Спосіб одержання сирого антрацену

Изобретение относится к области переработки антраценовой фракции и может быть использовано в коксохимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Известен способ получения сырого антрацена из антраценовой фракции каменноугольной смолы, реализованный в промышленности, по которому расплавленную фракцию с содержанием антрацена 5-10 мас.%. с температурой 93-97°С охлаждают до температуры 40-45°С в механических кристаллизаторах в течение 35-37 час. В процессе охлаждения фракции получают закристаллизованную массу, которую разделяют фугованием с помощью центрифуги на жидкую (отфильтрованное масло) и твердую (сырой антрацен) фазы. Общая продолжительность процесса получения сырого антрацена составляет 38-40 час. Полученный сырой антрацен содержит 25-26,8% антрацена. Он отвечает требованиям ГОСТ 1720-76 (Антрацен каменноугольный сырой", изм. 2, марка Б. Выход сырого антрацена от фракции составляет 13,1-15,6% [1]. Недостатком этого способа является: - низкий выход сырого антрацена от фракции (13,1-15,6%) и невысокое содержание в нем антрацена (25,026.8%); - низкая степень извлечения антрацена от ресурсов его в антраценовой фракции (50-63%) из-за высоких потерь антрацена с отфильтрованным маслом; - необходимость применения для регенерации сеток центрифуг в значительном количестве поглотительного масла 15-20% от исходной антраценовой фракции или пара высокого давления, что приводит к усложнению и удорожанию процесса; - невысокая производительность процесса из-за длительности охлаждения (35-37 час.) в механических кристаллизаторах объёмом 12 м 3 с разовой загрузкой около 10 т антраценовой фракции, что требует значительного количества эти х аппаратов и приводит к усложнению схемы процесса. Известен способ получения сырого антрацена [2], по которому антраценовую фракцию с содержанием, мас.%: антрацена 7, фенантрена 26. метилфенантрена 33, метилантрацена 9, нагревают при 750-850°С с 10-20кратным избытком водорода в течение 1-10 сек. Затем образовавшуюся реакционную смесь конденсируют с получением антраценсодержащего продукта, который содержит, мас.%: антрацена - 22. фенантрена-32, метилфенантрена - 20, метилантра-цена-6. Недостатком этого способа является: - необходимость применения высоких температур (750-850°С) и водорода для получения низкокачественного 22 %-ного антраценсодержащего продукта, что приводит к значительным энергетическим затратам, усложнению и удорожанию процесса. Известен способ получения сырого антрацена [1], по которому антраценовую фракцию охлаждают и кристаллизуют в присутствии 10%-оврастворителя (сольвент - нафта, поглотительная фракция, легкосреднее масло, прессовые оттеки, тяжелые основания) при температуре 40°С. Затем полученную закристаллизованную массу разделяют фугованием на жидкую (отфильтрованное масло)и твердую (сырой антрацен) фазы. Полученный сырой антрацен содержит 19,3-21.3% антрацена. Выход сырого антрацена от фракции составляет 14,8-18,5%. Недостатком этого способа является: - низкое качество сырого антрацена , т.к. из-за малого содержания в нем антрацена (1 9,3-21,3 %) он не отвечает требованиям ГОСТ 1720-76 "Антрацен каменноугольный Сырой", Изм. 2, марка Б; - невысокий выход сырого антрацена из сырья (14,8-18,5%); - низкое извлечение антрацена от ресурсов его во фракции (49,1-60.5%). Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения сырого антрацена [З], по которому исходную расплавленную антраценовую фракцию с содержанием антрацена 7,9-9,1% охлаждают до 45-55°С со скоростью 0.8-2.0°С/мин. (48-120°С/час), после чего закристаллизованную массу фракции разделяют фугованием с помощью центрифуги на жидкую (фильтрат) и твердую (сырой антрацен) фазы, Полученный сырой антрацен содержит антрацена 22,9-30,3% мас. Выход сырого антрацена составляет 19,1-26,7% от исходной фракции, а извлечение его от ресурсов во фракции составляет 63,6-70,7%. Однако недостатком этого способа является; — низкий выход сырого антрацена от фракции (19,1-26.7%); - невысокое извлечение антрацена в целевой продукт от ресурсов его в антраценовой фракции (63.6-70,7%) из-за высоких потерь антрацена с фильтратом. Задачей настоящего изобретения является усовершенствование способа получения сырого антрацена путем изменения технологических параметров для повышения выхода сырого антрацена, содержания антрацена в нем, а также степени извлечения его от ресурсов в антраценовой фракции. Поставленная Задача решена тем, что в способе получения сырого антрацена путем охлаждения и кристаллизации антраценовой фракции от 97-100 до 45-55°С при нормальном давлении, разделения на жидкую и твердую фазу, согласно изобретению, охлаждение фрак-ции ведут соскоростью 10-420 град/час, последующее отделение незакристаллизовавшейся жидкой фазы проводят при пониженном давлении, после чего при том же давлении твердую фазу нагревают до температуры 90-95°С и одновременно отделяют образующуюся жидкую фазу о т твердого остатка. Сущность предложенного способа состоит в следующем. Расплавленную антраценовую фракцию с температурой 97-100°С, с содержанием антрацена 5-10 мас.%, охлаждают до 45-55°С со скоростью 10-20 град/час, затем при конечной температуре охлаждения в системе создают вакуум и при давлении ниже атмосферного (200-600 мм рт. ст.) отделяют в течение не более 0,3 час. незакристллиэовавшуюся жидкую фаз у от твердой фазы. Затем полученную твердую фазу нагревают также при пониженном давлении от 45-55°С до 9095°С со скоростью 5-15 град/час и одновременно отделяют при этом вновь образовавшуюся жидкую фазу о т твердого остатка, после чего в системе создают нормальное давление и твердый остаток - сырой антрацен с содержанием антрацена 27-32 мас.%, выводят из цикла переработки фракций. Общая продолжительность процесса получения сырого антрацена - 8-10 час. Полученный сырой антрацен отвечает требованиям ГОСТ 1720-76 "Антрацен каменноугольный сырой", марка Б, марка А 1-й сорт. Охлаждение" антраценовой фракции со скоростью 10-20 град/час, нагревание твердой фазы до 90-95°С и отделение незакристаллизовавшейся и вновь образующейся жидких фаз при пониженном давлении приводит к такому перераспределению ее компонентов между жидкой и твердой фазами, когда существенно изменяется эвтектический состав твердого остатка в сравнении с исходной фракцией, что и обеспечивает повышение выхода получаемого целевого продукта - сырого антрацена, и содержания антрацена в нем, а также увеличение извлечения антрацена от ресурсов его во фракции. Пример. 1000 г расплавленной антраценовой фракции с содержанием 8.8% антрацена с температурой 97°С охлаждают со скоростью 15 град/час до 50°С при нормальном давлении, затем при конечной температуре охлаждения 50°С в системе создают вакуум и при давлении ниже атмосферного 450 мм рт. ст. отделяют в течение 0,25 час, незакристаллизовавшуюся жидкую фазу от твердой фазы, после чего при том же пониженном давлении твердую фазу нагревают от 50 до 95°С со скоростью 14 град/час и одновременно отделяют при этом вновь образующуюся жидкую фазу от твердого остатка. Затем в системе создают нормальное давление и твердый остаток -сырой антрацен, выводят из цикла переработки фракции. Выделенные жидкие фазы смешивают с получением масла, которое также выводят из цикла переработки фракции. В результате получают следующие конечные продукты в г.: масло - 702,2 сырой антрацен - 280,0 потери - 17,8. Получаемый сырой антрацен в количестве 280 г, что соответствует выходу его от исходной антраценовой фракции 28.0 мас. %, содержит 31,1% антрацена. Извлечение антрацена от ресурсов его во фракции æ 28 ´ 0,311 ö 98,9ç ÷ × 100 . Полученный сырой антрацен улучшенного качества отвечает требованиям ГОСТ 1720-76. ç ÷ 8,8 è ø марка А, 1-й сорт. В таблице 1 приведены данные, иллюстрирующие влияние скорости охлаждения на выход сырого антрацена, содержание антрацена в нем и степень извлечения антрацена от ресурсов его в исходной антраценовой фракции. Из приведенных в таблице 1 данных видно, что при скорости охлаждения фракции менее 10 град/час также достигаются улучшенные показатели процесса. Однако, охлаждение фракции с такой скоростью существенно повысит продолжительность охлаждения, примерно в 2 раза, что приведет к снижению производительности процесса. При повышении скорости охлаждения антраценовой фракции выше 20 град/час, хотя и увеличивается выход сырого антрацена на 5-6%. однако в нем снижается содержание антрацена до 23.0-24,7%. что не отвечает требованиям ГОСТ 1720-76. Изм.2. Выбранная скорость охлаждения антраценовой фракции - 10-20 град/ч, является оптимальной, что обеспечивает получение сырого антрацена с повышенным содержанием антрацена, увеличение его выхода и максимальную степень извлечения антрацена от ресурсов в антраценовой фракции. В таблице 2 приведены данные, иллюстрирующие влияние температуры нагревания твердой фазы на выход сырого антрацена, содержание антрацена в нем и степень извлечения антрацена от ресурсов его в исходной антраценовой фракции. Как видно из таблицы 2, при снижении температуры нагревания твердой фазы ниже 90°С, хотя и повышается выход сырого антрацена на 3.2%, однако снижается степень извлечения антрацена от ресурсов во фракции на 8.3%, уменьшается содержание антрацена в целевом продукте до 24,0 мас.%, и он не отвечает требованиям ГОСТ 1720-76, Изм.2, марка Б с содержанием антрацена не менее 25%. При повышении температуры нагревания твердой фазы выше 95°С достигается повышение содержания антрацена в сыром антрацене, однако выход сырого антрацена и степень извлечения его от ресурсов во фракции уменьшаются на 0,2-1,0% и 0,7-3.2% соответственно. Выбранная температура нагревания твердой фазы - 90-95°С. является оптимальной, что обеспечивает повышение выхода сырого антрацена, увеличение содержания антрацена а нем и максимальное извлечение антрацена от ресурсов в антраценовой фракции. Применение давления ниже атмосферного при отделении незакристаллизовавшейся жидкой фазы и вновь образующейся жидкой фазы при нагревании твердой фазы обеспечивает быстрое удаление как основной жидкой массы, так и масляной пленки, оклюдированиой на поверхности кристаллов. чего нельзя достигнуть при отделении этих жидких фаз при нормальном давлении. В таблице 3 приведены сопоставительные данные получения сырого антрацена из антраценовой фракций по известным и предложенному способам. Как следует из приведенных данных. при получении сырого антрацена из антраценовой фракции предложенным способом улучшается качество целевого продукта за счет повышения в нем содержания антрацена в среднем на 3 % по сравнению с известными способами (29,5% против 25,9 и 26,6% в базовом обьекте и прототипе соответственно). Кроме того, повышается выход сырого антрацена от исходной фракции в 2 раза и на 5,3 мас.% по сравнению с базовым объектом и прототипом соответственно, и увеличивается степень извлечения антрацена в целевой продукт от ресурсов антрацена в исходной фракции в среднем в 1.7 и 1,4 раза по сравнению с базовым объектом и прототипом соответственно.