Способ выделения нафталина и гомологов индена

 

Изобретение относится к циклическим углеводородам, в частности к выделению нафталина и гомологов индена. С целью упрощения технологии процесса исходную фракцию (фракции 190-270°С жидких, пиролиза нефтяного сырья) обрабатывают н-деканом в количестве 20-30 мас.% при 55-60°С. Полученный раствор охлаждают до 20-25°С, отделяют от первого маточного раствора кристаллы, обогащенные нафталином. Последние растворяют при 70-75°С в н-декане (20-30 мас.%). Полученный раствор охлаждают до 20-25°С с получением кристаллов нафталина, которые отделяют от второго маточного раствора (рециркулируемого в исходную фракцию). Из первого маточного раствора отгоняют при 150-170°С и атмосферном давлении 20-30 мас.% н-декана. Оставшийся раствор охлаждают до 20-25°С, выделяют кристаллы нафталина (рециркулируемые в исходную фракцию), из полученного третьего маточного раствора (обогащенного инденом и его гомологами) отгоняют н-декан, который рециркулируют как растворитель. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„157 118 А1 щ) С 07 С 15/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ,И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4327395/23-04 (22) 16.11. 87 (46) 15.07.90. Бюл. Р 26 (71) уральский политехнический институт им. С.M.Êèðoâà и Всесоюзный научно-исследовательский институт органического синтеза (72 ) Г.Б.Лехова, О. Н.Павлович, Е, В. Новоселова, Г,Д. Харлампович, А.Д.Беренц и Л;Д.Гуловская (53) 547.652.1/2 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 392684,- кл. С 07 С 15/24, 1978.

Патент Франпии Р 2573421, кл. С 07 С 15/24, 1986. (54) СПОСОБ ВЬ1ДЕЛЕНИЯ НАФТАЛИНА И

ГОМОЛОГОВ ИНДЕНА (57) Изобретение относится к циклическим углеводородам, в частности к выделению нафталина и гомологов индена. С целью упрощения технологии процесса исходную фракцию (фракции

190-270 С жидких продуктов пиролиза

Изобретение относится к выделению гомалогов индена и углеводородов нафталинового ряда, содержащихся во фракции 190-270 С, выделенной из жидких продуктов пиролиза углеводородов и может найти применение в нефте-, коксо- и сланцехимической промьппленностях

Целью изобретения является упрощение технологии процесса.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема осуще-. с твл ения спас об а.

2 нефтяного сырья) обрабатывают н-деканом в количестве 20-30 мас.7. при

55-60 С. Полученный раствор охлаждают о до 20-25 С, отделяют от первого маточного раствора кристаллы, обогащенные нафталином. Последние р астворяют при 70-75 С в н-декане (20—

30 мас.7). Полученный раствор охлаждают до 20-25 С с получением кристаллов нафталина, которые отделяют от второго маточного раствора (рециркулируемого в исходную фракцию). Из первого маточного раствора отгоняют при 150-170 С и атмосферном давлении

20-30 мас.7. и-декана. Оставшийся раствор охлаждают до 20-25 С, выделяют кристаллы нафталина (рециркулируемые в исходную фракцию), из полученного третьего маточного раствора (обогащенного инденом и его гомолагами) отгоняют н-декан, который рециркулируют как растворитель. 1 табл., 1 ил.

Исходную фракцию, полученную при первичном разделении жидких продуктов пирализа с температурой кипения

190 270 С. íà I стадии процесса растворяют в н-парафиновом углеводороде, подаваемом по линии 1, при добавлении его в количестве 20-30 мас.7.

Температуру при растворении поддерживают равной 55-60 0 „Полученный расто вор охлаждают до 20-25 С. В результа те образуются насыщенный раствор индена, отводиияй по линии 2, и кристаллическая фракция, обогащенная наф3 157811 талином, которую отделяют центрифугHрованием и отводят по линии 3. На

II стадии процесса палучения кристаллическуюую фр акцию, о бог ащ енную наф талином, растворяют B растворителе, подаваемом по линии 4, при добавлении его в количестве 20-30 мас.Х на фракцию. Температуру при растворении поддерживают равной 70-75 С.По- 10 лученный раствор охлаждают до 20— о

25 С. В результате образуются маточный раствор, отводимыи по линии 5 и добавляемый в исходную смесь на I стадии по линии б, и кристаллы обо- 15 гащенного нафталина, которые отделяют центрифугированием и отводят по линии 7 .

На III стации процесса из маточного раствора, полученного Ha I ста- 20 дии, отгоняют. 20-30 мас.Х растворителя от маточного раствора, который отводят по линии 8. Оставшийся раствор охлаждают.до 20-25 С. В результатее обр азуются кри сталлы нафталиновой фракции, которые отводят по линии 9 и добавляют в исходную смесь

I стадии процесса по линии 10 для полного отделения гомологон нафталина от гомологов индена. Маточный ЗО . раствор после отделения кристаллов отводят по линии 11 и подвергают рек- тификации для выделения чистого раст, .ворителя, который возвращают в цикл по линии 12, и обогащенных гомалогов 35

: индена, отводимых по линии 13. Общие . потери целевых продуктов не превьш ают 3 — 5 мас.Х от исходного количества.

Пример 1. 95,04 г фракции жидких продуктов пиролиза, имеющей 40 температуру кипения 190-270 С состава 64,6 мас.7 нафталина, метил- и диметилнафталинов и 35.,4 мас,7 индена, метил- и диметилинденов,папученной при первичном разделении тя — 45 желай смолы пиролиза (ТСП), растворяют в н-декане при дооавлении

24,96 г (20 мас.7) при 60 С. Полученный раствор охлаждают до 20 С. Образующиеся кристаллы (51,36 г),содержащие 93 мас % нафталина и его гомологов, отделяют центрифугированием от маточного раствора (68,4 г), содержащего 20 мас.7. нафталина и

его гомологов, 36 мас. Z декана, 55

44 мас.7 индена и era гомапогов, На I I стадии процесса 5 1, 36 г кристаллической фракции, обогащенной . нафталином, растворяют в декане при

4 добавлении его в количестве 12,84 r при 75 С, Полученный раствор охлаждао ют до 20 С, Образующиеся кристаллы (45,45 r), содержащие 98 мас.Х нафталина и его гомолог ов, отделяют центрифугированием от маточного раствора (18,75 r), содержащего !

6 мас.7 нафталина и его гомологов, 15 мас.7 индена и его гомологов, 69 мас.Х декана.

На III стадии процесса из маточного раствора отгоняют 20 мас. декана (13,7 r ) и оставшийся раствор охлаждают до 20 С. Образовавшиеся кристаллы 4,39 г, содержащие

70 мас.Х нафталина и его гомалогов и

30 мас.Х индена с его гомологами, отделяют центрифугированием от маточног о р ас тв ор а и напр авл яют на I с тадию пр оцес с а. Мат очный р ас тв ор (50,51 г), содержащий 56,5 мас. индена с гомологами, 21,5 мас. нафталина с гомологами и 22 мас. . декана, подвергают ректификации для выделения чистого растворителя и смеси, обогащенной гомологами индена (72,5 мас. ), Общие потери продук тон не превышают 5 мас.Х.

Пример 2. 91 г фракции жидких продуктов пиролиэа, имеющей тем— пературу кипения 190-270 С, состава

64,6 мас.Х нафталина и его гомалогов и 35,4 мас.7 индена и его гомологов, полученной при первичном разцелении ТСП, растворяют в н-декане ри добавлении его в количестве 30 мас. Х (39 г) при 55 С. Полученный раствор охлаждают до 25 С,Образующиеся кристаллы (46,37 г),содержащие 93 мас,Х нафталина и его гомологов, отделяют центрифугированием от маточного раствора (83,63 r), содержащего 19 мас.Х нафталина и его гомологов, 35 Мас.7 индена и его гомапогов, 46 мас.7. декана, Ha II стадии процесса 46,37 г кристаллов, обогащенных нафталином и его гомапогами, растворяют в декане при добавлении его в количестве

19,87 r (30 мас.Х) при 70 С. Полуо ченный раствор охлаждают до 25 С.

Образующиеся кристаллы (39,53 г), содержащие 98 мас. нафталина и его гомологов, отделяют центрифугированием от маточного раствора (26,71 г), содержащего 16 мас.7 нафталина и его гомологов, 9.мас.7 индена и его гомологов, 75 мас. декана, l5

На III стадии процесса из маточного раствора отгоняют 30 мас,7 декана (25 г) и оставшийся раствор охлаждао ют до 25 С ° Образовавшиеся кристаллы (-7,19 r), содержащие 72 мас.7 нафталина и его гомологов и 28 мас.7 индена с гомологами, отделяют центрифугированием от маточного раствора и направляют на I стадию процесса.

Маточилй раствор (51,3 r ), содержащий 54 мас.7 индена и его гомопогов, подвергают ректификации дпя выделения чистого растворителя и смеси,обогащенной гомологами индена (72,5 мас.7).

В табл.1 приведены другие примеры разделения. гомологов индена и нафталина из фракции 190-270 С жидких продуктов пиролиза нефтяного сырья в предлагаемых диапазонах технологических параметров. Количество исходной смеси в каждом из приведенных опытов составляет 120 r.

В табл. 2 и 3 приведены составы равновесных фаз трехкомпонентной системы нафталин — инден — декан при 20 С и коэффициенты распределения нафтапина при различных темцер атур ах.

Из табл.3 следует, что с повышением температуры кристаллизации увеличивается растворимость нафталина в неполярном растворителе, что приводит к уменьшению коэффициентов распределения ° Снижение температуры ниже 20 С связано с технологическими трудностями. Поэтому диапазон температур на стадии кристаллизации выбран

20-25 С. !

Количество парафинового углеводорода, добавляемого на I u II стадиях процесса к исходной смеси, составляет 20-30 мас.7 от исходной смеси.

Соотношение выбрано на основании данных по фазовому равновесию жидкость . твердое — жидкость системы, образованной гомологами индена, углеводородами нафталинового ряда и деканом при различных температурах, из усло-. вия полного растворения смеси при

55-б0 С на I стадии и 70-75 С Hà II стадии процесса, При более низкой температуре требуемое количество растворителя резко возрастает. Так, при содержании в исходной смеси б0 мас.7. гомологов нафталина,что соответствует фракции 190-270 С первичного разделения жидких продуктов

781 18 6 пиролиза, для полного растворения при

55 С необходима добавка 30 мас.7. нео полярного растворителя, при 50 С

35 мас.7 растворителя, при 40 С

55 мас.7 растворителя. При содержании во фракции, обогашенной нафталином, поступающей на II стадию процесса, 90 мас,7. нафталина для полного расто

10 ворителя при 75 С требуется 18 мас.7 растворителя, при 70 С вЂ” 28 мас.7. растворителя. Увеличение количества растворителя выпе 30 мас.7. приведет к уменьшению выхода кристаллов нафта15 лина при кристаллизации.

Количество растворителя, отгоняемого из маточного раствора на III стадии процесса (20-30 мас.7. от раствора), выбирают на основании данных

20 по фазовому равновесию исследованных систем из условия максимального сосредоточения гомологов индена в маточном растворе, с браэующемся после отгонки растворителя и поспедующего

25 охлаждения полученного раствора (табл.2), Уменьшение остаточного содержания растворителя после отгонки приводит к обогащению маточного раствора гомологами индена. Остаточ30 ное содержание растворителя в маточном растворе ниже 10 мас.7. (что соответствует более 30 мас.7 отгона растворителя ), вызовет технологические затруднения на стадии кристаллизации

35 и фугования, и приведет к загрязнению кристаллов обогащенного нафталина гомологами индена.

Таким образом, предложенный способ позволяет одновременно получить кон4О центрат нафталина и фракцию, обогащенную непредельными углеводородами. Выход укаэанных продуктов в целевые фракции 80 и 88 мас.7. соответственно.

Нафтапиновый концентрат с содержанием

45 нафталина 98 мас.7 может быть использован непосредственно для синтеза суперпластификаторов или направлен на переработку с целью выделения нафталина и его гомологов, дефицитного

50 сырья в процессах производства фталевого ангидрида, красителей,поверхностно-активных веществ, растворителей.

Фракция, обогащенная непредельными соединениями„может быть использована B производстве нефтепопимерных смап, лаков, кпеев.

Формула изобретения

Способ выделения нафталина и гомапогов индена из фракции 190—

1578118

Таблнца1

Колич ес во раствори тел отгоняе го Hà I стадии, мас.R

КОличаство растворителя нй I с талин, мяс. Х от, иско1дной с (еси

Темпер атура раствореения на

I стади, С

Количество 983-ного нафталина, г

Количество растворителя на

II стадии, мас.Е от фракции

Т ампер атура охлаядения на I ста о дни, С

Копичество

932-ной

Температура II стадии, С

Количество маточного раствора III стадии, г (содернание в нем индена, мас.X),, емп ература ох-. андения

II стадии, С нафталиновой фрак 8â растворения окп а:кдения.

20 45,4

25 39 у5

25 27,4

30 25, 4,20 60 20 30 55 25

40 55 25

20 ., 1 60 30

51,4

46,4

33,4

35,7

3О

40 го

75 го

35 го

50,5(56,5)

5I,3(54,0)

50,6(45,1 )

57,4(44,4) 25

Табли ца2

Г «

Составы равновесных фаз, мае.Х

Относительное содержание компо" нентов в исходной смеси, мас.%

Содержание декана в исМаточный р аствор Кристаллы ход ной смеси, мас.7.

Нафталин Инден Нафталин Инден

Рафтанин Инден

98,0 2,0

98,0 2,0

98,0 2,0

58,0

40,0

22,0

22,0

19,5

17,5

11,0

25,0

49,0

64,6 35,4

64,6 35 4

64а6 35т4

Та блиц а 3

Темп ер атур а, С

Козффици ен т распр едел ения

20 40

2,7 1,6

5,0

270 С жидких продуктов пиролиза нефтяного сырья, включающий выделение нафталина кристаллизацией и гомологов индена из маточного раствора, 5 отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса исходную фракцию обрабатывают н деканом в количестве 20-30 мас.Е при тем)пературе. 55-60 С, полученный 10 раствор охлаждают до 20-25о С, отделяют от первого маточного раствора к) исталлы, обогащенные нафталином, к4)торые затем растворяют при 70— e

7» С в н-декане, взятом в капичест- 15 вЕ 20-30 мас.Х, попуученный раствор охлаждают до 20-25 С с получением кристаллов нафталина, которые отделяют от второго маточного раствора, рециркулируемого в исходную фракцию, из первого маточного раствора отгоняют при температуре 150-170 С и атмосферном давлении 20-30 мас.7 ндекана, оставшийся раствор охпаждают до 20-25 С, выделяют кристаллы нафталина, рециркулируемые в исходную фракцию, и из полученного третьего маточного раствора, обогащенного инденом и его гомологами, отгоняют н-декан, который рециркулируют как рас твори тель.

1578118

Ы77ЕЯЬ

Составитель Т. Раевская

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 1888 Тираж 338 Подпи с кое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина, 101