Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_14213
.pdf
[Цена 11-] ПАТЕНТ SPECtI'T1'61-i L \.....
Образуются нитрат калия и хлорид аммония, последний выходит из процесса.
Обработку хлорида аммония известью позволяет извлечь аммиак, а также получить хлорид кальция.
Полученный в соответствии с реакцией 4) нитрат калия смешивают с раствором фосфорной кислоты,
полученным в результате реакции 2а), или растворяют в нем, после чего смесь нейтрализуют аммиаком:
5)
2HP O4 + 4KNO2 + 4NIEL = 4KNO2 + 2(N1T) 2HP O,1 wLichl дает смесь нитрата калия и диамимонийфосфата.
В результате процесса образуются следующие конечные продукты: нитрат кальция согласно уравнениям 2а и
2б, дикальцийфосфат (уравнение 3), хлорид аммония (уравнение 4) и в качестве основного продукта
(уравнение 5) универсальное удобрение, содержащее 4 молекулярные доли нитрата калия и 2 молекулярные
доли дикальцийфосфата со следующим содержанием компонентов растительного питания:
А. 4KNO, 1 188- частей K,0=28% s 142 частей P.O.-=21/, Z(:N-THXHP1o4 j 112 частей N. - = 16,5% Сразу
очевидно, что в соответствии с условиями работы, т.е.
степень кристаллизации нитрата кальция, распределение маточного раствора между реакциями 2а и 2б и 35;
последовательно в зависимости от количества дикальцийфосфата, осажденного в реакции 3), количества
нитрата аммония, превращенного в нитрат калия и т. д.; могут быть получены продукты, в которых
соотношение компонентов растительного питания может варьироваться по желанию в широких пределах.
Следует отметить, что на практике невозможно осуществить вполне полную кристаллизацию нитрата
кальция, как предполагается в уравнении 2а.
Однако легко достигается выход 850 кристаллов. Этот факт, тем не менее, не имеет негативных последствий.
влияние на выполнение процесса. В худшем случае, кальций, остающийся в растворе, может привести к тому,
что около 100% фосфорной кислоты, присутствующей в готовом продукте, будет представлять собой только
цитрат. 3KXNO3 1NH4NOI 2NII4II2P01 Относительное соотношение.
1.7 1.3 растворима, тогда как остальная часть фосфорной кислоты водорастворима. При желании оставшийся
кальций можно удалить в виде сульфата кальция путем осаждения серной кислотой, сульфатом аммония или
калия и тому подобными веществами. Осадок может быть извлечен. Поскольку удаляется лишь небольшая
часть исходного содержания кальция, большие количества осадителей не требуются и не нуждаются в
циркуляции.
Избыток азотной кислоты, который может присутствовать в первичном растворе фосфатной породы в азотной
кислоте (больший или меньший), поступает в конечный продукт в виде нитрата аммония.
Как уже упоминалось, относительное соотношение компонентов в готовом изделии 70 может изменяться по
желанию в широких пределах.
Путем незначительной модификации процесса можно получить продукты следующих составов:
131 части K20 } 142. части P20, 98- части N.
21% 230/, 1a% Относительное соотношение.
1.3 1.4 1.0 В этом продукте 4/7 азота находится в форме нитрата, 317 — в форме аммиака.
C. 2KNO3 0.5N114. NX0 2(NiFT4)2HPO4 частей KIO 142 частей P2O6 98 частей N.
19 04, 280% 19 %/0 Относительное соотношение.
1.0 1.5 1.0 Из общего количества азота около 4% приходится на нитратный азот и аммонийный азот.
Нейтрализация растворов аммиаком может быть удобно осуществлена в противотоке с газообразным
аммиаком, например, таким образом, что раствор впрыскивается с помощью форсунок и тому подобного в
аммиачную атмосферу. В этих условиях сухой нейтрализованный продукт, готовый к использованию, может
быть получен немедленно. 95 Нейтрализация аммиаком может продолжаться до стадии диаммонийфосфата
или только до образования моноаммонийфосфата. Предполагается, что первое содержится в продуктах А и
С, а второе — в продукте В. Однако нейтрализацию можно продолжить до получения фосфата и нитрата
кальция, полученных в этом процессе. Такие удобрения, свободные от неактивных веществ, получают,
например, при смешивании нитрата кальция из реакций 2а и 2б с дифосфиатом и частью нитрата калия,
полученного в процессе, при этом для увеличения содержания азота может быть добавлено некоторое
количество мочевины.
Если, например, смешать два ниола дикальцийфосфата с двумя молями нитрата калия, которые не
использовались в примере С выше, и затем добавить еще 30 молей нитрата кальция из процесса и 2 моля
мочевины, то получится продукт, который в сухом состоянии имеет следующий состав:
Приготовить смесь двух солей в любой желаемой пропорции. Состав готовой продукции может несколько
варьироваться в зависимости от конкретных целей и требований.
Дикальцийфосфат, полученный в результате процесса, может быть использован отдельно или добавлен к
готовому комплексному продукту в соответствующих пропорциях для увеличения содержания в нем
фосфорной кислоты за счет доли цитратрастворимого фосфата, что позволяет, например, получать
удобрения физиологически нейтральной или щелочной природы.
I5 Дополнительные комплексные удобрения физиологически щелочной реакции могут быть приготовлены
отдельно из дикальциевого 1. 1 2 моль. CaHIP0.21120 1 моль. Ca(NO)2120 2 моль. CO(NH2)2} ,1 2 моль. KNO,
142 части частей 128 частей Относительное соотношение.
из P2. O, 16,7%/' 1,1 из R20 11,2%I1 0,75 из N. 15,0% 1,0 При желании содержание калия может быть
существенно увеличено по сравнению с предыдущим нитратом с помощью соответствующих методов.
Важным преимуществом является добавление нитрата калия, полученного в результате превращения
нитрата кальция, что видно по тому факту, что реакции могут проводиться в относительно концентрированных
растворах с солями калия. Кроме того, затраты на испарение могут быть сведены к минимуму.
Возвращаясь к процессу обработки, вместо использования хлорида калия для приготовления нитрата калия
из раствора нитрата аммония, хлорид калия может служить для указанной цели. 90.
Выбор используемой калиевой соли фосфатной породы, содержащей фосфатную кислоту, может быть
преобразован в соответствии с реакцией, что по существу является вопросом рыночных цен.
5) Как известно, реакция водорастворимой фосфорной кислоты. Нитрат аммония с сульфатом калия.
Ди-кальцийфосфат может быть наиболее удобно обработан в присутствии свободной азотной кислоты, в
результате чего он возвращается для обработки сульфатом аммония, сульфидом аммония или карбонатом
аммония, в результате чего образуется нитрат аммония, а в результате процесса остается определенное
количество ди-аммонийфосфата.
Фат получают в растворе и могут использоваться в качестве добавки для приготовления комплексного
удобрения. В дополнение к преобразованию 100% нитрата аммония, доступного в готовом удобрении.
Трикальцитфосфат, нитрат калия, может быть получен из нитрата кальция, в результате чего образуется
карбонат кальция, полученный в результате этих реакций 2a и 2b, путем превращения с помощью обработки
азотной кислотой вместе с недавно описанными свежими количествами фосфатной породы. Выяснив природу
нашего изобретения и способ его работы, а также то, каким образом необходимо вернуть фосфатный остаток
для выполнения, мы заявляем, что то, что мы предлагаем, является точным.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_359681.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=359681&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB359681A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: октябрь. 8, 1930. № 30,148 /30. 359 i 1 @27 марта 1931 г. № 9376,;31.
Один полный левый: 8 июля 1931 года.
Завершено: октябрь. 29, 1931.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 30148, 1930 г. н.э.
Улучшение методов удаления фенолов из содержащих их углеводородов и получения чистых фенолов.
I. JA AES YATh JoHlsoN, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47, в
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю, что суть данного изобретения (о котором мне
сообщила из-за границы компания I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschafts из Франкфурта-на-Майне, Германия,
акционерное общество, организованное в соответствии с немецким законодательством) заключается в
следующем: для удаления фенолов из смол и смоляных масел было предложено лишь очень небольшое
количество экстракционных процессов с использованием растворителей, помимо широко распространенного,
но очень дорогостоящего щелочного процесса. Процессы экстракции сопряжены с тем, что используемые
растворители не обладают специфической растворяющей способностью по отношению к фенолам; либо
извлекаются также значительные количества нейтрального масла, либо удаление фенолов происходит лишь
неполностью.
Уже известно, что муравьиная кислота, особенно безводная муравьиная кислота, является растворителем
для фенолов, тогда как углеводороды практически не абсорбируются ею. До настоящего времени это явление
не находило промышленного применения, поскольку считалось, что при перегонке фенолов, содержащих
муравьиную кислоту, часть кислоты будет удерживаться фенолами за счет образования сложных эфиров.
Кроме того, предполагалось, что при использовании муравьиной кислоты в циркуляции с маслами,
содержащими воду, произойдет значительное разбавление муравьиной кислоты, так что через короткое
время она потеряет свои свойства растворителя для фенолов.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, вопреки ожиданиям, что смесь фенолов и муравьиной
кислоты, полученная с использованием муравьиной кислоты в качестве экстрагирующего агента при
извлечении фенолов из смолистых масел или других углеводородных смесей, содержащих фенолы, может
быть полностью разделена дистилляцией без образования сложных эфиров. При таком способе работы
муравьиную кислоту можно использовать повторно, поскольку даже при использовании масел, содержащих
большое количество воды, нежелательное разбавление муравьиной кислоты незаметно, так как в процессе
дистилляции любая поглощенная вода легко отделяется от муравьиной кислоты.
Разделение смесей муравьиной кислоты и фенолов методом дистилляции очень простое, поскольку
температура кипения муравьиной кислоты немного превышает 1000 градусов Цельсия, тогда как температура
кипения фенола с самой низкой температурой кипения составляет около 80 градусов Цельсия. Вследствие
того, что муравьиная кислота в смеси с водой достигает максимума кипения при 107,10 градусах Цельсия при
концентрации 77,5%, муравьиную кислоту легко можно повторно использовать в циркуляционном режиме, а
более разбавленные растворы муравьиной кислоты всегда можно концентрировать до 77,5% путем
соответствующей дистилляции. Этой концентрации вполне достаточно для удаления фенолов. Поэтому при
обработке углеводородов, содержащих воду, достаточно просто с самого начала привести их в кислотное
состояние. При экстракции масел, не содержащих воды, очевидно, выгоднее использовать кислоту с более
высоким содержанием, например, около 100 процентов.
Еще одним очень важным преимуществом процесса, описанного в настоящем изобретении, является то, что
полученные фенолы обладают достаточной чистотой. Они полностью растворяются в щелочи, поэтому
нейтральные масла одновременно не растворяются.
Дополнительным преимуществом является то, что высокая удельная плотность муравьиной кислоты
обеспечивает легкое отделение нейтрального масла от фенолов, содержащих муравьиную кислоту. Следует
подчеркнуть, что это разделение происходит немедленно, без образования какой-либо эмульсии.
При переработке очень вязких смол и масел выгоднее проводить их экстракцию при повышенных
температурах. Затем можно применить давление, чтобы избежать потери муравьиной кислоты.
На практике процесс согласно настоящему изобретению может быть осуществлен, например, следующим
образом:
9,681 Я _ кр.
Масло, из которого необходимо удалить фенолы, встряхивают или перемешивают с муравьиной кислотой в
течение некоторого времени при комнатной температуре или при повышенной температуре, превышающей
температуру застывания масла или смолы. После удовлетворительного перемешивания встряхивание
прекращается, и разделение на два слоя происходит немедленно, без образования эмульсии. Муравьиная
кислота, содержащая фенолы, удаляется, кислота и фенолы разделяются путем дистилляции, и муравьиная
кислота непрерывно подается в масло до полного удаления фенолов.
Потери муравьиной кислоты не происходят, поскольку практически вся муравьиная кислота извлекается
путем дистилляции.
Количество используемой муравьиной кислоты зависит от количества фенолов, присутствующих в масле. Как
правило, на каждую единицу фенола используется четыре единицы муравьиной кислоты.
В качестве исходных материалов можно упомянуть углеводороды любого происхождения, содержащие
фенолы, например, бурый каменноугольный деготь, дистилляты бурого каменноугольного деготья,
минеральный каменноугольный деготь, древесный деготь, низкотемпературный деготь, продукты
деструктивного гидрирования углей, смол, масел и тому подобного, содержащих фенолы.
При работе описанным выше способом иногда случается, что в нейтральном масле остаются небольшие
количества муравьиной кислоты, особенно при использовании масел и смол с высокой температурой кипения.
Попытки извлечь эту муравьиную кислоту путем промывания водой не дают желаемого результата из-за
необходимости использования большого количества воды. Аналогичным образом, восстановление с
помощью твердых форматов не приносит успеха.
Мои зарубежные корреспонденты также обнаружили, что удерживаемую муравьиную кислоту можно простым
способом извлечь путем отгонки фракции с низкой температурой кипения, например, фракции, проходящей
через диапазон температур от 1200 до 1300 градусов Цельсия, из углеводородов, освобожденных от
фенолов.
В результате дистиллят состоит из двух слоев: нижний представляет собой чистую муравьиную кислоту,
которую можно легко отделить от верхнего слоя нейтрального масла.
Кроме того, было установлено, что фенолы удерживают воду в извлекаемой смеси настолько прочно, что она
не отдается муравьиной кислоте во время экстракции, а только во время отделения муравьиной кислоты от
смеси фенолов путем дистилляции. Затем воду отделяют, и она разбавляет муравьиную кислоту, которая
перегоняется дальше.
Мои зарубежные корреспонденты выяснили, что разбавления муравьиной кислоты водой можно избежать,
отгоняя муравьиную кислоту при температурах ниже 1000 градусов Цельсия и пониженном давлении.
Муравьиная кислота затем переходит в концентрированном виде и, следовательно, не требует ректификации,
тогда как при атмосферном давлении получается только 77,5-процентная кислота. 70 При перегонке смеси
муравьиной кислоты и фенолов в указанных условиях фенолы удерживают воду, которую можно в
значительной степени удалить путем нагревания при обычном давлении до точки кипения воды (75 °C). Во
многих случаях предпочтительнее отгонять большую часть муравьиной кислоты только при пониженном
давлении, а остальную часть отгонять вместе с водой при атмосферном давлении. Таким образом,
получается небольшая фракция довольно разбавленной муравьиной кислоты. Эту кислоту можно
концентрировать перегонкой при атмосферном давлении, а при необходимости концентрации более 77,5% —
перегонкой при пониженном давлении в смеси с концентрированной серной кислотой.
Количество серной кислоты зависит от степени разбавления муравьиной кислоты, подлежащей
концентрированию, и от желаемой конечной концентрации последней. Нет необходимости перегонять
муравьиную кислоту в очень высоком вакууме, то есть при очень низких температурах, поскольку муравьиная
кислота 95 всегда содержит следы масел и смол, которые замедляют разложение муравьиной кислоты,
которое в противном случае произошло бы очень быстро. Обычно используются значения давления от 100 до
40 миллиметров ртутного столба. Дистиллированная муравьиная кислота не содержит смолистых веществ.
Концентрирование и очистка с помощью серной кислоты также предпочтительнее с использованием слегка
разбавленной муравьиной кислоты. Для непрерывного извлечения муравьиной кислоты из ее смеси с
фенолами путем перегонки в вакууме оказалось выгодно проводить эту перегонку в нескольких перегонных
сосудах. Таким образом можно получить кислоту 110 постоянной концентрации.
Прилагаемый чертеж схематически изображает устройство для осуществления данной модификации
процесса, но изобретение не ограничивается этим. Смесь фенолов и муравьиной кислоты, полученная в
результате экстракции муравьиной кислотой с концентрацией, скажем, 85 процентов, собирается в сосуде 3.
Оттуда он подается в 120 перегонных емкостей 1 и 2. Пары, выходящие из указанных сосудов 1 и 2,
объединяются в конденсаторе 4. Перегонка начинается только в одном из перегонных сосудов, например, в
сосуде 1, и сначала кислота с содержанием около 87 процентов будет перенесена в конденсатор 4.
Концентрация дистиллированной кислоты затем постепенно снижается, и когда она становится менее 85
процентов, смесь содержит 130 359 681I. ПРИМЕР 2.
части бурого каменноугольного дегтя, кипящего при температуре от 1300 до 2200 градусов Цельсия, с
содержанием фенола 21 процент.
и удельной плотностью 0,82 обрабатывают 70% раствором 10 частей 85-процентной муравьиной кислоты, как
описано в Примере 1. В результате остается масло с удельной плотностью 0,780, которое не вступает в
реакцию с фенолом. Муравьиная кислота полностью извлекается из 75 частей экстракта путем дистилляции,
а также из 20 частей смеси фенолов, которая полностью растворима в щелочи.
ПРИМЕР 3.
частей по объему сырого бензина 80 с содержанием фенола 1,3 процента.
Полученные путем деструктивного гидрирования бурого угля низкотемпературные смолы обрабатывают тем
же объемом или десять раз по 10 объемных частей 85 77,5-процентной муравьиной кислоты каждый раз.
Бензин, значительно улучшенный по запаху и цвету, имеет содержание фенола 0,1 процента.
Муравьиную кислоту отгоняют. В качестве первого этапа экстракции получают 10 частей кислоты с
концентрацией около 68 процентов, а затем 10 частей кислоты с концентрацией около 72 процентов.
Основная фракция состоит из 80 частей 77,5-процентной муравьиной кислоты, которая немедленно
возвращается в технологический процесс. При необходимости, первые отходы, полученные в ходе
предыдущих операций, вместе с ними концентрируют путем многократной перегонки до 77,5-процентной
кислотности.
ПРИМЕР 4.
Части минеральной фракции каменноугольной смолы, кипящей при температуре от 1500 до 2200 градусов
Цельсия и содержащей 40,7% фенолов 105, обрабатывают 5 раз 10 частями 77,6% муравьиной кислоты.
Оставшееся масло содержит всего 1,2 процента фенолов. 38 частей смеси фенолов, которая полностью
растворяется в щелочном растворе, можно получить из муравьиной кислоты. Регенерация муравьиной
кислоты может быть осуществлена, как описано в Примере 3.
ПРИМЕР 5. 115 частей смолы, полученной методом низкотемпературной карбонизации бурого угля и
содержащей около 20 процентов фенолов, обрабатывают 10 частями 77,5-процентной муравьиной кислоты,
как описано в Примере 1. Из муравьиной кислоты получают 19 частей из 120 фенолов, растворимых в
щелочном растворе. Содержание фенолов в оставшейся смоле составляет менее 1 процента.
ПРИМЕР 6. 125 частей фракции древесной смолы, кипящей до 2100 градусов Цельсия и содержащей 25
процентов фенолов, экстрагируют 5 раз 10 частями 77,5-процентной муравьиной кислоты. 24 части фенолов,
растворимых в 130, в сосуде 2 подвергают дистилляции аналогичным образом, получая сначала кислоту
высокой концентрации, так что суммарная концентрация паров, выходящих из сосудов 1 и 2, составит в
среднем 85 процентов. Этот процесс продолжается до тех пор, пока кислота, содержащаяся в сосуде 1,
полностью не отгонится. В этот момент пары, выходящие из сосуда 2, также будут иметь пониженную
концентрацию, поэтому необходимо будет перегонять свежую смесь фенолов и муравьиной кислоты,
подаваемую из сосуда 3 в сосуд 1 и так далее. Процесс также может осуществляться в непрерывном режиме
путем пропускания масла, подлежащего дефенолизации, вверх через колонну, заполненную кольцами
Рашига, ситами или аналогичными устройствами, в то время как муравьиная кислота подается вниз
противотоком. При использовании муравьиной кислоты с начальной концентрацией менее 77,5% кислоту
отгоняют от смеси с фенолами при обычном давлении с помощью ректификационных колонн, а после
доведения до начальной концентрации возвращают в технологический процесс.
При использовании кислоты с концентрацией более 77,5 процентов.
Предпочтительно проводить разделение фенолов и муравьиной кислоты при пониженном давлении.
Экстракцию муравьиной кислотой также можно проводить в несколько этапов, при этом при необходимости
можно варьировать (предпочтительно увеличивать) концентрацию муравьиной кислоты. После второй
экстракции отделение кислоты от фенолов может быть проведено при обычном давлении, даже при
использовании кислоты с концентрацией более 77 процентов. Было установлено, что фенолы, содержащие
значительное количество воды, удаляются уже на этапе первой экстракции. Таким образом, муравьиную
кислоту можно восстановить в ее первоначальной концентрации путем дистилляции под обычным давлением
из ее смеси с фенолами, полученной в результате второй экстракции, даже если масло, обработанное при
первой экстракции, содержало значительное количество воды.
Приведенные ниже примеры дополнительно иллюстрируют природу данного изобретения, однако
изобретение не ограничивается этими примерами. Детали указаны по весу.
ПРИМЕР 1.
0,5 100 частей жидкой смолы бурого угля обрабатывают в течение нескольких часов при обычной
температуре 5 частями 77,5-процентной смолы.
муравьиная кислота в любом непрерывно действующем аппарате для жидкостной экстракции известной
конструкции (30). После отделения слоя, содержащего муравьиную кислоту, и отгонки кислоты получают 10
частей креозота, полностью растворимого в щелочи. Эта жидкая смола, имеющая значительно более светлый
цвет, практически не содержит фенолов.
359,681 Щелочные растворы получают из муравьиной кислоты. В оставшемся масле содержится всего 0,5
процента фенола.
ПРИМЕР 7.
100 Часть фракции торфяной смолы, содержащей 40 процентов фенолов, обрабатывается 10 раз каждой из
10 частей фракции, содержащей 77,5 процента фенолов.
муравьиная кислота. Из муравьиной кислоты получают 39 частей фенолов. Полученное масло содержит всего
0,6 процента.
фенолов. Муравьиная кислота регенерируется, как описано в Примере 3.
ПРИМЕР 8.
В результате экстракции части бурого каменноугольного смолистого среднего масла практически полностью
освобождаются от фенолов, при этом содержание фенолов в 10 частях составляет 77,5 процента.
муравьиная кислота. Из экстракта путем дистилляции можно извлечь 9 частей муравьиной кислоты. Затем
фракцию дефенолированного исходного материала, которая кипит до 130 градусов Цельсия, отгоняют, при
этом оставшаяся 1 часть муравьиной кислоты отделяется от дистиллята и может быть выделена.
ПРИМЕР 9.
Части бурого каменноугольного дегтя, кипящего при температуре от 200 до 300 градусов Цельсия и
содержащего 25 процентов креозота, обрабатывают 100 частями 83-процентного раствора.
муравьиная кислота. При непрерывной работе эту обработку предпочтительно проводить, подавая смоляное
масло вверх по вертикальной трубе, заполненной кольцами Рашига, а муравьиную кислоту пропускают вниз
противотоком. При перегонке смеси муравьиной кислоты и фенолов, оставленной внизу в вакууме, получают
83% муравьиной кислоты и 82,5% фенолов.
Муравьиную кислоту получают путем перегонки нейтрального масла. Содержание фенола в нейтральном
масле составляет всего 0,5 процента.
При перегонке смеси муравьиной кислоты и фенолов при атмосферном давлении получают 99 частей
78,7-процентной муравьиной кислоты, которая при повторном использовании становится все более
разбавленной.
ПРИМЕР 10.
- Из смеси муравьиной кислоты и фенолов, полученной в примере 9, в вакууме отгоняют 90 частей
83-процентной муравьиной кислоты. Продолжая перегонку при обычном давлении, можно получить 7 частей
63-процентной муравьиной кислоты за значительно более короткое время, чем при завершении перегонки в
вакууме. Указанную кислоту можно сконцентрировать до 5 частей 83,5-процентной муравьиной кислоты
обычным способом, добавив 0,5 части концентрированной серной кислоты и перегнав в вакууме.
Дата: 7 октября 1930 года.
Дж. Й. и Г. У. Джонсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W.C.2,
Агенты.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 93763 от 1931 г.
Улучшение методов удаления фенолов из углеводородов, содержащих эти соединения, и повышение выхода
чистых фенолов.
Я, Джеймс Йейт Джонсоу, британский подданный, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения (о котором
мне сообщила из-за границы компания I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне,
Германия, акционерное общество, организованное в соответствии с законодательством Германии)
заключается в следующем: Настоящее изобретение является усовершенствованием или модификацией
изобретения, описанного и заявленного в данной спецификации.
Патент № 30148 от 1930 г., согласно которому жидкие углеводороды, содержащие фенолы, дефенолизуются
путем обработки их муравьиной кислотой, при этом фенолы растворяются в муравьиной кислоте, полученная
таким образом смесь фенолов и муравьиной кислоты отделяется от жидких углеводородов, муравьиная
кислота отгоняется от указанной смеси, и отгоняемая муравьиная кислота снова используется для
растворения фенолов из дополнительных количеств жидких углеводородов. Для осуществления этого
процесса пиридиновые основания, обычно содержащиеся в обрабатываемых жидких углеводородах, часто
удалялись на предварительном этапе, поскольку предполагалось, что образование формиатов пиридина
приведет к потерям муравьиной кислоты.
Только иностранные корреспонденты обнаружили, что при работе в соответствии с процессом, описанным в
указанной спецификации 95,
В соответствии с постановлением № 30148 от 1930 г. н.э., даже не требуется удалять пиридиновые основания
из смол и смоляных масел перед экстракцией фенолов, как это обычно делалось до сих пор. Потери
муравьиной кислоты в результате образования формиатов пиридина не происходят, и все количество
муравьиной кислоты может быть восстановлено путем перегонки смеси фенолов и муравьиной кислоты, даже
если присутствуют основания пиридина. Пиридин и фенолы 359),681 Следующий пример дополнительно
проиллюстрирует природу данного изобретения, но изобретение не ограничивается этим примером. Детали
указаны по весу.
ПРИМЕР.
Часть минерального каменноугольного дегтя среднего масла, кипящего при температуре от 1500 до 2200
градусов Цельсия и содержащего 25% фенолов и 5% пиридиновых оснований, обрабатывается, как описано в
Примере 1 указанной Спецификации № 30148 г. н.э.
1930, со 100 частями по 77,5 процента.
Муравьиная кислота. Получено 70 частей нейтрального масла, практически не содержащего фенолов и
пиридинов. После отгонки 100 частей муравьиной кислоты от слоя, содержащего муравьиную кислоту,
получают 30 частей фернолов, содержащих пиридины, которые могут быть переработаны обычным способом
в продукты конденсации, обладающие превосходными свойствами.
Дата: 27 марта 1931 года.
Дж. Й. и Г. У. Джонсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W.C. 2,
Агенты.
По-видимому, образуется соединение, которое кажется очень стабильным. Никакой формиат пиридина,
кипящий при температуре около 1450 градусов Цельсия, не перегоняется. Пиридин полностью содержится в
фенолах, отделенных от муравьиной кислоты, и может быть выделен из них в виде солей, например, путем
обработки минеральными кислотами.
Фенолы, содержащие пиридин, в частности, полученные из минерального каменноугольного дегтя среднего
размера, так называемого карболового, могут быть использованы для различных химических превращений,
например, для производства фенолфосфатов или фенолкарбонатов. Их можно с особым успехом
использовать для непосредственного получения смолистых масс, обладающих превосходными свойствами,
например, путем конденсации обычным способом с формальдегидом или аналогичными альдегидами, при
этом пиридины, присутствующие в фенолах, действуют в качестве катализатора. При последующей
дистилляции воды из продуктов конденсации 23 пиридиновых основания перегоняются и могут быть легко
извлечены из дистиллята.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшение методов удаления фенолов из содержащих их углеводородов и получения чистых фенолов.
И. Джеймс Йит Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47.
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю о характере данного изобретения (о котором
мне сообщила из-за границы компания I. G. Farbenindusttie Aktieiigesellschaft из Франкфурта-на-Майне,
Германия, акционерное общество, организованное в соответствии с немецким законодательством), а также о
способе его осуществления. Это описание и уточнение приводятся в следующем заявлении.
Для удаления фенолов из смол и смоляных масел, помимо широко распространенного, но очень
дорогостоящего щелочного процесса, было предложено лишь несколько экстракционных процессов с
использованием растворителей. Указанные процессы экстракции сопряжены с тем, что используемые
растворители не обладают специфической растворяющей способностью по отношению к фенолам, либо
происходит экстракция значительных количеств нейтрального масла, либо удаление фенолов оказывается
неполным.
Уже известно, что муравьиная кислота, особенно безводная муравьиная кислота, является растворителем
для фенолов, тогда как углеводороды практически не абсорбируются ею. До настоящего времени это явление
не находило промышленного применения, поскольку считалось, что при перегонке муравьиной кислоты,
содержащей фенолы, часть кислоты будет удерживаться фенолами путем образования сложных эфиров.
Кроме того, предполагалось, что при использовании муравьиной кислоты в циркуляции с маслами,
содержащими воду, произойдет значительное разбавление муравьиной кислоты, так что через короткое
время она потеряет свои свойства растворителя для фенолов.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, вопреки ожиданиям, что смесь фенолов и муравьиной
кислоты, полученная с использованием муравьиной кислоты в качестве экстрагирующего агента при
извлечении фенолов из смолистых масел или других углеводородных смесей, содержащих фенолы, может
быть полностью разделена дистилляцией без образования сложных эфиров. При таком способе работы
муравьиную кислоту можно использовать повторно, поскольку даже при использовании масел, содержащих
большое количество воды, нежелательное разбавление муравьиной кислоты незаметно, так как к моменту
дистилляции любая поглощенная вода легко отделяется от муравьиной кислоты.
Разделение смесей муравьиной кислоты и фенолов методом дистилляции очень простое, поскольку
температура кипения муравьиной кислоты немного превышает 1000 градусов Цельсия, тогда как температура
кипения фенола с самой низкой температурой кипения составляет около 1800 градусов Цельсия. Вследствие
того, что муравьиная кислота в смеси с водой достигает максимальной температуры кипения 107,1 градуса
Цельсия при концентрации 77,5%, муравьиную кислоту можно легко использовать повторно в процессе
циркуляции, а более разбавленные растворы муравьиной кислоты всегда можно концентрировать до 77,5%
путем соответствующей дистилляции. Этой концентрации вполне достаточно для удаления фенолов. Поэтому
при обработке углеводородов, содержащих воду, достаточно просто с самого начала привести их в кислотное
состояние. При экстракции масел, не содержащих воды, очевидно, выгодно использовать кислоту с более
высоким содержанием, например, до 100 процентов. Наиболее оптимальная концентрация муравьиной
кислоты также зависит от природы обрабатываемых масел.
Таким образом, при обработке масел, богатых фенолами, таких как каменноугольная смола, часто более
выгодно использовать относительно разбавленные кислоты, и даже 50-процентная муравьиная кислота
вполне подходит. С другой стороны, при обработке масел с низким содержанием фенолов, таких как бурые
каменноугольные смолы, более концентрированные растворы муравьиной кислоты дают лучшие результаты.
Однако изобретение не ограничивается операциями, проводимыми с указанными концентрациями
муравьиной кислоты.
Еще одним очень важным преимуществом процесса, описанного в настоящем изобретении, является то, что
полученные фенолы обладают достаточной чистотой. Они полностью растворяются в щелочи, поэтому
нейтральные масла одновременно не растворяются.
Дополнительным преимуществом является то, что высокая удельная плотность муравьиной кислоты
обеспечивает легкое отделение нейтрального масла от фенолов, содержащих муравьиную кислоту. Следует
подчеркнуть, что это разделение происходит немедленно, без образования какой-либо эмульсии.
При переработке очень вязких смол и масел выгоднее проводить их экстракцию при повышенных
температурах. Затем можно применить давление, чтобы избежать потери муравьиной кислоты.
На практике процесс согласно настоящему изобретению 530 может быть осуществлен, например, следующим
образом: масло, из которого необходимо удалить фенолы, встряхивают или перемешивают с муравьиной
кислотой в течение некоторого времени при комнатной температуре или при повышенной температуре,
которая превышает точку застывания масла или смолы. После удовлетворительного перемешивания
встряхивание прекращается, и разделение на два слоя происходит немедленно, без образования эмульсии.
Муравьиная кислота, содержащая фенолы, удаляется, кислота и фенолы разделяются путем дистилляции, и
муравьиная кислота непрерывно подается в масло до полного удаления фенолов.
Потери муравьиной кислоты не происходят, поскольку практически вся муравьиная кислота извлекается
путем дистилляции.
Количество используемой муравьиной кислоты 70 зависит от количества фенолов, присутствующих в масле.
В качестве исходных материалов можно упомянуть жидкие углеводороды из любых источников, содержащие
фенолы, например, бурый уголь, дистилляты бурого угля, минеральный уголь, древесный смол,
низкотемпературный смол, продукты деструктивного гидрирования углей, смол, масел и тому подобного,
содержащих фенолы. 80При работе описанным выше способом иногда случается, что небольшие количества
муравьиной кислоты остаются в нейтральном масле, особенно при использовании масел и смол, содержащих
компоненты 85 ароматической природы и/или компоненты с высокой температурой кипения, например, более
300 градусов Цельсия. Попытки восстановить муравьиную кислоту путем промывания водой не дают
желаемого результата из-за большого количества необходимой воды.
Аналогичным образом, восстановление с помощью твердых форматов не приносит успеха.
Удерживаемую деформиновую кислоту можно простым способом извлечь путем отгонки 95%-ной фракции с
низкой температурой кипения, например, фракции, кипящей не менее чем до 1100 градусов Цельсия, такой
как, например, фракция, проходящая через диапазон температур от 1000 до 1300 градусов Цельсия, в
результате чего выделяются углеводороды, свободные от 100% фенолов. В результате получается
дистиллят, состоящий из двух слоев: нижний представляет собой чистую муравьиную кислоту, которую можно
легко отделить от верхнего слоя нейтрального масла. При обработке масел, содержащих воду, фенолы
(105%) настолько прочно удерживают воду в экстрагируемой смеси, что она не отдается муравьиной кислоте
во время экстракции, а только во время отделения муравьиной кислоты от смеси фенолов путем
дистилляции. Затем воду отделяют, и она разбавляет муравьиную кислоту, которая затем перегоняется
дальше. Как указано выше, зачастую желательно работать с муравьиной кислотой высокой концентрации. 115
Мои зарубежные корреспонденты также установили, что разбавления муравьиной кислоты водой можно
избежать, отгоняя муравьиную кислоту при температуре ниже 100 градусов Цельсия и пониженном давлении.
Соседние файлы в папке патенты