Способ выделения высших спиртов из сивушного масла

Способ выделения высших спиртов из сивушного масла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-i aaлиоте;.а 1 )Б4,.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

257487

Сава Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹ т, Комитет по делам изобретений и открыт::й при Совете тт1инистрае

СССР

Заявлено 12.XII.1967 (№ 1202452/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Пр иоритет—

Опубликовано 20.Х1.1969 Бюллетень № 36

Дата опубликования описания

Кл. 12о, 5/02.ЧПК С 07с

УД К 547.261-268.07 (088.8) Авторы изобретения

В. Г. Артюхов, А. С. Егоров, А. А. Осипенко и Д. С. Березникова

Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт спиртовой и ликеро-водочной промышленности

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫСШИХ СПИРТОВ ИЗ СИВУШНОГО МАСЛА

Одним из основанных источников получения высших спиртов (н. пропилового, изобутилового и изоамилового) является побочный продукт спиртового брожения и отход ректификации этилового спирта — сивушное масло.

В спиртах из сивушного масла отсутствуют концерогенные и особо вредные примеси. Поэтому преимущественно эти спирты используют для производства синтетических душистых веществ и лекарственных препаратов.

В промышленности для выделения спиртов сивушное масло подвергают разгонке путем периодической ректификации. Выход чистых спиртов при этом составляет всего 80—

85%, так как из-за несовершенства технологии получается неразделяемая смесь этанола и нормального пропанола с небольшим количеством изобутанола. Пропиловый спирт в чистом виде по этой технологии выделить невозможно, и он полностью переходит в отход, так заказываемую «горючую фракцию»..

Процесс перегонки сивушного масла путем периодической ректификации очень трудоемок, связан с многократными разгонками промежуточных погонов и, как следствие этого, — с большими потерями алкоголя. Продукты получаются невысокого качества из-за нечеткого фракционирования и загрязнения кислотами, эфирами, альдегидами и другими примесями, содержащимися в сивушном масле.

Затрудняет фракционирование входящая в состав сивушного масла вода (8 — 10сттс), образующая двойные нераздельно кипящие смеси со спиртами с минимумом температуры кипения. Если бы сивушное масло представляло безводную смесь спиртов, разделение их можно бьгло бы осуществлять последовательным фракционированием на непрерывнодействующих ректификационных колоннах. Поэтому для реализации более прогрессивной технологии необходимо решить вопрос о предварительном обезвоживании сивушного масла.

В промышленности для обезвоживания спиртов применяют азеотропную илп экстрактивную ректификацию с использованием в качестве разделяющего агента бензола нли бензола в смеси с некоторыми фракциями бензина, высокомолекулярных спиртов, фуранов, алкилфуранов и других органических соединений, которые образуют гетерогенные смеси с водой.

Использование перечисленных соединений усложняет и удорожает процесс обезвожпва|ния, так как требует регенерации разделяющего агента, Особые затруднения возникают при срганизации переработки сивушного масла в спиртовой промышленности, так как большинство этих веществ нехарактерно спиртовому производству и будет загрязнять спиртовые погоны, в том числе этиловую фракцию.

С целью осуществления процесса по непре257487 рывиной схеме предлагается сивушное масло предварительно обезвоживать азеотропно-экстрактивной ректификацией с использованием в качестве разделяющего агента изоамилового спирта.

Предлагаемый способ позволяет выделить из сивушного масла вьгсококачественные изоамиловый, изобутиловый и нормальный пропиловый спирты.

Способ осуществляют следующим образом.

Сивушное масло, подлежащее разгонке, вначале очищают для обеспечения высокого качества полученных продуктов, затем обезвоживают (остаток воды в безводном продукте не более 0,09%), что позволяет вести фракционное разделение по непрерывной схеме с выделением чистых спиртов.

Для очистки сивушного масла от ряда примесей (кислот, эфиров, альдегидов, азотистых и сернистых соединений, пиридина и других примесей) его обрабатывают щелочью в реакторах-подогревателях и затем подвергают перегонке с водя|ным паром. Продукты связывания и разрушения выводят с кубовым погоном — лютером в процессе последующей перегонки. После щелочной обработки и перегонки в дистилляте получается прозрачное, не загрязненное взвесями сивушное масло, в котором, по данным производственных опытов, кислот нет, эфиров 50 — 100 мг/л, альдегидов нет, непредельных в пересчете на бром не оолее 0,01 г на 100 г продукта.

Для обезвоживания сивушное масло подвергают азеoTpofIIно-экстрактивной ректификации на неп рерывнодействующей колонне.

В качестве разделяющего агента используют изоамиловый спирт; который образует с водой гетеро генные дистилляты с содержанием воды до 49% Вместе с тем изоамиловый спирт является естественным компонентом сивушного масла.

Для выделения чистых спиртов используют непрерыв нодействующие ректификационные колонны, на которых достигается четкое фракционное разделение практически безводной смеси спиртов.

На первом этапе выделяют изоамиловый спирт, содержание которого в сивушном масле более 55%. Это позволяет резко уменьшить дальнейший объем перерабатываемого погона и тем самым уменьшить габариты аппаратуры и сократить затраты,на фракциониро вание.

На втором этапе вместе с этиловым спиртом выделяются и многие летучие головные примеси, в том числе остатки эфиров, аминов, а также остатки воды, небольшое количество которой не отделилось при обезвоживании (нарушение режима). Выделение этанола на втором этапе позволяет предупредить дальнейшее нарушение технологии фракционирования и стабилизировать работу колонны разделения н. пропилового и изобутилового спиртов.

На третьем этапе разделяют н. пропиловый и изобутиловый спирты. Предусмотрено, что н. пропанол для исключения загрязнений этаиолом и легколетучими примесями подвергается патеризации — отбирается в жидком виде с верхних тарелок, а часть погона конденсатора этой колонны возвращается в колонну выделения этилового спирта.

Описание технологической схемы производства изоамилового, изобутилового и н. пропилового спиртов из сивушного масла.

Выделение спирто в из сивушного масла осуществляют на пятиколонном ректификационном аппарате. Сивушное масло для переработки поступает в напорную емкость, откуда его направляют для подогрева в холодильник изоамилового спирта. При этом используют тепло отбираемого продукта для подогрева сырья. Подогретое сивушное масло затем направляют в смеситель, в который одновреме нно из напорного чана поступает приготовленный на воде (лютере) раствор щелочи. Из 0 смесителя сивушное масло со щелочью выводят в реактор-подогреватель. В реакторе сивушное масло подогревают до температуры

85 — 90 С, выдерживают в течение 40 — 45 лшн (достаточно для связывания кислот, разрушения эфиров и других примесей). Из реактора сивушное масло поступает на верхнюю тарелку выварной колонны. Колонна должна иметь

15 — 20 тарелок.

В процессе перегонки с водяным паром в этой колонне сивушное масло освобождается от связанных и разрушенных щелочью примесей. Спиртовые компоненты сивушного масла отгоняют с водяными парами Спирто-водяной дистиллят из дефлегматора поступает в разделительный сосуд, где он расслаивается. Верхний слой — очищенное сивушное масло — направляют в колонну обезвоживания, а нижний, водный, возвращают на верхнюю тарелку ко40 лонны или в напорный сборник щелочи, В колонне для обезвоживания сивушного масла должно быть 30 — 35 тарелок, в том числе 10 тарелок в зоне экстракции. Очищенное сивушное масло поступает на десятую тарелку

4 (считая сверху). На верхнюю тарелку вводят

45 разделяющий агент — изоамиловый спирт в количестве 30 — 35 /О к поступающему в эту но IQHIHу сивушному маслу.

Изоамиловый спирт с водой образует гетерогенный дистиллят, который разделяется в разделительном сосуде. Пары и газы из дефлегматора колонны обезвоживания и дефлегматора:выварной колонны направляют в конденсатор-ловушку, из которой водо-алкогольный погон поступает в газделительный сосуд, а |неконденсирующиеся газы — в атмосферу.

Безводное сивушное масло из колонны выводят в фракционирующую часть установки— на питательную тарелку колонны выделения

Gp изоамилового спирта.

Колон на обезвоживания, а также все колонны фракционирования обогреваются паром через кипятильники, которы па конструкции могут быть выносными или встроенными.

Колонна для выделения изоамилового cnupQ5 та должна иметь 40 — 45 тарелок, в том числе

257487

Показатели по колоннам:

1 о о о о 1 ооа ïî о . о, о д:

И î о оо о со \ а о ч о

C о л о

»!

<б о

1 и

И

6S о n

X ж л о о о о д 2о

Я з

И

X о

tL

«3 (col

> v а о»

«3

О о о о о х

Показатели х д о с

=X

2 0

35

20

Число тарелок

В том числе выварных

20

25

:1,2—

3,3

3,5—

3,7

3,7—

4,0

5,2 — 3,2—

5,5 3,5

Флегмовое число

Расход на 100 кг сивушного масла;

27 20

277 215

llG!

61 пара

1160

518 воды

Температурные показатели работы кон

115—

118

129—

132

100 — 108—

103 109

103 в кубовой части в средней зоне выварной части

95 — 97 103105

108.—

110

120—

123 над питательной тарелкой

92 — 95 100—

103

95,5 — i

118—

120 в средней зоне укрепляющей части

82 — 83 99— !

00 над верхней тарелкой

103-- 78,5—

105 0

93 — 97

97 — 98

93 — 97

79, овый, и. п

r. Из дефл

В дистиллят переходи ловый и изобутиловый с ропиегмат этил пирть

Составитель Л. Крючкова

Техред Л. Я. Левина

Корректор Л. Л. Евдонов

Редактор С. Лазарева

Заказ 233/1940 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Тип. Харьк. фил пред. «Патент»

20 — 26 в исчерпывающей части. Изоамиловый спирт выводят с нижних (второй — четвертой) тарело.к.

Таблица тора этот погон поступает в колонну выделения этилового спирта. Эта колонна имеет 40—

45 тарелок, в том числе 20 — 25 в исчерпывающей части. Этиловый спирт отбирается из

5 дефлегматора этой .колонны в виде дистпллята, а н. пропиловый и изобутиловый спирты переходят в кубовый погон и отбираются с второй тарелок колонны.

Кубовый погон колонны направляется в

10 колонну, где его разделяют с отбором из кубовой части изобутилового спирта, а с верхних тарелок — н. пропилового спирта. Колонна имеет дефлегматор и конденсатор. Из последнего отбирают часть погона, в котором может быть этанол и некоторые легколетучие примеси. Этот погон направляют в этанольную колонну, чем достигается дополнительная очистка н. пропилового спирта от этанола и примесей.

Характеристика технологического режима работы установки приведена в таблице.

Расход щелочного раствора на 100 кг сивушного масла в пересчете на ХаОН 0,4—

0,8 кг и регулируется iso данным определения рН в водном погоне из разделительного сосуда или в лютере.

Отбор погона из конденсата колонны разделения н. пропилового и изобутилового спиртов регулируется по данным анализа пропилового спирта.

Спирты, полученные из сивушного масла по предлагаемой технологии, соответствуют всем требованиям технических условий СТУ

30-9113-63, ТУ 30-53 и ВТУ № 29 Главпарфюмера и по ряду показателей превосходят продукты с показателями этих ТУ. Например, содержание кислот, эфиров, альдегидов и непредельных соединений в спиртах находится на уровне продуктов марки «чда».

Предмет изобретения

Способ выделения высших спиртов из сивушного масла ректификацией, отличающийся тем, что, с целью осуществления процесса по

45 непрерывной схеме, сивушное масло предварительно обезвожпвают азеотропно-экстрактивной ректификацией с использованием в качестве разделяющего агента изоамилового спипта.