Способ получения синтетических жирных кислот

Способ получения синтетических жирных кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1 789498 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????????” (22) ???????????????? 140378 (21) 2621551>

Опубликовано 23,12,80.. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 2 $1280 (51)М. Кл.З

С 07 С 51/225

С 07 С 53/126

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 665. 122. 9 (088.8) П. Н. Милосердов, Н. В. Сироткина, В. А СмирйЬв, В. Л. Кубасов, Э. Ф. Рябов и А. Ф. МазайЖ ;> (72) Авторы изобретения

Волгодонской филиал- Всесоюзного научно-.исследовательского . и проектного инСтитута поверхностно-активных веществ, Новочеркасский политехнический институч; цм. Серго

Орджоникидзе и Государственный научно-Hccsi a rt hscKHA и проектный институт хлорной промышленности =.- / (71) Заявителя (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно, к технологии получения синтетических жирных кислот иэ парафина.

Известен способ получения синтетических жирных кислот путем окисления 5 парафина, промывки продуктов окисления водой, щелочного омыления, термообработки и разложения мыл серной кислотой (1) .

Наиболее близким к предлагаемому 10 п. технической сущности и достигаемому результату является способ получения сичтетических жирных кислот путем окисления парафина, омыления продуктов окисления парафина щелочью, 15 термообработкн, получения безводных мыл, разложения их кислотой и ректификации смеси кислот на фракции.

По известному способу продукты окисления парафина, после отделения 20 шлама и промывки от. водорастворимых н ° кислот С„ — Cg и дикарбоновых кислот, омыляют содой, доомыляют щелочью и подвергают термообработке. Мыльный плав (натриевые мыла синтетических 25 жирных кислот) из печи при температуре 360 С подают на растворение в реактор-расклеиватель, в который одновременно поступает вода из расчета к плаву от 1:3 до 1:4. Температуру в

2 процессе растворения Поддерживают в пределах 60-80о С.

Из реактора-расклеивателя водный раствор мыл подают последовательно в реакторы-разлагатели, в которых натриевые мыла синтетических жирных кислот (СЖК) при температуре 70-95 С

0 разлагают концентрированной серной кислотой, обычно 92-98%-ной. Затем смесь СЖК и водный раствор сульфата натрия поступает в флорентину для разделения на жировую часть и сульфатную воду. Сырую смесь СЖК после промывки водой подвергают ректификации на фракции С вЂ” С, Су — Со и т.

Из кислых вод от окисления парафина получают 70t-ный концентрат н.кислот

С,— Cg.

Сульфатная вода от разложения мыл (с содержанием в Ъ органических примесей, а именно, водорастворимые н.кислоты С -С1 и дикарбоновые кислоты С4 — С у — i, 0-2, 0, и а 0,4 — 12-1 4 хлориды — 0,2-0,3, железо, марганец, и кальций — 0,03-0,06, остальное вода) поступает на установку утилизации сульфата натрия. Вначале от сульфатной воды отстаиванием отделяют часть органики, обрабатывают щелочью для нейтрализации избыточной сернойкислоты, з а тем выпа рив аю т, до 20-:

26%-ной концентрации сульФата натрия, С Этой концентрацией сульфатную воду пЬдйют в печь кипящего аллоя (КС), где при температуре 750-850 С отгоняют воду и выжигают остальную часть органики. Полученный Гранулированный суль-, 4 фат натрия после прокалки при теьп ературе 350-650 С является конечным продуктом 2 .

Недостатком известного способа является высокий расход реагеитa (серной кислоты, соды и щелочи), которые безвозвратно теряются, так как выводятся иэ процесса в виде сульфатных сточных вод, а также значительные потери целевого продукта со сточными водами, переработка которых сложна и обходится очень дорого.

Цель изобретения - сокращение расхода реагентов, исключение сульфатных сточных вод и увеличение выхода целе- 20 вого продукта за счет фракций кислот

С -С,, Са;-С6, С -C9 . указанная цель достигается способом синтетйческих жирных кислот путем окисления парафина, Омыления щелочью продуктОв Окисления парафина термОобработки, получения безводных мыл, разложения их кислотой и ректификации, отличительной особенностью которого является то, что безводные мыла раз""aãaþT водным раствором кислот С<-С, образовавшиеся мыла этих кислот Отделяю и электрохимическим путем разла гают на кислоты С,, -С» и щелочи, возвращаемые на амыление продуктов окис- . леHия парафина, Предпочтительно электрохимическое разложение мыл ведут до соотношения в молярных долях кислот CI-C к их мылам от 1:1 до 1:10, смесь разделяют на кислоты и мыла и возвращают в 4О процесс. В указанном интервале соотношения кислот С -С к их мылам процесс электролиза осуществляют с,.наибольшим выходом по току.

Предложенный способ осуществляют 4а; беэ ввода и, соответственно, без вывода реагентов для выделения СЖК и продуктов окисления парафина, без использования воды для растворения ьыл и промывки СЖК. 5О

На чертеже представлена технологическая схема процесса.

Парафин окисляют кислородом воздуха в присутствии марганцевого катализатора, окисленный парафин омыляют раствором смеси КОН и НаОН и подвергают термообработке при давлении 20 ата и температуре 360ОС.,После термообработки безводные калиевые и натриевые мыла охлаждают до 1000С и разлагают водным раствором смеси низкомолекуляр-60 ных кислот С вЂ” С в смесителе 1, полу( ченную смесь, состоящую иэ СЖК, кислот С вЂ” Су и их мыл расслаивают в фло1 .3 рентине 2, отделенные СЖК с остатком их мыл промывают в скруббере. 3, Мыла

CKK с примесью кислот С -С1 через смеситель 4 и флорентину 5 подают в электролизер 6,8 результате электролиза получают калиевую и натриевую щелочи, возвращаемые на омыление,и раствор кислот С -С и их мыл,которые через смеситель 7 подают в отгонную колонну

8,а затем в скруббер З.СЖК из скруббера 3 направляют на ректификацию.

Практическое осуществление предложенного способа иллюстрируют следующие примеры °

Пример 1. Свежий и возвратный парафин в количестве 3695 r при соот; ношении «1: 2, при температуре 105-12ЬС окисляют кислородом воздуха в присутствии марганцевОгО катализатОра, Окисление ведут до кислотного числа

70 мг KOH/ã„ ïîëó÷àÿ в виде побочного продукта раствор кислот С -С4 {69 г в расчете на 100%). Окисленный ца1 афин (оксидат.)- oмыляют при температуре

90-98@С раствором смеси КОН и НаОН (мольное отношение l."1, 409 г в пересчете на 100Ъ). ОмЯленный оксидат подвергают термообработке при давлении

20 ата и температуре 360 С, получая

2378 г врзвратных углеводородов и

1282 r калиевых и натриевых мыл. Мыльный плав 1?82 г (безводные мыла) охлаждают от температуры 360 С до темо пературы ниже 120 С и разлагают в смесителе 1 (см. схему) при температуре

105-1200С, давлении до 2 ата 2135 г водного раствора смеси кислот С вЂ” С и примесью их мыл, взятых от промывки

СЖК из скруббера 3 Получают 32, 6 г углекислого газа и 3384,4 г смеси, состоящей из СЖК, мыл кислот С -С и их кислот, которую расслаивают в флоге.:.Тине 2 и получают 1086 г СЖК с примесью мыл кислот С<-†- С и 2298,4 г раствора смеси калиевых и натриевых мыл кислОт C4 — CS и их кислот ° СЖК В кОличестна 1086 г с остатком в них мыл промч=зют в скруббере 3 при температуре 05- 120"C и давле ин до 2 ата

2118 г ра=твора кислот С вЂ” C3 иэ отгонной колоннь:, 8 (кислотное число

230 мг КОН/и, содержание кислот С -С323,4%, т. е. мсльный избыток кислот

C -С к милам с учетом нейтрализации

1 соды составляет 0,1) и в скруббере 3 поступают 10,69 г СЖК, которые направляют на ректификацию. Состав фракции

СЖК после ректификации приведен в таблице. В скруббере 3 получают также

2135 г кислот С -С с примесью их калиевых и натриезых мыл. Раствор калиевых и натриевых мыл кислот С -С в количестве 2298,4 г смешивают в смесителе 4 с кубовыми кислотами с остатKGM в них калиевых и натриевых мыл кислот С -С после отгонки в колонне

8 свободных кислот С вЂ” С (всего в

3 смеси 4788,4 r) . Нз полученной смеси

4788,4 г после отстаивания в флорентине 5 получают 1100 г кубовых кислот, которые подают на смешение в смеси-

789498 тель 7 с анолитом из электролизера б (смесью кислот C — С1 и их мыл) и смесь возвращают в цикл,- в колонну 8. Раствор мыл с примесью кислот С вЂ” С в количестве 3688,4 r подвергают разложению электрохимическим способом в электролизере 6. Из 3688.,4 r раствора мыл и кислот с добавлением воды получают и возвращают в цикл на омыление оксидата 2250 г калиевой и натриевой щелочей с концентрацией 18Ъ и 4508 r раствора кислот С1 -С и их калиевых и натриевых мыт (содержание кислот

Q — C — 451 г и их мыл - 676 г, т. е. мольное соотношение кислот к их мылам составляет 1:1), которые смешивают с

1100 r кубовых кислот, затем от смеси >$ отгоняют 2118 r раствора кислот С -C3 в колонне 8 и направляют в цикл, а остаток 2490 r подают в смеситель 4 на смешение с 2298,4 r раствора калиевых и натриевых мыл кислот С -С> и далее как описано. ранее. При электролизе на катоде выделяется 8,36 r аодорода, на аноде 66,88 г кислорода, расход электроэнергии 0,85 квтч. Для ведения процесса в систему одновременно вводят, из расчета разложения

1282 r калиевых и натриевых мыл СЖК, 1224 r 100Ъ-ной щелочи КОН и NaOH a молярном соотношении 1:1, 3300 r кубовых кислот от ректификации СЖК и смесь кислот С вЂ” С на 100%-ное исчисление в количестве 1275 г. Из-за физических потерь система пополняется только щелочью, так как кислоты С) -С3 выделяются в самом процессе, а потеря кубовых кислот пополняется смолами, которые по физико-химическим свойствам аналогичны им.

Пример 2. Охлажденный ьыльный плав в количестве 1282 r, полученный как в примере 1, в противото- 4Q ке, разлагают при температуре 105120 С, давлении до 20 ата водным раствором смеси кислот C) — СЗ с примесью их мыл, взятом в количестве 3871 г со стадии промывки СЖК. Получают 45

1086 г CEK с примесью мыл кислот С С, 32,6 г углекислого газа, 4043,4 г раствора смеси калиевых и натриевых мыл кислот С1 C3 и их кислот

СЖК в количестве 1086 г с остатком в них мыл промывают при температуре

105-120 С и давлении до 2 ата 3854 г раствора кислот С -СЗ (кислотное число 230 мг КОН на г, содержание кислот

С вЂ” С вЂ” 23,4Ъ, т. е. мольный избыток кислот Cf — С3 к мылам, с учетом нейтра-55 лизации соды, составляет 1,0) и получают 1069 г СЖК, 3871 г кислот С -С1 с примесью калиевых и натриевых мыл.

Раствор смеси калиевых и натриевых мыл кислот С вЂ” С и их кислот в количестве 4034,4 г смешивают с 12469 г кубовых кислот от ректификации СЖК с остатком в них калиевых и натриевых мыл кислот С вЂ” С3 после отгонки свободных кислот С -Сз . Из полученной смеси 65 после отстаивания получают 1100 r кубовых кислот, которые возвращают в цикл на смешение с анолитом из электролизера (смесь кислот С вЂ” С3 и их мыл и 15503,4 г раствора мыл с примесью их кислот С -С, которые подвергают разложению электрохимическим способом.

Из 15503,4 г раствора мыл и кислот с добавлением воды получают и возвращают в цикл на омыление оксидата

2250 г калиевой и натриевой щелочи с концентрацией 18% и 15323 г раствора кислот С вЂ” С и их калиевых и натриевых мыл (содержание кислот C> — C>

451 г и их мыл — 3382 5 r, т. е. мольное соотношение кислот к их мылам составляет 1:5),.которые смешивают с

1100 г кубовых кислот, затем от смеси отгоняют 3854 г раствора кислот

С вЂ” С и направляют в цикл, а остаток

12469 г подают на смешение с 4034,4 r раствора калиевых и натриевых кислот

С -С и далее, как в примере 1.

Пример 3. Охлажденный мыльный плав, полученный как в примере 1, в количестве 1282 г разлагают водным раствором смеси кислот E — С с примесью их мыл, взятом в количестве

965,4 г со стадии промывки СЖК и получают 1086 г СЖК с примесью мыл кислот С вЂ” С, 32,6 r углекислого газа и

9817,4 r раствора смеси калиевых и натриевых а ил кислот С вЂ” С и их кислот.

СЖК в количестве 1086 г с остатком в них мыл промывают при температуре

105-120 С и давлении до 2 ата 9637 г раствора кислот С вЂ” C> (содержание кислот С вЂ вЂ” 23,4Ъ, мольный избыток кислот С вЂ” С к их мылам с учетом нейf трализации соды — 4,0) и получают

1069 г СЖК и 9654 г кислот С -С3 с примесью их калиевых и натриевых мыл.

Раствор смеси калиевых и натриевых мыл кислот С вЂ” С и их кислот, взятый в количестве 9817,4 r, смешивают с кубовыми кислотами от ректификации

СЖК с остатком в них калиевых и натриевых мыл кислот С -С после отгонки свободных кислот С -С . Из .полу4 ченной смеси после отстаивания получают 1100 г кубовых кислот, которые возвращают в цикл на смешение с анолитом электролизера и 29044,4 r раствора ьыл с примесью их кислот С -С, которые подвергают разложению электрохимическим способом. Из 29044,4 г раствора мыл и кислот с добавлением воды получают и возвращают в цикл на омыление оксидата 2250 r калиевой и натриевой щелочи с концентрацией

18% и 28864 г раствора кислот С вЂ” С и их калиевых и натриевых мыл (содержание кислот С -С вЂ” 451 г и их цып

6765 г, мольное соотношение кислот к мылам 1:10), которые смешивают с

1 00 г кубовых кислот, затем от смеси отгоняют 9637 г раствора кислот Q -Су и направляют в цикл, а остаток

789498

280 196

370

45 140

1069

1282 Ъ

Формула изобретения

30

20327 r подают на смешение с 9817,4 r раствора калиевых и натриевых мыл кислот С -С и далее как в примере 1.

Предложенный способ позволил по сравнению с известным увеличить выход товарных фракций кислот, например, по фракции. С вЂ” Cg на 38 r, С -С на

19 r, С -Cy на 13 г. Предложенный

7 9 способ позволяет исключить использование серной кислоты и щелочи, а так- 20 же образование сульфатных сточных вод.

1. Способ получения синтетических жирных кислот путем окисления парафина омыления щелочью продуктов окис-! ления парафина, термообработки, получения безводных мыл, разложения их кислотой и ректификации, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения расхода реагентов, исключения сульфатных сточных вод, увелиВыход целевого продукта, т. е. товарных фракций кислот, по всем трем примерам приведен в таблице. чения выхода целевого продукта, без водные мыла разлагают водным раствором кислот С вЂ” С, образовавшиеся мыла этих кислот отделяют и электрохимическим путем разлагают на кислоты C)-С и щелочи, возвращаемые на омыление продуктов окисления парафина.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, ч э электрохимическое разложение мыл ведут до соотношения

B молярных долях KRcJloT Cg -C3 K Hx мылам от 1: 1 до 1: 10,смесь разделяют на кислоты и мыла и возвращают в процессИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 340652, кл. С 07 С 51/42, 05.06.72.

2. Маньковская H. К. Синтетические жирные кислоты. N., "Химия", 1965, с. 103 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 8971/24

Тираж 495 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Ужгород, ул. Проектная, 4