Способ выделения антрахинона из реакционных газов процесса окисления антрацена в антрахинон

 

Изобретение относится к способам выделения антрахинона из реакционных газов процесса окисления антрацена. Сущность изобретения заключается обработке охлажденных реакционных газов до 200 - 230^oC полиметилсилоксановой жидкостью. Достигаемый технический результат заключается в увеличении степени выделения антрахинона, снижении количества отходящих газов и обеспечении пожаро- и взрывобезопасности производства антрахинона.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способам выделения антрахинона из реакционных газов окисления антрацена. Антрахинон является промежуточным продуктом в синтезе ряда ценных органических красителей.

Известен способ улавливания антрахинона методом сублимационной конденсации в ящичных конденсаторах, где происходит охлаждение контактных газов ниже точки росы и оседание кристаллов антрахинона, выделившихся в процессе сублимации. (Плановский А. Н. и Гуревич Д.А. Аппаратура промышленности полупродуктов и красителей, ГХН, 1961, с.184).

Степень улавливания антрахинона составляет 85%.

Недостатком этого способа является снижение производительности процесса улавливания антрахинона уже через час работы из-за ухудшения условий теплообмена. Через 5 часов работы конденсатора степень улавливания антрахинона снижается на 15-20 мас.%. В этих условиях происходит выделение побочных продуктов реакции, что усложняет дальнейшую очистку сырого антрахинона. Кроме того, из-за проскока антрахинона при таком способе выделения антрахинона требуется установка циклона и скрубберов после конденсаторов для дополнительного улавливания антрахинона и очистки отходящих газов. К недостаткам данного способа можно также отнести повышенную пожаро-и взрывоопасность процесса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ выделения антрахинона из контактных газов (Авт. св. СССР N 402277, МКИ C 07 C 5/18, Б.И. N 40, 1984).

Известный способ заключается в сублимационной конденсации в псевдоожиженном слое гранул антрахинона при 130-150^oC и времени пребывания гранул антрахинона в зоне псевдоожижения не более 24 ч.

К недостаткам известного способа можно отнести сложность аппаратурного оформления и недостаточный выход конечного продукта.

Сущность изобретения заключается в том, что в процессе выделения антрахинона из реакционных газов процесса окисления антрацена в антрахинон, выходящие из контактного аппарата реакционные газы охлаждают до 200-230^oC, после чего их подвергают обработке полиметилсилоксановой жидкостью.

Достигаемый технический результат заключается в следующем: увеличивается степень выделения антрахинона из продуктов окисления антрацена, снижается количество отходящих газов, обеспечивается пожаро- и взрывобезопасность процесса производства антрахинона.

При применении полиметилсилоксановой жидкости происходит десублимация антрахинона и последующее образование суспензии антрахинона в масле.

Полиметилсилоксановая жидкость имеет следующие свойства: Марка ПМС-100 Вязкость при 20^oC, сСт - 95 - 105 Температура кипения при 1-3 мм рт. ст., ^oC - 300 Температура вспышки, ^oC - 300 Плотность, г/см³ - 0,98 Средняя теплоемкость /300 - 100^oC/, ккал/кг град - 0,39 Способ выделения антрахинона из реакционных газов процесса окисления антрацена в антрахинон осуществляют следующим образом.

Антрацен подают в контактный аппарат, где происходит его окисление кислородом воздуха на ванадиевом катализаторе при 360-380^oC. После этого реакционные газы поступают в теплообменник, где они охлаждаются до 220-230^oC. Из теплообменника реакционные газы поступают в десублимационную колонну с температурой 230^oC, в которой промываются циркулирующей полиметилсилоксановой жидкостью, поступающей в колонну с температурой 50-60^oC. На тарелках колонны реакционные газы охлаждаются до 120-130^oC за счет отдачи тепла полиметилсилоксановой жидкости.

В результате взаимодействия реакционных газов с полиметилсилоксановой жидкостью происходит десублимация антрахинона с образованием суспензии антрахинона в масле. Образовавшаяся суспензия поступает в холодильник, где охлаждается до 50-60^oC, и затем возвращается в десублимационную колонну.

Концентрация суспензии в цикле составляет 6%. Непрерывно часть суспензии отбирается и через другой холодильник с температурой 80-90^oC поступает на фильтрацию антрахинона. Степень выделения антрахинона составляет 98%.

Уменьшение температуры в десублимационной колонне ниже 120^oC приводит к абсорбции побочных продуктов реакции, а увеличение температуры выше 130^oC снижает степень выделения антрахинона из-за его уноса вместе с побочными продуктами реакции.

Пример конкретной реализации способа.

Реакционные газы в количестве 35 л с концентрацией антрахинона 20 г/нм³ при температуре 230^oC поступают в десублимационную колонну с циркулирующей полиметилсилоксановой жидкостью марки ПМС-100, расход которой составляет 30 г/кг антрахинона.

Степень выделения антрахинона в течение первых пяти часов работы колонны не уменьшается и составляет 98%, что на 2% выше показателей способа по прототипу.

Антрахинон - сырец после фильтрации от массы не содержит побочных продуктов.

При взаимодействии реакционных газов с полиметилсилоксановой жидкостью образуется суспензия, которая не является пожаро- и взрывоопасной, что способствует упрощению технологии процесса.

Формула изобретения

Способ выделения антрахинона из реакционных газов процесса окисления антрацена в антрахинон, включающий охлаждение выходящих из контактного аппарата реакционных газов до 200 - 230^oС, отличающийся тем, что охлажденные реакционные газы подвергают обработке полиметилсилоксановой жидкостью.