Спосіб очищення сировини, яка містить нафталін, від тіонафтену

Изобретение относится к способам очистки нафталина и может найти применение в коксохимической промышленности. Известны химические методы очистки нафталина от серусодержащей примеси - тионафтена путем обработки серной кислотой в чистом виде, в присутствии добавок [1]. Недостатком данного метода является применение токсичных и дорогостоящих реагентов, образование неутилизируемых экологически вредных отходов и«снижение выхода очищенного продукта за счет протекания побочных процессов. Известен способ очистки нафталина путем обработки его параформальдегідом в кислой среде, последующей нейтрализации и дистилляции [2]. Недостаток этого способа также состоит в образовании побочных продуктов и экологически вредных отходов производства. Ближайшим аналогом предложенного является способ очистки нафталина путем его нагревания с безводной сульфокислотой с добавлением параформальдегида и последующей перегонкой [3]. Недостаток этого способа заключается в наличии дополнительных потерь нафталина за счет конденсации его с параформаль-дегидом, а также в образовании кислых отходов производства. Кроме того, необходимость в применении для очистки нафталина параформальдегида создает неудовлетворительные условия эксплуатации. Целью изобретения является снижение потерь нафталина. Поставленная цель достигается тем, что нафталинсульфокислоту используют в количестве 10-20 мас.% и отделение нафталинсульфокислоти осуществляют п утем промывки водой. При этом нафталинсульфокислота становится реагентом для удаления тионафте-на в виде растворимых в нафталине нелетучи х смолистых соединений, отделяемых в процессе ректификации очищаемого продукта. Это позволяет существенно снизить потери нафталина, а также осуществить практически безотходную технологию очистки нафталинсодержащего сырья. Сущность способа заключается в следующем. В расплавленный тионафтенсодержащий нафталин добавляют при перемешивании 10-20 мас.% нафталинсульфокислоты. Смесь нагревают до температуры 130— 170°С и выдерживают в этом режиме в течение 5-19 ч в зависимости от требуемой степени очистки исходного нафталина. Далее реакционную массу охлаждают до 95°С и добавляют 4-5 мас.% воды. После перемешивания в течение 15-20 мин ее подвергают часовому отстою с последующим разделением на очищенный нафталин и раствор нафталинсульфокислоты. Последний подвергают обезвоживанию, например отгонкой, и возвращают на обработку новой партии исходного нафталинсодержащего сырья. Πример. В аппарат, снабженный перемешивающим устройством, обогревом загружают 10000 кг (10 т) расплавленного нафталина прессованного, в котором содержится гидриндена и индена 7 кг (0,07%), нафталина 9627 кг (96,27%), тионафтена 311 кг [3,11 %), метилнафталинов(a+b)-55 кг (0,55% - 0,53% -/3метилнафталина и 0,02 % -a-метилнафталина), Вводят 1500 кг (15%) расплавленной нафталинсульфокислоты, представляющей собой сульфомассу, полученную при сульфировании нафталина 94%-ной серной кислотой при температуре 160°С. При этом сульфомасса содержала серной кислоты 5 мас.%, β-нафталинсульфокислоты 87%, нафталина 7 мас.%, воды и пр. до 100% по массе. При перемешивании поднимали температуру до 150°С и выдерживали 5 часов. Затем реакционную массу охладили до 95°С и добавили 500 кг воды (5%). После 20 мин перемешивания реакционную массу подвергли отстою с последующим отделением нижнего слоя - нафталинсульфокислоты в количестве 1967 кг и верхнего - мытого (очищенного) нафталина в количестве 10033 кг. Мытый нафталин содержал собственно нафталина - 9625 кг, тионафтена - 100 кг, гидриндена + индена - 2 кг, a + β -метилнафталина - 50 кг, нафталинсульфокислоты - 15 кг, смолистых нелетучи х веществ -239 кг, потери - 2 кг. При этом степень удаления тионафтена составила 68%, потери нафталина - 0,02%. Мытый нафталин, содержащий 75 кг свободной серной кислоты подвергали нейтрализации раствором щелочи и далее дистилляции с получением готовой продукции. Водный раствор нафталинсульфокислоты подвергался обезвоживанию, после чего был использован для следующей операции очистки. В табл. 1 приведены результаты экспериментов по очистке прессованного нафталина, содержащего тионафтена 3,11 мас.% в различных режимных условиях, подтверждающие правомерность выбранных в объекте технологических параметров процесса. Как видно из приведенных данных, оптимальным расход сульфокислоты следует считать 10-20 мас.%, предпочтительно 15 мас.%. Снижение расхода сульфокислоты ниже указанного предела приводит к резкому снижению эффективности очистки по тионафтену. Увеличение расхода экономически неоправдано. В табл. 2 приведены эксперименты, иллюстрирующие влияние температуры на процесс удаления тионафтена из исходного тионафтенсодержащего нафталина. Из данных табл. 2 видно, что оптимальными пределами температуры процесса являются 130-170°С, предпочтительно 150°С. Снижение температуры ниже 130°С приводит к повышению концентрации тионафтена, т.е. ухудшению степени очистки нафталинсодержащего сырья. Повышение температуры процесса экономически нецелесообразно, так как степень извлечения сероорганики остается практически на одном уровне. Оптимальным временем ведения процесса является 4-8 час, предпочтительно 5,0 час. Снижение времени обработки ухудшает эффективность очистки, так как снижается степень удаления тионафтена. Увеличение времени приводит к значительному улучшению степени очистки >97%. Однако, такая степень чистоты не требуется для нафталина 1-го сорта. Достаточно 68%, что соответствует наличию в нафталине до 1,0% тионафтена. В тоже время приведенные данные свидетельствуют о возможности достижения самой высокой степени очистки без существенных потерь в нафталине. В табл. 4 приведены сравнительные данные предложенного решения и объекта прототипа.