SU759502A1 - Способ очистки синтетической камфары - Google Patents

Description

Изобретение относится к технологии производства синтетической камфары, применяемой в качестве пластифи катора и в медицине как возбуждающее средство при упадке сердечной и дыхательной деятельности, а также в качестве антисептика.

Известны различные способы очистки синтетической камфары: перегонка, сублимация и перекристаллизация [ΐ] .

Наиболее распространенным в промышленности является способ перекристаллизации путем растворения синтетической камфары в растворителе, превращения раствора в пересыщенный, из которого выделяют кристаллы очищенной камфары.

Выход перекристаллиэованной камфары при каждой перекристаллизации около 65%. Полученные после выделения20 кристаллов камфары маточные растворы упаривают и выделяют из них камфару с пониженной степенью чистоты, которую направляют на вторичную перекристаллизацию. Процесс переработки маточников обычн» продолжают до тех пор, пока в остатке не останется некристаллизующееся масло, являющееся отходом производства. Суммарный выход перекоисталлизованной камфары

10

15

25

30

составляет около 80%, температура кристаллизации продукта при эт.ом повышается примерно от 163 до 169°С и содержание основного вещества повышается от 86 до 92%. При перекристаллизации из спирта содержание изофенхена и йзокамфанона снижается, а содержание примеси изокамфана практически не уменьшается.

Однако известный способ очистки синтетической камфары многостадиен, а очистка продукта от примесей, особенно от изркамфана, недостаточно эффективна.

В литературе указана возможность очистки синтетической камфары методом ректификации [2]. Однако на практике этот· процесс не был осуществлен. Основным препятствием в осуществлении процесса ректификации камфары является ее высокая летучесть. Так, при температуре плавления 178°С давление насыщенных паров камфары составляет 368 мм рт.ст. Кроме того, узкий интервал между температурой плавления и температурой кипения (209°С) камфары не позволяет осуществить процесс в промышленности, так как быстрая сублимация ее на недостаточ

•'ΙΜΙ^ΜΟ. ι,ι^ι .

759502

но обогретых поверхностях приводит к закупорке аппаратуры.

Цель изобретения — упрощение процесса и улучшение качества получаемого продукта.

Поставленная цель достигается путем ректификации синтетической кам- 5 фары в присутствии ароматического углеводорода, температура кипения которого ниже температуры кипения камфары, а Температура плавления ниже 20^еС, при соотношении растворителя и ’θ камфары 0,07-0,65:1.

Процесс по предлагаемому способу проводят в присутствии толуола или . ксилола,' ._

Применение легкокипящего раство- ’ ’ рителя позволяет осуществить процесс в промышленности на колоннах периодического или непрерывного действия.

При осуществлении процесса растворитель выполняет две функции: во-пер- 20 вых, обладая большей летучестью по сравнению с камфарой, он, соприкасаясь .с необогретыми поверхностями системы, разогревает ее, во-вторых, конденсируясь на холодных поверх- 25

ностях, он смывает с них камфару, оставшуюся, например, после предшествующей ректификации при периодическом· процессе. Кроме того, применение растворителя позволяет подавать кам- зд фару в колонну в виде концентрированного раствора насосами по обогреваемым линиям или самотеком иэ напорного бачка при более низких концентрациях камфары в растворителе. $$

Например, при 20°С в 100 г ксилола растворяется 155 г камфары. Отсюда следует, что.в случае питания ректификационной колонны иэ напорного бачка по необогреваемым линиям можно использовать 50-60%-ный раствор . 40

камфары, т.е. в соотношении ксилола и камфары, равном 0,65:1. При приме- . нении обогреваемых линий можно использовать соотношение растворителя и камфары 0,07:.1. При таком соОтно- 45 шении т.кип. смеси (в случае ксилола или толуола) составляет 175-185^вС.

При таком соотношении повышается производительность ректификационной колонны, но требуется более строгий зд

контроль за температурой на линии подачи исходного сырья.

Периодический процесс ректификации камфары может быть совмещен с процессом жидкофазного дегидриро- « вания изоборнеола, при этом жидкофазный дегидратор служит одновременно и кубом ректификационной колонны.

Температуру на дефлегматоре по мере отгона толуола при периодической ректификации устанавливают в пре- 60 делах 180-200°С. Конденсацию камфары осуществляют на барабанном конденсаторе с очищающими ножами.

В качестве исходного продукта может быть использована либо камфара 65

полученная при жидкофазном дегидрировании изоборнеола в толуоле, либо парофазная камфара, предварительно растворенная в толуоле или ксилоле.

Ректификацию раствора камфары проводят на колонне как периодического, как и непрерывного действия. При периодической ректификации раствора камфары сначала отгоняется растворитель, затем отбирают фракции, обогащенные примесями, после чего ведется отбор целевой фракции очищенной камфары, а после окончания процесса из куба колонны извлекают остаток, обогащенный примесью иэокамфанона.

При непрерывной ректификации раствора камфары последний подают в среднюю часть колонны, с верха которой ведут отбор растворителя, отбор очищенной камфары производят из исчерпывающей части колонны, а из'куба колонны ведут отбор остатка, обогащенного дримесыо иэокамфанона.

Пример 1. Очистка синтетической камфары на лабораторной колонне периодического действия эффективностью 49 теоретических тарелок.

В куб ректификационной колонны загружают 1000 частей раствора парофазной синтетической камфары в ксилоле, содержащей, части о-ксилол 107,2, камфен 0,6, изокамфан 23,4, фенхон 1,6, изофенхон 13,3, камфара 832,9, изокамфанон 21,1, и эту смесь подвергают ректификации. При флегмовом числе 8-10 и температуре паров 145°С отгоняют ксилольную фракцию в количестве 94,3 частей, содержащую,%: о-ксилол 99,3, камфен 0,1 и изокамфен 0,6.

Далее при температурном интервале паров 145-150°С и флегмовом числе 75 ведут отбор промежуточной фракции в количестве 13,1 ' частей, содержащей^: о-ксилол 71, камфен 3 и иэокамфан 26.

Следующую фракцию отбирают при температурном интервале паров 150170^рС и флегмовом числе 75 и количестве 26,7 частей, содержащей: о-, -ксилол 2,4, камфен 0,7, изокамфан 83,3, фенхон 1,4, изофенхон 3,6, камфара 8,6. Далее при температурном интервале паров 170-206°С и флегмовом числе 75 отбирают фракцию в количестве 19,8 частей, содержащей: изокамфан 2,фенхон 5,5,изофенхон

28,4 и камфара 64,1.

Следующую фракцию очищенной камфары отбирают при температуре паров 206-207°С и флегмовом числе 10 в количестве 739,5 части, содержащей,%: камфара 99,2,изофенхон 0,8 с температурой кристаллизации 175,г^С. Эту фракцию объединяют из двух частей:

1 часть, содержащую, %: камфара 98,7 и изофенхон 1,3 (с температурой кристаллизации 174,4°С) отбирают в начальный период в количест5

759502 6

ве 44,4 части/ Ц часть отбирают (содержащую^: камфара 99,2 и изофен- > хон 0,8, с температурой кристаллизации 176°С) в конечный период в количестве 695,1 части.

По окончаний ректификации в кубе остается 106,6 частей остатка, содержащего,?;: изокамфанон 34 и камфара 66.

В результате ректификации выход очищенной камфары составляет 82,8%, а при учете только II части 77,8% от исходной, принятой за 100%, или 88 и 82,8% соответственно от камфары, содержащейся в исходном продукте.

Пример 2. Очистка синтетической камфары на лабораторной колонке периодического действия эффективностью в 5 теоретических тарелок.

В куб ректификационной колонки 'загружают 1000 частей раствора парофазной синтетической камфары в толуоле, содержащего, части: толуол .378,6, трициклен 0,36, камфен 1,61, изокамфан 9,69, изофенхон 15,22, камфара 588,75 и изокамфанон 5,77, и эту смесь подвергают ректификации. При флегмовом числе 8-10 и температуре паров 110°С отгоняют растворитель - толуол в количестве 365,1 части. Далее, при флегмовом числе 2530 при температурном интервале паров 111-205 ° С отбирают широкую фракцию в количестве 66,9 частей, содержащую, %: толуол 10,2, трициклен 0,5, камфен 2,4, изокамфан 14,5, изофенхон 4,9 и камфара 67,5. Целевую фракцию камфары отгоняют при флегмовом числе 10-12 и температуре паров 205-207^вС в количестве 453,6 частей,содержащую,%: камфара 98,изокамфенон 1,7 и изокамфанон 0,3 с температурой кристаллизации 173,2 С. После ректификации в кубе остается

88,5 частей остатка, содержащего 5,2% изокамфанона и 94,8 камфары.

В результате ректификации выход очищенной камфары составил 73% от исходной, принятой за 100%.

ПримерЗ. Очистка синтетической камфары на лабораторной колонке непрерывного действия эффективностью укрепляющей части 5 теоретических та релок и исчерпывающей части 16 теоретических тарелок с боковыми отборами изокамфановой фракции с 8 от низа и очищенной камфары с 3 от низа теорети—

20

25

30

35

40

45

ческих тарелок.

55

После загрузки в куб сырьевой смеси и вывода установки на режим непрерывной работы при подаче 100 г/ч сырьевой смеси, содержащей,%: толуол 30,83, трициклен 0,06, камфен 0,21, изокамфан 1,21, изофенхон 1,80, камфара 64,89 и изокамфанон 1,00, сверху производят отбор толуола, а боковой отбор изокамфановой фракции, которая имеет следующий состав,%· ®*

камфен 1,5, изокамфан 12, изофенхон 3,5, камфара 82,5 и изркамфанон 0,5, производят со скоростью 10,1 г/Ч. Фракцию камфары, содержащую 2,5% изофенхона, 97% камфары и 0,5% изокамфанона, отбирают со Скоростью

58,3 г/ч. Температура кристаллизации продукта равна 171^0. Кубовую . жидкость, обогащаемую изокамфаноном, непрерывно отбирают из куба.

Выход очищенной камфары составляет 84,3% от исходной, принятой за 100%.

Пример 4. Очистка низкокачественной синтетической камфары на лабораторной колонке периодического действия эффективностью в 5 теоретических тарелок.

1864 г камфары с температурой кристаллизации 162,5°С, содержащей,%: Трициклен 0,1, камфен 0,5, изокамфан 4,1, изофенхон 2,5, изокамфанон 3,0 и камфара 89,8, растворенной в 136 г толуола, подвергают ректификации. При флегмовом числе 6-8 и температуре паров 110°С отгоняют растворитель - толуол в количестве 107,4 г. Потом при флегмовом числе'16-40 и температурном интервале паров 111—

180 С отбирают промежуточную фракцию в количестве 98,4 г, содержащую’, %: толуол 15,5, трициклен 2, камфен 9,8; изокамфан 26,8,изофенхон 10,3 и камфара 35,6.

Далее при флегмовом числе 45-60 при температурном интервале паров 150-180°С отгоняют фракцию в количестве 132,8 г, содержащую,%: изокамфан 36,6, изофенхон 13,2, камфара 50,2. Целевой продукт собирают в двух фракциях, из них первую, 825,02 г, отбирают при флегмовом числе 20-25, при температуре паров 205-207°С, а вторую - 700,9 г, при флегмовом числе.25-10, при температуре 207-210°С. Первая фракция имеет температуру, кристаллизации 174,6°С и содержит,%: изофенхон 1,4, изокамфанон 0,6',' камфара 98. Вторая фракция имеет температуру кристаллизации 173°С и содержит,%: изофенхон 0,8, изокамфанон 3, 4 и камфара 95,8. Кубовый остаток, захват колонкой и потери составляют 120,‘б7 г состава,%: изофенхон 1,2, изокамфанон 20,8, камфара 79,0.

Предлагаемый способ очистки синтетической камфары позволяет получать продукт высокого качества с содержанием основного вещества 97-99,2% с температурой кристаллизации 171-175,2°С.

Использование предлагаемого способа в технологии синтеза камфары приведет к значительному упрощению технологического процесса, сокращению производственных площадей при

7

759502

8

одновременно улучшении качества продукта.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ очистки синтетической камфары, от л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения качества целевого продукта, очистку осуществляют путем ректификации в присутствии ароматического углеводорода, температура кипения которого ниже температуры ν-пация камфары, а температура плавления ниже 20°С, при соотношении растворителя и камфары 0,07-0,065:1.
2. 2. Способ по п.1, о т л и ч ающ и й с я тем, что в качестве растворителя используют толуол или кси5 лол.