Глава 4. Переработка высококипящих фракций с получением индивидуальных полициклических углеводородов
Снижение содержания ДМАА в смеси растворителей до 60 % приводит к резкому снижению качества конечного продукта. Поэтому оптимальным составом смеси растворителей для перекристаллизации на второй стадии является смесь, состоящая из 70 % ДМАА и 30 % ацетона. Хроматографический анализ конечного продукта - высокопроцентного хризена приведен ниже, % мас.:
фенантрен+антрацен - 0,9 пирен - 1,0
флуорантен - 1,0 хризен - 96,3
Перекристаллизация 36 %-ной хризеновой фракции, полученной повторной ректификацией 29 %-ной фракции, полностью повторяет схему перекристаллизации 29 %-ной фракции.
На первой стадии получается технический 76%-ный хризен с выходом 40 %. Степень извлечения хризена от ресурсов во фракции 85 %.
На второй стадии получается обогащенный 90 %-ный хризен с выходом 39 %. Степень извлечения от ресурсов -51% (от ресурсов в ТПД ~ 26 %).
На третьей стадии получается 97,0-97,5 %-ный хризен с выходом 50%. Степень извлечения хризена от ресурсов в обогащенном 90 %-ном продукте - 54 % (от ресурсов в ТПД - 14,5 %).
При перекристаллизации по той же схеме хризеновой фракции, полученной ректификацией ТПД с «подкачкой» (36 %-ная фракция), полностью воспроизводятся результаты перекристаллизации 36 %-ной хризеновой фракции, полученной при повторной ректификации 29 %-ной фракции.
Для получения хризен-реактива с содержанием основного вещества выше 98,0 %, перекристаллизовывают 97,0-97,5 %-ный хризен из ароматического растворителя - толуола. Выход хризен-реактива от исходного продукта-80%.
Таким образом, для получения, например, 250 кг хризен-реактива необходимо переработать 70 т ТПД.
4.3.6. Технологическая схема комплексной переработки
тяжелых исковых дистиллятов и материальный баланс
отдельных стадий процесса
При разработке метода получения высокопроцентных флуорантена, пирена и хризена из соответствующих концентрированных фракций автор преследовал цель создания единой гибкой технологической схемы комплексной
-191-
переработки ТПД (пиреновая фракция в прообразе схемы фракционирования КУС с многократным испарением), что предполагало использование однотипных технологических приемов. В нашем случае это ректификация на стадии получения концентрированных фракций и перекристаллизация из селективных растворителей на стадии получения высокопроцентного продукта. Гибкость технологической схемы определяется возможностью одновременного получения одного, двух или всех трех соединений в зависимости от конъюнктуры рынка.
Такая схема может быть создана только в том случае, если будут найдены пути использования или утилизации попутно получаемой продукции: кубовых остатков и маточных растворов, образующихся на разных стадиях переработки ТПД и концентрированных целевых фракций. Для поиска этих путей необходимы детальные сведения о физико-химических свойствах попутной продукции. Для получения таких сведений был выполнен полный материальный баланс и исследован состав промежуточных продуктов на всех технологических стадиях процесса.
Комплекс выполненных под руководством автора исследований по разработке технологии получения высококонцентрированных флуоранте-на, пирена и хризена [59, 76-81] позволил предложить оригинальную технологическую схему комплексной переработки ТПД (пиреновой фракции по схеме фракционирования КУС с многократным испарением) [82]. Схема представлена на рис. 4.15.
Исходное сырье (ТПД, состав которых приведен в табл. 4.30) из хранилища 1, в котором поддерживается температура 50-60 °С, дозировочным насосом 2 загружается в куб 3 с огневым подогревом. После достижения в кубе температуры 200-220 °С ректификационная колонна 4, дефлегматор 5 и сборники головной 6, флуорантеновой 7, пиреновой 8 и хризеновой 9 фракций начинают работать под вакуумом.
Отбор головной фракции в сборник 6 начинается после достижения на-верху колонны температуры 240-260 °С, при этом температура в кубе поддерживается па уровне 325-370 °С, а в середине колонны - 300-330 оС. Остаточное давление, х102 Па: в кубе 370-435; на верху колонны 345-400; в сборнике 305-330. Рефлюксное отношение 5:1 в начале отбора фракции и 8:1 в конце. Выход головной фракции от исходного сырья 30 %.
После отбора головной фракции начинается отбор флуорантеновой фракции в сборник 7 при следующих условиях, температура, °С: в кубе 370-390, в середине колонны 330-360, на верху колонны 270-300. Ocтaточное давление, х102 Па: в кубе 370-425, на верху колонны 345-400, в приемнике фракции 310 345. Рефлюксное отношение 10:1 в начале отбора флуорантеновой фракции и 12:1 в конце. Выход флуорантеновой фракции составляет 16—17 % от исходных ТПД.