Способ выделения @ -бутилового спирта Советский патент 1984 года по МПК C12F1/00 C12P7/28 

Изоб15етение относится к ацетоно-бутиловому производству, а именно к вьвделению н-бутилового спирта из смеси растворителей, образующихся в результате ацетоно-бутилового брожения, .

. Известны способы выделения растворителей путем растворителей с последующей ректификацией их (}.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ вьщеления растворителей в ацетоно-бутиловом производстве, предусматривающий вьгоарку растворителей, разделение водно-бутанолыюй смеси в декантаторе зтанольной колонны .на водный и бутанольный слои с последующей ректификацией водного слоя в лютерной колонне и бутанольного слоя - в первой и второй бутанольных колоннах. Товарный бутанол отбирают с 2-4-й верхних тарелок, второй бутанольной колонны, охлаждают в холодильнике до 20° С и направляют в мерники товарного бута.-ола 2..

Недостатком известного способа является неполная степень очистки н-бутиловаго спирта от содержащихся в нем непредельных соединений, что снижает качество товарного бзпанола.Цель изобрете1шя - с шжение сопутствующих непредельных примесей в готовом продукте,

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения н-бутилового спирта, предусматривающему выварку растворителей, разделение водно-бутанольной смеси в деканаторе этанольной колонны на водный и бутанольный слои с послещтощей ректификацией водного слоя в лютерной колонне и бутанольного слоя - в первой и второй бутанольных колоннах, в процессе ректификации н-бутиловый спирт отбирают с б-8-й нижних тарелок первой бутанольной колонны и направляют его на 48-50-е питательные тарелки второй б/танольной колонны, а из кубовых частей первой и второй бутанольных колонн отбирают фракции н-бугил6Ього спирта, обогащенного непредельнылш соедйнеВИЯМИ, объединяют их и отмывают водой непредельные соединения, после чего н-бутиловый спирт возвращают в декантатор зтанольной колонны, а промывные воды с непредельными соединениями - на ректификацию в лютерную колонну.

На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемый способ.

Схема B ito4aeT первую анольную колонну 1, BTOpjTo бутанольную колонну 2, лютерную i колонну 3, декантатор 4 этанольной колонны, сборник богатой бутанольной смеси 5, телеобмешшк 6 первой бутанольной колонны.

конденсатор 7 первой бутанольной колонны, дефлегматор 8 второй бутанольной колонны, конденсатор 9 второй бутанольной колонны, сборник для отмывки бутанола от непредельных соединений 10, дефлегматор 11 лютерной колонны, конденсатор 12 лютерной колоннь, теплообменник 13,холодильник 14, насосы 15

Способ осуществляют следующим образом.

По известной схеме осуществляют выварку растворителей (ацетона, этанола), разделение водно-бутанольной смеси в декантаторе 4 этанольной колонны на водный и бутанольный слои. Далее бутзнольный слой с содержанием непредельных соединений 0,00309 - мол. долей из сборника богатой бутанольной смеси 5 подают в теплообменник 13, где нагревают до 80-85°С парами, выходящими из первой бутанольной колонны, и самотеком направляют на верхнюю тарелку, первой бутанольНой колонны 1. В первой бутанольной колонне решается задача выделения воды из бутанольного слоя и очистка Н -бутилового спирта от сопутствующих примесей, в частности от непредельных соединений.

В верхней части первой бутанольной колонны вьщеляются пары азеотропа и поступают в межтрубное пространство теплообмен ника 6 бутанольной коло{шы 1, где конденшруются и поступают на 16-ю, считая снизу, тарелку этанольной колонны (на чертеже не показано). Несконденсировавщиеся в теплообменнике пары поступают в конденсатор

7первой бутанольной колонны, где конденсируются и в виде дистиллята, вместе с азеотропной смесью из теплообменника поступают в этанольную колонну. В процессе ректификации Н -бутиловый спирт отбирают с 6-

8нижних тарелок первой бутанолыюй колонны, а из кубовой части колонны - фракцию

Н-бутилового спирта, обогащенного непредельными соеданениями, в количестве 0,5 мас.%. Степень концентрирования непредельных соединений на тарелках первой бутанольной колонны, рассчитанная по уравнению, полученному суммированием уравнений материального баланса непредельных соединений для тарелок колонны, расположенных ниже точек отбора бутанола-сырца, составляет для предлагаемого способа 1, для известного 0,548, а содержание непредельных соединений в бутаноле-сырце первой бутанольной кдлонны по предлагаемому способу 0,00306 мол. долей, по известному 0,00309 мол. долей.

Бутанол-сырец первой бутанольной колонны с содержанием непредельных соединений 0,00306 мол. долей поступает на 48-50-е питательные тарелки второй бутанольпой колонны. Во второй бутанольной колонне решаются две задачи: очистка н -бутанола от сопутствующих легколетучих соединений (ацетона, этанола) и вьщеление непредельных соединений, Пары из второй бутанольной колонньг 2 направляют в дефлегматор 8, где кoн eнcируют и в виле флегмы возвращают на верх нюю тарелку второй бутанольной колонны 2. Несконденсировавшиеся в дефлегматоре. 8 пары конденсируют в конденсаторе 9 второй бутанольной колонны 2 и как головной про дукт отводят в сборник богатой бутанольной смеси 5. Товарный бутанол отбирают из жидкой фазы ,2-4-й верхних тарелок второй бутанольной колонны и направляют в холодильник 14, где охлаждают его до 20° G и собирают в мерники товарного бутанола. Сте пень концентрирования непредельных соединений во второй бутанольной колонне, рассчитанная по уравнению, полученному суммированием уравнений материального баланса непредельных соединений тарелок второй бутанольной колонны, составляет для предлагаемого способа 0,0249, для известного 0,1615, а содержание непредельных соединений в готовом продукте соответственно равно гао предпагаемол О способу 0,00138 мол. долей, по известному способу 0,00267 мол. долей. Применение предлагаемого способа вьщеления-Н-Этилового спирта обеспечивает повышение качества готового продукта (шижается содержание непредельных соедашешш в 2,2 раза) в случае работы второй бутанопьной колонны с флегмовым числом 4. С увеличением флегмового числа второй бутанолыюй колонны увеличивается и степень вьщеления непредельных соедщений. При этом из кубовой части первой и второй бутанольных колонн 1 и 2 отбирают фракции Н -бутилового спирта, обогащенного непредельными соединениями, в количестве 0,3-0,5 и 3,0-5,0 мас.% соответственно, объединяют их и отмывают водой непредель .Ные соединения, после чего Н -бутиловый спирт возвращают в декантатор 4 зтанольной колонны, а промкгаание воды с не. предельными соединениями - на ректификацию в лютернЯо колонну 3. П р и м е р. В декантаторе 4 зтанольной колшшы осуществляют после вьшарки растворителей (ацетона, этанола) разделение водно-бутанольной смеси на водный и бутанольный слои. Далее бутанольньш слой с со держанием непредельных соединений ,из сборника богатой анольной смеси 5 подают в тещюобменник 13, где его нагревают до 85° С парами, выходящими из первой бутанольной колонны, и самотеком направля ют на верхнюю тарелку первой бутанольной колонны 1. В верхней части ее вьщеляют пары азеотропа в межтрубное пространство теплообменника 6 бутанольной колонны 1, где они конденсируются и поступают на 16-ю, считая снизу, тарелку зтанольной колонны. Несконденсировавщиеся пары подаются в конденсатор 7 первой бутанольной колонны 1, где конденсируются ив виде дистиллята вместе с азеотропной смесью из теплообменника б поступают в эталонную колонну. В процессе ректификации , н-бутиловый спирт отбирают с 8-й нижней тарелки первой бутанольной колонны 1 и направляют его на 48-ю. питательную тарелку второй бутанольной колонШ) 2, а из кубовой части колонны отбирают фракцию Н -бутилового спирта, обогащенного непредельньши соединениями, в количестве 0,3 мае. %. Во второй бутанолыюй колонне очищают М -бутанол от сопутствуншшх лепсолетувдх соединений (ацетона, этанола) и выделяют непредельные соедш1ения. Пары второй бутанольной колонны 2 направляют в дефлегматсф 8, где их коиден(жруют и в виде флегмы возвращают на верхнюю тартлку второй бутзнольной колонны 2. Несконденсжровавщиеся в дефлегматоре 8 пары., ко.нденсируют в конденсаторе 9 второй бутанольной колонны 2 и как готовый продукт отводят в сборник богатой бутанольной смеси 5. Товарный бутанол отбирают из }1а1да:ой фазы 4-й верхней тарелки второй бутанольной колонны 2 и направляют в холодильник 14, где охлаждают до 20° С и со&1рают в мерники товарного бутанола. При этом из части второй и первой бзгганольных колонн 1 и 2 отбирают фракции н -бутилового спирта, обогащенного негредельньпъш соеданениями, в количестве 3,0 и 0,3 мас.% соответственно, объединяют их и рпшвают водой непредельные соединения, после чего н -бутиловый спирт возвращают в декантатор этанольной колонны, а промьтные воды с непредельными соединениями - ыа ректификацию в лютерную колонну 3. Влияние флегмового числа на степень выделения непредельных coeдimeladi следующее:

S10670326

Как видно, с повышением флегмовогопредельных соединении в -бутиловом

числа второй бутаиопьиой колонны степецьспирте по сравнению с известным

выделения иепределышх соединений возрастает.способом, не требуя при этом

Таким образом, предложенный способ по-дополнительных материальных затзволяет снизить в 2-3 раза содержание не-5

СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ Н-БУТИЛОЮТО СПИРТА, предусматривающий выварку растворителей, разделение водно-бутанольной смеси в декантаторе этанольной колонны на водный и бутанольный слои с последующей ректификацией водного слоя в лютерйой колонне и бутанольного слоя - в первой и второй бутанольных колоннах, отличающийся тем, что, с целью снижения сопутствующих непредельных примесей в готовом продукте, в процессе ректификации н-бутиловый спирт отбирают с 6-8-й нижних тарелок первой бутанольной колонны и Направляют на 48-50-е питательные тарелки второй Лутанольной колонны, а из кубовых частей первой и второй бутанольных колонн отбирают фракции н-бутилового спирта, обогащенного непредельными соединениями, объединяют их и отмывают водой непредельные соединения, после чего н-бутиловый спирт § возвращают в декантатор этанольной колон(Л С ны, а промывные воды с непредельными соединениями - на ректификацию в лютерную колонну.