Способ выделения метанола Советский патент 1983 года по МПК C07C31/04 

СП

00

со с:

4:

Изобретение относится к способу выделения метанола из реакционных вод, образующихся в производстве диметилтерефталата. В аделенный метанол может быть использован в процессе получения диметилтерефталата.

В производстве диметилтерефталата на стадиях окисления г -ксилола и метил-11-толуилата кислородом воздуха и этерификации полученных после окисления ароматических кислот метанолом образуются в значительных количествах реакционные воды,, которые содержат до 10% органических содинений. Основным из этих соединений является метанол, в меньших количествах в реакционных водах присутствуют метилформиат, метилацетат формальдегид, ацетон, муравьиная и уксусная кислоты и ряд других неидентифицированных органических соединений.

Известен способ -выделения метанола из водных растворов путем экстракции сложным эфиром - дибутилфт ал атом ij .

Недостатками э.того способа являются сравнительно невысокая степень выделения спирта - до 86% и необходимость последующего отделения спирта от сложного эфира. Кроме тог этот способ применим для выделения метанола из водных растворов, не содержащих других органических соединений, поскольку последние также извлекаются вместе с метанолом и вследствие этого получается -спирт недостаточно высокой чистоты.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению являе-гся способ выделения метанола из водно.солевых растворов, содержащих 25-45 метанола одностадийной ректификацие с предварительным испарением 3590 вес.% исходного раствора при температуре вверху колонны 83-84°.С и пдачей кубового остатка ректификации в испаритель 21 .

Недостаток спосооа состоит в том, что он позволяет выделить метанол с достаточным выходом и чистотой только из концентрированных водных растворов, не содержащих органических соединений, имеющих температуры кипения, близкие к температуре кипения метанола. В то же время этот способ не позволяет получит метанол с высоким выходом и чистото из разбавленных реакционных вод, образую1«ихся в производстве диметилтерефталата .

Целью изобретения является увеличение степени выделения и чистоты целевогб продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения метанола из реакционных вод, содержащих 4-5 мас.% метанола, путем одностадийной ректификации, реакционные воды предварительно обрабатывают щелочью до рН 8-9. Целочь используют в виде 40%-ного водного раствора.

Проведение процесса таким образом позволяет получать метанол с выходом 98-100%, при этом чистота целевого продукта удовлетворяет требованиям, предъявляемым, к метанолу: содержание основного BeiaecTва не менее 99,2%; содержание альдегидов и кетонов не более 0, содержание сложных эфнров не более О,,01%; кислотность не более 0,0025% устойчивость окраски с КМпОд не менее 20 мин.

При проведении обработки щелочью до значений рН меньше 8 и более 9 выход и чистота метанола снижаются./

Способ осуществляют следующим образом.

К реакционной воде, образующейся в производстве диметилтерефталата, имеющей рН 3-4 и содержащей 4-5% метанола, прибавляют при перемешивани небольшими порциями NaOH до достижения значений рН 8-9. Обработанную щелочью реакционную воду затем подвергают одностадийной ректификации выделением дистиллята - метанола пр температуре кипения бЗ-бТ С.

Установлено, что если реакционные во;зы подвергают ректификации дл .выделения метанола без предварительной обработки щелочью, то выход метанола с чистотой 99% и более составляет 80-85%. Если же ректификаци ведут до полного выделения метанола из реакционных вод, то получают метанол с чистотой, не превышающей 90% даже при использовании очень четкой ректификации.

Для упрощения способа обработку реакционных вод щелочью можно проводить непосредственно в кубе ректификационной колонны, для чего в куб вводят реакционные, воды и при перемешивании, например, воздухом, добавляют к ней щелочь до достижения рН 8-9,.

Предпочтительно для обработки реакционных вод использовать щелочь в виде сухого ьешества или концентрированного водного раствора, что позволяет свести к минимуму разбавление реакционных вод и тем самым облегчает последующее выделение метанола из этих вод.

Пример. К 997 г реакционной ВОД1Ы, образующейся в произволстае диметилтерефталата и содержащей, мас.%: метанола 4,5; формальдегида 0,05; метилформиата 0,2; метилацётата 0,3; ацетона 0,1; муравьиной кислоты 0,5; уксусной ,лоты Г|,5; п-ксилола 0,05; метип-Ятолуилата 0,1; диметилтерефталата 0,08 и неидентифицированных соединений 0,8, прибавляют при перемешива нии небольшими порциями 51 г 40%-ног водного раствора едкого натра до достижения в реакционной воде рН 8. Обработанную таким образом воду вводят в куб ректификационной колонны диаметром 30 мм и высотой насадки (кольца Раишга) 1000 мм для пере гонки. При температуре куба ВЗ-ЭО С и флегмовом числе 3-5 сверху колонны отбирают дистиллят - метанол при 64-65 с в количестве 44,-3 г (выход 98%) содержащего 99,8% основного ве щества; содержание альдегидов и кетонов - 0,04; сложных эфиров - 0,01 кислотность отсутствует, устойчивость окраски - более 20 мин. Пример 2. Проводят аналогич но примеру 1, но прибавляют при перемешивании 54 г 40%-ного раствора NaOH до достижения в реакционной воде рН 9. Дальнейшее выделение метанола проводят так же, как в примере 1, Получают 45,1 г метанола (выход кол чественный) содержание основного вещества 99,6%, содержание альдегидов и кетонов 0,06%, сложных эфиров 0,01%, кислотность отсутствует; устойчивость окраски - более 20 мин П р и м е р 3 (для сравнения). 997 г реакционной воды того же состава, что и в примере 1, вводят в куб ректификационной колонны и выделяют метанол в тех же. условиях, что и в примере 1..Получают 51,1 г метанола, выход 82%, содержание основного-вещества 99,2%; содержание альдегидов и кетонов 0,2%; содержание сложных эфиров 0,2%; кислот.мость 0,1%; устойчивость окраски менее 10 мин. В этом же примере, когда метанол выделяют полностью из реакционной воды, т.е. когда метанол получают с содержанием основного вещества 88%, он имеет следующие покаэа1тели: содержание альдегидов и кетонов 0,2%; содержание сложных эфиров 5,1%; кислотность 5,1%; устойчи- вость окраски - менее 5 мин. П р и м е р ч. (для сравнения). К 997 г реакционной воды того же состава, что и в примере 1, прибавляют при перемешивании 45 г 40%-ного раствора едкого натра до -достижения рН 7. Последующее выделение Метанола проводят в тех же условиях, что и в примере 1. Получают 41,1 г метйнола, выход 95%, содержание основного вещества 98,6%; содержание альдегидов и кетонов 0,4%; содержание сложных эфиров 0,5%; кислотность отсутствует; устойчивость окраски - менее 10 мин. Таким образом, предложенный способ позволяет увеличить степень выделения метанола и обеспечивает чисTOTjr целевого продукта.

1. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА из реакционных вод, содержащих 4-5 мас.% метанола,путем одностадийной ректификации, о т л и ч ающий с я тем,- что, с целью увеличения выхода и чистоты целевого продукта, реакционные воды предварительно обрабатывают щелочью до рН 8-9. 2. Способ ПОП.1, отлича ющ и и с я тем, что щелочь используют в виде ..40%-ного водного раствора .