Способ разделения смеси масляных альдегидов нормального и изостроения

Способ разделения смеси масляных альдегидов нормального и изостроения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик,9В8804 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 1Ъ0881 (21) 3329919/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 150183, Бюллетень ¹ 2 (51) М. Кл.з .

С 07 С 47/02

С 07 С 45/78

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 547 ° 281-. .07(088.8) Дата опубликования описания 150133 (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ МАСЛЯНЫХ АЛЦДЕГИЦОВ

НОРМАЛЬНОГО И ИЗОСТРОЕНИЯ

Изобретение относится к усовершенствованному способу разделения масляных альдегидов нормального и изостроения, которые выделяют из продуктов гидроформилирования пропилена, а также других видов органического сырья.

Согласно требованиям, предъявляемым к нормальному масляному альде- щ гиду, используемому для производств пластмасс, волокон, спецпродуктов и других химических синтезов, содержание основного вещества в целевом продукте должно быть не менее

99 мас.%, изо-масляного альдегида не более 0,3 мас.%, воды.- не более

0,1 мас.%. В изо-масляном альдегиде содержание основного вещества должно быть не менее 96 мас.%, нормального масляного альдегида не более 1,0мас.%, . воды(по растворимости) совместно с другими примесями не более 3 мас.% (1

Известен способ разделения смеси масляных альдегидов нормального и иэостроения ректификацией в колонне эффективностью 10-15 теоретических тарелок в присутствии 0,2-2,0 вес.% солей высших органических кислот пе-. реходных металлов — нафтената кобальта, 2-этилгексаната железа, изо-деканата цинка, стеарата марганца при

90-180 С в кубе колонны. Выход изоо мерного альдегида 93-97% с чистотой

99,5-99,7%, содержание примеси н-масляного альдегида 0,1-0,3 вес.%. Относительно чистоты .альдегида нОрмального строения в описании данных нет, но учитывая, что содержание иэо-масляного альдегида составляет 99,599,7%, то можно считать, что нормальный альдегид содержит 3-5% изомерно-, го альдегида (2 3.

Недостатком известного способа является то, что получают нормальный алъдегид, содержащий кроме изо-альдегида соли металлов, растворенных в высококипящих растворителях (ортоксилол, триэтиленгликоль, гептадекан, иэо-деканол), в количестве до 25% (по данным примеров). Это обстоятельство вызывает необходимость дополнительного отделения изо-масляного альдегида, солей и растворителя от нормального альдегида, не позволяя сразу использовать выделенный ггродукт для синтеза.

Наиболее близким техническим решением.к предлагаемому является способ разделения смеси масляных альдегидов нормального и иэостроения в ректифи988804 кационной колонне при атмосферном давлении с подачей воды в сырье и орошением колонны органическим слоем дистиллата — смеси Иэо-масляного альдегида и других легко кипящих примесей. Соотношение изо-масляного альдегида и воды составляет 0,8:1 (пример 2) (3 1.

Недостатком известного способа является высокое содержание примесей в целевых продуктах. Содержание основного вещества в нормальном маслянов альдегнде 9 3, 7 мас. Ъ, воды 3, 4 мас. Ъ, иэо-масляного альдегида 0,3 мас.Ъ, прочих органических примесей ..

2 6 мас.%. Иэо-масляный альдегид соI ,15 держит 2,9 мас.Ъ нормального масляного альдегида и 3,1 мас.Ъ воды,,т. е. продукты.не отвечают современным . техническим требованиям по чистоте.

Другим недостатком известного спосо- ба является и низкий выход целевых 20 продуктов на стадии разделения. Выход нормального масляного альдегида составляет 88 мас.Ъ от потенциального содержания. в сырье, изо-масляного альдегида 82 мас.Ъ. . 25

Цель изобретения — повышение чис- тоты и выхода целевых продуктов.

Поставленная цель достигается согласно способу разделения смеси масляных альдегидов нормального и Щ изостроения в ректификационной колонне при атмосферном давлении с орошением колонны водой при весовом соотношении изо-масляный альдегид вода, равном (9-23):1. 35

Процесс осуществляют следующим образом.

Смесь альдегидов и воды подают н:. колонну эффективностью 40-50 TT,щ работающую при флегмовом числе 7-8 и атмосферном давлении. Орошение ведут водой в таком соотношении, чтобы количество изо-масляного альдегида в .орошении, поступающем в колонну, к воде находилось в пределах (9-23):1.

В качестве дистиллата при температуре 62-65 С выделяют смесь изо-масляного альдегида и воды, которая разделяется на два слоя. Верхний органический слой, содержащий в основном,®О иэо-масляный альдегид, частично возвращают на орошение, частично — в сборник товарного изо-масляного аль дегида. Водный слой в указанном соотношении поступает на орошение, остальное количество со сточной водой идет на пере", работку. В результате разделения полу-. чают изо-масляный альдегид с содержанием основного вещества 96,6-97,6Ъ, причем содержание нормального масля- g) ,ного альдегида не превышает 0,1

0,8 мас.Ъ.

Нормальный масляный альдегид выводят с первой от куба тарелки при

90-93ОС и он содержит не более 0,1 -g5 изо-Масляный альдегид

Нормальный масляный альдегид 72,15 изо-Бутанол 0,6 . Нормальный бутанол 0,09

Толуол 0,07

Вода 1,33

Бутилформиаты, 0,22

Сырье в количестве 100 кг/ч подают в среднюю часть ректификационной колонны непрерывного действия эффективностью 40 ТТ, работающей при атмосферном давлении.. Орошение — в верхнюю часть колонны (на 1-3.тарелку от верха). Дополнительно в орошение вводят воду при соотношении иэо-мас- ляный альдегид : вода 15:1.

При флегмовом числе 8 =8 и температуре верха 62,8 С отбирают дистиллат-органический слой в количестве 25,9 кг/ч, представляющий собой целевой изо-масляный альдегид, имеющий состав, мас.В: изо-Масляный альдегид 97,6

Нормальный масляный альдегид 0,4

Вода 1,8

Примеси 0,2

1,0 кг/ч водного слоя.

С первой тарелки от низа колонны при 92 С выводят нормальный масляный альдегид в количестве 71,4 кг/ч, имеющий состав, мас.Ъг

26, 06

Нормальный масляный альдегид изо-Масляный альдегид

Вода

Легкокипящие примеси

Высококипящие примеси

99,1

0,2

0,05

0,25

0,40

Из куба колонны периодически, по мере накопления, выводят нормальный масляный альдегид совместно с продуктами конденсации в количестве

1 7 кг/ч, состава, мас.Ъ:

0,3 мас.% изо-масляного альдегида и 0,06-0,09 мас.Ъ воды.

Предлагаемый способ позволяет повысить чистоту целевых продуктов эа счет уменьшения .содержания примесей. У н-масляного альдегида до 0;10,3 мас.В изо-масляного альдегида и до 0,05-0,09 мас.% воды против 0,3Ъ и 3,4%, соответственно, в известном способе, а у изо-масляного альдегида— до 0,8 мас.Ъ н-масляного альдегида и воды 1,8-2,1 мас.Ъ против 2,9 мас,Ъ и 3,1 мас.Ъ в известном способе.

Кроме того, позволяет повысить выход н-масляного и изо-масляного альдегидов до 98-98,8% и 96-98,3Ъ против 83%,и 8ЯЪ в известном способе. . Пример 1. В качестве сырья используют дистиллат колонны выделения суммы масляных альдегидов из продукта гидроформилирования пропилена при составе сырья, мас.Ъ:

988804

9411

3,6

1,9

0,4

98,3

0,9

0,2

° 0,6

Нормальный масляный альдегид 97,0

Продукты конденсации 3,0

Выход изо.-масляного альдегида составляет 97,6Ъ, нормального масляного альдегида - 983 от потенциального содержания их в сырье.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа качество масляных альдегидов соответствует действующим требованиям, выход альдегидов по сравнению со способом прототипа повышается (пример 2).. На переработку 1 т сырья расходуют 450 мкал тепла. (почти в 2 раза меньше, чем по прототипу).

Пример 2.(по прототипу) °

Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации с подачей 20,8 кг/ч воды в питание колонны, обеспечивающей соотношение изо-масляного альдегида к воде, поступающих на разделение, 0,8:1. В качестве орошения используют органический слой дистиллата. Флегмовое число 8. Температура верха 62,7 С, куба - 92 С. В результате получают:

25,6 кг/ч органического слоя, имеющего состав, мас.В:

30 из о-Масляный альдегид 92, 8

Нормальный масляный альдегид 3,4

Вода 3,1

Примеси 0,7

20,2 кг/ч водного слоя

74,0 кг/ч кубового продукта, имеющего состав, мас.В:

Нормальный масляный альдегид 94,8 изо-Масляный альдегид 1 3

Вода 2,8

Примеси 1,1

Выход нормального масляного аль дегида по прототипу составляет 45 ,97,2В от потенциала, а изо-масляного альдегида 91,2%, т.е. ниже,. чем по предлагаемому способу. Качество альдегидов ниже современных требований на зти продукты. 50

Пример 3 (по прототипу) .

Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру 2 с той лишь разницей, что флегмовое число R = 15. Температура верха

62,3ОС, куба — 93,2 С. В результате получают:

25,2 кг/ч оРганического слоЯ, содержашего, мас.Ъ изо-Масляный альдегид .95,2

Нормальный масляный альдегид 1,4

Вода 2,9

Примеси 0,5 &5

20,8 кг/ч водного слоя

74, 8 кг/ч кубового продукта, содержащего, мас.%:

Нормальный масляный альдегид 95,1 изо-Масляный альдегид 3,3

Вода 2 1

Примеси 0,6

Выход нормального масляного альдегида составляет 98,5%, изо-масляного альдегида 92%. Качество альдегидов даже при увеличенном в 2 раза флегмовом числе по прототипу ниже современных требований на эти продукты. На переработку 1 т сырья расходуется 800 мкал тепла.

П р и м.е р 4 (для сравнения).

Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации, аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что соотношение изо-масляный альдегид : вода находится .за пределами нижней границы, а именно 6,7:1. Температура верха

62160СФ температура куба 92 С.

В результате получают:

26 2 кг/ч органического слоя дис-, тиллата, имеющего состав, мас.Ъ: изо-.Масляный альдегид

Нормальный масляный альдегид

Вода

Примеси

1,4 кг/ч водного слоя дистиллата

71,9 кг/ч бокового продукта — товарного нормального масляного альдегида, имеющего состав, мас.Ъф

Нормальный масляный альдегид изо-Масляный альдегид

Вода

Примеси

0,5 кг/ч кубового остатка, имеющего состав, мас.Ъ:

Нормальный масляный альдегид

Продукт конденсации

Выход нормального альдегида qoc тавляет 97,9%, изо-масляного альдегида 94,6Ъ.

Таким образом, ъа пределами нижне го значения предлагаемого в способе соотношения получается низкий выход изо-масляного альдегида и плохое ка чество альдегидов.

Пример 5 (для сравнения).

Сырье в количестве 100 кг/ч состава, .приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру 1, с той разницей, что соотношение изо-. масляный альдегид: вода находится за пределами верхней границы предлагаемого соотношения 32:1; Температуру верха 63 С, температура куба 92,4 С. 988804

В результате получают:

25,1 кг/ч органического слоя дистиллата, содержацего, мас.Ъ: изо-Масляный альдегид 95,7

Нормальный масляный альде гид

Вода

Примеси

1,5

2,3

0,5

1,7 кг/ч водного слоя дистиллата

71,4 кг/ч бокового продуктатоварного нормального масляного аль, дегида, содержацего, мас.Ъ:

Нормальный масляный альдегид изо-Масляный альдегид

Вода

Примеси

98,0

1,3

0i1

0,6

Нормальный масляный альдегид 96,0

Продукты конденсации 4,0

Выход нормального масляного альдегида составляет 94,9Ъ от потенциала, изо-масляного альдегида 95,8Ъ.

Таким образом, за верхним пределом предлагаемого соотношения качество масляных альдегидов ниже современных требований, выход масляных альдегидов низкий.

Пример б. Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации анаЛогично примеру 1, с той разницей, что соотношение изо-масляного альдегида к воде соответствует нижней границе предлагаемого соотношения, а именно 9:1. Температура верха

62,5 гС, куба — 93,4 С.

В результате ректификации получают:

25,6 кг органического слоя дистил лата, имеющего состав, мас.Ъ: изо-Масляный альдегид 97,6

Нормальный масляный альдегид Ьтсутствует . Вода 2,1

Примеси 0,3

1,5 кг/ч водного слоя дистиллата

72,0 кг/ч бокового продукта— товарного нормального масляного альдегида, содержацего, мас.В:

Нормальный масляный альдегид 99,1 изо-Масляный альдегид 0,3

Вода 0,06

Примеси 0,54

0,9 кг/ч кубового остатка, содержащего, мас.Ъ:

Нормальный масляный альдегид 95., б

Продукты конденсации 4, 4

1,8 кг/ч кубового остатка, содержащего, мас.Ъ: который направляется в рецикл на стадию выделения суммы масляных альдегидов.

Выход нормального масляного альдегида составляет 98,8% от потенциа. ла, иэо-масляного альдегида -96%.

Качестве альдегидных продуктов соответствует требованиям технических условий.

Пример 7 ° Сырье в количестве

1О 100 кг/ч, обогащенное изо-масляным альдегидом, имеющее состав, мас.Ъ: изо-Масляный альдегид 42,0

Нормальный масляный альдегид

15 Вода

Примеси

57,1

0,6

0,3 подвергают ректификации на колонне эффективностью 50 TT при флегмовом числе 7. Соотношение изо-масляного альдегида и воды соответствует верхней границе предлагаемого соотношения, т.е. 23:1. Температура верха

64,5ОCi куба — 93 С, В результате получают:

42,6 кг/ч органического слоя дистиллата, имеюцего состав, мас.Ъ:

96,9 изо-Масляный альдегид

Нормальный масляный

30 альдегид 0,8

Вода 2,1

Примеси, 0,2

0,3 кг/ч водного слоя дистиллата

56,6 кг/ч бокового продукта—

35 товарного нормального масляного альдегида, содержащего, мас.%.:

Нормальный масляный альдегид 99,3 изо-Масляный альдегид 0,10

4р Вода 0,09 ,Примеси 0 51

О, 5 кг/ч кубового остатка, состава, мас.Ъ:

Нормальный масляный альдегид 95,0

Продукты конденсации 5 0 который направляется в рецикл на стадию выделения суммы альдегидов.

Выход нормального масляного альдегида составляет 98,4%, иэо-Масляного альдегида - 98,3%.

Качество альдегидов соответствует требованиям технических условий.

Пример 8 (для сравнения).

Сырье состава, приведенного в примере 1, в количестве 100 кг/ч подвергают ректификации при тех же условиях, что в примере 1, эа исключением того, что подача воды при пред- лагаемом соотношении изо-масляный альдегид:вода 15:1 производится не в орошение (орошение только органическим слоем), а сырье колонны (т.е. дополнительно 1,3 кг/ч воды на

65 100 кг/ч сырья).

988804

Формула изобретения

Составитель Н. Куликова

Редактор Т. Митрович Техред E.Õàðèòîí÷èê

Корректор, С. Шекмар

Заказ 10983/31 Тираж 416

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При этом получают органический слой дистиллата в количестве

25,9 кг/ч, содержащий, Ф: изо-масляный альдегид 95,9.; нормальный масля,ный альдегид 1,1 вода 2,39; примеси 0,61 водный слой 2,7.

С первой тарелки от низа колонны выводят нормальный масляный альдегид s количестве 70,6 кг/ч, содержащий,В: нормальный масляный альдегид 97,3 изо-масляный альдегид 2,1; йода 0,4; примеси 0,2. Ив куба колонны,периодически выводят нормальный масляный альдегид в количестве

2,1 кг/ч, содержащий 95,8В нормального масляного альдегида, 4,2В продуктов конденсации.

Выход изо-масляного альдегида

95,0%, нормального масляного альде1"ида 95,2%.

Таким образом, подача водя в питание колонны не оказывает положительного эффекта по сравнению с подачей. воды в орошение колонны 4пример 1), несмотря на то, что соотношение нзо-масляный альдегид вода находится s пределах, указанных для предла.гаемого способа. Качество масляных альдегидов йиже современных требований на эти продукты.

Способ разделения смеси масляных альдеаидов нормального и изостроения в ректификационной колонне под атмос10 ферным давлением с орошением, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью повышения чистоты и выхода целевых продуктов, орошение ведут водой при весовом соотношении изо-масля15 .ный альдагид: вода. равном (9-23)ii,:

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1 ° Технический проект комплекса

20 производства бутиловых спиртов и 2этилгексанола. ВНИПИНефть; 1972, т.. Т, кн. 1, ч. 3, с. 12.

2. Авторское свидетельство CCC2

rio заявке В 2793703/23-04, 25 кл. С 07 С 45/24, 1979.

3. Патент Великобритании 9 826763, кл. С 07 С, опублик. 1960 (прототип).