Способ очистки спиртов @ - @ от углеводородов Советский патент 1983 года по МПК C07C31/125 

Изобретение относится к способу очистки спиртов С(9 от углеводородов, которые образуются.в процессе окисления парафинов. Высшие жирные спирты . (вжс) имеют разнообраз-ное применение в народном хозяйстве, в-частности в производстве поверхностно-активных веществ, но -для их использования необходима высокая чистота. Одной из основных примесей в полученных спиртах являютсй углеводороды. Согласно существующим тре-бованиям (ГОСТ 13937-63 и ТУ-3.8-4,0742-74) в очищенных спиртах содержание/углеводородов не .должно превышать 1-2 вгс.%. Трудность;очистки ЬЖС обусловлена близостью температур кипения спиртов и углеводородов, содержащихся в одной и той,же фракции, и образованием азео.тропов , Спирты имеют практически одинаковые, температуры кипения с углеводородами,молекулы которых содержат на 3 атома ,углерода больше, чем молекула спир . . , . Для очистки вжс от углеводородов и рпользуют . иочТИ все существующие методы разделения - экстракцию, азе тропную, экстрактивную и солевую . . ректификации, кристаллизацию. i5 качестве разделя.дщих агент.ов при экст ракции Применялись многоатомные спи ты - 1,3-бутиленгликол1з, диэтиленгликоль, триэтйленгликоль 1 , смес спиртов и углеводородов 2 , водные растворы солей З . Эти хсе разделяющие агенты предлагались .и при экстрактивной ректификации 4 и 5 В процессах :азеотроп.ной ректификации в качестве азеотропных агентов используют аминоспирты б или . гликоля 7 и ь . Однако при использов.ании гликоле для экстракции (1,3-бутиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля) оОа конечных продукта экстракции со держат гликоль. Из рафината (углеводородной фазы небольшое количест во гликоля отмывают водой. Регенерацию спирта и гликоля и экстракта осуществляют следующим обра.зом. На ректификационной колонне в виде азёотрсэпов с глйколями отгоняют непроэкстрагироваНные углеводороды, которые объединяют с рафинатом. Из кубового продукта этой ректификационной колонны отгоняют спирты в виде азеотропов с гликолями, а. в кубе получают гликоль, возвращаемый на экстракцию. Аз еотропные смеси спиртов с гликолями разделяют экстракцией водой на ббводнеянаё спирты и водный раствор гликоля, Содержащий некоторое количестйо спиртоь. Из последнего ректификацией отгоняют спирт и воду, а полученный в кубе гликоль направляют в рецикл на экстракцию. Таким образо1 1, этот способ осуществляют на установке, состоящей из трех экстрак1у онных колонн, трех ректификационных колонн и двух сепараторов . Однако удовлетворительные эк®Ф5 акционные характеристики гликолей, рекомендуемых для различных фракций спиртов, не сочетаются с легкой регенерируемостью экстрагеита из фаз рафината и экстракта. Это влечет за собой необходимость отмывки гликолей из обеих фаз водой, что приводит к мнргостадийности и значительной энергоемкости способа. Известен способ очистки фракций спиртов Cig от углеводородов пу.тем азеотропной ректификации в присутствии двухатомных спиртов - бутиленгликоля или гексангликоля .7 . Однако, ввиду того г что эти гликоли,образуют азеотропы с частью спиртов,входящих в очищаемую фракцию, имеются потери спиртов с выделенными углеводородами, а из-за относительно высоких температур кипения реком€5ндуемых гликолей они попадают в очищенные спирты. Та- . КИМ образом также возникает необходимость отмывки спиртов из выделенных, углеводородов и гликоля из очищенных спиртов, что обусловливает многостад ийность и значительную энергоемкость процесса. Одним из основных требований к гликолю, рекомендуемому в качестве азеотропного агента, является отсутствие азеотропов между этим гликолем и очищаемыми спиртами. Несоблзодение этого требования неизбежно приводит к многостадийности способа и повышенным энергозатратам . Известен способ очистки фракции спиртов Сц т углеводородов аэсотропноП ректификацией с диэтиленгликолем. Процесс ведут при и давлении 40 глм рт. Ст. s . Однако диэтиленгликоль не может быть рекомендован для очистки фракции спиртов C(Q- , так как он образует азеотропы со спиртами CJQ-C J. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ очистки фракции спиртов CIQ- Cft азеотропно-экстрактивной ректификацией с триэтиленгликолем, согласно которому собственно очистку спиртов от углеводородов проводят на одной ректификационной колонне, работающей под вакуумом. При этом в кубе колонны получают спирты, содержащие до 1 вес.% углеводородов, что допускается требованиями соответствующего ГОСТа. Небольшое количество гликоля, содержащего в очищенных спиртах (до 0,5 вес.%, отмывают во дои. Выделенные углеводороды содерж до 40% спиптов, что является неизбе ным из-за близости температур кипения ряда спиртов к температурам кипения азеотропов углеводороды-триэтиленгликоль и температуре кипения триэтилонгликоля и из--за образован азеотропов спирты-триэтиленглигколь Э . Однако неполное извлечение спирт приводит к их потере,, так как углеводороды направляют на стадию окисления, где неизбе хно разложение спи тов из-за их термостабильности. Организация )хе регенерации спиртов из вьщслеиных углеводородов во избежание их потерь является достаточно слокноП задачей, не менее сложной, чем исходная. Кроме того, необходимость -отмывки гликоля водой из очищенных спиртов влечет за собой необходимость последующей осушки гликоля и спиртов . Эти недостатки неизбежно приво дят к услокнению способа очистки . спиртов от углеводородов и повныени энергозатрат.. Цель изобретения - повышение чис тоты спиртов и сокращение энергозатрат. Поставлейная цель достигается те что .согласно способу очистки спиртов C((j С(8 от углеводородов путем азеотропной ректификации с помощью гликоля в вакууме с.отгонкой в виде верхнего продукта углеводорода с гл колем и получением в виде кубового продукта очищенных спиртов в качест ве гликоля используют 1,2-пропиленгликоль и процесс ведут при остаточ ном давлении 1-20 мм рт. ст. , С помощью 1,2-пропиленгликоля достигается четкое отделение углеводородов за счет того, tTO он не образует бинарных и тройных азеотропов с целевыми спиртами f Gjg. В связи с этим достигается незначительное содержание спиртов в вьщеленных углеводородах и высокая чистота целевых спиртов (полное отсутствие 1,2-пропиленгликоля), что сни жает энергозатраты на общее осу- . ществление процесса очистки (даже малое содержание гликоля вызьшает необходимость в отмывке от него спиртов, которые затем нужно осу.шить) . Необходимость проведения процесса при пониженном давлении в указанном интервале обусловлена характером азеотропии между 1,2-пропилен гликолем и низкокипящими спиртами к С. 1,2-Пропиленгликоль при 20 мм рт.ст. образует азеотроп со спиртом с содержанием последнего 8 вес.% и со спиртом С с содержанием-спирта 3 вес.%, в то время как при 5 мм рт.ст. содержание спирта в азеотропе составляет 2,5 вес.%, а спирт Сj азеотроп с гликолем не образует. Таким образом, проведение процесса айертррпной ректификации с 1,2-пропиленгликолем в указанном интервале давлений приводит к очень незначительным потерям спиртов,.в основном спирта Cjo, причем, чем ниже давление, тем эти потери меньше. Способ осуществляют следукнцим образом. В ректификационную колонну непрерьшного действия, работакнцую при пониженном давлении, подают фракцию спиртов С-(О- , содержащих углеводороды . либо любую другую, более узкую фракцию спиртов. Наверх колонны подают Д,2-пролиленгликоль. Сверху колонны отводят смесь азеотропов углеводороды-1,2-пропиленгликоль. Дестилят рассл.аивается .во флорентине. Верхний углеводородный слой возвращают, на стадию окисления. Нижний гликолевый слой возвращают в колонну. Так как взаимная растворимость высокомолекулярных углеводородов и 1,2-пропиленгликоля составляет менее0,01 вес:,% нет никакой необходимости в очлстке гликоля и угловодрродбв. Снязу колон- ны азеотропной ректификации отводят спирты, содержащие 0, вес.% угле- . водородов, что соответствует требова,яиям ГОСТа. . . . .- П р и м ё-р 1. Азеотропной ректификации подвергают 1 кг/ч исходной фракции спиртов - содержащёй, вес.%: углеводороды C,- Cj 12; спирт С.(О 0,7, спирт С{( 2,3f спирты спирты С 1-7 и Gfg 50. Непрерывную, ректификащш проводят при остаточном давлении верха колонны 20 мм рт.. ст., температуре верха 94-97с. Низа - 172-178°С. На каждый 1 кг смеси- указанногосостава подают 3,5 кг 1,2-пропиленгликоля. Получаемый дестиллат, содержащий углевр цороды и гликоль расслаивают во флорентиНе, Гликолевый слой возвращают в виде флегмы в колонну азеотропной ректификации. Углеводородный слой отбирают в количестве 122 г/ч. Выделенные углево-, дороды срдержат 5,5 вес.% спирта , 1,5 вес.% сшфта Cf|, менее 0,01 вес.% гликоля, остальное углеводороды C(j- . Очищенные спирты, отбираемые из куба в количестве 878 г/ч, содержат 0,3 и 0,5 вес.% соответственно углеводородов Cfo и . Гликоль в кубовом продукте отсутствует.

Пример 2, Фракцию спиртов того же состава, что и в примере 1, подвергают азеотропной ректификации при остаточном давлении верха колонны 5 мм рт. ст., температуре вераса колонны 69-71 С, куба 140-145°С. На 1 кг исходной смеси подают 4,2 кг/ч 1,2-пропиленгликоля. Из дистиллата отбирают углеводородный слой в количестве, 121,5 г/ч. Он содержит 1,5 вёс.% спирта Cfo следы спирта и. менее 0,01 вес.% гликоля, Гликолевый слой возвращают в колонну в виде флегмы. Кубовый продукт отбирают в количестве 878,5 г/ч.Очищенные спирты содержат 0,9 вес.% углеводородов, гликоль отсутствует.

Пример 3. Фракдию спиртов П С(ь того же состава, что в примере 1, подвергают азеотропной ректификации при остаточном давлении верха колонны 1 мм рт.ст,., температуре верха колонны 44-4б С, ку0а 112-118с. На 1 кг исходной смеси подают 5 кг/ч 1,2-пропиленгликоля. Из дестиллата отбирают 121 г/ч углеводородного слоя, содержащего 0,5 вес. % спирта С fo и менее 0,01 вес.% гликоля. Гликолевый слой возвращают в колонну в виде флегмы. Отбираемые в виде кубового продукта очищенные спирты в количестве 879 г/ содержат 1 вес.% углеводородов, гликоль отсутствует,.

Пример 4. Фракцию спиртов , содержащую 10 вес.% углеводородов Cj3, 0,9 вес.% спирта

2,1 вес.% спирта С jочищают

азеотропной ректификацией при остаточном давлении верха колонны, 5 мм рт. ст., температуре верха колонны 69,5-71°С, куба - 173-179° На 1 кг исходной смеси подают 3,3 кг/ч 1,2-пропиленгликоля. Нижн Гликолевый стюй дистиллата возвращют в колонну в виде флегмы, верхний углеводородный слой отводят из колонны в количестве 100 г/ч. В выделенных углеводородах отсутствуют cпиpтыJ содержание гликоля составляет менее 0,01 вес.%. Очищенные спирты, отбираемые из куба в количестве 9QO г/ч, содержат 0,7 вес. % углеводородов С - С, гликоль отсутствует.

Л р и м е р 5. Фракцию спиртов того же состава, что и в примере 4, подвергают азеотропной ректификации при давлении верха колонны 0,1 мм рт.ст,, На 1 кг исходной смеси подают 4,1 кг/ч 1,2-пропиленгликолй и -отбирают в виде кубового продукта 900 г/ч очищенных спиртов и 100 г/ч углеводородов, в- которых отсутствуют спирты и содержится менее 0,01 вес.% гликоля. Очищенные спирты содержат 0,8 углеводородов гликоль отсутствует.

СПОСОБ O4IiCTKH СПИРТОВ Cjp- ОТ УГЛЕВОДОРОДОВ путем азеотрсхпной ректификации с помощью гликоля в вакууме с отгонкой в виде верхнего продукта углеводорода с гликолем и получением в виде кубового продукта очищенных спиртов, отличающийся тем, что, с целью сншхения энергозатрат и повышения качества целевого продукта, в качестве гликоля используют 1,2- -пропиленгликоль и процесс ведут при остаточ-ном да влении 1-20ммрт.ст. (О