Х d: В С cd cv << а и Э Э о х v x С«3 С» С«3 /\ an\ о « « « л о о л РЪ .с а О « « « о л Р С С«3 L2 л и! ! И о х х х Л ° л х х gl ! <л! 1 1 ! ! 1 1 I I ,I I I х dl < е ф х о х ! 1 м! « й! С о cd I m! Э х о X < о Э ! О Î l СЧ Г сч сч — о « « « О О О О О СЮ ф CO СО CO З Id< м и 4 Л ° л w .л л -л а к к и х х и
