Спосіб переробки кам’яновугільної смоли

Изобретение относится к способу переработки каменноугольной смолы и может быть использовано в коксохимической промышленности. Известен способ переработки каменноугольной смолы, по которому к смоле добавляют нафталиновые оттеки прессования и полученную смесь затем нагревают и разделяют в ректификационной колонне на легкую, фенольную, нафталиновую, поглотительную и антраценовые фракции, причем поглотительную фракцию передают в приколонок, куда вводят глухой и острый пар{1]. С приколонка получают поглотительную фракцию, а парообразную фазу возвращают из лриколонка в колонну. Недостатком этого способа является невысокое качество поглотительной фракции как сырья для выделения аценафтена за счет низкого содержания в ней аценафтена 12,9-16,1% и высокого содержания нафталина 13,6-19,0%. Кроме того, известный способ вследствие применения острого и глухого пара приводит к увеличению энергетических затрат и удорожанию процесса. Известен способ переработки каменноугольной смолы, по которому к обезвоженной каменноугольной смоле добавляют поглотительную фракцию от разделения каменноугольной смолы в количестве 3-5% от массы обезвоженной смолы и полученную смесь подвергают нагреванию, однократному испарению и разделению на жидкую (пек) и парообразную фазы; последнюю разделяют ректификацией с получением легкой, фенольной, нафталиновой, поглотительной и антраценовой фракций [2]· Недостатком этого способа является невысокая степень извлечения аценафтена в поглотительную фракцию от ресурсов в смоле 61,1% и невысокий выход пека от смолы 59,5%. Более близким к изобретению является способ переработки каменноугольной смолы, по которому в обезвоженную смолу возвращают 3-10% второй антраценовой фракции (концевой высококипящей фракции стадии разделения сырья) и полученную смесь подвергают нагреванию до температуры однократного испарения 400-405°С, последующему разделению на жидкую фазу (пек) и пары; последние разделяют ректификацией на соответствующие фракции: легкую, фенольную, нафталиновую, поглотительную, I и II антраценовые [3,4]. Однако, недостатком этого способа является низкий выход поглотительной фракции 3,57-5,20% от сырья, низкое качество поглотительной фракции из-за высокого содержания в ней нафталина 18,2%, низкая степень извлечения нафталина 75,3% в нафталиновую фракцию от ресурсов в исходной смоле и невысокий выход пека от смолы 64,9%. Целью настоящего изобретения является увеличение выхода пека, увеличение степени извлечения аценафтена в поглотительную фракцию и нафталина в нафталиновую фракцию от ресурсов их в сырье и улучшение качества поглотительной фракции как сырья для выделения аценафтена. Поставленная цель достигается описываемым способом переработки каменноугольной смолы, в котором для смешения с обезвоженной каменноугольной смолой в качестве ароматической фракции используют фильтрат от разделительной кристаллизации 1 антраценовой фракции каменноугольной смолы. Введение фильтрата 1 антраценовой фракции в обезвоженную каменноугольную смолу позволяет увеличить выход пека от смолы, что, по-видимому, происходит за счет накапливания в нагреваемой смеси полимерных продуктов из соединений с неустойчивой структурой, склонных к полимеризации (аценафтен, флуорен и др.), концентрирующи хся при последующем разделении в жидкой фазе (пеке). Кроме того, увеличивается степень извлечения аценафтена в поглотительную фракцию и нафталина в нафталиновую фракцию от ресурсов их в сырье, что происходит за счет изменения состава и упругости азеотропов паровой фазы, образующейся при нагревании полученной смеси до температуры однократного испарения 400°С. Происходящее перераспределение компонентов приводит к снижению содержания нафталина и увеличению содержания аценафтена в поглотительной фракции, т.е. улучшается ее качество как сырья для выделения аценафтена. Сущность способа состоит в следующем. В обезвоженную каменноугольную смолу с плотностью 1180-1210 кг/м 3, содержанием нафталина 8,2-11,9 мас.%, аценафтена 1,4-2,5 мас.% добавляют фильтрат I антраценовой фракции, характеризующийся плотностью 1116-1120 кг/м, содержанием нафталина 4-8 мас.%, аценафтена 3,7-5,8 мас.%, отгоном в пределах 230-285°С 10-15 мас.%, 285-360°С 83-86 мас.%, выше 360°С 1-3 мас.%, в количестве 2-7% от веса обезвоженной каменноугольной смолы. Полученную смесь с плотностью 1176-1208 кг/м 3, содержанием нафталина 7,9-11,8 мас.%, аценафтена 1,7-2,6 мас.% подвергают нагреву, однократному испарению и разделению на жидкую (пек) и парообразную фазы; последнюю разделяют ректификацией на соответствующие фракции. В результате получают легкую, фенольную, нафталиновую, поглотительную, антраценовую фракции и пек, который по качеству удовлетворяет требованиям ГОСТ 1038-75 "Пек каменноугольный", марка А и ГОСТ 10200-83 "Пек каменноугольный электродный", марка Б. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. В 1000 г обезвоженной каменноугольной смолы плотностью 1200 кг/м 3, содержанием 11,70 мас.%, нафталина и 1,89 мас.% аценафтена добавляют 50 г фильтрата 1 антраценовой фракции, что соответствует добавке его в количестве 5% от веса обезвоженной каменноугольной смолы. Фильтрат имеет плотность 1119 кг/м, содержит 7,2 мас.% нафталина, 4,12 мас.%, аценафтена, его отгон в пределах температур 230-285°С 13 мас.%, 285-360°С 84 мас.%, выше 360°С 3 мас.% Полученную смесь плотностью 1196 кг/м 3, содержанием нафталина 11,49 мас.% и аценафтена 2,0 мас.% нагревают до температуры однократного испарения 400°С и подвергают разделению ректификацией с отбором следующих фракций и пека, г: легкая (до 180°С) 6,0; фенольная (180-200°С) 6,3; нафталиновая (200230°С) 126,42; поглотительная (230-285°С) 76,6; антраценовая (285-360°С) 150Д- пек (выше 360°С) 678,6; потери 5,28. При этом получают пек в количестве 678,6 г, что соответствует выходу его от сырья, равному 64,63 мас.% или от смолы 67,86 мае. % Полученный пек имеет температуру размягчения 73°С, зольность0,18 мас.% и отвечает требованиям ГОСТ 1038-75 на пек марки А, ГОСТ 10200-83 на пек марки Б. При этом получают нафталиновую фракцию в количестве 126,42 г, что соответствует выходу ее от сырья, равному 12,04 мас.%. Причем фракция содержит 80,76% нафталина и степень его извлечения в нафталиновую фракцию от ресурсов в сырье составляет 84,7 отн.% При этом получают поглотительную фракцию в количестве 76,6 г., что соответствует вы ходу ее от сырья, равному 7,30 мас.%, причем, во фракции содержится, мас.%: нафталина - 7,96; аценафтена - 21,32. При этом степень извлечения аценафтена в эту фракцию от ресурсов в сырье составляет 77,9 отн.%. Пример 2. При переработке 1000 г одной обезвоженной каменноугольной смолы плотностью 1200 кг/м 3, содержанием 11,70 мас.% нафталина и 1,89 мас.% аценафтена без добавки в нее фильтрата 1 антраценовой фракции, путем нагрева до температуры однократного испарения 400°С, последующего разделения на жидкую (пек) и паровую фазы и ректификации последней, получают фракции и пек, г; легкая 4,6; фенольная 6,8; нафталиновая 124,2; поглотительная 65,0; антраценовая 200,3; пек 593,3; потери 5,8. При этом получают пек в количестве 593,3 г, что соответствуе т выходу его от смолы, равному 59,33 мас.%. Полученный пек имеет температуру размягчения 71,5°С, зольность 0,20 мас.% и отвечает требованиям ГОСТ 1038-75 на пек марки А; ГОСТ 10200-83, марка Б. При этом получают нафталиновую фракцию в количестве 124,2 г, что соответствует вы ходу ее от смолы, равному 12,42 мас.%. Причем, во фракции содержится 74,2% нафталина и в нее извлекают 78,77 отн.% Нафталина от ресурсов его в смоле. Кроме того, получают поглотительную фракцию в количестве 65,0 г, что соответствует вы ходу ее от смолы, равному 6,5 мас.%. Причем во фракции содержится 17,60 мас.% нафталина и 17.40 мае.% аценафтена и в нее извлекают 59,84 отн.%. аценафтена от ресурсов его в смоле. Из сопоставления примеров 1 и 2 следует, что при переработке смолы с добавкой 5 мас.% фильтрата 1 антраценовой фракции (пример 1) получаемый выход пека больше на 5.3% (64,63-59,33) от сырья или на 8,53% (67,86-59,33) от смолы; извлечение нафталина в нафталиновую фракцию от ресурсов в сырье больше на 5,9% (84,70-78,77). чем при переработке одной каменноугольной смолы (пример 2). Из сопоставления примеров 1 и 2 также следует, что при переработке смолы с добавкой 5 мас.% фильтрата 1 антраценовой фракции (пример 1) в получаемой поглотительной фракции содержание нафталина меньше на 9,64% (17,60-7,96), а содержание аценафтена больше на 3,92% (21.32-17,40), т.е. эта фракция как сырье для выделения аценафтена характеризуется лучшим качеством, причем, извлечение аценафтена в эту фракцию от ресурсов в сырье больше на 18,06% (77,90-59,84), чем при переработке одной каменноугольной смолы (пример 2). В таблице приведены сопоставительные данные переработки каменноугольной смолы по известным и предложенному способам, Таким образом, из приведенных данных следует, что предложенный способ в сравнении с известными способами позволяет повысить выход пека от смолы, увеличить степень извлечения нафталина в нафталиновую фракцию и аценафтена в поглотительную фракцию от ресурсов их в сырье, а также улучшить качество поглотительной фракции как сырья для выделения аценафтена за счет повышения в ней содержания аценафтена и уменьшения содержания нафталина.