Способ разделения бинарных смесей,содержащих спирт @ - @ и углеводород @ - @ Советский патент 1984 года по МПК C07C31/125 C07C29/86 

Изобретение относится к способам разделения бинарных смесей, содержа щих спирт углеводород Спирты в основном являются полупродуктами для производства пластифика торов. Указанная смесь образуется в про изводстве первичных высших спиртов при окислении парафинов. Известен способ разделения спиртов и углеводородов жирного ряда, имеющих близкие температуры кипения основанный на экстракции с использо ванием фторированных углеводородов в качестве селективных растворителе спиртов ij . Недостатками данного способа являются дефицитность и ядовитость фторированных углеводородов, а такж связанная с необходимостью отгонки фторированного углеводорода длитель ность процесса (0,5 ч) и высокое содержание углеводородов в остатке (32,3%). Известен также способ разделения смеси высших спиртов с углеводородами путем зкстракции ее гликолем (этиленгликоль; бутандиол-1,3-гександиол-1,6; диэтиленгликоль, пропи ленгликоль) 2 , Однако известный способ технологически сложен вследствие наличия в технологической цепи двух стадий отмывки продуктов от примеси гликоля водой. Известен способ разделения смеси Сл-С.-спирты - С -С углеводорояь путем зкстракции ее экстрагентом состава: C/j-C-j-cnHpT (содержащий 0,5-30 мас.% воды) - углеводород, имеющий температуру кипения 60-200 при 30 С и соотношении углеводород С; -С-}-спирт, равном 1:(2-5) с получением углеводородного слоя состава С,,2 Сзо Углеводороды - j выводимого из системы, и водно-спир тового слоя, содержащего С -С„-спир ты. Степень выделения спиртов 12-92 чистота 95-98% з . Недостаток способа - невысокая степень выделения целевых продуктов (степень вьщеления Сл-С --спиртов 12-92%). Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ разделения бинарной смеси Св-С,й-спирты Сд-{ д-углеводороды путем зкстракции ее зкстрагентом состава: раствор безводного хлористого цинка в С,-С-спирте-углеводород, например петролейный эфир, при 20-40°С и объемном соотношении петролейный эфир - раствор хлористого цинка в спирте, равном 1-5: , с получением углеводородного слоя, содержащего Cg-С2,5-углеводороды, и спиртового слоя, содержащего целевые С -С -спирты. Степень выделения спиртов и углеводородов 98,7-99,8%, степень чистоты 96-99,. Однако известный способ характеризуется недостаточной чистотой вьщеляемых целевых продуктов (96-99,7%), а также сравнительно высокой продолжительностью процесса экстракции (до 6 мин). Цель изобретения - повышение степени чистоты выделяемых целевьрс продуктов и сокращение времени проведения процесса экстракции. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения бинарных смесей, содержащих спирт Cg-C,g и углеводород помощью экстракции экстрагентом, состоящим из углеводородного компонента и раствора соли цинка в спирте С,-С, взятых в объемном соотношении, равном (1-5): (2-5), при 20-40с с получением углеводородного слоя, содержащего Cg-C2o углеводород, и спиртового слоя содержащего целевой спирт , в качестве соли цинка используют бромистый цинк. Использование предлагаемого способа позволяет повысить содержание выделяемого целевого продукта до 98,8-99,8% при той же степени вьщеления и сократить время проведения процесса экстракции до 3 мин. Вьщеление целевого спирта из фазы раствора бромида цинка проводят путем разбавления ее несколько раз водой . Отделенные углеводороды могут быть возвращены в процессе окисления их до спиртов. В таблице приведены сравнительные данные по константам распределения (Р) спиртов между октаном и раствором хлористого цинка в метаноле (по известному 4 ) и раствором бромистого цинка в метаноле (по изобретению) при Р (где С„р, и С„, концентрация спирта в органической и солевой фазах соответственно).

3.6

4,8 6,0

4,01

5,97

6,52

0,22

1,72 1,45 0,20 1,27 0,13 1,09 0,18 0,58 0,08 0,44 0,06

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ СПИРТ И УГЛЕВОДОРОД , путем экстракции экстрагентом, состоящим из углеводородного компонента и раствора соли цинка в спирте , взятых в объемном соотношении, равном

Как видно из данных таблицы, коэф фициент распределения (Р) спиртов в .1,3-2 раза выше в случае использования бромистого цинка, чем в случае хлористого цинка в метаноле. Пример 1. В 50 мл петролейного эфира растворяют 10 г смеси октанола и октана,.в которой содержится 50 мас.% октанола и 50% мае. окта на. К полученному раствору добавляют 100 мл 8 М раствора бромистого цинка в метаноле (соотношение фаз 1:2) и встряхивают полученную смесь 2 мин при . Фазы затем разделяют, посл чего фазу петролейного эфира промывают 100 мл для удаления примеси метанола. Затем петррлейный эфир отго- няют при давлении 200 мм рт. ст. В остатке от перегонки содержится 4,99 г продукта, содержащего 99,7 мас.% октана и 0,3 мас.% октанола . Спиртовую фазу (рафинат) разбавляют два раза водой. Выделившийся спирт дЛжды экстрагируют поло)зинным по отношению к объему рафината объемом петролейного эфира. Фазу петролейного эфира, содержащую выделенный спирт, дважды промы1§ают одинаковым объемом воды и отго няют петролейный эфир. Получают 4,97 г продукта, содержащего 99,7 мас.% октанола. Степень извлечения октана 99,5, октанола 98,8%. Пример 2.В 50 мл петролейного эфира растворяют 10 г смеси, содержащей 50 мас.% октанола и 50 мас.% ундекана. к полученному раствору добавляют 100 мл 8 М раствора бромистого цинка в этаноле (соотношение фаз 1:2) и встряхивают полученную смесь 2 мин при 20 С. Фазы затем разделяют, а фазу петро- лейного эфира промывают 150 мл воды для удаления примеси этанола, после чего петролейньй эфир отгоняют. В остатке от перегонки получают 4,99 г продукта, содержащего 99,8 мае 1% ундекана. Продукт, вьщеленный из фазы спиртового раствора бромистого цинка аналогично примеру 1, имеет вес 4,99 г и содержит 99,5 мас.% октанола. Степень вьщеления октанола 99,3, ундекана 99,6%. Пример 3.В 50 мл петролейного эфира растворяют 5 г смеси с содержанием тетрадеканола и октадекана по 50 мас.%. К полученному раствору добавляют 200 мл 8 М раствора бромистого цинка в пропаноле (соотношение фаз 1:4) и встряхивают полученную смесь 3 мин при 20с. Фазы затем разделяют. Фазу петролейного эфира промывают водой (дважды по 200 мл) для удаления примеси пропанола. Петролейный эфир затем отгоняют. Остаток от перегонки имеет вес 2,49 г и содержит 99,6 мас.% октад кана. Продукт выделенный из фазы спиртового раствора бромистого цинка, имеет вес 2,5 г и содержит 99,8 мас.% тетрадеканола. Степень выделения тетрадеканола 99,8, октадекана 99,2%. Пример 4.В50мл петролейного эфира растворяют при небольшом нагревании до 40 С 2 г смеси, содержащей 50 мас.% октадеканола и 50 мас.% эйкозана. К полученному раствору прибавляют 250 мл (соотношение фаз 1:5) 8 М раствора бромистого цинка в пропаноле, нагретого до 40®С, и встряхивают полученную смесь 3 ми Фазу петролейного эфира затем отдел ют и промывают водой до полного уда ления пропанола, после чего петроле ный эфир отгоняют. Остаток от перегонки имеет вес 1 г и содержит 98,8 мас.% эйкозана. Продукт, вьщеленный из фазы спиртового раствора бромистого цинка, имеет вес, равный 0,99 г и содержит 99,8 мас.% октадек-анола. Степень вьщеления октадеканола 98,8, эккозана 98,9%. П р и я е р 5. Обработкой 6 М раствором бромистого цинка в метаноле удается полностью очистить реактивный октан от примеси Cf-Cgспиртов. При этом объемное соотношение октан - метанольный раствор бро мистого цинка 7:1. Повышение объемной части очищаемого октана до 7 связано с более высокой экстракционной способностью спиртовых раство082«ров бромистого цинка по сравнению со спиртовыми растворами хлорида цинка. 140 мл загрязненного октана промывают 20 мл 6 М раствора бромистого цинка в метаноле. Фазы разделяют, октановую фазу промьшают 100 мл воДы для удаления примеси метанола. Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает увеличение чистоты и выхода целевых продуктов. Содержание примесей спиртов в углеводородах в результате одноразовой экстракции снижается в 2-3 раза (например, с 3,9 до 1,2% для эйкозана). Невысокая стоимость экстрагентов (петролейный эфир, метанол, этанол, пропанол, бромид цинка), а также возможность регенерации экстрагентов путем отгонки делают этот способ экономичным.