СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫСШИХ СПИРТОВ ИЗ СИВУШНОГО МАСЛА Советский патент 1969 года по МПК C07C29/80 

Одним из ocHOBiHbix источников получения высших спиртов (н. пропилового, изобутилового и изоамилового) является побочный продукт спиртового брожения и отход ректификации этилового спирта - сивушное масло. В спиртах из сивушного масла отсутствуют концерогенные и особо вредные примеси. Поэтому преимуш,ественно эти спирты используют для производства синтетических душистых вешеств и лекарственных препаратов.

В промышленности для выделения спирTOiB сивушное масло подвергают разгонке путем периодической ректификации. Выход чистых спиртов при этом составляет всего 80- 85Vo, так как из-за несовершенства технологии получается неразделяемая смесь этанола и нормального пропанола с небольшим количеством изобутанола. Пропиловый спирт в чистом виде по этой тех1нологии выделить невозможно, и он полностью переходит в отход, так называемую «горючую фракцию.Процесс перегонки сивушного масла путем периодической ректификации очень трудоемок, связан с многократными разгонками промежуточных погояов и, как следствие этого, - с большими потерями алкоголя. Продукты получаются невысокого качества из-за нечеткого фракционирования п загрязнения кислотами, эфирами, альдегидами и другими примесями, содержащимися в сивушном масле.

Затрудняет фракционирование входящая в состав сивушного масла вода (8-10%), образующая двойные нераздельно кипящие смеси со спиртами с минимумом температуры кипения. Если бы сивушное масло представляло безводную смесь спиртов, разделение нх можно было бы осуш,ествлять последовательным фракционированием на непрерывнодействующих ректификационных колоннах. Поэтому для реализации более прогрессивной технологии необходимо решить. вопрос о предварительном обезвоживании сивушного масла. В промышленности для обезвоживания спиртов применяют азеотропную пли экстрактивную ректификацию с использованнем в качестве разделяющего агента бензола или бензола в смеси с некоторыми фракциями бензина, высокомолекулярных спиртов, фуранов, алкилфуранов и других органических соединений, которые образуют гетерогенные смеси с водой. Использование перечисленных соединений усложияет и удорожает процесс обезвожнваяия, так как требует регенерации разделяющего агента. Особые затруднения возникают при организации переработки сивушного масла в спиртовой промышленности, так как большинство этих веществ нехарактерно спиртовомз производству и будет загрязнять спиртовые погоны, в тол числе этиловую фракцию.

рывщой схеме предлагается си-вушиое масло предварительно обезвоживать азеотропно-экстрактивяой ректификацией с использованием в качестве разделяющего агента изоамилового спирта.

Предлагаемый способ позволяет выделить из сивушного масла высококачественные изоамиловый, изобутиловый, и нормальиы-й пропилогвый спирты.

Способ осуществляют следующим образом. Сивушное ма-сло, подлежащее разгонке, вначале очищают для обеапечениЯ высокого качества полученных продуктов, затем Обезвоживают (остаток воды в безводном продукте не более 0,09%), что позволяет вести фракционное разделение по непрерыв« ой схеме с выделением чистых спиртов.

Для очистки сивущного масла от ряда примесей (кислот, зфиров, альдегидов, азотистых и сернистых соедииений, пиридина и других примесей) его обрабатывают щелочью в реакторах-подогревателях и затем подвергают перегонке с .водяным паром. Продукты связывания и разрущения выводят с кубовым погоном - лютером в процессе последующей перегонки. После щелочиой обработки и перегонки в дистилляте получается прозрачное, не загрязненное взэесями сивущное масло, в котором, по данным производственных опытов, кислот нет, эфиров 50-100 /иг/л, альдегидов нет, непредельных в пересчете на бром не более 0,01 г иа 100 г продукта.

Для обезвоживания сивушное масло подвергают азеотропно-зкстрактивной ректификации на недрерывнодействующей колонне.

В качестве разделяющего агента используют изоамнловый спирт, который образует с водой гетерогенные дистилляты с содержанием воды до 49Vo. Вместе с тем изоамиловый спирт является естественным компонентом сивущного масла.

Для выделения чистых спиртов используют непрерыинодействующие ректификационные колонны, па которых достигается четкое фракционное разделение .практически безводной смеси спиртов.

На первом этапе выделяют изоамиловый спирт, содержание которого в сивушном масле более 55%. Это позволяет резко уменьщить дальнейший объем перерабатываемого погона и тем самым уменьшить габариты аппаратуры и сократить затраты на фракционирование.

На втором этапе вместе с этиловым спиртом выделяются и многие летучие головные примеси, ВТОМ числе остатки эфиров, ами.нов, а также остатки воды, небольшое количество которой не отделилось при обезвоживании (нарушение режима). Выделение этанола «а втором этапе позволяет предупредить дальнейшее нарушение технологии фракционирования и стабилизировать работу колонны разделения н. пропилового и изобутилового спиртов.

НОЛОМ и легколетучими примесями подвергается патеризации - отбирается в жидком виде с верхних тарелок, а часть погона конденсатора этой колонны- возвращается в колонну выделения этилового снирта.

Описание технологической схемы производства изоамилового, изобутилового и н. пропилового спиртов из сивушного масла.

Выделение спиртов из сивущиого масла осуществляют на пятиколонном ректификационном аппарате. Сивушное масло для переработки поступает в напорную -емкость, откуда его направляют для подогрева в холодильник изоамилового спирта. При этом используют тепло отбираемого продукта для подогрева сырья. Подогретое сивушное масло затем направляют в смеситель, в который одновременно из напорногО чана поступает приготовленный на воде (лютере) раствор щелочи. Из смесителя сивушное масло со щелочью выводят в реактор-подогреватель. В реакторе сивушное масло подогревают до температуры 85-90°С, выдерживают в течение 40-45 мин (достаточно для связывания кислот, разрущен.ия эфиров и других примесей). Из реактора сивушное масло поступает на верхнюю тарелку выварной колонны. Колонна должна иметь 15-20 тарелок.

В процессе перегонки с водяным паром в этой колонне сивущ-ное масло освобождается от связанных и разрущенных щелочью примесей. Спиртовые компоненты сивушного масла отгоняют с водяными парами Спирто-водяной дистиллят из дефлегматора поступает в разделительный сосуд, где он расслаивается. Верхний слой - очищенное сивушное масло - направляют в колонну обезвоживания, а нижний, водный, возвращают на верхнюю тарелку колонньг или в напорный сборник щелочи.

В колонне для обезвоживания сивушного масла должно быть 30-35 тарелок, в том числе 10 тарелок в зоне экстракции. Очищенное сивушное масло поступает на десятую тарелку (считая сверху). На верхнюю тарелку вводят

5 разделяющий агент - изоамиловый спирт в количестве 30-350/о к поступающему в эту колонну сивушному маслу.

Изоамиловый спирт с водой образует гетерогенный дистиллят, который разделяется в разделительном сосуде. Пары и газы из дефлегматора колонны обезвоживания и дефлегматора выварной колонны направляют в конденсатор-ловушку, из которой водо-ал:когольный погон поступает в газделительный сосуд,

0 а неконденсирующиеся газы - в атмосферу.

Безводное сивушное масло из колонны выводят в фракционирующую часть установки - на питательную тарелку -колонны выделения изоамилового спирта.

0

20-26 в исчерпывающей части. Изоамиловый спирт выводят с нижних (второй-четвертой) тарелокТаблица

В дистиллят переходит этиловый, н. пропи.ловый И изобутиловый спирты. Из дефлегматора этот погон поступает в колонну выделения этилового спирта. Эта колонна имеет 40- 45 тарелок, в том числе 20-25 в исчерпывающей части. Этиловый спирт отбирается из

дефлегматора этой колонны в виде дистиллята, а н. пропило1вый и изобутиловый спирты переходят в кубовый погон и отбираются с второй тарелок кол они ы.

Кубовый погон колонны направляется в

0 колонну, где его разделяют с отбором из кубовой части изобутилового спирта, а с верхних тарелок - н. пропилового спирта. Колонна имеет дефлегматор и конденсатор. Из последнего отбирают часть погона, в котором может

5 быть этанол и некоторые легколетучие примеси. Этот погон направляют в этанольную колонну, чем достигается дополнительная очистка н. пропилового спирта от этанола и примесей.

0 Характеристика технологического режима работы установки приведена в таблице.

Расход щелочного раствора на 100 кг сивушного масла в пересчете на NaOH 0,4- 0,8 кг и регулируется по дан-ным определения

5 рН в водном погоне из разделительного сосуда или в лютере.

Отбор погона из конденсата колонны разделения н. пропилового и изобутилового спиртов регулируется по данным анализа пропилового спирта.

Спирты, полученные из сивушного масла по предлагаемой технологии, соответствуют всем требованиям технических условий СТУ 30-9113-63, ТУ 30-53 и ВТУ № 29 Главпарфюмера и по ряду показателей превосходят продукты с показателями этих ТУ. Например, содержание кислот, эфиров, альдегидов и непредельных соединений в спиртах находится на уровне продуктов марки «чда.

Предмет изобретения

Способ выделения высших спиртов из сивушного масла ректификацией, отличающийся тем, что, с целью ос}1цествления процесса по 5 непрерывной схеме, сивушное масло предварительно обезвоживают азеотропно-экстрактивной ректификацией с использованием в качестве разделяющего агента изоамилового спиота.