Способ рекуперации перекиси водорода Советский патент 1980 года по МПК C07C179/10 C01B15/02 

(54) СПОСОБ РЕКУПЕРАЦИИ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА

которую подают на последней стадпн и отводят со второй стадпн. Предлагаемый способ заключается в сочетании одностадийной перекрестной экстракции с двух- или трехстаднйной иротнвоточпой экстракцией. В качестве экстрактора на первой стадии применяют аппарат типа смеситель-отделитель, а на остальных стадиях можно применять экстрактор любого типа. Экстракцию проводят при температуре от комнатной до 30°С. Исходная смесь обычно содержит, вес. %: 5-50 надкарбоновой кислоты, 5-50 карбоновой кислоты, 10-70 органического растворителя, 0,2-1 воды и 0,2-1 иерекисн водорода.

На фиг. 1-4 схематически представлеи нредлагаемый способ, где I-III означают стадии реакции.

Пример 1 (см. фиг. 1). 74,27 кг/ч смеси следующего состава, вес. %: 22,3 иадпроииоповой кислоты; 13,8 пропноиовой кислоты; 62,5 беизола; 0,86 воды и 0,54 перекиси водорода, по трубопроводу 1 подают на первую стадию экстракции, на которую по трубонроводу 2 подают 0,82 кг/ч воды, а по трубопроводу 3 - 2,92 кг/ч смеси, содержащей 99,2 вес. % воды и 0,8 вес. % перекиси водорода, общее количество воды составляет 5% от веса смеси. В качестве экстракта получают 3,97 кг/ч смеси следующего состава, вес. %: 34,1 надпропионовой кнслоты, 22,1 пропноновой кислоты, 10,0 бензола, 29,9 воды и 3,9 перекнсн водорода, которую отводят по трубопроводу 4. В качестве рафнната получают 74 кг/ч смеси состава, вес. %: 20,64 наднропноновой кислоты, 62,12 бензола, 4,18 воды и 0,36 перекиси водорода, которую по трубопроводу 5 подают на вторую стадию экстракции, с которой отводят 73,96 кг/ч рафнната состава, вес. %: 20,65 надпронионовой кислоты, 12,72 пропноновой кнслоты, 62,15 бензола, 4,18 воды н 0,30 нерекнси водорода, который но трубопроводу б подают на третью стадию экстракции, на которую по трубопроводу 7 подают 0,93 кг/ч (1,25% от веса смесн) воды. С этой стадии отводят 3,64 кг/ч экстракта состава, вес. %: 33,8, надпропноновой кислоты, 21,4 пронноновой кислоты, 10,4 бензола, 32,5 воды и 1,9 перекиси водорода, который по трубопроводу 8 подают на вторую стадию экстракцни, с которой по трубопроводу 9 отводят 3,68 кг/ч экстракта состава, вес. %: 33,4 надпропионовой кислоты, 21,3 пропионовой кислоты, 10,2 бензола, 32,0 воды и 3,1 перекнси водорода. 71,25 кг/ч рафнната, отводимого с третьей стадии экстракции по трубопроводу 10, имеет состав, вес. %: 19,7 надпропноновой кнслоты, 12,1 пропноновой кнслоты, 64,01 бензола, 4,0 воды и 0,19 перекиси водорода. Экстракцию на всех стадиях проводят при температуре 28-30°С.

Пример 2 (см. фнг. 2). Повторяют нример 1 с той разницей, что нротивоточную экстракцию проводят в четыре стадии.

74,27 кг/ч смесн указанного в примере 1 состава но трубопроводу 1 подают на первую стадию экстракцни, на которую но трубопроводу 2 иодают 0,82 кг/ч воды, а по трубопроводу 3 - 2,92 кг/ч смесн. Общее количество воды составляет 5% от веса смеси. В качестве экстракта получают 4,24 кг/ч смеси состава, вес. %: 32,62 надпропноновой кнслоты, 21,00 нропионовой кислоты, 9,43 беизола, 33,25 воды и 4,00 перекиси водорода, которую отводят по трубопроводу 4. В качестве рафината получают 73 кг/ч смесн состава, вес. %: 20,64 надиропионовой кислоты, 12,70 иропионовой кислоты, 62,42 бензола, 39,0 воды н 0,34 иерекиси водорода, которую по трубопроводу 5 подают на вторую стадию экстракции, на которую но трубопроводу 11 подают 3,81 кг/ч смеси состава, вес. %: 34,13 надпропиоповой кислоты, 9,97 бензола, 30,97 воды и 2,62 перекиси водорода.

В качестве экстракта получают 4,13 кг/ч

%: 34,87 надиронионосмесн состава, вес. вой кислоты, 24,21 нропионовой кислоты.

9,20 бензола, 28,57 воды н 3,15 нерекиси водорода, которую отводят по трубопроводу 9. В качестве рафнната получают 73,40 кг/ч смеси состава, вес. %: 20,54 наднропионовой кнслоты, 12,56 пропноновой кнслоты, 62,70 бензола, 3,90 воды и 0,30 перекиси водорода, которую по трубопроводу 6 подают на третью стадню экстракцин, на которую по трубопроводу 12 подают 3,64 кг/ч экстракта, получаемого на четвертой стадии экстракции. Этот экстракт имеет состав, вес. %: 33,79 надпропноновой кислоты, 21,43 пропноновой кнслоты, 10,44 бензола, 32,44 воды и 1,90 нерекнси водорода. С третьей стадии экстракции отводят 73,23 кг/ч рафината состава, вес. %: 20,5 надпропноновой кислоты, 12,5 пропионовой кислоты, 62,84 бензола, 3,90 воды и 0,26 перекиси водорода, который по трубопроводу 13 подают на четвертую стадию экстракции, на которую по трубопроводу 14 подают 0,93 кг/ч воды (1,25% от веса смеси). В качестве рафината получают 70,52 кг/ч смеси состава, вес. %: 19,54 наднронионовой кнслоты, 11,87 пропионовой кнслоты, 64,72 бензола, 3,70 воды и 0,17 перекиси водорода, который отводят по трубопроводу 15.

Экстракцию на всех стаднях проводят при комнатной температуре.

Пример 3 (см. фиг. 3). Процесс проводят аналогично нримеру 1. 74,27 кг/ч смеси указанного в примере 1 состава по трубопроводу 1 подают на первую экстракцию, на которую по трубопроводу 2 подают 2,30 кг/ч воды, а по трубопроводу 3 - 2,92 кг/ч смеси указанного в примере 1 состава. Общее количество воды составляет 7% от веса смеси.

В качестве экстракта получают 6,67 кг/ч

смеси состава, вес. %: 31,36 надпропионовой кислоты, 18,59 пропионовой кислоты, 4,33 бензола, 41,8 воды и 3,92 перекиси водорода, которую отводят по трубопроводу 4. В качестве рафипата получают 72,28 кг/ч смеси состава, вес. %: 19,97 падпропионовой кислоты, 12,39 пропионовой кислоты, 63,46 бензола, 3,83 воды и 0,35 перекиси водорода, которую по трубопроводу 5 подают на вторую стадию экстракции, на которую также подают 0,94 кг/ч экстракта, получаемого на третьей стадии экстракции. Экстракт, подаваемый по трубопроводу 8, имеет состав, вес. %: 37,46 надпроппоновой кислоты, 22,07 пропионовой кислоты, 10,03 бензола, 28,29 воды и 2,15 перекиси водорода. Со второй стадии экстракции по трубопроводу 9 отводят 0,96 кг/ч смеси состава, вес. %: 37,51 надпропионовой кислоты, 22,63 пропионовой кислоты, 10,0 бензола, 26,38 воды и 3,48 перекиси водорода. В качестве рафината получают 72,26 кг/ч смесп состава, вес. %: 20,0 надпропионовой кислоты, 12,38 пронионовой кислоты, 63,41 бензола, 3,93 воды и 0,28 перекиси водорода, которую по трубопроводу 6 подают на третью стадню экстракции, на которую по трубопроводу 7 подают 0,37 кг/ч воды (0,5% от веса исходной смеси). В качестве рафината получают 72,18 кг/ч смеси состава, вес. %: 19,62 надпропионовой кислоты, 12,20 пропиоповой кислоты, 63,85 бензола, 4,15 воды и 0,18 перекиси водорода.

Экстракцию на всех стадиях проводят при комнатной температуре.

Пример. 4 (см. фиг. 4). Процесс проводят аналогично примеру 2. 74,27 кг/ч смеси указанного в нримере 1 состава по трубопроводу 1 подают на первую стадию, на которую по трубопроводу 3 подают 2,24 кг/ч смеси указанного в примере 1 состава (количество воды 3% от веса смеси). После экстракции при 28-30°С по трубопроводу 5 отводят 76,51 кг/ч смеси состава вес. %: 21,64 надпронионовой кислоты, 13,40 пропионовой кислоты, 60,60 бензола, 3,80 воды и 0,56 перекиси водорода, которую подают на вторую стадию экстракции, которую провох ят при той же температуре, что и первую стадию экстракции. На вторую стадию экстракции по трубопроводу 11 подают 5,29 кг/ч смеси состава, вес. %: 35,34 наднропионовой кислоты, 23,15 пропионовой кислоты, 10,0 бензола, 28,92 воды и 2,89 перекиси водорода. В качестве экстракта получают 5,46 кг/ч смеси состава, вес. %: 36,55 надпропионовой кислоты, 22,15 нропионовой кислоты, 9,00 бензола, 28,10 воды и 5,20 перекиси водорода, которую отводят по трубопроводу 9.

В качестве рафината получают 76,34 кг/ч смеси состава, вес, %: 21,62 надпропионовой кислоты, 13,57 пронионовой кислоты, 60,65 бензола, 3,88 воды и 0,28 перекиси водорода, которую но трубопроводу 6 подают на третью стадию экстракции, которую проводят той же температуре, что и первая стадия экстракции. На третью стадию экстракции также подают 5,12 кг/ч экстракта, получаемого на четвертой стадии экстракции. Этот экстракт, который подают по трубопроводуJ2, имеет состав, вес. % 35,74 надпропионовой кнслоты, 22.67 пронионовой кислоты, 10,65 бензола, 29,89 воды и 1,05 перекиси водорода. В качестве рафината третьей стадии экстракции получают 76,17 кг/ч смеси состава, вес. %: 21,52 надпроиионовой кислоты, 13,55 пропионовой кислоты, 60,87 бензола, 13,82 воды и 0,24 перекиси водорода, которую по трубопроводу 13 подают на четвертую стадию экстракции, которую проводят при той же температуре, что и первая стадия экстракции. На четвертую стадию экстракции по трубопроводу 14 подают 1,49 кг/ч воды (2% от веса исходной смеси). С этой стадии экстракции по трубопроводу 15 отводят 72,54 кг/ч смеси состава, вес. %: 20,22 надпропионовой кислоты, 12,45 пропиоповой кислоты, 63,15 бензола, 4,00 воды и 0,18 перекиси водорода.

Прнмер 5 (сравнительный). Повторяют пример 1 с той разницей, что 74,27 кг/ч смеси в примере 1 состава противотоком экстрагируют 3,27 кг/ч воды. При этом в качестве рафипата отчодят 73,86 кг/ч смеси состава, вес. %; 21,55 надпропиоиовой кислоты, 13,05 нропионовой кислоты, 61,90 бензола,.3,07 воды и 0,43 (т. е. 0,3176 кг/ч) перекиси водорода, а в качестве экстракта 3,68 кг/ч смеси состава, вес. %: 16,50 падпропионовой кнслоты, 16,50 пропионовой кислоты, 19,3 бензола, 45,2 воды и 2,5 перекиси водорода. Степень рекуперации НаОз 29,3%, считая на общее количество 0,423 кг/ч.

Пример 6 (сравттительный). Повторяют пример 1 с той разницей, что па третьей стадии экстракции вводят 3,27 кг/ч воды, которую противотоком исходной смесп пропускают через три стадии. При этом с первой стадии экстракции отводят 7,04 кг/ч экстракта, содержащего, вес. %: 43,42 надпроппоновой кислоты, 28,10 нроиионовой кислоты, 10,52 бензола, 16,22 воды и 1,84 перекиси водорода, а с третьей стадии экстракции 70,50 кг/ч рафината состава, вес. %: 19,16 надпропиоповой кислоты, 11,72 проиионовой кислоты, 64,80 бензола, 3,94 воды и 0,38 перекиси водорода.

В таблице показана степень рекуперации перекиси водорода, %, с учетом того, что количество перекиси водорода в исходной смеси принято за 100%.

Как видно из данных таблицы степень рекуперации перекиси водорода более, чем в два раза превышает известную.

Кроме того, что применение воды в количестве менее 3% вес. иа первой стадии и в количестве менее 0,5 вес. % на остальных стадиях приводит к снижению стеиени рекуперации перекиси водорода на 35-40%, а превышение указаиных пределов не обеспечивает лучшей степени рекуперации.

Формула изобретения

Способ рекуперацни перекнсн водорода из смеси, содержащей надкарбоновую и карбоновую кислоту Ci-€4, перекись водорода, воду и органический растворитель и образующейся в процессе получения органического раствора надкарбоновой кислоты, пзтем экстракции водой, отличающийся тем, что, с целью повышепия степени рекуперации, экстракцию проводят в 3 или 4 стадии, причем на первой стадии используют воду или содержащую иерекись водорода воду в количестве 3-7% от веса смеси, образовавшуюся водную фазу, содержащую перекись водорода, отводят, а органическую фазу на остальных стадиях противотоком экстрагируют 0,5-2% от веса смеси воды, которую подают на последней стадии и отводят со второй стадии.

Источники информации, принятые во внимание нрн экспертизе

1.Выложеиная заявка ФРГ № 1917032, кл. 12о II, опублик. 1970.

2.Выложенная заявка ФРГ № 2141156, кл. С 07С 73/10, опублик. 1974.

3 Выложенная заявка ФРГ № 2262970, кл. С 07С 73/10, оиублик. 1974 (прототип).

2 3

Ч

2

ЛГ

/

/

/

Tf

/

13

т

ж

п

/