Способ разделения смеси масляных альдегидов нормального и изостроения Советский патент 1983 года по МПК C07C47/02 C07C45/78 

Изобретение относится к усовершенствованному способу разделения масляных альдегидов нормального и изостроения, которые выделяют из продуктов гидроформилирования пропилена, а также других видов органического сырья. Согласно требованиям, предъявляемым к нормальному масляному альдегиду, используемому для производств пластмасс, волокон, спецпродуктов и других химических синтезов, содержание основного вещества в целевом продукте должно быть не менее . 99 мас.%, изо-масляного альдегида не более 0,3 мас.%, воды, не более 0,1 мас.%. В изо-масляном альдегиде содержание основного вещества должно быть не менее 96 мас.%, нормального масляного альдегида не более 1,0 мас воды(по растворимости) совместно с другими примесями не более 3 мас.% t Известен способ разделения, смеси масляных альдегидов нормального и изостроения ректификацией в колонне эффективностью 10-15 теоретических тарелок в присутствии 0,2-2,0 вес.% солей выс1яих органических кислот переходных металлов - нафтената кобаль та, 2-этилгексаната железа, изО-деканата цинка, стеарата марганца при 90-180 С в кубе колонны. Выход изо- мерного альдегида 93-97% с чистотой 99,5-99,7%, содержание примеси н-масляного альдегида 0,1-0,3 вес.%. Относительно чистоты альдегида нормального строения в описании данных нет, но учитывая, что содержание изо-масляного альдегида составляет 99,5- : 99,7%, то можно считать, что нормальный альдегид содержит 3-5% изомерно-, го альдегида С 2 3. Недостатком известного способа является то, что получают нормальный альдегид, содержащий кроме изо-альдегида сопи металлов, растворенных в высококипящих растворителях (бртоксилол, триэтиленгликоль, гептадекан, изо-деканол), в количестве до 25% (по данным примеров). Это обстоятельство вызывает необходимость дополнительного отделения изо-масляного альдегида, солей и растворителя от нормального альдегида, не позволяя сразу использовать выделенный продукт для синтеза. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ разделения смеси масляных альдегидов нормального и изостроения в ректификационной колонне при атмосферном .давлении с подачей воды в сырье и орошением колонны органическим слоем дистиллата - смеси Изо-масляного аль дегида, и других легко кипящих примесей. Соотношение изо-масляного аль дегида и воды составляет 0,8:1 (пример 2) 3 . Недостатком известного способа является высокое содержание примесей в целевых продуктах. Содержание основноговёдества в нормальном масляно1« альдегиде 93,7 мае, %, воды 3,4 мае. %, изо-масляного альдегида 0,3 мас.%, прочих органических примесей . 2,6 мас.%. Изо-масляный альдегид содержит 2,9 мае.% нормального масляного альдегида и 3,1 мас.% воды, .т.е. продукты .не отвечают современным .техническим требованиям по чистоте. другим недостатком известного способа является и низкий выход целевых продуктов на стадии разделения. Выхо нормального масляного альдегида составляет 88 мас.% от потенциального содержания -в сырье, изо-масляного альдегида 82 м.ас.%. . . Цель изобретения - повшиение чистоты и выхода целевых продуктов. Поставленная цель достигается согласно способу разделения смеси масляных альдегидов нормального и изостроения в ректификационной колонне при атмосферном давлении с орошением колонны водой при весовом соотношении изо-масляный альдегид вода, равном (9-23):1. Процесс осуществляют следующим образом. Смесь альдегидов и воды подают в. колонну эффективнос.тью ТТ, работающую при флегмовом числе 7-8 и атмосферном давлении. Орошение ведут водой в таком соотношении, чтобы количество изо-масляного альдегида в .орошении, поступающем в колонну, к воде находилось в пределах (9-23):1. В качестве дистиллата при температуре б2-65°С выделяют смесь изо-масляного альдегида и воды, которая разде ляется на два слоя. Верхний органический слой, содержащий в основном изо-масляный альдегид, частично возвращают на орошение, частично - в сборник товарного изо-масляного альдегида.Водный слой в указанном соотношении поступает на орошение,остальное количество со сточной водой идет на пер работку, в результате разделения йол чают изо-масляный альдегид с содержанием основного вещества 96,6-97,6% причем содержание нормального масля:ного альдегида не превышает 0,1 0,8 мас.%. Нормальный масляный альдегид выводят с первой от куба тарел.ки при 90-93°С и он содержит не более 0,1 jO,3 мас.% изо-масляного альдегида и 0,06-0,09 мас.% воды. Предлагаегфай способ позволяет повысить чистоту целевых продуктов за счет уменьшения содержания примесей .У н-масляного альдегида до 0-, 10,3 мас.% изо-масляного альдегида и до 0,05-0,09 мас.% воды против 0,3% и 3,4%, соответственно, в известном способе, а у изо-масляного альдегидадо 0,8 мас.% н-масляного альдегида и воды 1,8-2,1 мае. % протггв 2,9 мае. % и 3,1 мас.% в известном способе. Кроме того, позволяет повысить выход н-масляного и изо-масляного альдегидов до ,8% и 96-98,3% против 88%.и 82% . в известном способе. П ри м е р 1. В качестве сырья испол1Гзуют дистиллат колонны выделения суммы масляных альдегидов из продукта гидроформилирования пропилена при составе сырья, мае.%: изр-Масляный альдегид 26,06 Нормальный масляный альдегид72,15 из.о-Бутан6ло, б : Нормальный бутанол0,09 Толуол0,07 Вода1 33 Бутилформиаты 0,22 Сырье в количестве 100 кг/ч подают в среднюю часть ректификационной колонны непрерывного действия эффективностью 40 ТТ, работающей при атмосферном давлении. Орошение - в верхнюю часть колонны (на 1-3 тарелку от верха). Дополнительно в орошение вводят воду при соотношении изо-мас- ляный альдегид : вода 15:1. При флегмовом числе R 8 и температуре верха 62,8°С отбирают дистиллат-органичеекий.слой в количестве 25,9 кг/ч, представляющий собой целевой изо-масляный альдегид, имеющий состав, мае.%: изо-Масляный альдегид 97,6 Нормальный масляный альдегид0,4 . Вода1,8 Примеси0,2 1,0 кг/ч водного слоя. С первой тарелки от низа колонны при 92°С выводят нормальный масляный альдегид в количестве 71,4 кг/ч, имеющий состав, мас.%: Нормальный масляный альдегид99,1 изо-Масляный альдегид0,2 Вода0,05 Легкокипяцие примеси. 0,25 Высококипящие примеси0,40 Из куба колонны периодически, по мере накопления, выводят нормальный масляный альдегид совместно с продуктами конденсации в количестве кг/ч, состава, мас.%: Нормальный масляный альдегид 97,0 Продукты конденсации 3,0 Выход изогмасляного альдегида сос тавляет ., нормального масляного альдегида от потенциального содержания их в сырье. Таким образом, при использовании предлагаемого способа качество масля ных альдегидов соответствует действующим требованиям, выход альдегидов по сравнению со способом прототипа повышается (пример 2). На переработку 1 т СЫРБЯ расходуют 450 мкал тепл (почти в 2 раза меньше, чем по прототипу) . .Пример 2 . (по прототипу) . Сырье в количестве 100 кг/ч состава приведенного в примере 1, подвергают ректификации с подачей 20,8 кг/ч воды в питание.колонны/ обеспечивающей I соотношение изо-масляного альде гида к воде, поступайщих на разделе ние, 0,8:1. В качестве орошения используют органический слой дистилла та. Флегмовое число 8. Температура верха 62,, куба - . В резул тате получают; 25,6 кг/ч органического слоя, им щего состав, мас.%: изо-Масляный альдегид92,8 Нормальный масляный альдегид3,4 Вода3,1 Примеси0,7 20,2 кг/ч водного слоя 74,0 кг/ч кубового продукта, име щего состав, мас.%: Нормальный масляный альдегид94,8 изо-Масляный альдегид Вода2,8 Примеси1,1

Выход нормального масляного альдегида по прототипу составляет |97,2% от потенциала, а изо-масляного альдегида 91,2%, т.е. ниже,, чем по предлагаемому способу. Качество альдегидов ниже современных требований ра эти продукты.

Пример 3 (по прототипу). Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру 2 с той лишь разницей, что флепловое число R 15. Температура верха 62,3°С, куба - 93,. В результате получают: ,-25,2 кг/ч органического слоя, содержащего, мас.%

i изо-Масляный альдегид .95,2 Нормальный масляный альдегид1,4

Вода2,9

Примеси ,0,5

0,5 кг/ч кубового остатка, имеющего состав, мас.%: Нормальный масляный альдегид .96,5

Продукт конденсации 3,5

Выход нормального альдегида cjoc-, тавляет 97,9%, изо-масляного альдегида 94,6%.

Таким образом, а пределами нижнеь го значения предлагаемого в способе соотношения получается низкий выход изо-масляного альдегида и плохое ка-i чество альдегидов.

Пример 5 (для сравнения). Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру 1, с той разницей, что соотношение изо-. масляный альдегид: вода находится за пределами верхней границы предлагаемого соотношения 32:1. Температура верха , температура куба 92,4 C.i 20,8 кг/ч водного слоя 74.8кг/ч кубового продукта, содержащего, мас.%: Нормальный масляный альдегид 95,1 изо-Масляный альдегид3,3 Вода2,1 ПримесиО,б Выход нормального масляного альдегида составляет 98,5%, изо-масляного альдегида 92%. Качество альдегидов даже при увеличенном AJ в 2 раза флегмовом числе по прототипу ниже современных требований на эти продукты. На переработку 1 т оарья расходуется 800 мкал тепла. И р и м.е р 4 (для сравнения). СЕярье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации, аналогично примеру 1, с той лишь.разницей, что соотношение изо-масляный альдегид : вода находится .за пределами нижней границы, а именно 6,7:1. Температура верха 62f6°C, температура куба . В результате получают: кг/ч органического слоя дистиллата, имеющего состав, мас.%: изо-Маслйный альдегид94,1 Нормальный масляный альдегид3,6 Вода1,9 Примеси0,4 . 1,4 кг/ч водного слоя дистиллата 71.9кг/ч бокового продукта - товарного нормального масляного альдегида, имеющего состав, мас.%: Нормальный масляный альдегид .98,3 изо-Масляный альдегид0,9 Вода0,2 Примеси0,6 в результате получают: 25,1 кг/ч органического слоя ди тиллата, содержащего, мас.%: изо-Масляный альдегид 95,7 Нормальный масляный альдегид .1,5 Вода2,3 Примеси0,5 .,7кг/ч водного слоя дистиллат 71,4 кг/ч бокового продукта товарного нормального масляного ал дегида, содержащего, мас.%: Нормальный масляный альдегид98,0 изо-Масляный альдегид1,3 Вода0,1 Примеси0,6 1.8кг/ч кубового остатка, соде щего, мас.%: Нормальный масляный альдегид96,0 Продукты конденсации 4,0 Выход нормального масляного аль дегида составляет 94,9% от потенци ла, изо-масляного альдегида 95,8% Таким образом, за верхним преде предлагаемого соотношения качество масляных альдегидов ниже современ требований, выход масляных альдеги дов низкий. Пример 6. Сырье в количе ве 100 кг/ч состава, приведенного примере 1, подвергают ректифика.ции аналогично примеру 1, с той разниц что соотношение изо-масляного аль дегида к воде соответствует нижней границе предлагаемого соотношения а именно 9:1. Температура верха 62,, куба - 93,4°С. В результате ректификации полу чают: 25,6 кг органического слоя дис лата, имеющего состав, мае. % : изо-Масляный альдегид 97,6 Нормальный масляный Отсутств альдегид ет 2,1 0,3 Примеси 1,5 кг/ч водного слоя дистиллат 72,0 кг/ч бокового продукта товарного нормального масляного ал Дегида, содержащего, мас.%: Нормальный масляный альдегид99,1 изо-Масляный альдегид 0,3 Вода0,06 Примеси0,54 0,9 кг/ч кубового остатка, сод жащего, мас,%: Нормальный масляный альдегид95,6 Продукты конденсации 4,4 который направляется в рецикл на стадию выделения суммы масляных альдегидов . Выход нормального масляного альдегида составляет 98,8% от потенциа а, изо-масляного альдегида -96%, Качестве альдегидных продуктов соответствует требованиям технических условий. Пример 7. Сырье в количестве 100 кг/ч, обогащенное изо-масляным альдегидом, имеющее состав, мае, изо-Масляный альдегид42,0 Нормальный масляный альдегид57,1 ВодаО,6 При|«1есн0,3 подвергают ректификации на колонне эффективностью 50 ТТ при -флегмовом числе 7. Соотношение изо-масляного альдегида и воды соответствует верхней границе предлагаемого соотношения, т.е. 23:1. Температура верха 64,5°С, куба - 93°С. В результате получают: 42,6 кг/ч органического слоя дистиллата, имеющего состав, мас.%: изо-Масляный альдегид96,9 Нормальный масляный альдегид0,8 Вода2,1 Примеси ,0,2 0,3 кг/ч водного слоя дистиллата 56,6 кг/ч бокового продукта товарного нормального масляного альдегида, содержащего, мас.%,: Нормальный масляный альдегид99,3 изо-Масляный альдегид 0,10 ,09 римеси0,51 : 0,5 кг/ч кубового остатка, состава, мас.%: Нормальный масляный альдегид95,0 Продукты конденсации 5,0 который направляется в рецикл на стадию выделения суммы альдегидов. Выход нормального масляного альдегида составляет 98,4%, изо-Масляного альдегида - 98,3%. Качество альдегидов соответствует требованиям технических условий. Пример 8 (для сравнения). Сырье состава, приведенного в примере 1, в количестве 100 кг/ч подвергают ректификации при тех же условиях, что в примере 1, за исключением того, что подача воды при предлагаемом соотношении изо-масляный альдегид:вода 15:1 производится не в орошение (орошение только органичес;ким слоем), а сырье колонны (т.е. дополнительно 1,3 кг/ч воды на 100 кг/ч сырья).

При этом получают органический слой дистиллата в количестве 25,9 кг/ч, содержащий, %: изо-масляньШ альдегид 95,9.; нормальный масля|Ный альдегид 1,1; вода 2,39; примеси 0,61/ водный слой 2,7,

С первой тарелки от низа колонны выводят нормальный.масляный альдегид в количестве 70,6 кг/ч, содержащий, %: нормальный масляный альде1 ид97,3 изо масляный альдегид 2,1; ода 0,4; примеси 0,2. Иг куба колонны периодически выводят нормальный масляный альдегид в количестве 2,1 кг/ч, содержащий 95,8% нормального масляного альдегида, 4,2% прсэдуктов конденсации.

выход иэо-масляного альдегида 55,0%, нормального масляного альдегида 95,2%. .

I Таким образом, подача водя в питайие колонны не оказывает положительного эффекта по сравнению с подачей воды в орошение колонны Xпример 1), несмотря на то, что соотношение изо-масляный альдегид t вода находит1СЯ в пределах, указанных для предпа.гаемого способа. Качество ласляных

альдегидов биже современных требований на эти продукты.

Формула изобретения

Способ разделения смеси масляных , альдегидов нормального и изостроения в ректификационной колонне под атмос10 ферным давлением с орошением, а т личаювдийся тем, что, с целью повышения чистоты и выхода целевых продуктов, орошение ведут водовй при весовом соотношении изо-масля15:ный альдегид: вода, равном {9-23)1,;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Технический проект комплекса 20 производства бутиловых спиртов и 2этилгексанола. ВНИПИНефть,- 1972, т. 1, кн. 1, ч. 3, с. 12.

2.Авторское свидетельство CCCJ по заявке 2793703/23-04,

25 кл. С 07 С 45/24, 1979.

3.Патент Великобритании 826763/ кл. С 07 С, ony6jraK. I960 (прототип).