Способ очистки уксусной кислоты Советский патент 1978 года по МПК C07C53/08 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ созместно с уксусной кислотой или раздепьни в верхнюю. поп овину первой копонны выше уровня подачи очищаемой уксусной кислоты.. Исходный ацегаг кап.ия вводят в избыточ ном по сравнению со стехиометрическим количеством по отношению к количеству йода ионной форме в очищаемой уксусной кислоте а гипофосфористую кислоту вводят в избыточном по сравнению со стехиометрическим количестве по отношению к количеству свободного йэца в очищаемой уксусной кислоте На чертеже приведена схема установки для осуществления предлагаемого способа. Указанный способ очистки уксусной кислоты осуществляют следующим образом. Очищаемую уксусную кислоту по линии 1 направляют в среднюю треть ректификационной копонны 2. Химический агент по линии вводят в поток уксусной кислоты. Кубовый продукт, содержащий компоненты, кипящие выше температуры кипения уксусной кислоты, йодицы .щелочного металла .и других нелетучих веществ по линии 4 удаляют в сбор ник отходов. Дистиллат, представляющий со бой очищенную в значительной степени от йода уксусную кислоту, направляют по линии 5 в ректификационную колонну 6 выще ее середины. Часть дистиллата по пинии 7 возвращают в колонну 2 в виде флегмы. Пр необходимости в поток уксусной кислоты, поступающий в колонну 6, подают по.линии дополнительно химический агент. Основную часть дистилпата колонны 6 пибо вообще выводят из системы по линии 9, либо рециркупируют по пинии 10 в верхнюю часть копонны 2. Часть дистиппата испопьзуют дпя фпегмирования колонны 6. Целевой продукт очищенную уксусную кислоту можно отбирать двумя путями: пибо через вентиль 11 по пиНИИ 12, пибо через вентиль 13 по линии 14, при этом.кубовый продукт по линии 14 направляют в среднюю часть колонны 2. В качестве ректификационных колонн испопьзуют любые типы колонн, предпочтитепьнее включающие ситчатые тарелки. Первая копонна должна содержать 45-8О, преимущественно 60-75 тарелок. Вторая копонна 2-30, преимущественно 5-25 тарепок. Процесс очистки можно проводить как при повыш;енных, так и при пониженных давлениях. Процесс очистки уксусной кислоты ведут предпочтительно при давлении 1,03 - 2,79 кг/см Я Температурные режимы верха и низа обеих кодонн приблизительно одинаковы и зависят от рабочего давления. Обычно температура верха копонны практически соответствует температуре кипения уксусной кислоты при соответствующем давлении. Температуру 60 низа колонн поддерживают ни.нсе 163 С. Исходную смесь вводят в среднюю треть ектификационной колонны 2 и в верхнюю треть копонны 6. Если требуется минимальное содержание йода в очищенной уксусной киспоте, то спедует отбирать и из куба колонны 6. В других случаях кислоту отбирают из нижней десятой части копонны 6. Количество дистиллата, отбираемого из колонны 6, составляет 0,5-20, предпочтительнее 1-10 вес.ч. от количества смеси, подаваемой в эту колонну, в то время как количество целевого продукта - 80-99, предпочтительно 93-98 вес.%. Если целевой продукт отбирают не из куба, а из нижней части колонны, то количество кубового продукта составляет 1-5 вес.уо от количества исходной смеси, поступающей в колонну 6. В качестве химического агента наряду с уксуснокислым калием используют гидроокись калия, причем в последнем содержание хлоридов не должно быть выще 1%. Количество химических агентов берут в ЮОО-кратном избытке по сравнению со стехиометрическим количеством по отношению к йоду в ионной форме и к свободному йоду. При этом количество щепочного металла рассчитывают с учетом количества ионного йода, а количество гипофосфористой кислоты с учетом количества свободного йода, содержащихся в исходной уксусной кислоте. Ацетат капия, гипофосфористую кислоту вводят в виде 50%-ных, а гидроокись калия в виде 25-75%-ных водных растворов. Однако можно использовать химические агенты в виде раствора в уксусной кислоте. Химические агенты подают на ректификацию либо вместе с очищаемой уксусной кислотой, либо в любую часть копонны выше тарелки питания. Пример 1. Уксусную кислоту, полученную карбонипированием метанола в присутствии катапитической системы смеси родиевого и йодистого компонентов, очищают на двух ректификационных колоннах. Первая колонна имеет 70 тарелок, вторая колонна 20 тарелок. Сырую 99%-ную уксусную кислоту, содержащую свободный и ионный йод, йодистый метил и пропионовую кислоту, подают на 20-ю тарелку снизу первой копонны со скоростью 13 . Копонна работает при атмосферном давлении. Температуры низа и верха колонны равны соответственно 120 и 118 С. Кубовый продукт, содержащий пропионовую кислоту и другие высококипящие продукты, направляют в сборник отходов. Дистилпат подают на 5-ю тарелку (сверху) второй ректификационной колонны, аавпение и температурный режим в которой поодержи вают такими же, как в первой колонне. Верхний паровой поток этой копонны, составляющий 5% от копичества подаваемой смеся, после конденсаави частично подают на фпегмирование копонны, частично направляют на рецикп в первую копонну. Отбираемый кубовый продукт направпают в соответ- ствуюшвй сборник. Цепевой продукт - очище ную уксусную киспоггу - отбирают в ввде па ра из квпятнпьквка коповны. На третей день опыта, когда общее содержание йода в подаваемой исходной смеси достигаем около 19ОО мпн в первую кояонну вместе с потоком исходной смеся со скоростью 6 ввоант раствор гипо фосфористой киспоты в уксусной киспоте. На седьмой день подачу гипофосфористоЛ киспоты прекращают. На 1О-ю тарепку сверху первой копонны со скоростью 12 вводят смесь 0,25 М гипофоофс истой киспоты и 1,5 М раствора уксуснокислого калия в растворе уксусной кислоты. На восьмой день работы установки вместе с исходной смесью во вторую колонну вводят со скоростью 6 0,5 М раствор уксуснокиспого капия в уксусной киспоте. При работе установки периодически отбиpai T пробы исходной смеси, дисТиппата первой колонны и конденсата пара иэ куба копонны. В этих продуктах определяют содержаше новвого и свободного йода, которые приведены в табп. 1 и 2, как количества содержащегося общего неорганического йода и йодистого метипа.

О

8

24 31 4О 48

51

Гйпофсжфористай каспотз, добавпенная со скоростью

64 72 8О 88 96 104

Колонна 2

Табпица 1

81

Ю

77

а

38,5

98 4,5

42

90 5,7

95 10 О 0,198 ч./час

62

55

250 64 86 Примечание.

О 8

24 31 40

Продолжение таблицы 1

Колонна 6

Т а б п ни а 2

1, Загрузка (пиния 5) - состав, как в колонне 2, скорость 814 ч./час.

Продолжение таблицы 2

11

Из данных табтл. 1 и 2 вйдно, что ао6ав пение одной гипофосфористой ккспоты яе приводит к упучшению качества цепег.ого гроцукта в го время как добавпение ее совместно с уксуснокислым капнем обеспечивает быструю и глубокую очистку уксусной кйсгшты от соединений йода.

Пример 2. Уксусную жиспогу, содер жащую ОД% пропиоиовой киспотьз, 134 и 5 мган CiIgil, направпйюг в первую колонну ycraHOBSia (описанной s пример© 1} со ско{.эосгью 39ОО ч,/час. Вместе с исхоа- ной смесью в жопонну подают водный раствор гй1ил|зоофорйсгой киспоты и 50%-ный БОййый раствор ацегага кагшя со скоросгйЬШ соответственно О,О7 в 0,71чУча

Температяфа верха и низа копокны равны Соответсгвенио 113 и 1.1бСо Когшкна работааг ПОЧТИ щт а.гмоа|)ерном давленкн, 75% дасгиппата, содержащего 2,4-4 мян 13,2 мпи CH|.Js возвращают в виде флегмы. Остальную часть днстиппата первой копоикы направняюг во вторую копсонну, которан работает при том же яавпенил и температуре, 4Tii и первая копонна. В виде днотпппатв отбирают 5% от капкчества исходной смеси. этого дйстигшата возвращают в качестве ibnerMiii,, часть в первую копои ну.

Цегювой г1ро/.с/жт- отбирают на НИЖНИЕ второй коггонйьз ъ аопичестве 94% от ssпйчества исходвой смесн этой Очй шенная уксускад киспота содержит 36 мш° J п 0,5 .3,

S

Пример 3, На установке, опнсам кой в примере Is очнстке подвергают уксуояук йноиоту, содержащую пропконовой киспоты, 193 ьетн.. 1О мпн , Уксусную касяоту подают в KOiiosjfjy сс скоростью 39ОО ч./час, Вмесге с йСяодноИ смесью ввойят 0,71 ч,/час 5O%--EiorD водного раствора ааетата казиш. Кроме того, аа 4в-й гарепку первой KOEDHHI, подают О,О7 ч./-sac ЗСЖ-ной гаксфосфоркстой кнспоты я. О,5 ч,/час БОДЙОГ аяетата . капйя. .В сйсгему ОЧЙСУКН довшшзгепьно ББОпят своСшйныЙ йоа. Н&смогря на это днсгнппат первой коноимы содержяг менее 1 мни J и 13 MRH CligJ, а c |йэдeнйas уксусяаа кксг5ота « 3 менее 1 г.«гш ,

П р н м е р 4 Условия iwserKS yscyoиой киспоты, соа« ржащей 133 J к 5 ышГ , те же, что т R. врвмере 3 за искпйзченйем тогйв iro кет потоке sae™ тата капнй в йсхоай смесь. Ш- та- репку CD скоростью.OjОТ ч,/час йодаюг 50%-ную водную .гнг801|К а|ернегук KHCfioty Е 0,71 ч,/час 5О%-йый войкы ацетат ка«. яйя. При этом дистяйпат нерво кепенгеи .

12

содержит 2,2-6,4 мпн J 5 мпн , а очищенная уксусная киспога - 3 мпн J и 1,1 .

Пример 5. Очистку проводят топько в присутствии ацетата капия, который ВВОДИТ вместе с исходной смесью в первую колонну со скоростью 0,71 ч./час.

Дистиппаг первой копонны гак же, как и очищенная уксусная кислота, содержит менее

Пример 6. Уксусную киспогу, содержащую 80О и 11 млн CH.J, очищают в присутствии 25%-ного водного раствора гидроокиси капия, который вводят

в поток исходной смеси со скоростью О,41 ч./час, Дистиплаг первой колонны содержит 11 мпн J и 15 CHjJ,a очищенная уксусная киспота - 1,2 .

Формула нзобре. тени0

2 Способ по п. 1, о т п я ч а ю щ н йс я reWt что смесь гипофоофс истой кисяопС с ацегагом капия ияв с гидроокисью капия Бвсжйг в среднюю треть первой ксяюнны совместно с уксусной кислотой ипв раздельно в

верхнюю поповану первой колонны алте уровня яодача очищаемой уксусной киспоты.

3, Способ по п. 1, о т п я ч а ю ш в йс я тем что ацетат капиг ввоогт в вэбыT04HJM по сравнвиию со стехяометрическнм

количеств® по отношению к количеству йода в ионной форме в очшцаемой уксусной гшспоте, а ганофсюфористую кислоту вводят Б избыточном по сравяевню со стезшомвтри- чесжмм кш ячестве по отвоик нию к кonичecI ву свободного йэда в очищаемой уксусной

Hcro ugfice ннформапш, принятые во внимание при экспергизе

I. Патент СССР №

453824, ш, С 07 С S1/OO, 1967.

2. Оат-нт СССР по заявке № 17877О4/О4 с сшвенхшонвым прворвтетом 10.11.71, т т, с от с 53/08.