Способ получения циклогексанона и циклогексанола

Способ получения циклогексанона и циклогексанола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,t

4р

ОПИС-А,; 178419 9

НИЕ

Союз Ооветских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.75 (21) 2159977/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Кч з

С 07С 49/403

С 07С 35/08

Государстеоииык комитет.2 *:.

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23 (53) УДК 547.594.3;

547.593.211 (088,8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 23.06,82 (72) Авторы изобретения А. А. Винтер, П. А. Лупанов, И. Я. Городецкий, А. М. Комяков и

С. М. Мерман (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОНА И

ЦИКЛОГEKCAHOJIA

Изобретение относится к способу получения циклических кислородсодержащих соединений, а именно циклогексанона и циклогексанола, которые могут быть использованы в производстве капролактама и нейлона.

Известен способ извлечения циклогексанона и циклогексанола из адипатного стока (адипатный сток образуется при обработке сконцентрированных продуктов окисления циклогексана водным раствором щелочи) путем экстракции циклогексаном при температуре 65 — 70 С и соотношении циклогексан: раствор адипатов равном 2: 1 (11.

Выбор циклогексана в качестве экстрагента определяется тем, что циклогексанон и циклогексанол в циклогексане растворяются очень хорошо, а вода и адипаты натрия в циклогексане практически не растворяются. К тому же, находящиеся в воде адипаты в силу своей нерастворимости в органике оказывают высаливающее действие на циклогексанон и циклогексанол, что способствует их переходу в циклогексан.

Однако известный способ не позволяет селективно извлекать циклогексанон и циклогексанол из водного слоя, образующегося при отстаивании реакционной массы окисления циклогексана.

Ближайшим техническим решением является способ получения циклогексанона и циклогексанола окислением циклогексана при 140 — 200 С и давлении 6 — 25 атм (2).

В известном способе реакционную жидкость после реакторов окисления, состоящую из циклогексана, гидроперекиси циклогексила, циклогексанона и циклогексано10 ла, моно- и дикарбоновых кислот, их эфиров и воды, подвергают расслаиванию на водный и органический слои. После этого органический слой промывают водой и после нового отстаивания получают дополнительное количество водного слоя и органический слой. Применяется и непосредственная промывка оксидата водой сразу после реактора окисления с однократным расслаиванием. Во всех случаях водный слой представляет собой раствор кислот, образовавшихся в результате реакции окисления циклогексана. Затем органический слой поступает в ректификационную колонну, где от него отгоняют непрореагировавший циклогексан, возвращающийся на окисление в реактор, а сконцентрированные продукты окисления поступают на дальнейшую переработку известными приемами, С целью восполнения количества циклогексана, перешедцтего в результате

784199

Остаточное содержание, масс, о, Весовое соотношение циклогексан: водный сток

Суммарная степень извлечения, о, Подача циклогексана, мз q

gоЯ оп ытов

Температура,,С цик логе ксанол циклогексанон

4

3

G

7,5

2:1

0,54;1

0,54:1

0,54:1

0,54:1

0,54:1

0,4:1

0,67:1

0,8:1

1:1

1,34:1

2:1

40,5

60,5

78,1

79,5.

78,0

G1,2

70,2

79,0

79,5

79,9

78,0

78,2

0,320

0,206

0,128

0,119

0,121

0;218

0,168

0,115

0,124

0,112

0,120

0,122

1

3

5

7

9

11

0,60

0,40

0,21

0,20

0,22

0,38

0,29

0,21

0,19

0,20

0,22

0,21 окисления в продукты реакции, реактор подпитывают свежим циклогексаном.

В результате указанной обработки в водный сток по равновесию переходит часть содержащихся в органическом слое целевых продуктов производства — циклогексанона и циклогексанола. В дальнейшем водный сток может быть использован для выделения моно- и дикарбоновых кислот, но чаще всего подвергается термическому уничтожению. В том и другом случае попадание в водный сток циклогексанона и циклогексанола приводит к их безвозвратным потерям, что значительно ухудшает технико-экономические показатели производства. Кроме того, в случае использования водного стока для получения товарной смеси кислот, присутствие циклогексанона и циклогексанола ухудшает качество кислот.

Цель изобретения — увеличение выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что при получении циклогексанона и циклогексанола окислением циклогексана кислородом воздуха, при 140 †2 С и давлении

6 — 25 ата с последующим разделением водного и органического слоя и выделением из органического слоя целевых продуктов ректификацией, предлагается водный слой обрабатывать циклогексаном при 45 — 55 С и весовом соотношении циклогексан: водный слой от 0,5: 1 до 1: 1 и получаемый экстракт вводить в органический слой.

По предлагаемому способу после проведения процесса по описанной выше схеме, водный сток подают в верхнюю часть колонного экстрактора, где диспергируют в поступающем в нижнюю часть экстрактора экстрагенте. В качестве экстрагента используют оборотный циклогексан или свежий циклогексан. Из верхней частий экстрактора выходит экстракт, представляющий собой раствор циклогексанона и циклогексанола в циклогексане, и его вместе с основ5 ным потоком органического слоя направляют на ректификационное разделение. Из нижней части экстрактора выходит рафипат, представляющий собой очищенный от циклогексанона и циклогексанола водный

10 сток.

Пример. В колонный вибр ационный экстрактор подают 5,42 м /ч водного стока с содержанием циклогексанола 0,796 мас. 0 и циклогексанола 0,748 мас.% и 4 м /ч

15 циклогексана. Рабочую среду обрабатывают вибрационными колебаниями с амплитудой 12 мм и частотой 150 мин — с помощью тарелок с отверстиями, имеющими отбортовку в виде направляющих ло20 паток, и закрепленных на подвижной штанге, совершающей возвратно-поступательные движения. При этом достигается в рафинате (очищенном водном стоке) остаточное содержание циклогексанона

25 0,119 мас.% и циклогексанола 0,2 мас.%.

В результате получают дополнительно

64,5 кг/ч циклогексанона и циклогексанола или выход полезных продуктов по всему процессу возрастает на 2,2%.

30 Результаты проведенных опытов представлены в таблице. Опыт ¹ 1 проведен по известному способу (1). Из таблицы видно, что наилучшие результаты достигаются в температурном диапазоне 45 — 55 С. Уве35 личение количества подаваемого циклогексана свыше 7,5 м /ч (весовое соотношение циклогексан: водный сток 1: 1) уже не сказывается на глубине извлечения. Оптимальными можно считать условия опыта

40 № 4 — температура 50 С, соотношение циклогексан: водный сток 0,54: 1.

784199

Формула изобретения

Составитель И. Антипова

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Коляда

Корректор Л. Орлова

Заказ 764/20 Изд. _#_o 15.7 Тираж 489 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ получения циклогексанона и циклогексанола окислением циклогексана кислородом воздуха при 140 — 200 С и давлении 6 — 25 ата, разделением образующихся при отстаивании и водного и органического слоев и выделением ректификацией из органического слоя целевых продуктов о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода целевых продуктов, водный слой обрабатывают циклогексаном при 45 — 55 C и весовом соотношении циклогексан: водный слой от 0,5: 1 до 1: 1 и получаемый экстракт вводят в органический слой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. 5кстракция циклогексанона и циклогексанола из адипатов циклогексаном, Продукты и технология органического син10 теза, вып. 6, 1970, с. 11.

2. Патент США 3316302, кл. 260 — 586, 1967 (прототип).