Способ разделения смеси олеиновой и линолевой кислот Советский патент 1988 года по МПК C07C51/42 

4

:,о

СГ5

Изобретение относится к карбоно- вым кислотам, в частности к раздел е- нию олеиновой и линолевой кислот. Цель изобретения - повышение степени разделения смеси. Разделение ведут пропусканием исходной сме си через колонну с адсорбентом. В качестве последнего используют нейт- рапьное молекулярное сито, содержащее 77% силикалита и 23% аморфной двуокиси кремния, с размером частиц 20-50 меш, полученное смешением порошка силикалита и коллоидной двуокиси кремния. Полученную смесь сушат и прокаливают при 48 ч на воздухе для удаления гидроксильных групп.Процесс разделения ведут при 60-120 С, давлении, необходимом для нахождения смеси в жидком состоянии, с получением рафината, содержащего линолевую кислоту. Последующую десорбцию олеино- - вой кислоты ведут десорбентом, содержащим 80% метилэтилкетона и 20% про- пионовой кислоты или ацетон, или 85- 90% ацетона и 10-15% н-гексана или метилэтилкетона. 4 ил., 3 табл. g ш с

см

Изобретение относится к способу разделения смеси олеиновой и пиноле- вой кислот, которьш может найти при- ьшнение в хим;:ческой промьшшенности.

Цель изобретения - повышение степени раз,цел:е1шя. смеси.

Па фиг, 1 изображено устройство для осуществотеиия предлагаемого спо соба, на фиг. 2-4 - графикиj поясняющие способ.

П р и м е р 1. Через все участки колонны движется однонаправленный поток .жидкости, состав и расход которого отличаются в различных его точках В колонне 1 имеются зоны 1, II, III и-,1У. Система состоит из коллектора- распределителя 3, насоса 2, который поддерживает подпор жидкости в колонне, трубопровода 4, связанного с на™ сосом 2, и впускных и выпус-кных трубопров одов, проходящих через систему колл ект ор а-ра с пр едели теля.

Зона удерживания (зона Т),, определяемая молекулярным .ситом, расположена между входным потоком 5 исходной смеси и выходным потоком 6 рафина та. В этой зоне исходная смесь контактирует с молекулярным ситомj экстрактные компоненты удерлшваются последним, а поток рафината проходит далее ;в направлении, противопололсном вводу смеси, и затем, попадая в общий поток конденсируется. Поток промьшочной ш-эдкости .(разбавитель) может вводиться в зону I в точке, распоо юженной несколько ншке входного потока исходной смеси,

Выше по н аправленшо потока /кидкос- ти непосредственно за зоной I между :выходнь М ПОТОКОМ 7 экстракта и вход- ньм потоком 5 исходной смеси, на ходится зона II. очистки, определяемая молекулярным ситом. Очистка осуществляется путем пропускания части потока 8 экстракта, удаляемого из зоны III, в зону II у верхней, ее границы Зона III пре.дставлена молекулярным ситом и предназначена ддтя впуска вытесня ощей экстракт жидкости. Зона IV - буферная и предназначена для сохранения количества вытесняющей жидкости.

Температура жидкостного потока 60 С, поток в колонке является восходящим с расходом 1,2 мл/мин.. Исходный поток состоит из 10 мас,% смеси лдарнькк кислот и 90 мас.% вытес- някхцей жидкости. Смесь жирных кислот

0

5

5

0

0

5

0

5

0

5

состоит из линолевой и олеиновой кислот в соотношении 50:50. Колонка заполняется связанным кремнеземом-марки Людокс (23 мас.%) силикалитом (77 мас.%), который готовят способом, включающим гелеобразование путем удаления воды (сушка) с последующей обработкой, приводящей к удалению гид- роксильных групп, что осуществляется нагреванием в воздухе при 1000°& в течение.48 ч. Полученное молекулярное сито затем измельчают и просеивают через сито с размером отверстий 20-50 меш. Используемая вытесняющая Ж1щкость содержит 80 об.% метилзтил- кетона и 20 об,% пропионовЬй кислоты.

Результаты разделения смеси олеиновой и линолевой кислот по примеру 1 , представлены на фиг, 2.Из фиг. 2 ясно,чт о отделение олеиновой кислоты от линолевой является явным и четким, однако кинетика десорбции несколько слабее, что видно по большому общему . удерлсивания, который включает объем вытесняющей жидкости. . Полученные кривые свидетельствуют о том, что отсутствуют следы активности ме-жду адсорбентом и компонентами исходной смеси, которая наблюдалась ранее при использовании силика- лита с органическим связующим и сили- калита с кремнеземным связующим, не подвергающимся термической обработке согласно настоящему изобретению.

Пример 2, Проводят разделе- HPie с использованием той же аппаратуры, что описана вьпяе, работающей в пульсирующем режиме. Температура жидкости 80. С, поток в колонке направлен вниз., с расходом, 1,2 мл/мин. Поток исходной смеси состоит из 10мас.% таллового масла и 90 мас,% вытесняю- - щей жидкости. Колонка заполняется свяаанньп- аморфной двуокисью кремния марки Людокс (23 мас.%) силикалитом (77 мас,%), как и в примере 1. , Используемая вытесняющая жидкость представляет соб.ой 100%-ный ацетон.

Результаты, полученные в данном примере, показаны на фиг. 3.

Как видно из графика на фиг. 3, разделение смоляной кислоты, олеиновой кислоты и линолевой кислоты является явным и четким, однако кинетика десорбции также довольна низкая.

Пример 3. Проводят разделение аналогично примеру 2 с той разки- це.й, что вытесняющая жидкость имеет

314

индекс полярности более 3,5, температура 7КИДКОСТИ в колонке составляет .

Результаты, полученные, в данном примере, представлены на фиг. 4.

Как видно из графика на фиг. 4, наблюдается явное улучшение (увеличение) десорбции, что проявляется в уменьшении объема удерживания.

Пример 4. Для разделения олеиновой и линолевой кислот используют силикатный сорбент в устройстве с псевдоожиженным слоем. Это устройство содержит 24 неподвижных соеди- ненных между собой слоя. Четыре слоя состоят из 24 отрезков труб длиной 300 мм с внутренним диаметром 300мм. Каждьш слой содержит 19,2 мм адсорбента - молекулярного сита с части- цами, 95 вес.% которых проходит через сито с отверстиями 0,250 мм и по меньшей мере 98 вес.% удерживается на сите с отверстиями 0,590 мм. Эти частицы получают путем смешения равных частей силикатного порошка и коллоидного аморфного кремнезема марки Лю- доке, сушки и термической обработки частиц в течение 48 ч при 1000 С. В полученном адсорбенте силикалит сое- тавляет 77 вес.% и кремнезем 23 вес.% Каждый слой сообщается с соседними таким образом, что отверстие в верхней части является выходным для него и входным для вышерасположенного.

Для технологического и промьшоч- ного потоков предусматриваются четыре питающих и выводящих линии (для подачи разделяемой смеси, для выведения рафината, для подачи десорбента и для выведения экстракта), а также линия, соединяющая, соответствующие отверстия центрального распределительного клапана, осуществляющего промьшочный поток, с линией, подаю- . щей исходн то смесь от распределительного клапана в. колонну разделения.

Распределительный клапан имеет 24 окна, соединенных посредством 24 линий одинаковой длины со всеми 24 неподвижными слоями адсорбента. Этот клапан управляет добавлением и выведением исходного продукта, десорбента, промывочной среды, рафината и экстракта таким образом, что каждьй

слой можно питать раздельными потоками десорбента, исходного продукта и промьшочной среды или же из каждого слоя можно вьшодить отдельные потоки

6

рафината, экстракта и промывочной среды путем поворота клапана.

Проводят загрузку исходной смеси 8,2 мл/ч линолевой кислоты и 3,8 мл/ч олеиновой кислоты в слой 9. Во время добавления исходной смеси в слой 9, в слой 23 подают поток 100% ацетона, со скоростью потока 186 мл/ч. При загрузке исходной смеси и адсорбента в слои 9 и 23 из слоя 1 выводят рафинат со скоростью потока 38 мл/ч и из слоя 16 - экстракт со скоростью потока 160 мл/ч. Содержание линолевой и олеиновой кислот в потоках рафината и -экстракта более полно описано ниже. В этом опыте промывочный поток не использовался.

Все точки введения и выведения включаются посредством распределительного клапана для элюента так,что каждый поток завершает цикл операции по всей колонне в течение 60 мин.При циркуляции исходной смеси, рафината, десорбента, экстракта и промьшочного потока через слой внутри колонны поддерживают избыточное давление 1300кПа и температуру . Текучая среда непрерывно циркулирует через каждую зону при осуществлении псевдодвиженля адсорбента. Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из четырех зон:

Зона Скорость потока текучей среды, мл/ч

57

45

205

334

По истечении 208 ч работы потоки рафината и экстракта дают компоненты при объемных скоростях, приведенных в табл. 1.

Потеря компонентов между входами и выходами относится за счет утечки и испарения из открытых сборных резервуаров.

- Начальное отношение линолевой кислоты к олеиновой кислоте в смеси 2,1:1. После обработки исходной смеси в устройстве с псевдоподвижным слоем отношения линолевой. кислоты к олеиновой кислоте в потоках рафината и экстракта соответственно 5,21: :1 и 0,312:1.

Пример 5. Процесс начинают с загрузки смеси из линолевой кислоты со скоростью 5,2 мл/ч, олеиновой кис514

лоты со скоростью 4,3 мл/ч и ацетона со скоростью 9,5 мл/ч в слой 9. Во время подачи в слой 9 в слой 23 подают поток десорбента (ацетона) со скоростью 172 мл/ч и н-гексана со скоростью 19 мл/ч. По мере подачи в слои 9 и 23 исходной смеси и десорбента из слоя 1 выводят рафинат со скоростью потока 59 мп/ч и из слоя 18 - экстракт со скоростью потока 156 мл/ч. Содержание линолевой и олеиновой кислот в рафинате и экстракте указано ниже. В дополнение к основному введению десорбента в зону десорбции десорбент со скоростью 5 мл/ч подают в колонну для промывки линии, куда ранее подавали рафинат.

Все входы для ввода и выпуска от- крьшают пос1 едством распределитель- ного клапана, осуществляя движения слоя десорбента так, что каждый поток совершает рабочий цикл через колонну в течение 60 мин. При циркуляции через слой исходной смеси, рафината, десорбента, экстракта и промьшочного потока внутри колонны поддерживают избыточное давление 1550 кПа и температуру . Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из четы- рех зон :

Зона Поток текучей среды, мл/ч

2-40

3

4

116 -334

По истечении 268 ч работы потоки рафината и экстракта дают компоненты при объемных скоростях, приведенных в табл. 2.

Потерю компонентов между входами и выходами относят за счет утечки и испарения из открытых- сборных резервуаров.

Начальное отношение линолевой кислоты к олеиновой 1:21:1, После обработки исходной смеси в устройстве для адсорбции с псевдоподвижным слоем отношения линолевой кислоты к оле иновой кислоте в потоках рафината и экстракта составляют соответственно 3,23:1 и 300:1.

Пример 6. Начинают процесс

с загрузки смеси из линолевой кисло ты со скоростью 5,7 мл/ч, олеиновой кислоты со скоростью 3,8 мл/ч и ацетона со скоростью 9,5 мл/ч в слой 9.

г Ю5

20 к 25- зо

.

0

45

50

55

6 6

Во время подачи исходной смеси в слой 9 в слой 23 загружают поток десорбента со скоростью 142 мл /ч и н-гек- сан со скоростью 25 мл/ч. По мере подачи в слои 9 и 23 из слоя 1 выпускают рафинат со скоростью 61 мл/ч, а из слоя 18 - экстракт со скоростью 138 мл/ч. Содержание линолевой и олеиновой кислот в потоках рафината и экстракта указано ниже. В дополнение к основной подаче десорбента в зону десорбции подают ацетон со скоростью 13 мл/ч также в колонну для промывки предьщущей линии подачи рафината, который может в противном случае с самого начала загрязнять поток экстракта.

Все входы и -выходы одновременно открывают посредством распределительного клапана с целью создания движения слоя адсорбента таким образом, что каждьй поток завершает рабочий цикл через колонну в течение 60 мин. При циркуляции исходной смеси,- рафината, десорбента, экстракта и промы ночного потока через слой внутри колонны под,церживают избыточное давление 2110 кПа и температуру 120 С. Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из ч.ртырех зон:

Зона Поток текучей

среды, мл/ч 1. -7,0

. 2-39,0

399,0

4-334,0

По истечении 48 ч работы потоки рафината и экстракта давали следующие компоненты при объемных скоростях, приведенных в табл. 3.

П р и м е р 7. Начинают процесс с подачи исходной смеси линолевой кислоты со скоростью 3,53 мл/ч, олеиновой кислоты со скоростью 1,51 мл/ч и ацетона со скоростью 95,96 мл/ч в слой 9. Во время подачи исходной смеси в слой 9 в слой 23 подают поток десорбента метилэтилкетона (100%) со скоростью 270 мл/ч. По мере подачи исходной смеси и десорбента в слои 9 и 23 из слой 1 выводят рафинат со. скоростью 227 мл/ч, а из слоя 18 - экстракт со скоростью 150 Ш/ч. В дополнение к основной -подаче десорбента в зону десорбции в колонну подают также ацетон со скоростью 6 мл/ч для промывки линии предьщущей подачи рафината.

u

Все входы и выходы одновременно смещают на правильные интервалы посредством распределительного клапана с целью, создания движения слоя десор- бента так, что каждый поток совершает полный рабочий цикл через колонну в течение 60 мин.

Во время циркуляции исходной сме- ю си, рафината, экстракта десорбента и промывочного потока через слой внутри колонны поддерживают избыточное давление 2760 кПа и температуру 120°С. Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из всех четырех зон:

15

Поток текучей среды, мл/ч 123 16 166 -334

По истечении 189 часов работы поток рафината содержал линолевую кислоту чистоты 80,8%, а поток экстракта содержал олеиновую кислоту чистоты 83,3%.

43168

Формула изобретения Способ разделения смеси олеинопой и линолевой кислот путем пропускания исходной смеси через колонну с адсорбентом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разделения смеси, в качестве адсорбента используют нейтральное молекулярное сито, содержащее 77% силикали- та и 23% аморфной двуокиси кремния, с размером частиц 20-50 меш, полученное путем смешения порошка силикалита и коллоидной двуокиси кремния, сушки и прокаливания смеси при в течение 48 ч на воздухе для удаления гидроксильных групп, и процесс разделения ведут при температуре 60 - 120 С, давлении необходимом для нахождения смеси в жидком состоянии, с получением рафината, содержащего линолевую кислоту, и последующей десорбцией олеиновой кислоты с использованием десорбента, содержащего 80% метилэтилкетона и 20% пропионовой кислоты или ацетон, или 85-90% ацетона и 10-15% н-гексана или метилэтилкетона.

Таблица 1

5

0

5

Таблица 2

4,9 0,7

1, 2,3

/Поток

J, / 9/(CJ7jffaf(/ji, l OflSfff/rr Pawuffam

fe/

Таблица 3

40,0 122,9

60

1

W

fB

7296120/«4

Общий объем удер ни6аний Фиг.2

го ifO 60 во 100 120 т

. объем {/дер и&анця Фиг.З

т

160 1ВО

QO . 100 120 т 160 OSuitff/ объем y fHt/ffoMuff ФигМ

1вО