Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
Патент 1199755
Авторы
Классы МПК
Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДИМЕТИЛ-1 ,3-ДИОКСАНА взаимодействием формальдегида с изобутиленом при 80100 С и давлении 1,5-2,5 мПа в присутствии кислотного катализатора с последующим разделением реакционной смеси на масляньй и водный слои, упаркой водного слоя при 45-90 С и давлении 0,003-0,052 мПа, рециркуляцией упаренного водного слоя на стадию синтеза в смеси с раствором свежего формальдегида, о т л ичающийся тем, что, с целью повьппения производительности процесса , сокращения потерь формальдегида и уменьшения коррозии аппаратуры, упарку водного слоя проводят в две ступени, причем на первой ступени водньш слой упаривают на 35-70%, кубовьм продукт колонны первой ступени упарки водного слоя смешивают со свежим формальдегидным раствором, взятым в концентрации 38-45%, до с € достижения концентрации формальдегида в смеси, равной 23-32,0%, и по (Л лученную смесь подают на вторую ступень упарки.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИН
РЕСПУБЛИК (19) (1!) (51) 4 С 07 1) 319/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3597637/23-04 (22) 20.05.83 (46) 23.12.85. Бюл. N - 47 (72) А.Л.Шапиро, В.Ю.Ганкин и Г.А.Ластовкин (53) 547.814.07(088.8) (56) Технологический регламент производства изопрена из изобутилена и формальдегида, утвержденный ВПО
"Союзкаучук" ° Тольяттинское ПО
"Синтезкаучук", 16.08.83. (54)(») СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСАНА взаимодействием формальдегида с изобутиленом при 80о
100 С и давлении 1,5-2,5 мПа в присутствии кислотного катализатора с последующим разделением реакционной смеси на масляный и водный слои, о упаркой водного слоя при 45-90 С и давлении 0,003-0,052 мПа, рециркуляцией упаренного водного слоя на стадию синтеза в смеси с раствором свежего формальдегида, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения производительности процесса, сокращения потерь формальдегида и уменьшения коррозии аппаратуры, упарку водного слоя проводят в две ступени, причем на первой ступени водный слой упаривают на 35-70Х кубовый продукт колонны первой ступени упарки водного слоя смешивают со свежим формальдегидным раствором, взятым в концентрации 38-45Х, до достижения концентрации формальдегида в смеси, равной 23-32,0Х, и полученную смесь подают на вторую ступень упарки.
1 119
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 4,4Диметил-1,3-диоксана (ДМД), который является промежуточным продуктом
При получении изопрена, из формальдегида и изобутилена.
Целью изобретения является интенсификация процесса, сокращение потерь формальдегида и уменьшение кор- роз и аппаратуры. . р и м е р 1 (по известному способу).
59,2 т/ч раствора-формальдегида в смесй с рециркулируемыми в процесс органическими соединениями (фор-мальдегидной шихтой) состава, мас.7.:
Формальдегид 32,4
Метанол 0,9
Триметилкарбинол (TNK) 0,2
Диметилдиоксан (ДМП) 0,8
ВПП 16,4
Щавелевая кислота 2,47
Муравьиная кислота 0,2
Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза ДМД.
4О,З т/ч прямой изобутан-изобути.леновой фракции с концетрацией изобутилена 49,5 мас.% подают в экстрактор для извлечения органических компонентов из дистиллята колонны упарки водного слоя реакционной смеси синтеза ДщЦ. Количество дистиллята на входе в экстрактор составляет
44,9 т/ч, состав дистиллята указан ниже. Из экстрактора выводят 30,3 т/ч проэкстрагированного дистиллята, который направляют в колонну рекуперации формальдегида, н 54,9 т/ч изобутан-изобутиленовой фракции состава, мас.%:
Н-Бутан 0,3
Изобутан 36,7
Изобутилен 36,3
Альфа-, бета-бутилены 0,3
Формальдегид 0,7
Ш% 19,2
Непредельные спирты и метилаль 0,1
Триметилкарбинол (ТМК)
ВПП
Изобутан-изобутиленовую фракцию с проэкстрагированными органическими компонентами подают в реакторный блок синтеза ДМД.
Синтез ДМД в реакторном блоке о проводят при 97,4 С и давлении 25 ат
0,3
33,0
5 0
0,3
1,3
39,3
Водный слой в смеси с промывной водой в суммарном количестве 67,6 т/ч с концентрацией формальдегида
45 5,7 мас. подают в колонну упарки водного слоя, работающую под остаточ"ным давлением 0 5 ат (О 05 мПа) о при температуре в кубовой части 80 С.
Смесь упаривают на 66,57. Из кубовой части колонны выводят 22,7 т/ч упаренного водного слоя состава, мас. :
Формальдегид
Метанол
55 ТМК
ДМД
ВПП
Щавелевая кислота
8,3
0,3
0,4
2,3
41,3
6,4
9755 2 (2,5 мПа), времени контакта сырьевой смеси 3 ч. Из реакторного блока выво дят реаационную смесь, которую разделяют на масляный и водный слои.
Получают 60,4 т/ч водного слоя состава, мас.7.:
Формальдегид 5,4
Метанол 1,0
TMK 4,5
10 ДМД 10,3
ВПП 13 6
Щавелевая .кислота 2,4
Муравьиная кислота 0,3
Вода Остальное
15 и 53,8 т/ч масляного слоя состава, мас. :
Н-Бутан
Изобутан
Изобутилен
20 Альфа-, бета-бутилены
Формальдегид
ДМД
Непредельные спирты и метилаль . 0,3
25 ТМК 10,7
ВПП .5,2
Щавелевая кислота 0,4
Вода 4,2
Масляный слой промывают умягчен30 ной водой от формальдегида и щавелевой кислоты. Получают 7,2 т/ч промывной воды состава, мас.7.:
Формальдегид 8,7
Метанол, 0,9
TMK 2,8
ДМД 8,4
ВПП 16,2
Щавелевая кислота 0,8
Вода Остальное
Промывную воду смешивают с водным слоем.
1199755
Муравьиная кислота 0 5
Вода Остальное
Упаренный водный слой направляют в реакторный блок синтеза ДМП на смешивание с кубовой жидкостью колонны концентрирования свежего формальдегидного раствора.
Из верхней части колонны упарки водного слоя отбирают 45,0 т/ч дистиллята состава, мас.7:
Формальдегид 4,4
Метанол 1,4
ТМК 6,3
ДМД 15,0
ВПП 0,3
Щавелевая кислота 0,03
Муравьиная кислота 0,04
Вода Остальное
Дистиллят колонны упарки водного слоя направляют в экстрактор для извлечения из него органических ком-. понентов прямой изобутан-изобутиленовой фракцией. Получают 54,9 т/ч изобутан-изобутиленовой фракции, которую направляют в реакторный блок синтеза ДМД, и 30,3 т/ч проэкстрагированного дистиллята колонны упарки состава, мас.7:
Формальдегид 6 5
Метанол 2,1
ТМК 1,2
ВПП . 0,2
Щавелевая кислота 0,03
Муравьиная кислота 0,04
Вода Остальное
Проэкстрагированный дистиллят смешивают с 87,2 т/ч 6,6%-ного возвратного формальдегидного раствора, . поступающего из цеха разложения ДМД в изопрен, а также с 11,9 т/ч дистиллята колонны концентрирования свежего формальдегидного раствора (состав приводится ниже), и направляют в колонну рекуперации формальдегида под давлением.
48,5 т/ч свежего формальдегидного раствора с концентрацией формаль" дегида 41,6% и метанола 2,17 подают из колонны обезметаноливания формалина в колонну концентрирования свежего формельдегидного раствора, работающую под остаточным давлением
0,05-0, 15 ат (5-15 мкПа), при температуре вкубовой части55-55 С. Из колонны концентрированияотбирают 86,5 т/ч кубовойжидкости состава мас.%:
Формальдегид 50,7
Метанол 1,5
Вода Остальное
Кубовую жидкость колонны концентрирования свежего формальдегидного раствора смешивают с 22,7 т/ч упаренного водного слоя и получают 59,2 т/ч формальдегидной шихты (состав указан в начале примера), которую направляют в реакторный блок синтеза ДМП.
Из верхней части колонны концентрирования отбирают 11,9 т/ч дистилля10 та состава,.мас.%:
Формальдегид 13,7
Метанол 4,3
Вода Остальное
Дистиллят .колонны концентрирования свежего формальдегидного раствора в смеси с проэкстрагированным дистиллятом колонны упарки водного слоя и возвратным формальдегидным раствором из цеха разложения ДКЩ подают
2р в колонну рекуперации формальдегида под давлением. Состав питания колонны, мас.%:
Формальдегид 7,2
Метанол 0,9
25 ™ 0,2
ДМД 0,1
ВПП 0,1
Щавелевая кислота 0 01
Муравьиная килота 0,05
Вода Остальное
Количество смеси составляет
129,5 т/ч. Суммарное количество
100%-ного формальдегида в дистиллятах колонны упарки водного слоя и
35 концентрирования формальдегидного раствора составляет 3,6 т/ч, количество возвратного формальдегида из цеха разложения ДМД равно 5,76 т/ч.
Колонна рекуперации формальдегида работает под давлением 5-6 ат (0,50,6 мПа), температура в кубовой части 150-160 С. Получают 26,9 т/ч дис" тиллята состава, мас.%:
Формальдегид 34,5
Метанол 4,0
45 П1К 0,9
ЛМД 0,4
ВПП 0,4
Муравьиная кислота 0,14
Вода Остальное
Дистиллят направляют в колонну обезметаноливания формалина для получения свежего формальдегида.
Кубовую жидкость колонны рекуперации в количестве 10,2 т/ч направ55 ляют на очистные сооружения. Состав кубовой жидкости, мас.%:
Формальдегид 0,09
Муравьиная кислота 0,05
1199755
ВПП 0,05
Вода Остальное
Потери формальдегида в колонне рекуперации формальдегида составляют 374 кг/ч или 17,0 кг в пересчете на 1 т продукционного ДМД. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации составляет 3000 ч.
Промытый масляный слой ректифицируют с получением 16,5 т/ч возврат. 10 ной С -фракции, 7,0 т/ч рециркулируемой фракции TMK и 27,5 т/ч целевой фракции. Из целевой фракции масляного слоя выделяют 22,8 т/ч )ЩЦ и 4,72 т/ч ВПП. Выработка ДМП составляет 54,8 т в сутки. Выход ВПП составляет 207 кг/т ДМД.
Пример 2. 59,2 г/ч формальдегидной шихты состава, мас.%:
Формальдегид 35,9
Метанол 0,9
ТМК 0,1
ДМД 097
ВПП 15,8
Щавелевая кислота 2,4
Муравьиная кислота 0,2
Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза ДМД.
41,6 т/ч прямой изобутан-изобутиленовой фракции с концентрацией З0 изобутилена 49,5 мас.% подают в экстрактор для извлечения органических компонентов из дистиллята колонны упарки водного слоя реакционной смеси синтеза ДМД. Количество дистил- з5 лита на входе в экстрактор составляет 45,5 т/ч, состав дистиллята приводится ниже. Из экстрактора выводят 30,9 т/ч проэкстрагированного дистиллята, который направляют в ко- 40 лонну рекуперации формальдегида, и 55, 1 т/ч изобутан-изобутиленовой фракции состава, мас.%: а-Бутан 0,3
Изобутан 37,0 45
Изобутилен 36,1
Альфа-, бета-бутилены 0,2
Формальдегнд 1,1
ДМД 18,8
Непредельные спирты 50 и метилаль О,!
TMK 3,1
ВПП 3,2
Изобутан-изобутиленовую фракцию с проэкстрагированными органическими 55 компонентами подают в реакционный блок синтеза ДМД. Синтез ДМД проводят а при 97 С, давлении 25 ат (2,5 МПа) и времени контакта сырьевой смеси
3 ч.
Из реакторного блока выводят реакционную смесь, которую делят на масляный и водный слои. Получают 60,0 т/ч водного слоя состава, мас.%:
Формальдегид 5,3
Метанол 1,2
TMK 4,8
ДМД 9,9
ВПП 14,1
Щавелевая кислота 2,2
Муравьиная кислота 0,2
Вода Остальное и 54,4 т/ч масляного слоя состава, мас.%: н-Бутан 0,3
Изобутан 32,8
Изобутнлен 5,2
Альфа-, бета-бутилены 0,3
Формальдегид 1,1
ДМД 39э8
Непредельные спирты и метилаль
TMK.
ВПП
Щавелевая кислота
Вода
0,3
10,4
5,7
0,4
3,7
Масляный слой промывают умягченной водой от формальдегида и щавелевой кислоты. Получают 7,5 т/ч промывной воды состава, мас.%:
Формальдегид 8,9
Метанол 0,8
TMK 3, l
ДМД 7,9
ВПП 15,7
Щавелевая кислота 0,7
Вода Остальное
Водный слой в смеси с промывной водой в суммарном количестве 67,4 т/ч с концентрацией формальдегида
6,0 мас.% подают в колонну упарки водного слоя в условиях. примера 1.
Упарку проводят на 66,5%. Получают
44,7 т/ч дистиллята и 22,7 т/ч кубо-вой жидкости (упаренного водного слоя) с составами по примеру 1.
22,7 т/ч упаренного на первой ступени водного слоя смешивают
48,5 т/ч свежего формальдегидного раствора с составом по примеру 1 и получают смесь состава, мас.%:
Формальдегид 31,0
Метанол 1,5
TMK 0,1
ДМД 0,7
ВПП 13,2
1199755
0,08
0,04
0,04
Остальное
Потери формальдегида в колонне рекуперации формальдегида составляет 347 кг/ч или в пересчете на 1 т продукционного ДИД вЂ” 15,2 кг. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации составил 6000 ч.
Из масляного слоя выделяют
23,58 т/ч ДИД и 4,88 т/ч ВПП.
Выработка ДМД составляет 566 т в сутки, выход ВПП 207 кг/т ДМД.
Выработка ДМД увеличивается на 3,3 по сравнению с выработкой его по известному способу, описанному в примере 1.
Щавелевая кислота 2,0
Муравьиная кислота 0,1
Вода Остальное .
71,2 т/ч смеси подают на вторую ступень упарки в колонну, работающую при остаточном давлении 0,2 ат (20 мПа) и температуре в кубовой части 65 С. Из кубовой части колонны отбирают 59,2 т/ч кубовой жидкости, которую используют непосредственно в качестве формальдегидной шихты, и 11,9 т/ч дистиллята состава, мас. :
Формальдегид 6 5
Метанол 4,3
ТМК 0,1
Л% 0,5
ВПП 0,2
Муравьиная кислота 0,04
Вода Остальное
11,9 т/ч дистиллята колонны смешивают с 44,7 т/ч дистиллята колонны упарки водного слоя и подают в колонну рекуперации формальдегида.
Суммарное количество 100Х-ного формальдегида в смеси дистиллятов составляет 2,75 т/ч. Сюда же подают
87,2 т/ч 6,6-ного возвратного формальдегидного раствора, поступающего из цеха .разложения ДМД в изопрен, Количество 100Х-ного формальдегида в возвратном формалине составляет 5,76 т/ч.
Колонна рекуперации формальдегида работает в условиях примера 1.
Из верхней части колонны выводят
26,9 т/ч дистиллята с составом по примеру 1 и 116,9 т/ч кубовой жидкости составвом, мас. .:
Формальдегид
Муравьиная кислота
ВПП
Вода
Пример 3. 59,2 т/ч формальдегидной шнхты состава мас.Х:
Формальдегид 40,4
Метанол 0,6
5 ТМК 0,1
Л И 0,8
ВПП 15,7
Фосфорная кислота 2,4
Муравьиная кислота 0,2
Вода Остальное ,подают в реакторный блок синтеза ДИД.
Количество прямой изобутан-изобутиленовой фракции составляет 46,8 т/ч, концентрация изобутилена 49,5Х.
15 Синтез ДМД проводят при 98 С и 25 ат (2,5 мПа), упарку водного слоя проводят на 66,5Х в условиях примера 1.
22,7 т/ч упаренного на первой
20 ступени водного слоя колонны с составом по примеру 1 смешивают с 57,3 т/ч свежего формальдегида с составом по примеру 1 и получают смесь состава, мас. :
25 Формальдегид 31,4
Метанол 1,6
ТМК 0,1
l_#_ll 0,6
ВПП 11у7
Фосфорная кислота 1,8
Муравьиная кислота 0,1
80,0 т/ч смеси указанного состава подают в колонну второй ступени упарки, работающую в условиях примера 1.
Получают 52,2 т/ч кубовой жидкости, которая используется непосредственно в качестве формальдегидной шихты (состав приведен в начале примера), и 20,4 т/ч дистиллята состава, 40 M><-
Формальдегид 8,0
Метанол 4,3
TMK 0,1
Ш"И 0,4
0,2
Муравьиная кислота 0,04
Вода Остальное
Дистиллят колонны подают в колонну рекуперации формадьдегида.
Суммарное количество 100Х-ного формальдегида в дистиллятах колонн обеих ступеней упарки водного слоя составляет 3,60 т/ч.
Потери формальдегида в колонне рекуперации формальдегида составляют
387 кг/ч или 14,5 кг на 1 т ДИД.
Выработка ДИД составляет 640 r в сутки, выход.ВПП 209 кг/т ДИД.
9 1
Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации составляет 5500 ч
Выработка ДМД увеличивается на
16,8Х по сравнению с выработкой его по известному способу, описанному в примере 1.
Пример 4. 59,2 т/ч формальдегидной шихты состава, мас ° Х:
Формальдегид 39,0
Метанол 1,5
TMK 0,2
ШЯ 0,8
ВПП 15,6
Оксиэтилидендифосфорная кислота 2,4
Муравьиная кислота 0,1
Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза ДМД.
Количество изобутан-изобутиленовой фракции составляет 45,6 т/ч, концент рация изобутилена 49,5%. Синтез ДМП проводят в условиях примера 2. Упарку водного слоя проводят Hà 50Х, температура в кубовой части колонны первой ступени упарки 75 С, остаточо ное давление 0,4 ат (0,04 мПа) .
Из верхней части колонны отбирают 33,9 т/ч дистиллята состава, мас.Х:
Формальдегид 4,4
Метанол 1,5
ТМК 6,7
ДМД 15,4
ВПП 0,3
Оксиэтилидендифосфорная кислота Отсутствие
Муравьиная кислота 0,04
Вода Остальное
Дистиллят колонны направляют в экстрактор для извлечения из него органических компонентов, а затем направляют (в количестве 25,9 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида.
28,5
1,5
0,7
2,2
10,2
7,9
1,5
1,6
4,8
0,4
Из кубовой части колонны выводят
33,9 т/ч упаренного водного слоя состава, мас.%:
Формальдегид 7,0
Метанол 0,6
ТМК 1,9
ДМД 6,0
ВПП 27,8
Оксиэтилидендифосфорная кислота 4,2
Муравьиная кислота 0,3
Вода Остальное
Упаренный водный слой смешивают c 55,6 т/ч свежего формальдегидного раствора с составом по примеру 1
10 и получают 89,5 т/ч смеси состава, мас.%:
Формальдегид
Метанол
ТМК
ЛКЧ
ВПП
Оксиэтилидендифосфорная кислота 1,5
10 Муравьиная кислота 0,1
Вода Остальное
Смесь подают в колонну второй ступени упарки, работающую под остаточным давлением 0,3 ат (0,03 мПа)
15 при температуре в кубовой части 70 С, Отбирают 59,2 т/ч кубовой жидкости, которую используют непосредственно в качестве формальдегидной шихты (состав шихты приведен в начале при20 мера), и 30,2 т/ч дистиллята состава, мас.%:
Формальдегид .
Метанол
TMK
25 Л Л
ВПП
Оксиэтилидендифосфоновая кислота Отсутствие
Муравьиная кислота 0,04
Вода Остальное который подают на экстрагирование прямой Cq-фракцией и затем в колонну рекуперации формальдегида под давлением.
Суммарное количество 100%-ного
35 формальдегида в дистиллятах обеих колонн упарки водного слоя 3,60 т/ч.
Потери формальдегида в колонне рекуперации составляют 386 кг/ч или
15,0 кг/r ДМД.
Выработка ДМД составляет 620 т в сутки, выход ВПП 208 кг/т ДМД.
Выработка ДМД увеличивается на 13,1Х по сравнению с выработкой его по
45 известному способу, приведенному в примере 1. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации формаль дегида 5700 ч.
П р и.м е р 5. 59,2 т/ч формальдегидной шихты состава, мас.Х:
Формальдегид 36,2
Метанол 1,4
TMK 0,2
ЛМЛ 0,8
ВПП 15,5
55 Щавелевая кислота 2,4
Муравьиная кислота О, 1
Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза ДРЩ, 1199755
Формальдегид 25,4
Метанол 1,5
ТМК 0,8
ЛГ% 2,1
ВПП 10,4
Щавелевая кислота 1,6
Муравьиная кислота 0,1
Вода Остальное
Смесь подают в колонну второй ступени упарки, работающую под остаточным давлением 0,3 ат (0,03 мПа) при температуре кубовой части 70 С.
Отбирают 59,2 т/ч кубовой жидкости, которую используют непосредственно в качестве формальдегидной шихты (состав шихты приведен в начале примера) и 33,1 т/ч дистиллята состава, мас. :
Формальдегид
Метанол
7,9
1,5
45
Количество изобутан-изобутиленовой фракции составляет 47,3 т/ч, концентрация изобутилена 49,7Х. Синтез ДМД проводят в условиях примера 1. Упарку водного слоя проводят на 357., тем- 5 пература в кубовой части колонны первой ступени упарки 73 С, остаточное давление 0,533 ат (0,052 мПа).
Из первой части колонны отбирают
22,9 т/ч дистиллята состава, мас. :, 10
Формальдегид 4,3
Метанол 1,4
ТМК 791
ДИЧ 15,5
ВПП 0,3 15
Щавелевая кислота Отсутствие
Муравьиная кислота 0,03
Вода Остальное
Дистиллят колонны направляют в экстрактор для извлечения из него 20 органических компонентов, затем направляют (в количестве 17,5 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида.
Из кубовой части колонны выводят
42,5 т/ч упаренного водного слоя 25 состава, мас. :
Формальдегид 6,4 .Метанол 0,6
ТМК 1,8
ДМД 5,9 30
ВПП 28,3
Щавелевая кислота 4,3
Муравьиная кислота 0,3
Вода Остальное
Упаренный водный слой смешивают с 49,3 т/ч свежего формальдегидного
35 раствора ссоставом по примеру 1и получают 92,3т/ч смесисостава, мас.7:
ТМК 1 7
ДМД 4,8
ВПП 0,3
Щавелевая кислота Отсутствие
Муравьиная кислота 0,04
Вода Остальное
Дистиллят колонны направляют в экстрактор для извлечения из него прямой С4-фракции органических компонентов, затем подают его (в количестве 28,4 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида под давлением.
Суммарное количество fOOX-ного формальдегида в дистиллятах обеих. колонн упарки водного слоя равно 3,6 т/ч. Потери формальдегида в колонне рекуперации составляет 385 кг/ч или 16,6 кг/т продукционного ДЩ, т.е. они на 2,37. меньше по сравнению с известным способом, приведенным в примере 1.
Выработка ДГ1П составляет 555 т/сутки, выход ВПП 210 кг/т ДГЩ. Выработка ДМД на 1,3 больше по сравнению с его выработкой, приведенной в примере 1. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации формальдегида 3500 ч.
Пример 6. 59,2 т/ч формальдегидной шихты состава, мас.X:
Формальдегид 35,2
Метанол 1 4
TMK 0,2
ЛМД 0,8
ВПП 15,5
Щавелевая кислота 2,4
Муравьиная кислота 0,1
Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза Д1Я.
Количество иэобутан-иэобутиленовой фракции составляет 47,3 т/ч, концентрация изобутилена 49,7Х. Синтез ДМД проводят в условиях примера 1. Упарку водного слоя проводят íà 70Х, температура в кубовой части колонны первой ступени упарки 45 С, остаточное давление 0,03 ат (0,033 мПа).
Из верхней части колонны отбирают
50Ä0 т/ч дистиллята состава, мас.Ж:
Формальдегид . 3,3
Метанол 1,4
ТМК 7 ° 1
ДГЯ 15,5
ВПП 0,3
Щавелевая кислота Отсутствует
Муравьиная кислота 0,03
Вода Остальное
Дистиллят колонны направляют в экстрактор для извлечения из него.
11-99755
25 органических компонентов, а затем (в количестве 44,0 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида.
Иэ кубовой части колонны выводят
20,0 т/ч упаренного водного слоя
5 состава, мас.%:
Формальдегид 7,8
Метанол О,б .ТМК 1,8
ДМД 5,9 10
ВПП 28,3
Щавелевая кислота 4,3
Муравьиная кислота 0,3
Вода Остальное
Упаренный водный слой смешивают 15 с 63 т/ч свежего 38%-його формальдегидного раствора с составом остальных компонентов по примеру 1 и получают 83 т/ч смеси состава, мас.%:
Формальдегид 24 2о
Метанол 1,4
ТМК 0,7
ДМД 2,0
ВПП 991
Щавелевая кислота l,5
Муравьиная кислота 0,03
Вода Остальное
Смесь подают в колонну второй ступени упарки, работающую под давлением 0,03 ат (0,003 мПа) при темпера- З6 туре куба 45 С. Отбирают 60 т/ч кубовой жидкости, которую используют непосредственно в качестве формальдегидной шихты (состав шихты приведен в начале примера) и 23,0 т/ч дистиллята состава, мас.%:
Формальдегид 4,2
Метанол 1,4
ТМК 1,6
Д1% 4,8 4О
ВПП 0,3
Щавелевая кислота Отсутствует
Муравьиная кислота 0,03
Вода Остальное
Дистиллят колонны направляют
45 г в экстрактор для извлечения из него прямой С -фракции органических ком4 понентов, затем подают его (в количестве 20 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида под давлением.
Суммарное количество 100%-ного формальдегида в дистиллятах обеих колонн
I упарки водного слоя 3,4 т/ч. Потери формальдегида в колонне рекуперации составляют 20 кг/ч или 16,0 кг/т продукционного ДМД, т.е. они на 2,6% меньше по сравнению с известным способом, приведенным в примере 1.
14
Выработка ДМД составила 570 т/сутки. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации формальдегида
5000 ч.
Пример 7. Способ осуществляют в условиях примера 6, за исключением того, что температура в кубе колонны второй ступени упарки равна
90 С, давление 0,0533 ат (0,052 мПа).
: Пример 8. Способ осуществляют в условиях примера 2, за исключением того, что температура синтеза
ДМД в реакторном блоке 80 С и дава ление 1,5 мПа, время контакта сырьевой смеси 4,5 ч. Выработка ДМД составляет 565 т/сутки.
Пример 9. Способ осуществляют в условиях примера 2, за исключением того, что температура синтеза ДМД в реакторном блоке 100 С, давление 2,5 мПа и на первой ступени водный слой упаривают на 30%. Выработка ДМД составляет 548 т/сутки.
Данные примеров сведены в табл.1 и 2.
Водный слой упаривают на первой ступени на 35-70%.
Поскольку после разделения реакционной жидкости синтеза ДМД на масляный и водный слои содержание воды в водном слое находится на уровне
70%, упарка более чем на ?0% не имеет, смысла. Также экономически нецелесообразно проведение упарки . водного слоя и менее, чем на 35%, так как в этом случае предлагаемый способ по своей сущности будет приближаться к варианту с упаркой водного слоя в одну стадию.
Концентрация формальдегида в свежем формальдегидном растворе 38-45%, преимущественно 41,6%.
Технико-экономические показатели процессса синтеза ДМД существенно улучшаются по иере концентрирования формальдегида за счет уменьшения энергетических затрат при уменьшении количества упариваемой воды. Однако проведение процесса с концентрацией формальдегида выше 45% осложняется иэ-за возможности перехода формальдегида в пароформ и забивки аппаратуры. При осуществлении процесса в условиях, когда концентрация фор-. мальдегида ниже 38%, резко увеличиваются энергетические затраты. на упаковку воды, внесенной в процесс с формальдегидом.
16
1199755
Объем дистиллята колонны не достигает при этом величины сокращенного дистиллята колонны.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить производительность установки синтеза ДМД на 15-17Х уменьшить потери формальдегида на 1510% и сократить коррозию тарелок
1О и колпачков колонны рекуперации формальдегида, увеличив межремонтный пробег оборудования с 3000 до 6000 ч.
Тàdлнця 1
11ринер олониа упаркн водного торой отупев>
llo св
1 о иаль лонна упаркн водного оя первой ступени ое к няес пенЫОтбор
Т ркн бовой
so- кости слоя лопни
Отбор стнКонцентрация форналвдегида в кубовой ядцкости, ннс.l. тбор убоой
n& юга лояупар. яодго оя,t нл ости
° 2 упаркн водног слоя, онпар» и одого
17,0
11,9 14,2 3,60 32 4 548
66,5 22,7
2 66,S 22,7
44,9 48,5 36,5 50,7
11 9 6,7 2,75 35,9 566 3>3 15,2 fO>6
44,9 48,5 59,2 35,9
204 83 360 404 640 168 14 ° 5 f47
30,2 8,2 3,60 39,0 620 13,1 15;0 11,8
59>2 39,0
59,2 35,2
33 ° 1 7>9 3> 60 35>2 S55 1 ° 3 16 ° 6
29>0 49,8
5 35,0 42;5
6 70 20
23 6,9 4,0 33,0 57,0 3,0 16,0 2 ° 5
57,0 60,0, 39,0
55 O 60,0 39,0
16,6 2,5
55,0 1 0
23 7,0 4,2 30,2
20
7 70
20,0 6,7 2,75 35,9 5,65 3,3 15,2 10,6
45,0 56,0 59,2 39,0
8 66,5 22,7
35,0 8,0 4, 0 34,0 548 0,0 17,0 2,0
Та блица 2
Концентрация формальдегида в потоках, мас.Ж
1 1 1 (Пример (>о
5 7 8 9
1 3
Пример 1 (по известному способу) 5,7
8,3
Пример 2 5,7
3 5,7
4 5,7
6,7 35,9
8,3 40,4
8,2 39,0
41,6
41,6
41,6
31,0
4,4
8,3
31,4
4,4
8,3
28,5
4,4
7,0
Концентрация формальдегида, по,ступающего на ll ступеню упарки водного слоя, 23-32Х.
Эта концентрация определяет концентрацию формальдегнда в шихте, поступающей на процесс синтеза ДИД.
Так, при концентрации формальдегида
23Х в потоке, поступающем на П ступень упарки водного слоя, концентрация формальдегида в шихте составит 38%, а при исходной концентрации 32X — конечная концентрация в шихте составит 457.
3 66 ° S 22,7 44,9 56,0 59,2 40,4
4 50 0 ЭЭ 8 33 9 55 6
9 30,0 44>0 20>0 50>0 59>2 34>0
Отбор днс тнплата колоняы упаркн водного слоя, Т концент рани бори&ля дегнд я дн тнллюте коло
llhl М о форы&я ьд яда дне наля е ко онны обеих туле упарк
14,2 50,7 41,6 32,4
1199755
Продолжение табл 2
Пр ер: -.
6,4
4,3
5 5,7
6 5,7
7 5,7
8 5,7
9 5,7
25,4
79 352 416
24,4
3,3
4,2 34,0 38,0
9,0 33,0 38,0
6,0
6,5
23,0
4,4
8,3
32,0
6,7 35,9 45,0
6,4
4,3
22,0
7,8 35,2 40,0 е ч а н и. е. Потоки технологической схемы: смесь водного слоя с промывной водой; колонна упарки водного слоя первой ступени; дистиллят колонны упарки водного слоя первой ступени; упаренный водный слой; смесь раствора свежего формальдегида с упаренным водным слоем; колонна упарки водного слоя второй ступени; дистиллят колонны упарки водного слоя второй ступени; кубовая жидкость колонны упарки водного слоя второй ступени; раствор формальдегида, поступающий на установку; формальдегидная шихта на выходе в реакторный блок (по известному способу).
Составитель И.Дьяченко
Редактор Н.Егорова Техред N.Гергель КорректорМ.Максимишинец
Заказ 7790/28 Тираж 383 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и огкрытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул,Проектная, 4
При
2
4
6
8
10
3 4 5 7 8 9 10