Способ разделения смеси винилацетата и метанола

Способ разделения смеси винилацетата и метанола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается кислородсодержащих алифатических соединений, в частности разделения смеси винилацетата (ВА) и.метанола, образующейся при полимеризации ВА. Сокращение потерь ВА, упрощение процесса и исключение инерционности в восстановлении технологического режима при его нарушениях достигается изменением направления технологических потоков. Разделение смеси ВА и метанола, содержащей примеси адетальдегида (АЛ) и метилацетата (МА), ведут экстрактивной ректификацией с водой при массовом соотношении метанола в питании и HjO 1:3-3,2, Водньй метанол отбирают как кубовую жидкость, направляют на разделение ректификацией на метанол и , которую возвращают на стадию экстрактивной ректификации , В качестве дистиллята отбирают гетероазеотроп ВА с водой, содержащей примеси АА,метанола и МА.Дистиллят направляют для расслаивания на органическую верхнюю и водную нижнюю фазы. Водную фазу направляют в начало процесса в колонну экстрактивной ректификации вместе с исходной смесью ВА и метанола. Органическую фазу направляют на ректификацию с отгоном легколетучих компонентов и выделением водного ВА как кубовой жидкости . Водный ВА расслаивают на нижний водный слой и верхний слой ВА, Водный слой возвращают в колонну экстрактивной ректификации вместе со смесью ВА и метанола. Верхний слой ВА обезвоживают гетероазеотропной ректификацией. Способ обеспечивает отсутствие ВА в легколетучей фракциипри любом содержании ВА в отгоне со стадии полимеризации ВА. В связи с этим потери ВА вследствие его метанолиза исключаются, процесс упрощается за счет исключения стадии ректификации легколетучей фракции. 1 ил. 34 табл. i (Л со со 00 4 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (511 4 С 07 С 69/15 31/04 С 08 1 11/02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -;",. ., ц ив4Ф07Вк

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3914481/23-04 (22) 10.04.85 (46) 30.05.87. Бюл.. 9 20 (72) В.Г.Вухрер, В.С.Тимофеев, Т.А.Шахмурадян, В.Е.Бадалян, Д.Е.Маркосян и В.А.Мкртчян (53) 547.292 361.2.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 878761, кл. С 07 С 69/15, 1979. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ВИНИЛАЦЕТАТА И МЕТАНОЛА (57) Изобретение касается кислородсодержащих алифатических соединений, в частности разделения смеси винил- ацетата (ВА) и.метанола, образующейся при полимеризации ВА. Сокращение потерь ВА, упрощение процесса и исключение инерционности в восстановлении технологического режима при его нарушениях достигается изменением направления технологических потоков.

Разделение смеси ВА и метанола, содержащей примеси ацетальдегида (АА) и метилацетата (МА), ведут экстрактивной ректификацией с водой при массовом соотношении. метанола в питании и Н О 1:3-3,2. Водный метанол отбирают как кубовую жидкость, направляют на разделение ректификацией на метанол и Н О, которую возвращают на стадию экстрактивной ректификации. В качестве дистиллята отбирают гетероазеотроп ВА с водой, содержащей примеси АА,метанола и MA.Äèñтиллят направляют для расслаивания на органическую верхнюю и водную нижнюю фазы. Водную фазу направляют в начало процесса в колонну экстрактивной ректификации вместе с исходной смесью ВА и метанола. Органическую фазу направляют на ректификацию с отгоном легколетучих компонентов и выделением водного ВА как кубовой жидкости. Водный ВА расслаивают на нижний водный слой и верхний слой ВА.

Водный слой возвращают в колонну экстрактивной ректификации вместе со смесью ВА и метанола. Верхний слой

ВА обезвоживают гетероазеотропной ректификацией. Способ обеспечивает отсутствие ВА в легколетучей фракциипри любом содержании BA в отгоне со стадии полимеризации ВА. В связи с этим потери ВА вследствие его метанолиза исключаются, процесс упрощается за счет исключения стадии рекгификации легколетучей фракции. 1 ил °

34 табл.

В верх колонны 6 подают циркулируемый экстрактивный агент — кубовую жидкость 7 колонны 8 — воду с содержанием метанола не более 0, 1 в ве"-овом соотношении метанол в питании: экстрактивный агент, равном

1:3-3,2. Режим работы колонны 6 следующий: температура куба 83-85, верха 63-65 С, флегмовое число О.

При этом получают дистиллят 9— гетероазеотроп винилацетат — вода, содержащий ацетальдегид, метилаце1 13

Изобретение относится к способу разделения смеси винипацетата и метанола, содержащей примеси ацетальдегида иметилацетата и образующейся при полимеризации винилацетата.

Цель изобретения — сокращение потерь винилацетата, упрощение процесса и исключение инерционности в восстановлении технологического режима при его нарушениях — достигается тем, что при разделении смеси винилацетата и метанола путем экстрактивной ректификации с водой возврат нижних водных слоев производят в начало процесса подачей в колонну экстрактивной ректификации совместно с исходной смесью винилацетата и метанола.

На чертеже представлена технологическая схема разделения винилацетатметанольной смеси по предложенному способу.

Исходную смесь 1 состава,мас. :

Ацетальдегид 0,12-0,45

Метилацетат 0,3-1, 1

Винилацетат 15-55

Метанол 43-85 совместно с нижним слоем 2 флорентины 3 состава, мас. :

Ацетальдегид 0,9

Метилацетат 0,35

Винилацетат 2,72

Метанол 1,05

Вода 94, 98 и нижним слоем 4 флорентины 5 состава, мас. :

Винилацетат 3

Вода 97 общий состав смеси, мас. :

Ацетальдегид 0,13-0,45

Метилацетат 0,3-1,1

Винилацетат 14,5-53,5

Метанол 42-84

Вода 0,8-3 подвергают экстрактивной ректификации в колонне 6 (25-28 теоретических тарелок).

13849 2 тат и до 0,45% метанола, состава, мас. :

Ацетальде ид 0,7-0,8

Метилацетат 1, 8-2

Винилацетат 91-92

Метанол До 0,45

Вода 5-5,5 и кубовую жидкость 10 — 23-26 -ный водный метанол.

Кубовую жидкость 10 подвергают ректификации в колонне 8 (25-28 теоретических тарелок) в режиме: тем- пература куба 103, верха 65 С, флегмовое число 2,5.

При этом получают дистиллят 11 метанол с содержанием воды 0 05, направляемый в процесс получения поливинилацетата, например на стадию отгона остаточного мономера из поливи20 нипацетатного лака, и кубовую жидкость 7 — воду с содержанием метанола не более 0,1, возвращаемую в процесс экстрактивной ректификации.

Для поддержания водного баланса системы циркулируемый экстрагент подпитывают водой 12.

Дистиллят 9 при 20-40 С направляют н флорентийский сосуд 3 на расслоение: нижний слой 2 — воду с содержа30 нием метанола 1-1,2, винилацетата

2,5-3 направляют в процесс экстрактивной ректификации совместно с исходной винилацетатметанольной cMe— сью 1, верхний слой 13 состава,мас.%:

Ацетальдегид О, 75 — 0,8

Метилацетат 1,8-2

Винилацетат 95,5-96

Метанол 0,4-0,42

Вода 1-1,2

40 подвергают ректификации в колонне

14 (25-28 теоретических тарелок), работающей в режиме: температура куба

67, верха 41 С, флегмовое число 35.

При этом получают дистиллят 15

45 ацетальдегид, метилацетат, метанол с содержанием диметилацеталя до 0,6%, направляемый в процесс переработки метанолметилацетатных отходов производства поливинилового спирта, и

5р,кубовую жидкость 16 — водный винилацетат, направляемый в флорентийский о сосуд 5 при 20-40 С: нижний слой 4 воду с содержанием винилацетата З ., направляют в процесс экстрактивной

55 ректификации совместно с исходной смесью 1; верхний слой 17 — винилацетат с содержанием воды 1 — 1,2, подают в верх колонны 18 гетероазеотропной ректификации (25-28 теоре3 13 тических тарелок), работающей в режиме: температура куба 73, верха

66 С, флегмовое число О.

При этом сверху колонны 18 отгоняют гетероазеотроп 19 винилацетат— вода, направляемый в флорентийский сосуд 5 на расслоение; кубовую жидкость 20 — винилацетат, содержащий примеси полимеров и ингибитора полимеризации, ректифицируют в колонне

21 с получением дистиллята 22 — винилацетата, направляемого в процесс полимеризации, и кубовой жидкости

23 — раствора полимера и ингибитора полимеризации в винилацетате, направляемого на сжигание.

Технологическая схема известного способа отличается от схемы предложенного тем, что нижний слой 2 флорентины 3 и нижний слой 4 флорентины

5 направляют в процесс экстрактивной ректификации не совместно с исходной смесью 1, а с циркулируемым экстрактивным агентом 7.

Подача нижнего слоя 2 флорентины

3 в верх колонны 6 обуславливает большее по сравнению с предлагаемым способом содержание метанола в дистилляте 9 и винилацетатной фракции

13, подача нижнего слоя 4 флорентины 5 в верх колонны 6 в случае проскока метанола в кубовую жидкость 16 обуславливает дополнительное поступление метанола в дистиллят 9 и винилацетатную фракцию 13. Сверхазеотропное по метилацетату количество метанола отгоняется в колонне 14совместно с винилацетатом.

С .целью сокращения потерь винилацетата с легколетучей фракцией 15 последнюю подвергают ректификации в.колонне 24 с получением дистиллята 25 вЂ,ацетальдегида совместно с азеотропной смесью метилацетат — метанол, направляемого в процесс переработки метанолметилацетатных отходов производства поливинилового спирта, и кубовой жидкости 26 азеотропной метанолвинилацетатной смеси, возвращаемой в процесс экстрактивной ректификации, причем колонна

24 работает в режиме: температура куба 60, верха 41 С, флегмовое чис:ло 1-3.

Выделение легколетучей фракции, содержащей винилацетат, в колонне

14 и ее ректификация в колонне 24

13849 4

c.oIIpoBoEjJBIoTcH частичным метанолиэом винилацетата.

Проведение процесса разделения винилацетатметанольной смеси по из5 вестному способу поясняется сравнительными примерами 1-4, в которых нижний слой 2, флорентины 3 и нижнии слой 4 флорентины 5 возвращаются в процесс экстрактивной ректификации с кубовой жидкостью колонны ректификации метанола-.

Пример 1. Исходную смесь 1 состава,мас .7: ацетальдегид О, 12; метилацетат 0,3; винилацетат 15; метанол 84,58, подвергают экстрактивной ректификации в колонне 6.

В верх колонны 6 подают кубовую жидкость 7 колонны 8 — воду с содержанием метанола 0,17 совместно с нижним слоем 2 флорентины 3 — водой с соI держанием метанола 1, 137. винилацетата 2,77, и нижним слоем 4 флорентины 5 — водой с содержанием винилацетата 37. (содержание метанола в смеси

25 О, 102 ), в весовом соотношении метанол в питании: экстрактивный агент, равном 1:3. Режим работы колонны 6: о температура куба 85, верха 64 С, флегмовое число О.

3g При этом получают дистиллят 9 гетероазеотроп винилацетат — вода, содержащий ацетальдегид, метилацетат и 0,457 метанола, и кубовую жидкость

10 — 257.-ный водный метанол, которую подвергают ректификации с получением дистиллята 11 — метанола с содержанием воды 0,057, и кубовой жидкости 7— воды с содержанием метанола 0,17, возвращаемой в колонну 8 экстрактив,10 ной ректификации,работающей в режиме: температура куба 103, верха

65 С, флегмовое число 2,5. о

Дистиллят 9 при 40 С направляют в флорентийский сосуд 3 на расслое4 ние: нижний слой 2 направляют в процесс экстрактивной ректификации совместно с кубовой жидкостью 7 колонны

8; верхний слой 13 — винилацетат, со,держащий ацетальдегид, метилацетат, 0,427 метанола, 1,27 воды, подвергают ректификации в колонне 14 с получением дистиллята 15 — смеси ацетальдегида, метилацетата, метанола с содержанием диметилацеталя 0,537, направляемого в процесс переработки метанолметилацетатных отходов производства поливинилового спирта, и кубовой жидкости 16 — водного винил5

20

5 131 ацетата. Режим работы колонны 14: темо пература куба 67, верха 41 С, флегмовое число 35.

О

Водный винилацетат 16 при 40 С направляют в флорентийский сосуд 5 на расслоение: нижний слой 4 — воду с содержанием винилацетата 3%, направляют в процесс экстрактивной ректификации совместно с кубовой жидкостью 7 колонны 8; верхний слой 17 винилацетат с содержанием воды 1,2%, подают в верх колонны I8 гетероазеотропной ректификации, работающей в режиме: температура куба 73, верха

66 С, флегмовое число О.

При этом сверху колонны 18 отгоняют гетероазеотроп 19 винилацетат вода, направляемый в флорентийский сосуд 5 на расслоение, с получением кубовой жидкости 20 — винилацетата, перегоняемого в колонне 21.

Количество метанола, поступающее в дистиллят 9, выводится из винил-. ацетатного потока с легколетучей фракцией 15 в виде азеотропа с метилацетатом. Количество метилацетата достаточно для вывода всего метанола, при этом винилацетат в легколетучую фракцию не поступает.

Материальный баланс процесса представлен в табл.1-5 (все материальные балансы рассчитаны в пересчете на переработку 1 т/ч винилацетатметанольных смесей с содержанием винилацетата 25%).

Пример 2. Исходную смесь 1 из примера 1, только с содержанием винилацетата 257, состава,мас.X: ацетальдегид 0,2; метилацетат 0,5; винилацетат 25; метанол 74,4, совместно с кубовой жидкостью 26 колонны 24 — азеотропной смесью винилацетат — метанол, подвергают экстрактивной ректификации в колонне 6.

В верх колонны 6 подают кубовую жидкость 7 колонны 8 — воду с соцержанием метанола О, 1%, совместно с нижним слоем 2 флорентины 3 — водой с содержанием метанола 2,56%, винилацетата 3,08%, и нижним слоем 4 флорентины 5 — водой с содер>канием винилацетата 3% (содержанием метанола в смеси О, 111X) в весовом соотноиее— нии метанол в питании: экстрактивный агент, равном 1:3. Режим работы колонны 6, как в примере 1.

При этом получают дистиллят 9— гетероазеотроп винилацетат — вода, 3849 6 содержащий ацетальдегид, метилацетат и 0,697 метанола, и кубовую жид кость 10 — 257-ный водный метанол, которую подвергают ректификации, как в примере 1. о

Дистиллят 9 при 40 С направляют в флорентийский сосуд 3 на расслоение: нижний слой 2 направяют в процесс экстрактивной ректификации совместно с кубовой жидкостью 7 колонны

8; верхний слой 13 — винилацетат, содержащий ацетальдегид, метилацетат, 0,61% метанола, 1,2 воды, подвергают ректификации в колонне 14 с получением дистиллята 15 — смеси ацетальдегида и азеотропов метилацетат метанол и метанол — винилацетат, и кубовой жидкости 16 — водного винилацетата.

Содержание винилацетата в дистилляте 15 составляет 0,47% от поступления в процесс разделения.

B колонне 14 7,75% винилацетата и 1,55% ацетальдегида от ректифицируемого на данной стадии соответственно подвергаются метанолизу и превращаются в диметилацеталь. Режим работы колонны 14: температура куба

67, верха 43 С, флегмовое число 32.

Водный винилацетат 16 подвергают гетероазеотропной ректификации с отделением воды и последующим выделением винилацетата, как в примере 1.

Легколетучую фракцию 15 подвергают ректификации в колонне 24 с получением дисткллята 25 — смеси ацетальдегида и азеотропов метилацетат— метанол и диметилацеталь — метанол, направляемого в процесс переработки метанолметилацетатных отходов про-. изводства ноливинилового спирта, и кубовой жидкости 26 — азеотропной смеси метанол — винилацетат, направляемой в процесс экстрактивной ректификации совместно с исходной смесью 1 °

В колонне 24 0,85% винилацетата и

1, 147 ацетальдегида от ректифицируемого на данной стадии соответственно подвергаются метанолизу и превращаются в диметилацеталь. Режим работы колонны 24: температура куба 60 веро

S ха 41 С, флегмовое число 1.

Общие потери винилацетата вследствие метанолиза составляют 0,047 от поступления в процесс разделения.

Материальный баланс процесса представлен в табл.6-11.

7 13

Пример 3. Исходную смесь 1 из примера 1, только с содержанием винилацетата 407, состава мас,7: ацетальдегид 0,32; метилацетат 0,8; винилацетат 40; метанол 58,88, совместно с кубовой жидкостью 26 колонны 24 — азеотропной смесью винилацетат — метанол, подвергают экстрактив ной ректификации в колонне 6.

В верх колонны 6 подают кубовую жидкость 7 колонны 8 — воду с содержанием метанола 0,17, совместно с нижним слоем 2 флорентины 3 — водой с содержанием метанола 6,93Х, винилацетата 4,337,,и нижним слоем 4 флорентины 5-водой с содержанием винилацетата ЗХ (содержание метанола в смеси 0,1627), в весовом соотношении метанол в питании: экстрактивный агент, равном 1:3. Режим работы колонны 6, как в примере 1.

При этом получают дистиллят 9— гетероазеотроп винилацетат — вода, содержащий ацетальдегид, метилацетат и 1,23Х метанола, и кубовую жидкость

10 — 257-ный водный метанол, которую подвергают ректификации, как в примере 2.

Дистиллят 9 при 40 С направляют о в флорентийский сосуд 3 на расслоение: нижний слой 2 направляют в процесс экстрактивной ректификации совместно с кубовой жидкостью 7 колонны 8; верхний слой 13 — винилацетат, содержащий ацетальдегид, метилацетат, 0,987 метанола, 1,47Х воды, подвергают ректификации в колонне 14 с получением дистиллята 15 — смеси Weтальдегида и азеотропов метилацетат— метанол и метанол — винилацетат, и кубовой жидкости 16 — водного винилацетата.

Содержание винилацетата в дистилляте 15 составляет 1,47 от поступления в процесс разделения. В колонне 14 9,5 винилацетата и

3,7 ацетальдегида от ректифицируемого на данной стадии соответствен, но подвергаются метанолизу и превращаются в диметилацеталь. Режим работы колонны 14: температура куба 67, верха 45 С, флегмовое число 25.

Водный винилацетат 16 подвергают гетероазеотропной ректификации с отделением воды и последующим выделением винилацетата как в примере 1.

Легколетучую фракцию 15 подвергают ректификации в колонне 24 с

13849 8 получением дистиллята 25 — смеси ацетальдегида и азеотропов метилацетат — метанол и диметилацеталь — метанол, направляемого в процесс переработки метанолметилацетатных отходов производства поливинилового спирта, и кубовой жидкости 26 — азеотропной смеси метанол — винилацетат, направляемой в процесс экстрактивной

f0 ректификации совместно с исходной смесью 1.

В колонне 24 0,897 винилацетата и 1, 147 ацетальдегида от ректифицируемого на данной стадии соатвет15 ственно подвергаются метанолизу и превращают в диметилацеталь. Режим работы колонны 24: температура куба

60, верха 41 С, флегмовое -:. сло 1,5.

Общие потери винилацетата вслед20 ствие метанолиза составляют О, 1857. от поступления в процесс разделения.

Материальный баланс процесса представлен в табл.12-17.

Пример 4. Исходную смесь 1 из примера 1, только с содержанием винилацетата 557, состава,мас.7: ацетальдегид 0,44; метилацетат 1, 11; винилацетат 55,08; метанол 43,37, 3Î совместно с кубовой жидкостью 26 колонны 24 — азеотропной смесью винилацетат — метанол, подвергают экстрактивной ректификации в колонне 6.

В верх колонны 6 подают кубовую жидкость 7 колонны 8 — воду с содержанием метанола 0,17, совместно с нижним слоем 2 флорентины 3 — водой с содержанием метанола 24,71Х, винилацетата 6,887, и нижним слоем

40 4 флорентины 5 — водой с содержанием винилацетата ЗХ (содержание метанола в смеси 0,677), в весовом соотношении метанол в питании: экстрактивный агент, равном 1:3. Режим ра45 боты колонны 6, как в примере 1.

При этом получают дистиллят 9 гетероазеотроп винилацетат — вода, содержащий ацетальдегид, метилацетат и 4,47Х метанола, и кубовую жид50 кость 10 — 25Х вЂ” ный водный метанол, которую подвергают ректификации, как в примере 2. о

Дистиллят 9 при 40 С направляют в флорентийский сосуд 3 на рассло55 ение: нижний слой 2 направляют в процесс экстрактивной ректификации совместно с кубовой жидкостью 7 колонны 8; верхний слой 13 — винилацетат, 1313849 содержащий ацетальдегид, метилацетат, 3,57. метанола, 1,67 воды, подвергают ректификации в колонне 14 с получением дистиллята 15 — смеси ацетальдегида и азеотропов метил- S ацетат — метанол и метанол — винилацетат, и кубовой жидкости 16 — водного винилацетата °

Содержание винилацетата в дистилляте 15 составляет 9,63% от поступ- 1р ления в процесс разделения.

В колонне 14 12,4% винилацетата и 7,757. ацетальдегира от ректифицируемого на данной стадии соответственно подвергают метанолизу и превра- 15 щают в диметилацеталь. Режим работы колонны 14: температура куба 67, верха 50 С, флегмовое число 15.

Водный винилацетат 16 подвергают гетероазеотропной ректификации с от- 2р делением воды и последующим выделением винилацетата, как в примере 1.

Легколетучую фракцию 15 подвергают ректификации в колонне 24 с получением дистиллята 25 — смеси ацеталь- 25 дегида и азеотропов метилацетат — метанол и диметилацеталь — метанол, направляемого в процесс переработки метанолметилацетатных отходов производства поливинилового спирта,и кубо- 3р вой жидкости 26 — азеотропной смеси метанол — винилацетат, направляемой в процесс экстрактивной ректификации.

В колонне 24 0,927 винилацетата и

1,157. ацетальдегида от ректифицируемого на данной стадии соответственно подвергаются метанолизу и превращаются в диметилацеталь. Режим работы колонны 24: температура куба 60, верха 41 С, флегмовое число 3. 4р

Общие потери винилацетата вследствие метанолиза составляют 1,127 от поступления в процесс разделения.

Материальный баланс процесса представлен в табл.18-23. 45

Предложенный способ поясняется примерами 5 — 8.

Пример 5. Исходную смесь 1 5р из примера 1 с содержанием винилацетата 15% совместно с нижним слоем 2 флорентины 3 — водой с содержанием метанола 1,05 и винилацетата 2,727, и нижним слоем 4 флорентины 5 — водой с содержанием винилацетата 37, подвергают экстрактивной ректификации в колонне 6.

i0

В верх колонны 6 подают кубовую жидкость 7 колонны 8 — воду с содержанием метанола О, 17, в весовом соотношении метанол в питании: экстрактивный агент, равном 1:3. Режим работы колонны 6, как в примере 1. о

Дистиллят 9 при 40 С направляют в флорентийский сосуд 3 на расслоение: нижний слой 2 направляют в процесс экстрактивной ректификации совместно с исходной смесью 1; верхний слой 13 — винилацетат, содержащий ацетальдегид, метилацетат 0,417 метанола, 1,27 воды, подвергают ректификации в колонне 14 с получением дистиллята 15 — смеси ацетальдегида, метилацетата, метанола с содержа-нием диметилацеталя 0,537, направляемого в процесс переработки метанолметилацетатных отходов произодства поливинилового спирта, и кубовой жидкости 16 — водного винилацетата. Режим работы колонны 14, как в примере 1. о

Водный винилацетат 16 при 40 С направляют в флорентийский сосуд 5 на расслоение: нижний слой 4 — воду с содержанием винилацетата 3%, направляют в процесс экстрактивной ректификации совместно с исходной смесью 1; верхний слой 17 — винилацетат с содержанием воды 1,27., подают в верх колонны 18 гетероазеотропной ректификации. Режим работы колонны

18, как в примере 1.

При этом сверху колонны 18 отгоняют гетероазеотроп 19 винилацетат— вода, направляемый в флорентийский сосуд 5 на расслоение, с получением кубовой жидкости 20 — винилацетата, перегоняемого в колонне 21, Количество метанола, поступающее в дистиллят 9, выводится из винилацетатного потока с легколетучей фракцией 15 в виде азеотропа с метилацетатом, количество метилацетата достаточно для вывода всего метанола, при этом винилацетат в легколетучую фракцию не поступает.

Материальный баланс прс,цесса представлен в табл.24-28.

Пример 6. Исходную смесь из примера 2 с содержанием винилацетат— вода содержит 0,437 метанола, как в примере 5. Дальнейшее выделение винилацетата, как в примере 5;

Материальный баланс процесса (I и

2 стадии) представлен в табл.29-30

1313849 12 (матбаланс последующих стадий см. в табл. 26-28) .

Пример 7. Исходную смесь 1 из примера 3 с содержанием винилацетата 40Х подвергают разделению, как в примере 5. Дистиллят 9 колонны экстрактивной ректификации 6 — гетероазеотроп винилацетат — вода содержит (как в примере 5) 0,43Х метанола.

Дальнейшее выделение винилацетата, как в примере 5.

Материальный баланс процесса (1и

2 стадии) представлен в табл.31-32 (матбаланс последующих стадий см. в табл.26-28)

Пример 8. Исходную смесь 1 иэ примера 4 с содержанием винилацетата 55Х подвергают разделению, как в примере 5. Дистиллят 9 колонны экстрактивной ректификации 6 — гетероазеотрон винилацетат — вода содержит (как в примере 5) 0,43Х метанола.

Дальнейшее выделение винилацетата, как в примере 5.

Материальный баланс процесса (1 и

2 стадии) представлены в табл.33-34 (матбаланс последующих стадий см. в табл.26-28) .

Проведение процесса разделения винилацетатметанольной смеси известным способом обеспечивает отсутствие винилацетата в легколетучей фракции

15 только при разделении винилацетатметанольных смесей с содержанием винилацетата менее 15Х. При содержании винилацетата в исходной смеси более 15Х винилацетат поступает в легколетучую фракцию 15: при 25Х вЂ” в количестве 0,47Х при 40X — в количестве 1,4Х при 55Х вЂ” в количестве

9,63Х от поступающего в процесс разделения, в связи с чем возникает необходимость ректификации легколетучей фракции с целью извлечения из нее винилацетата и возврата его в процесс, потери винилацетата при этом вследствие метанолиза составляют соответственно О, 04, О, 185, 1, 12Х.

Проведение процесса разделения винилацетатметанольной смеси предлагаемым способом обеспечивает отсутствие винилацетата в легколетучей фракции 15 при любом содержании винилацетата в отгоне со стадии полимеризации винилацетата с неполной конверсией— практически от О до азеотропного. В связи с отсутствием винилацетата в

10

50

55 метанола.

45 легколетучей фракции 15 нет необходимости в ее ректификации с целью выделения винилацетата и возврата в рецикл: технологическая схема упрощается, потери винилацетата вследствие его метанолиза исключаются.

В связи с отсутствием возврата метанола в верх колонны экстрактивной ректификации с нижними слоями флорентин исключается инерционность этой колонны в восстановлении технологического режима при его нарушениях.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ разделения смеси винилацетата и метанола, содержащей примеси ацетальдегида и метилацетата, образующейся при полимеризации винилацетата, путем экстрактивной ректификации с водой при весовом соотношении метанол в питании: вода, равном

1:3-3,2, с отбором водного метанола в качестве кубовой жидкости, ректифицируемой далее с получением метанола и воды, возвращаемой в начало процесса как циркулирующий экстрактивный агент, и отбором дистиллята гетероазеотропа винилацетата с водой, содержащего примеси ацетальдегида, метилацетата и метанола, направляемого для расслаивания на органическую верхнюю и водную нижнюю фазы, отделением после расслаивания водной фазы, направляемой в начало процесса, .от органической фазы, содержащей примеси, направляемой далее на ректификацию с отгоном легколетучих компонентов, и получением кубовой жидкости — водного винилацетата, направляемой на расслаивание с получением нижнего водного слоя, возвращаемого в начало процесса, и верхнего слоя — винилацетата, подвергаемого обезвоживанию гетероазеотропной ректификацией с последующим выделением целевого винилацетата, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью -сокращения потерь винилацетата, упрощения процесса, исключения инерционности в восстановлении технологического режима, возврат нижних водных слоев производят в начало процесса подачей в колонну экстрактивной ректификации совместно с исходной смесью винилацетата и

1313849

Таблица 1

Экстрактивная ректификация (колонна 6) Приход

Расход кг/т мас.7

Ф Наименование кг/т мас.7. п/п потоков

Ф Наименование п/п потоков

1. Исходная смесь 1: 1660 100,0 1. Дистиллят 9:

Ацетальдегид

Метилацетат

2 О, 12

5 0,3

Ацетальдегид

Метилацетат

249 15

Винилацетат

Винилацетат

1404 84,58

Метанол

Вода

Метанол

5,25

2. Кубовая жидкость

10: 5619,11

2. Кубовая жидкость

7 колонны 8:

4215,5 100,0

100,0

Метанол

4,2 0,1

1407,11 25

Метанол

4211,3 99,9

Вода

4212

Вода

3. Нижний слой 2 флорентины 3:

11,48 100,0

Ацетальдегид

0,1 0,87

Ов04 Ою35

Метилацетат

Винилацетат

Метанол

Вода

Нижний слой 4 флорентины 5:

Винилацетат

Вода

5. Подпитка рецикла водой 12

0,7 100,0

5890,88

5890,88

Итого:

Итого:

0,31 2,7

0,13 1,13

10,9 94,95

3,2 100

0,1 3

3,1 97

271, 77 100,0

2,1 0,77

5,04 1,85

249,41 91,77

1,22 0,45

1313849

Та блица 2

Расход

Приход кг/т мас.7 кг/т мас.7

Наименование потоков

У Наименование п/п потоков

У и/п

1. Кубовая жидкость

10 колонны 6:

Метанол

4212

Вода

Вода

2. Кубовая жидкость 7: 4215,5 100

Метанол

Вода

5619,11

Итого:

Итого

Т а б л и ц а 3

Расслоение дистиллята 9 колонны 6 (флорентина 3) Расход

Приход кг/т мас.X

У Наименование п/п потоков

1. Дистиллят 9:

260,29 100,0

2,1 0,77

Ацетальдегид

0,77

Ацетальдегид

5,04

1,85

Метилацетат

Винилацетат

1,92

Метилацетат

Винилацетат

249, 1

95,7

249,41 91, 77

0,42

1,09

1,22

0 45

Метанол

Метанол

3,1

1, 19

5,15

Вода

Вода

11,48 100,0

2. Нижний слой 2:

0,87

0,1

Ацетальдегид

Метилацетат

0,04 0,35

0,31

0,13

2,7

1,13

Винилацетат

Метанол

94,95

10,9

Вода

Итого:

271, 77

Итого:

271,77

Ректификация метанола (колонна 8) 5619, 11 100,0 1. Дистиллят 11:

1407, 11 25 Метанол кг/т мас.7 У Наименование п/п потоков

271,77 100,0 1. Верхний слой 13:

1403, 61 100,0

1402,91 99,95

0,7 0 05

4,2 0,1

4211,3 99,9

5619,11

1313849

18

Таблица 4

Выделение легколетучих иэ винилацетатной фракции (колонна 14) Приход

Расход кг/т

Ф Наименование кг/т п/п потоков мас.%

Ф Наименование п/и потоков мас.%

8,09 100, 0

1,98 24,46

Ацетальдегид

Метилацетат

5 61,8

Диметилаце— таль

Метанол

Метанол

Вода

0,01

0,11

Вода

Кубовая жидкость 16:

Винилацетат

Вода

260,29

260,29

Итого:

Итого

Таблица 5

Гетероазеотропная ректификация водного винилацетата (флорентина 5, колонна 18) Приход

Расход кг/т мас.X Ф Наименование п/п потоков кг/т мас.%

У Наименование п/п потоков

3,2 100,0

Винилацетат

3,1 97

Винилацетат

Вода

Вода

2. Дистиллят 19:

Винилацетат 52,2 93,55

Винилацетат 52, 2 93,55

1. Винилацетатная фракция 13: 260, 29 100, 0 1. Дистиллят 15:

Ацетальдегид . 2 0,77

Метилацетат 5 1,92

Винилацетат 249, 1 95,7

1,09 0,42

3, 1 1, 19

1. Кубовая жидкость 16 колонны 14: 252,2 100,0 1. Нижний слой 4 флорентины 5:

249, 1 98,77

3,1 1,23

2. Дистиллят 19 колонны 18: 55,8 100,0

0,04 0,53

1,06 13,1

252,2 100 0

249,1 98,77

3, 1 1,23

0,1 3

55,8 100,0

1313849

Продолжение табл.5

Расход

Приход кг/т мас.й кг/т мас.X № и/п

Наименование потоков

Наименование потоков

У п/и

3,6 6,45

6,45

3,6

Вода

Вода

3. Кубовая жидкость

20 — винилацетат 24,9

308

308

Итого:

Итого:

Таблица 6

Экстрактивная ректификация (колонна 6) Расход

Приход кг/т мас.X кг/т мас.7

¹ Наименование п/п потоков № Наименование и/п потоков

1. Исходная смесь 1: 1000 100,0 1. Дистиллят 9:

273, 57 100,0

0,77

2,1

Ацетальдегид

Ацетальдегид

1,84

5,04

Метилацетат

249 24,9

91,58

250,53

Винилацетат

0,69

744 74,4

Метанол

Метанол

Вода

5,12

1,433 100,0 2 . Кубовая жидкость 10: 2977,663 100,0

Метанол

Винилацетат

Вода

Метанол

Вода

Кубовая жидкость

7 колонны 8:

2234,549 100,0

2,2 0,1

Метанол

2232,349 99,9

Вода

Нижний слой 2 флорентины 3:

11,7 100,0

0,1 0,85

0,04 0,34

2. Кубовая жидкость 26 колонны 24:

Ацетаиьдегид

Метилацетат

2 0,2

5 0 5

1,07 74,67

0,344 24

0,019 1,33

Метилацетат

Винилацетат

744,944 25

2232,719 75

1313849

Приход

Расход кг/т кг/т мас.X мас. Х

Наименование потоков

Ф иlп

0,36 3,08

0,3 2,56

10,9 93,17

Винилацетат

Метанол

Вода

3,2 100,0

0,1 3

3,1 97

Винилацетат

Вода

0,351 100,0

3251,233

3251, 233

Итого:

Итого:

Таблица 7

Ректификация метанола (колонна 8) Расход

Приход кг/т мас.7 кг/т мас.7

Кубовая жидкость

10 колонны 6: 2877,663 100,0

1. Дистиллят 11

744,944 25

Метанол

Метанол

2232, 719 75

Вода

Вода

Кубовая жидкость 7:

2234, 549 100, 0

2,2

0,1

Метанол

99,9

Вода

2977,663

Итого:

Итого:

У Наименование и/п потоков

5. Нижний слой 4 флорентины 5:

6. Подпитка рецикла водой 12

В Наименование п/п потоков

У . Наименование и/и потоков

22

Продолжение табл.6

743, !14 100,0

0,37 0,05

742,744 99,95

2232,349

2977,663

1313849

Табли ца 8

Расслоение дистиллята 9 колонны 6 (флорентина 3) Расход

Приход кг/т мас.7. кг/т мас.Ж

У Наименование п/и потоков

Ф Наименование и/п потоков

273,57 100,0 1. Верхний слой 13: 261,87 100,0

1 . Дис тиллят 9:

0,76

0,77.

Ацетальдегид

2,1

Ацетальдегид

5,04

1,91

1,84

Метилацетат

Метилацетат

Винилацетат 250,53

250, 17 95,54

91,58

Винилацетат

1,6

0,61

0,69

Метанол

1,9

Метанол

1,18

3,1

5,12

Вада

Вода

100,0

2. Нижний слой 2:

11,7

0,85

0,1

Ацетальдегид

Метилацетат

0,34

0,04

0,36

3,08

Винилацетат

2,56

0,3

Метанол

Вода

10,9 93,17

Итого:

273,57

Итого:

273,57

Та бли ца 9

Выделение легколетучих из винилацетатной фракции (колонна 14) Расход

Приход кг/т мас.X У Наименование п/п потоков кг/т мас.7

У Наименование п/п потоков

1 ° . Дистиллят 15:

Ацетальдегид

Метилацетат

0,06

0,663

1,6 0,61

1, 08 11,08

Метанол

1. Винилацетатная фракция 13: 261,87 100,0

Ацетальдегид 2 0,76

Метилацетат 5 1,91

Винилацетат 250, 17 95,54

Диметилацеталь

Винилацетат

9, 77 100,0

2,01 20,606

5,08 51, 945

1313849

Продолжение табл.9

Приход

Расход

У Наименование и/и потоков

Ф и/и кг/т мас. Х кг/т мас. Х

Наименование потоков

3,1 1,18 Метанол 1,53 15,573

Вода

0,01 0,132

Вода

2. Кубовая жидкость

16:

252, 1

100i0

Винилацетат

249

98, 77

Вода

3,1

1,23

261,87

261,87

Итого:

Итого:

Таблица 10

Приход

Расход

N- Наименование п/и потоков

Наименование и/и, потоков кг/т мас.7.

3,2 100,0

0,1 3

3,1 97

Винилацетат 249

98,77

Винилацетат

Вода

1,23

Вода

2. Дистиллят 19 колонны 18:

55,7

52 l

Винилацетат

3,6 6,45

3,6

6,45

Вода

Вода

3. Кубовая жидкость

20 — винилацетат 248,9.

307,8

307,8

Итого:

Итого:

Гетероазеотропная ректификация водного винилацетата (флорентина 5, колонна 18) 1. Кубовая жидкость

16 колонны 14: 252,1 100,0 1. Нижний слой 4 флорентины 5:

55 7 100 0 2. Дистиллят 19:

Винилацетат 52, 1 93, 55

100,0

93,55

1313849

28

Таблица 11

Расход

Приход кг/т кг/т мас.7. мас. Ж № Наименование п/п потоков

¹ Наименование п/п потоков

1. Легколетучая фракция 15:

Ацетальдегид

Ацетальдегид

Метилацетат

Метилацетат

1,28

Диметилацеталь 0,107

13,8

1, 15

Метанол

Винилацетат

Кубовая жидкость

2C:

Метанол

1,433 100,0

0,01 0,132

Вода

Винилацетат

Метанол

Вода

9,77

9,77

Итбго:

Итого:

Таблица 12

Расход

Приход кг/т мас.Ж № Наименование и/и потоков

277,28 100,0

Исходная смесь 1: 622,5

0,76

2,1

0,32

Ацетальдегид

Ацетальдегид

5,04

1,81

0,8

Метилацетат

Метилацетат

91, 15

252,74

249

Винила це тат

Винилацетат

1,23

3,4

366,5 58;88

Метанол

Вода

Метанол

5,05

Ректификация легколетучей фракции (колонна 24) 9, 77 100, О 1 . Дистиллят 25:

2, 01 20,606

5, 08 51, 945

Диметилацеталь 0,06 0,663

1,08 11,08

1,53 15,573 2.

Экстрактивная ректификация (колонна 6) I кг/т мас.Х № Наименование и/п потоков

100,0 1. Дистиллят 9:

8,337 100,0

1,992 23,89

5,08S 61,03

1,07 74,67

0,344 24

0,019 1,33

1313849

Расход

Приход

:I кг/т мас.й кг/т мас.Х

Наименование потоков

2. Кубовая жидкость

10: 1465,59

100, 0

Винилацетат

Метанол

366,05

24,98

Метанол

Вода

Вода

Кубовая жидкость

7 колонны 8: 1100,36 100,0

0,1

Метанол

1099,36 99,9

Вода

11,54 100,0

Ацетальдегид

0,1

0,87 .

0,04

0,35

Метилацетат

0,5 4,33

Винилацетат

Метанол

0,8

6,93

87,52

Вода

10,1

Нижний слой 4 флорентины 5:

Винилацетат

Вода

0,14

1742,87

Итого:

Итого:

1742,87

Кубовая жидкость

26 колонны 24:

4. Нижний слой 2 флорентины 3:

Подпитка рецикла водой 12

4 33 100,0

3,14 72ь51

1,15 26,57

0,04 0,92

4 100,0

0,1 3

3,9 97

Ю Наименование

n/и потоков

Продолжение табл.12

1099,54 75,02

1313849

Та блица 13

Ректификация метанола (колонна 8) Расход

Приход кг/т кг/т мас.7 мас.7

У Наименование и/п потоков

Ф Наименование п/и потоков

Кубовая жидкость

10 колонны 6: 1465,59

365,23 100,0

100,0 1. Дистиллят 11:

365,05 99,95

-,Метанол

Метанол

О, 18 0,05

Вода