Способ выделения ацетальдегида Советский патент 1981 года по МПК C07C45/78 C07C47/06 

Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения ацетальдегида из реакционной массы, полученной окислением этилена в водном катализаторном растворе, содержа щем соли палладия и меди, и состоящей из ацетальдегида, уксусной кислоты, солей палладия, меди и воды. Известен способ выделения ацеталь дегида из реакционной смеси, получен ной при окислении этилена в водном катализаторной растворе, содержащем соли палладия,меди и уксусную кислоту. Способ включает отпарку ацетальдегида из реакционной смеси, рецирку ляцию отпаренного катализаторного раствора на окисление этилена,дистил ляцию паров ацетальдегида, содержащих до 65 вес.% воды с отбором из го ЛОБНОЙ части колонны дистилляции паров ацетальдегида, содержащих до 5 вес.% воды,последующую конденсацию паров и на1 равление на дальнейшее концентрирование ацетальдегида ректификацией. В данном способе вьще ления ацетальдегида не указано наличие уксусной ислоты в реакционной смеси, поступающей на отпарку, и в парах ацетальдегида, выходящих из от парной и дистилляционной колонн. Но в исходном катализаторном растворе содержится 0,7 моль/л (4,2 вес.%) уксусной кислоты, которая образуется в процессе окисления этилена в ацетальдегид в качестве побочного продукта С1Д. . . Недостатком данного способа является то, что уксусная кислота, переходящая в дистиллят, теряется при дальнейшем вьщелении целевого продукНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ.выделения ацетальдегида из реакционной массы, полученной при окислении этилена в катализаторном водном растворе, содержащем соли меди и палладия, включающий отгонку из реакционной массы смеси ацетальдегида и воды, дистилляцию полученной паровой смеси при температуре верха дистилляционной колонны , первичную конденсацию дистиллята при 85 С и рециркуляцию водного катализаторного раствора на окисление этилена 2. Однако практически вся уксусная кислота, образующаяся в процессе синтеза ацетальдегида, в качестве побочного продукта, уносится дистиллятом и при дальнейшем выделении товарного ацетальдегида путем ректификации переходит в сточные воды. Концентрация уксусной кислоты Всточных водах системы ректификации составляет 1,2 вес.%, поэтому уксусная кислота не выделяется из сточных вод, а после нейтрализации щелочью сбрасьшается в канализацию. Таким образом недостатком известного способа являются значительные потери уксусной кислоты и загрязнение ею сточных вод.

Цель изобретения - утилизация отходов .

Поставленная цель достигается тем что согласно способу выделения ацетальдегида из реакционной массы, полученной при окислении этилена в водном катализаторном растворе, со-; держащей ацетальдегид, уксусную кислоту , соли палладия и меди, путем отгонки реакционной массы с последующей рециркуляцией оставшегося в кубе колонны водного катализаторного раствора на стадию окисления этилена, и дистилляции полученной смеси ацетальдегида, уксусной кислоты и воды, с последующим выделением из дистиллята ацетальдегида конденсацией и ректификацией, дистилляцию ведут при температуре верха колонны 20-65с и давлении 1-3 ата и из нижней части колонны дистилляции с боковым погоном выводят уксусную кислоту.

Уксусная кислота, которая выводится с боковым погоном, образует растворы достаточно высокой концентрации что позволяет разделить эти растворы например ректификацией или экстракцией, на концентрированную уксусную кислоту и воду, содержащую О,1- 0,2 в ее.% к ислоты.

П р и м.е р 1. Реакционную массу содержащую, вес.%: уксусная кислота 15, ацетальдегид 1,8, соли меди 8,3, соли палладия 0,05, вода и органические примеси у остальное, образовавшиеся при окислении этилена в ацетальдегид, подают 2 т/Ч в отпарную колонну. Из верхней части отпарной колонны выводят 100 кг/ч смеси, содержащей, вес.%: ацетальдегид 30, уксусная кислота 8,1, вода и органические примеси остальное. Вместе с парами увлекается 0,02 вес.% солей меди и 0,0008 вес.% солей палладия.

Катализаторный раствор из куба колонны возвращают в узел синтеза йцетальдегида.

Полученнук при отпарке смесь ацетальдегида, уксусной кислоты и воды подают в дистилляционную колонну эффективностью семь.теоретических тарелок . Дистилляцию осуществляют при атмосферном давлении 1 ата и температуре в верхней части ксз лонны 20с, температуре куба 106°С. Дистиллят 29,9 кг/ч, содержащий 99,1 вес.% ацетальдегида, 0,09 вес.% уксус ой кислоты, остальное воду и органические примеси, отводят после конденсации на ректификацию для выделения товарного ацетальдегида. в сточных водах системы ректификации обнаружены лишь следы уксусной кислоты.

Из первой теоретической тарелки исчерпывающей части колонны дистилляции отводят в виде бокового погона при 7,6 кг/ч паров, которые конденсируют и получают конденсат, содержащий 6,8 вес.% уксусной кислоты. По данньп анализа в конденсате солей меди и палладия не обнаружено.

Из конденсата бокового погона колонны дистилляции выделяют путем ректификации уксусную кислоту. Сточные воды системы ректификации содержат 0,15 вес.% уксусной кислоты.

Кубовую жидкость колонны дистилляции, содержащую 0,1 вес.% ацетальдегида, возвращают в узел синтеза ацетальдегида.

П р и м е р 2. Смесь ацетальдегида, уксусной кислоты и воды, полученную по примеру 1, подают 100 кг/ч в колонну эффективностью 7 теоретических тарелок. Дистилляцию ведут при давлении 2,, 1 ата и температуре в верхней части колонны , куба 123С. Дистиллят 30,2 кг/ч, содержащий 99,3 вес.% ацетальдегида, 0,1 вес.% уксусной кислоты, остальное воду и органические примеси,после конденсации отводят на ректификацию. В сточных водах системы ректификации обнаружены следы укрусной кислоты.

Из второй теоретической тарелки исчерпывающей части колонны дистилляции отводят при 107 С 7 ,.8 кг/ч паров ,. которые конденсируют и получают конденсат, содержащий 6,67 вес.% уксусной кислоты. По данным анализа в конденсате бокового погона солей меди и палладия не обнаружено.

Из конденсата бокового погона дистилляции выделяют путем ректификации и экстракции уксусную кислоту. Сточные воды системы выделения уксус ной кислоты содержат 0,1 вес.% уксусной кислоты.

Кубовую жидкость колонны дистилляции, содержащую 0,05 вес.% ацетальдегида, возвращают в узел синтеза ацетальдегида.

Пример .3. Смесь ацетальдегида, уксусной кислоты и воды, полученную- по примеру 1, подают 100 кг/ч в колонну эффективностью семь теоретических тарелок. Дистилляцию ведут при давлении 3 ата и температуре в верхней части колонны 65°С, куба 132С. Дистиллят 30,8 кг/ч содержащий 99,0 вес. ацетальдегида, 0,12 вес.% уксусной кислоты, остальное воду и органические примеси, отводят после конденсации на ректификацию при выделении товарного ацетальдегида. В сточных водах системы ректификации обнаружены лишь следы уксусной кислоты.

Из первой теоретической тарелки отводят при 7,3 кг/ч паров, которые конденсируют и получают конденсат, содержащий 7,13 вес.% уксусной кислоты. По данным анализа в конденсате солей меди, и палладия не обнаружено .

Из конденсата бокового погона колонны дистилляции вьщеляют путем ректификации и экстракции уксусную кислоту. Сточные воды систекш вьаделения уксусной кислоты содержат 0,2 вес.% уксусной кислоты.

Кубовую жидкость колонны дистилляции, содержащую 0,1 вес.% ацетальдегида, возвращают в узел синтеза ацетальдегида.

Как видно из приведенных примеров в сточных водах системы ректификации ацетальдегида содержатся лишь следы уксусной кислоты. При вьщелении уксусной кислоты из. бокового погона колонны дистилляции сточные воды содержат не более 0,2 вес.% уксусной кислоты. Учитывая, что концентрация уксусной кислоты в сточных водах системы ректификации ацетальдегида по известному способу достигает 1,2 вес.%, предлагаемый способ .выделения ацетальдегида позволяет уменьшить загрязнение сточных вод уксусной кислотой.

Изобретение позволяет извлечь из реакционной массы до 90% уксусной кислоты, образующейся при синтезе

ацетальдегида в ка:честве побочного продукта; в настоящее сбрасываемой со сточными водами, т.е. снизить потери ее почти в 10 раз.

Формула изобретения

Способ вьедел.ения ацетальдегида из реакционной массы, полученной при окислении зтилена в водном катализа0торном растворе, содержащей ацетальдегид, уксусную кислоту, соли палладия и меди, путем отгонки реакционной массы 6 последующей рециркуляцией оставшегося в кубе колонны водногЬ катализаторного раствора на ста5дию окисления этилена и дистилляции полученной смеси ацетальдегида, уксусной кислоты и воды, с последующим вьщелением из дистиллята ацетальде0гида конденсацией и ректификацией, о тлич ающийс я тем, что, с целью утилизации отходов, дистилляцию ведут при температуре верха колонны 20-65С и давлении 1-3 ата, и из нижней части колонны дистилля5ции с боковым погоном выводят уксусную кислоту.

Источники информации, , принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии № 930143,

0 кл. 2(3)С, опублик. 1963.

2.Проектное задание Омского завода синтетического каучука по производству ацетальдегида, 1972-1975,

с. 6, 20-21, 25-27 (прототип).