Спосіб очищення головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва від сірковуглецю

Реферат: Спосіб очищення головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва від сірковуглецю шляхом обробки хімічними реагентами, перемішуванням реакційної маси з наступним охолодженням. До реакційної маси додають метанольний розчин калій гідроксиду та інтенсивно перемішують протягом 10-30 хв. при мольному співвідношенні метанол:калій гідроксид:сірковуглець 2:1:1 та виділяють технічний калій алкілксантогенат загальної формули ROC(=S)SK, де R = СН3, C2H5. UA 93608 U (54) СПОСІБ ОЧИЩЕННЯ ГОЛОВНОЇ ФРАКЦІЇ СИРОГО БЕНЗОЛУ КОКСОХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА ВІД СІРКОВУГЛЕЦЮ UA 93608 U UA 93608 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі коксохімічного виробництва та способів переробки високотоксичних речовин, зокрема сірковуглецю, як вторинного продукту переробки хімічних продуктів коксування, шляхом хімічної обробки головної фракції сирого бензолу. Відомий спосіб отримання ксантогенату калію або натрію з одночасним отриманням бензолу шляхом переробки сірковуглецевої фракції, отриманої при ректифікації сирого бензолу, що уловлюється з прямого коксового газу [А.С. СРСР № 46573, кл. 12 о, 23, Опубл. 30.04.1936]. Недоліками даного способу є: обмеженість даного способу через використання лише технічного сірковуглецю (з вмістом CS2 не менше 63 %) коксохімічного виробництва; подорожчання способу через надмірне використання спиртового складника при співвідношенні С2Н5ОН: КОН: CS2=13:1:1. Відомий спосіб отримання ксантогенатів калію та натрію шляхом взаємодії сірковуглецю з спиртовим розчином лугу, при пропусканні через останній повітря, насичене парами сірковуглецю до отримання густої маси з наступним відділенням від маточного розчину звичайними методами, наприклад центрифугуванням, та переробленням маточного розчину до лужного ксантогенату. При цьому пари спирту із відхідного газу уловлюють за допомогою води [А.С. СРСР № 31438, кл. 12 о, 23, Опубл. 31.08.1933]. Недоліками даного способу є: підвищення небезпеки технологічного процесу внаслідок використання високотоксичної повітряно-сірковуглецевої суміші та утворення відхідних газів; подорожчання способу через певні втрати спиртового компоненту внаслідок видування його з розчину. Найбільш близьким аналогом є спосіб очищення головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва від сірковуглецю шляхом обробки алкіл-, алкіларил- та діалкіламінами HNR1R2 та водно-лужним розчином, перемішуванням реакційної маси з наступним охолодженням до температури 0-5 °C, інтенсивним перемішуванням протягом 1,52,0 год. при мольному співвідношенні сірковуглець: алкіламін (алкіларил- чи діалкіламін) 1,1: 1,0, нагріванням до температури 50-75 °C та витримуванням ще протягом 15-30 хв, охолодженням та виділенням з неї алкіл-, алкіларил- та діалкілдитіокарбаматів + (R1R2)NC(=S)SMe, де (R1 = R2 = СН3, С2Н5, С3Н7, С4Н9, і-С5Н11, Me=Na ; R1 = Н, R2 = СН3, С2Н5, + + С3Н7, С4Н9, С6Н5СН2, Me=K , R1NH3 ). Для більш повного виділення із реакційної маси алкіл-, алкіларил- та діалкілдитіокарбаматів (R1R2)NC(=S)SMe, до реакційної маси після витримування з повторним охолодженням протягом 0,5-1,0 год. додатково додають суміш гексану та 1,2-дихлоралкану при співвідношенні 1:1 8 [Патент України № 69639, МПК С01В 21/00, опубл. 10.05.2012, Бюл. № 9]. Недоліками даного способу є: зменшення виходу цільових сполук та утворення побічних продуктів внаслідок проведення процесу при підвищених температурах; подорожчання процесу через використання відносно дорогих алкіл-, алкіларил- та діалкіламінів; обмеженість даного реагентного методу внаслідок використання вихідних сполук лише з класу амінів. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу очищення головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва від сірковуглецю, в якому за рахунок введення нових реагентів та їх співвідношення, зміни температури та часу реакції досягається утворення алкілксантогенатів калію як селективних флотаційних реагентів в гірничодобувній промисловості, ультраприскорювачів вулканізації гумових сумішей на основі натуральних та синтетичних каучуків дієнового типу та латексів, а також потенційних поліфункціональних добавок до індустріальних олив. Поставлена задача вирішується тим, що в способі очищення головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва від сірковуглецю, до неї додають спиртовий розчин калій гідроксиду та, з наступним охолодженням до температури 0-8 °C, інтенсивно перемішують реакційну масу протягом 10-30 хв при мольному співвідношенні спирт: калій гідроксид: сірковуглець 2: 1: 1 та виділяють технічний калій алкілксантогенат загальної формулиROC(=S)SK, де R = СН3, С2Н5. Наведені умови є оптимальними для забезпечення найкращого виходу калій алкілксантогенату з мінімальним вмістом домішок. Наводимо конкретні приклади реалізації способу, що заявляється. Приклад 1. Переробка сірковуглецю головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва до калій метилксантогенату. 1 UA 93608 U 5 10 15 20 В реактор, обладнаний механічною мішалкою, зворотнім холодильником та льодовою банею для охолодження реакційної маси, завантажують 0,1 моль калій гідроксиду, попередньо розтертого до порошку, далі 8,1 мл метанолу та розчиняють протягом 1 год. при температурі 20-26 °C. Далі реакційну масу охолоджують до 0-8 °C та при енергійному перемішуванні по краплинам додають 26 мл (вміст CS2 - 31,7 %) головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва та витримують ще протягом 10 хв. Утворений осад відфільтровують та просушують. Вихід технічного калій метилксантогенату складав 11,96 г (81,9 % мас, див. таблицю). Більш чистий продукт отримують перекристалізацією з ізопропілового спирту. Приклад 2. Переробка сірковуглецю головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва до калій етилксантогенату. В реактор, обладнаний механічною мішалкою, зворотнім холодильником та льодовою банею для охолодження реакційної маси, завантажують 0,1 моль калій гідроксиду, попередньо розтертого до порошку, далі 12 мл етанолу (вміст С2Н5ОН - 94 %) та розчиняють протягом 1,5 год. при температурі 20-26 °C. Далі реакційну масу охолоджують до 0-8 °C, та при енергійномуперемішуванні по краплинам додають 26 мл (вміст CS2 - 31,7 %) головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва та витримують ще протягом 30 хв. Утворений осад відфільтровують та просушують. Вихід технічного калій етилксантогенату складав 10,85 г (67,8 % мас, див. таблицю). Більш чистий продукт отримують перекристалізацією з ізопропілового спирту. Фізико-хімічні характеристики отриманих сполук наведено в таблиці. Таблиця Фізико-хімічні характеристики алкілксантогенатів ROC(=S)SK № п/п 1. 2. 25 R СН3 C2H5 Колір Вихід, % мас. світло-жовтий світло-жовтий 81,9 72,8 Тпл. з розкладом, °С 233-237 206-218 Знайдено, % Бруттомас. формула S Me 43,64 26,62 C2H3OS2K 39,86 24,17 C3H5OS2K Вирахувано, % мас. S Me 43,84 26,73 40,01 24,39 Наведені вище приклади способу очищення головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва від сірковуглецю свідчать про можливість отримання селективних флотаційних реагентів в гірничодобувній промисловості, ультраприскорювачів вулканізації гумових сумішей на основі натуральних та синтетичних каучуків дієнового типу та латексів, а також потенційних поліфункціональних добавок до індустріальних олив. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб очищення головної фракції сирого бензолу коксохімічного виробництва від сірковуглецю шляхом обробки хімічними реагентами, перемішуванням реакційної маси з наступним охолодженням, який відрізняється тим, що до реакційної маси додають метанольний розчин калій гідроксиду та інтенсивно перемішують протягом 10-30 хв. при мольному співвідношенні метанол:калій гідроксид:сірковуглець 2:1:1 та виділяють технічний калій алкілксантогенат загальної формули ROC(=S)SK, де R = СН3, C2H5. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2