Способ выделения акролеина илиметакролеина

Способ выделения акролеина илиметакролеина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оее 6вавтвм

6011НаЛИВтНЧаВННХ

Уввнувлнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл, С 07 С 45/78

С 07 С 47/20 (22) Заявлено 22.11.78 (21) 2727352/23-04 с присоединением заявки №вЂ”

Гааударатавннмй квмнтат

c.c,e p, lo ламан нзобрвтвннй и аткрытнй (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания (53) УДК 547.381.07 (088.8) " "- - " *"-- " ""-/"

К. И. Гробова, В. А. Семенова и В. В. Крылова -""- . .""3":„".- :..":-; (72) Авторы изобретения

1 I л

Ф

I (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АКРОЛЕИНА

ИЛИ МЕТАКРОЛЕИНА.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу выделения акролеина или метакролеина — промежуточных цродуктов, получаемых при синтезе акриловой и метакриловой кислот, используемых в производстве ненасыщенных эфиров.

Известен способ выделения акролеина или метакролеина из реакционной смеси, полученной окИслением пропилена или изобутилена кислородом воздуха в присутствии кислорода, путем промывания реакционной смеси большим количеством воды под. давлением (11.

Недостатком способа является сложность технологии процесса из-за использования высокого давления.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения низших ненасыщенных алифатических альдегидов из реакционной массы, полученной окислением соответствующего ненасыщенного алифатического углеводорода, путем абсорбции метиловым, этиловым, и-пропиловым и изопропиловым спиртами, которые образуют с реакционной смесью гомогенную систему. Выделенную гомогенную смесь, содержащую ненасыщенный альдегид, абсорбент и реакционную воду, 2 подвергают экстрактивной ректификации, используя в качестве экстрагента воду. Получают метакролеиновый дистиллат и смесь абсорбента с водой, которую разделяют раз5 гонкой.

Недостатком этого способа является сложность двустадийного процесса, заключающаяся в том, что воду выделяют в виде смеси с органическим растворителем. Ис10 пользуемые в таком способе органические растворители, кроме метилового спирта, образуют с водой азеотропные смеси, разделить которые трудно, так как требуются специальные методы ректификации.

15 Недостатком способа является также образование полимера на стадии экстрактивной ректификации, так как присутствует большое количество воды (около 90% исходной реакционной воды и вода, подавае2р мая на стадию экстрактивной ректификации), которая-инициирует полимеризацию, несмотря на введение в систему ингибиторов. Это усложняет эксплуатацию оборудования.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса и предотвращение образования полимера яа стадии ректификации.

Поставленная цель достигается тем, что зр при выделении акролеина или метакролеина

819084

3 из реакционной смеси, полученной окислением пропилена или изобутилена кислородом воздуха в присутствии катализатора, путем абсорбции органическим растворителем в качестве последнего используют вещества, образующие с исходной реакционной смесью гетерогенную систему (толуол, циклогексан, октан), абсорбат подвергают декантации с последующим выделением целевого продукта ректификацией.

Отличительными признаками способа являются использование в качестве органического растворителя веществ, образующих гетерогенную систему с исходной реакционной смесью (толуол, октэн, циклогексан), н декантация полученной при этом гетерогенной системы с последующим выделением целевого продукта ректификацией, Способ осуществляют следующим образом.

Паро-, газовоздушную смесь из реактора окисления подают на улавливание в колонну абсорбции, в которую сверху поступает абсорбент. Уловленный акролеин или метакролеин с примесями направляют в декантатор, где происходит отделение абсорбента, содержащего основную массу акролеина или метакролеина, от воды. Верхний слой направляют в колонну ректификации, где происходит выделение альдегида, а нижний водный слой выводят из системы. Абсорбент из куба колонны отправляют на регенерацию.

Пример 1. В реактор, представляющий кожухотрубный аппарат, загружают

105 кг гетерогенного катализатора. После этого реактор разогревают до температуры

450 С, обеспечивающей протекание реакции.

В разогретый реактор подают одновременно

100 кг смеси изобутилена, водяного пара и воздуха состава, вес. /о: изобутилен 32; водяной пар 11; воздух 57.

Реакция окисления изобутилена экзотермическая. Поэтому после подачи изобутилена и кислорода воздуха реактор переводят в режим охлаждения с автоматическим регулированием температуры. Катализатор, используемый на стадии синтеза, обладает конверсией 90 /о и селективностью

80 /о по отношению к изобутилену. Это означает, что только 80 /о изобутилена идет на образование метакролеина, 10 /о превращается в примеси, 10 /о вообще не реагирует, Из реактора смесь состава, вес. /о.. метакролеин 31,36; изобутилен 3,09; примеси 3,09 (мета криловая, уксусная кислоты, СО, СОр); пары воды (реакционная вода + пар) 18,97; азот 43,45 направляют в холодильник, где ее охлаждают до температуры

50 С, близкой к температуре конденсации метакролеина, и получают конденсат следующего состава, вес. /о (без учета несконденсированного азота, СО, СО> и изобутилена): метакролеин 58,76; примеси (мета4 криловая, уксусная кислоты)

35,36.

Конденсат вместе с несконденсированными СО, СОр, изобутиленом и азотом подают в колонну абсорбции, орошаемую сверху охлажденным до 25 С толуолом в количестве 89,25 кг/ч.

Окись и двуокись углерода, изобутилен и азот направляют из колонны абсорбции на утилизацию, а в кубе абсорбера получа- ют смесь состава, вес. /о. метакролеин 21,9; примеси 3,3; вода 13,3; толуол 61.5.

Полученную смесь из колонны абсорбции направляют в куб-декантатор, где из-за малой растворимости системы толуол-вода происходит декантирование смеси на верхний толуольный слой состава, вес. /о: метакролеин 25,31; толуол 72,33; примеси (в т. ч. и вода) 2,36 и нижний водный слой состава, вес. /О. толуол 1,003; примеси 1,003; метакролеин 1,003; вода 96,99.

Выход на стадии абсорбции составляет

99,37 /о. Нижний водный слой выводят из процесса и направляют на утилизацию.

Верхний толуольный слой нагревают в подогревателе до 55 С и направляют в колонну ректификации, где происходит выделение метакролеина с содержанием основного вещества 99,2 вес. /о, а в кубе концентрируется освобожденный от метакролеина толуол. Выход по метакролеину на этой стадии составляет 99,79 /о. Температура в верху колонны, работающей под атмосферным давлением, составляет 62 С, температура в кубе 108 С. Флегмовое число колонны равно 5. Кубовые, содержащие (в вес.- /о) толуола 97,23, примесей 2,77, охлаждают в

40 холодильнике до 25 С и направляют частично на абсорбцию, а частично (20 /о от потока) на регенерацию. Общий выход метакролеина от изобутилена составляет 79 /о, Пример 2. Процесс осуществляют по примеру 1, но в качестве исходного соединения берут пропилеи, а в качестве растворителя — циклогексан. Получают акролеин с содержанием основного вещества

99,24 вес. /о. Общий выход акролеина- от пропилена 75 /о.

Формула изобретения

Способ выделения акролеина или мета5 5 кролеина из реакционной смеси, полученной окислением пропилена или изобутилена кислородом воздуха в присутствии катали, - затора, путем абсорбции органическим растворителем, отличающийся тем, что, с

60 целью упрощения технологии процесса, в качестве органического растворителя используют вещества, образующие гетерогенную систему с исходной реакционной смесью, и полученную при этом гетерогенную

65 систему подвергают декантации с, последу819084

Составитель Н. Гозалова

Редактор 3. Бородкина Техред И. Заболотнова Корректоры: В. Нам и Л. Слепая

Изд. № 278 Тираж 448

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2395

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

1ощим выделением целевого продукта ректификацией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 2514996, кл. 203 — 76, опублик. 1950.

2. Патент США 3957880, кл. 260 †6, опублик. 1976 (прототип).