Способ отделения хинолиннерастворимых веществ из каменноугольных продуктов

 

1. СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ХИНОЛИННЕРАСТВОРИМЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ лутем смешения исходного каменноугольного продукта с углеводородным растворителем нри нойышенной температуре с получением фракции, растворенной в растворителе , и фракции,не растворимой в растворителе и содержащей основное количество хинолиннерастворимых веществ, последующего разделения обеих фракций фильтрованием или центрифугированием , удаления растворителя дистилляцией из фракции, растворенной в растворителе, с получением пека, .отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отдел ния хинолиннерастворимых веществ в качестве каменноугольного продукта используют каменноугольную смолу, а в качестве растворителя - N -метил2-пирролидон или поглотительное масло с т.кип. 210-350 с, полученное при перегонке каменноугольной смолы, и смешение проводят при.75-95 С. 2. Способ ПОП.1, отличаюСО щийся тем, что массовое соотношение растворителя и смолы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 10 С !/18

ВСЕСОЮЗНАЯ

13 „„, „13, авлнетии

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3465355/23-04 (22) 19.07.82 (46) 15.11.86. Бюл. Nl 42 (71) Домтар Инк. (СА) (72) Сэмуель Кукиер и Генри

А.Ф.Л. Кремер (СА) (53) 66.092.1 (088.8) (56) Патент США 19 4259171, кл. 20845, 1981.

Патент CiilA N - 4292170, кл. 208-131, 1981. (54)(57) 1. C1TOCOS ОТДЕЛЕНИЯ ХИНОЛИННЕРАСТВОРИМЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ путем смешения исходного каменноугольного продукта с углеводородным растворителем при повышенной температуре с получением фракции, растворенной в растворителе, и фракции,не растворимой в растворителе и содер><ащей основное коли„„Я0„„1271374 A 5 чество хинолиннерастворимых веществ, последующего разделения обеих фракций фильтрованием или центрифугированием, удаления растворителя цистилляцией из фракции, растворенной в растворителе, с получением пека, .отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отделения хинолиннерастворимых веществ„ в качестве каменноугольного продукта используют каменноугольную смолу, а в качестве растворителя — N -метил2 — пирролидон или поглотительное мас— ло с т.кип. 210-350 С, полученное при перегонке каменноугольной смолы, и смешение проводят при. 75 — 95 С.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что массовое соотношение растворителя и смолы (4-1):

:(1 â€,5) .

1271374

Изобретение относится к способу модификации каменноугольной смолы, в частности к способу уменьшения веществ,не растворимых в хинолине (ХН) .

Целью изобретения является повышение эффективности отделения хинолиннерастворимых веществ.

На фиг.1 показана технологическая схема способа; на фиг.2 — фотогра- 10 фия остаточного масла после экстракции хинолином; на фиг.3 — фотография нерастворимых веществ в пеке, полученном после экстракции N -метил2-пирролидоном. 15

Я-метил-2-пирролидон или поглотительное масло по линии 1 направляют в смеситель 2, куда по линии 3 подают на смешение исходную каменноугольную смолу. Смешение осу-щест- 20 вляют при 75-95 С. И-метил-2-пирролидон можно смешивать с рециркулирующим растворителем, подаваемым по линии 4.

Затем смесь пропускают по линии

5 на стадию разделения 6, где разделяются две фракции, растворимая в растворителе и не растворимая в растворителе за счет различия в удельном весе или путем фильтрации, в резуль- З0 тате чего первая фракция уходит с этой стадии по линии 7 и вторая по линии 8. Первая фракция, которая содержит смолу с уменьшенным количеством ХН, может быть перегнана на стадии перегонки 9, после которой получают N -метил-2-пирролидон и легко кипящие первичные фракции дистиллята по линии 10, которые могут быть разделены одна от другой на стадии 40 разделения 11 по линиям 12 и 13 или их можно рециркулировать по линиям

14 и 4 для использования в качестве растворителя в экстракции последовательных порций каменноугольного мас- 4, ла.

Остаток в виде пека, полученный при этой перегонке и отводимый по линии 15, имеет значительно меньшую вязкость, меньший средний размер 50 частиц нерастворимых компонентов, пониженное количество ХН.

Пример 1. Уменьшение ХН каменноугольного масла с исполь— зованием в качестве растворителя легко кипящих компонентов перегонки каменноугольного масла (поглотительное масло).

Характеристика каменноугольных смол приведена в табл.1.

Таблица 1

Макси—

Мини

Показатели

Средняя мум мум величина

Плотность, г/см

Нерастворимые в бензоле — толуоле (7. по весу XH) 2,32 14,50 7,84

Удельная вязкость по

Энглеру (50 С) 6,0

116,0 29,0

Дистилляция, вес.7., до С

170!

2,0 7,3

20,4 15,6

2,3

9,4

270

14,6 26,7 21,5

26,4 43,2 35,8

300

355

35,2 53,2 44,2

64,2 96,7 74,5

355

0,38 3,24 1,53

0,58 1,06 0,80

6,7

12,2 9,6

Состав поглотительного масла и интервал его кипения приведен ниже.

ГЖХ-анализ не содержащего кристаллов поглотительного масла, мас. 7.:

Точка размягчения, С (кольцо и шар) остатка при С

300

Содержание

КислОт (Е по весу суXOH CMOJIbl )

Оснований (7. по весу сухой смолы) Нафталина (7. по весу не сухой смолы) 1,158 1,240 1,198

1271374

253

258

264

272

286

50Х

Нафталин и тионафтен

Р-Метилнафталин о1.-Метилнафталин

Дифенил

Диметилнафталин

Аценафтен

Дибензофуран (окись дифенилена)

Флуорен

Антрацен и фенантрен

17,0

20,0

10,0

8,0

6,0

19,0

9,0

7,0

4,0

243

246

249

10Х

20Х

30Х

40Х

Таблица 2

ХН, мас. Х., необрабоСоотношение масло:

Образец каменно:растворитель, мас.Х танного масла угольного масла масла

3:2

0,02

0,3

6,5

3:2

1,0

0,5

7,0

3:2

4,5

0,7

23,7

1:4

0,5

6,5

0,5

1:4

0,03

0,5

7,0

1:4

0,3

3,0

23,7

Основания, составляющие 6Х поглотительного масла, не включены из— за того, что они ниже приведенных пиков (хотя хинолин обнаруживают при применении новой колонны). При этом поглотительное масло содержит около 1Х кислот (ксиленолы и триметилфенолы).

Начало т.кип., С

210

Способ по описанному примеру повторяют с двумя другими образцами ка— менноугольной смолы, имеющей значения

ХН 7,0 и 23,7 мас. соответственно.

Указанную методику проведения примера повторяют с теми же тремя образцами смолы, но при соотношении смола:растворитель, 1:4.

60Х

70Х

80Х

90Х

Температура падения последней капли

96,2Х 370

Образец каменноугольного масла, имеющего ХН 6,5 мас.Х, и образец продукта, полученного из смолы,из которой удалены бензол, толуол и

15 ксилол, смешивают с поглотительным маслом при соотношении 3:2 при 7595 С. Смесь фильтруют, используя воронку Бюхнера и аналитическую фильтровальную бумагу 9 1, при оста20 точном давлении 7 дм.рт.ст. для ускоренения процесса. Измеряют ХН обработанного масла. Фильтрат затем перегоняют при атмосферном давлении

25 и содержание в пеке ХН определяют в соответствии с ASTH D1318.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2.

ХН, мас.Х, ХН, мас.Х, обрабо- пека танного

Пример 2. Применение N -метил-2-пирролидона в качестве растворителя при экстракции НХ из смолы.

Образцы смолы подвергают той же обработке и испытаниям по примеру 1.

Результаты экспериментальных опытов даны в табл. 3.

1271374

Таблица 3

ХН, мас.%, необработанной

ХН, мас.X обработанной смолы

ХН, мас.%, пека

Соотношение смола:

Образец каменноугольной смолы

:растворитель, мас,% смолы

5,0

О,i

0,7

3:2

4,2

3:2

0,1

3,4

18,2

4,5

3:2

0,3

1:4

0,2

1,3

5,0

4,2

1:4

0,1

1,8

1:4

18,2

0,03 5,1

Таблица 4

ХН, мас.%, пека из обработанного масла

ХН, мас.i необрабоTBHHOI О масла

ХН, мас.%, пека из необработанного

Образец каменноСоотношение- масло:

:растворитель, мас.% угольного масла масла

6:4

6,5

10,6

13%

6;4

23,7

28,0

47,5%

Как видно из табл.3 обработанная смола имеет намного меньше ХН из-за низкого содержания ХН в пеке, остающегося после перегонки смолы.

Пример 3. В этом примере

25 сравниваются размеры частиц, не растворимых в хинолине в смоле, экстрагированных с использованием известного растворителя (хинолина), и размеры частиц, которые остаются в пеке после

30 экстракции смолы в соответствии с предлагаемым изобретением.

Размеры частиц на фиг.1 больше чем 1 мкм, причем размеры агломерированных частиц 4 мкм.

Размер частиц на фиг.3 менее З5 чем 0,1 — 0,5 мкм, причем размер больших агломератов 1 мкм.

Однако частицы включают не только нерастворимые вещества после

Тот же OllbIT II1io o IIT H CMOJIe с ХН 23,7 мас.X с получением пека с с ХН 28 мас.X без соответствующей обработки пек имеет ХН 47,5 мас.X. экстракции смолы, но дополнительно включают вторичное ХН, полученное во время перегонки смолы для получения пека, где первоначальное ХН концентрируется и служит в качестве ядра для роста ХН частиц.

Пример 4. Образец каменноугольного масла с ХН 6,5 мас.% смешивают с поглотительным маслом в соотношении масло:поглотительное масло 60:40 при 75-95 С. Смесь обрабатывают центрифугированием, получая две фракции. Легкую фракцию перегоняют с получением пека с ХН

10,6 мас.%. Пек, полученный из того же каменноугольного масла, но без обработки с применением этого поглотительного масла имеет ХН 13 мас.X.

Результаты сведены в табл.4.

Таким образом, полученный в предлагаемом способе пек имеет назкое количество хинолиннерастворимых веществ, обладает пониженной вязкостью и относительно низким средним размером частиц.

1271374

1271374

Составитель Е. Горлов

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб

Редактор М.Недолуженко

Тираж 48

ВНИИПИ Государств по делам изобре

113035, Москва., Ж-35

Заказ 6256/59

2 Подписное енного комитета СССР гений и открытий

Раунская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4