Способ выделения высших спиртов из сивушного масла

тхаНте.а 11 Б 4 ПИСАНЗОБРЕТЕН 7 Сава Советских иаллстическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ от авт, свидетельства2.Х 1,1967 ( 1202452/23ением заявки-виси мо явлено л. 12 о,с присое Комитет по делам 1 ПК С 07 риорит изобретений и открытй при Совете тт 1 инистрсе СССР, Артюхов, А, С. Егоров, А. А, Осипенко и Д. С, Березников торы зоб етения краинский научно-исследовательский институт спиртовой и ликеро-водочной промышленностиаявите ЛА ПИРТОВ ИЗ СИВУШНОГО состзующсо сниябезв ОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫСШ Одним из основанных 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 преимущественно эти спирты используют для производства синтетических душистых веществ и лекарственных препаратов,В промышленности для выделения спиртов сивушное масло подвергают разгонке путем периодической ректификации. Выход чистых спиртов при этом составляет всего 80 - 85%, так как из-за несовершенства технологии получается неразделяемая смесь этанола и нормального пропанола с небольшим количеством изобутанола, Пропиловый спирт в чистом виде по этой технологии выделить невозможно, и он полностью переходит в отход, так стазываемую горючую фракцию.Процесс перегонки сивушного масла путем периодической ректификации очень трудоемок, связан с многократными разгонками промежу точных погонов и, как следствие этого, - с большими потерями алкоголя. Продукты получаются невысокого качества из-за нечеткого фракционирования и загрязнения кислотами, эфирами, альдегидами и другими примесями, содержащимися в сивушном масле. Затрудняет фракционирование входящая в ав сивушного масла вода (8 - 10%), обраая двойные нераздельно кипящие смесипиртами с минимумом температуры кипеЕсли бы сивушное масло представлялоодную смесь спиртов, разделение их можно бьгло бы осуществлять 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 илп экстрактивную ректификацию с использованием в качестве разделяющего агента бензола нли бензола в смеси с некоторыми фракциями бензина, высокомолекулярных спиртов, фуранов, алкилфуранов и других органических соединений, которые образуют гетерогенные смеси с водой. Использование перечисленных соединений усложняет и удорожает процесс обезвоживания, так как требует регенерации разделяющего агента, Особые затруднения возникают при срганизации переработки сивушного масла в спиртовой промышленности, так как большинство этих веществ нехарактерно спиртовому производству и будет загрязнять спиртовые погоны, в том числе этиловую фракцию.С целью осуществления процесса по непре 257487рывиной схеме предлагается сивушное маслопредварительно обезвоживать азеотропно-экстрактивной ректификацией с использованием вкачестве разделяющего агента изоамиловогоспирта.Предлагаемый способ позволяет выделитьиз сивушного масла вьгсококачественные изоамиловый, изобутиловый и нормальный пропиловый спирты.Способ осуществляют следующим образом.Сивушное масло, подлежащее разгонке,вначале очищают для обеспечения высокогокачества полученных продуктов, затем обезвоживают (остаток воды в безводном продуктене более 0,09%), что позволяет вести фракционное разделение по непрерывной схеме свыделением чистых спиртов.Для очистки сивушного масла от ряда примесей (кислот, эфиров, альдегидов, азотистыхи сернистых соединений, пиридина и другихпримесей) его обрабатывают щелочью в реакторах-подогревателях и затем подвергают перегонке с водяным паром. Продукты связывания и разрушения выводят с кубовым погоном - лютером в процессе последующей перегонки. После щелочной обработки и перегонки в дистилляте получается прозрачное, незагрязненное взвесями сивушное масло, в котором, по данным производственных опытов,кислот нет, эфиров 50 - 100 мг/л, альдегидовнет, непредельных в пересчете на бром не более 0,01 г на 100 г продукта,Для обезвоживания сивушное масло подвергают азеотропно-экстрактивной ректификации на непрерывнодействующей колонне.В качестве разделяющего агента используют изоамиловый спирт; который образует сводой гетерогенные дистилляты с содержаниемводы до 49/О. Вместе с тем изоамиловый спиртявляется естественным компонентом сивушного масла.Для выделения чистых спиртов используютнепрерывнодействующие ректификационныеколонны, на которых достигается четкое фракционное разделение практически безводнойсмеси спиртов.На первом этапе выделяют изоамиловыйспирт, содержание которого в сивушном маслеболее 55%. Это позволяет резко уменьшитьдальнейший объем перерабатываемого погонаи тем самым уменьшить габариты аппаратурыи сократить затраты,на фракционирование.На втором этапе вместе с этиловым спиртом выделяются и многие летучие головныепримеси, в том числе остатки эфиров, аминов, атакже остатки воды, небольшое количество которой не отделилось при обезвоживании (нарушение режима), Выделение этанола на втором этапе позволяет предупредить дальнейшеенарушение технологии фракционирования истабилизировать работу колонны разделениян, пропилового и изобутилового спиртов.На третьем этапе разделяют н, пропиловыйи изобутиловый спирты, Предусмотрено, чтон, пропанол для исключения загрязнений этаиолом и легколетучими примесями подвергается патеризации - отбирается в жидкомвиде с верхних тарелок, а часть погона конденсатора этой колонны возвращается в ко 5 лонну выделения этилового спирта.Описание технологической схемы производства изоамилового, изобутилового и н, пропилового спиртов из сивушного масла,Выделение спиртов из сивушного масла10 осуществляют на пятиколонном ректификационном аппарате, Сивушное масло для переработки поступает в напорную емкость, откудаего направляют для подогрева в холодильникизоамилового спирта. При этом используюттепло отбираемого продукта для подогревасырья, Подогретое сивушное масло затем направляют в смеситель, в который одновременно из напорного чана поступает приготовленный на воде (лютере) раствор щелочи. Изсмесителя сивушное масло со щелочью выводят в реактор-подогреватель. В реакторе сивушное масло подогревают до температуры85 - 90 С, выдерживают в течение 40 - 45 ласо(достаточно для связывания кислот, разрушения эфиров и других примесей), Из реакторасивуш 1 ное масло поступает на верхнюю тарелку выварной колонны, Колонна должна иметь15 - 20 тарелок.В процессе перегонки с водяным паром вэтой колонне сивушное масло освобождаетсяот связанных и разрушенных щелочью примесей. Спиртовые компоненты сивушного маслаотгоняют с водяными парами Спирто-водянойдистиллят 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 ко 40 лонны или в напорный сборник щелочи,В колонне для обезвоживания сивушногомасла должно быть 30 - 35 тарелок, в том числе 10 тарелок в зоне экстракции, Очищенноесивушное масло поступает на десятую тарелку4 (считая сверху), На верхнюю тарелку вводят45разделяющий агент - изоамиловый спирт вколичестве 30 - 35/О к поступающему в этуколонну сивушному маслу.Изоамиловый спирт с водой образует гетерогенный дистиллят, который разделяется вразделительном сосуде. Пары и газы из дефлегматора колонны обезвоживания и дефлегматора:выварной колонны направляют в конденсатор-ловушку, из которой водо-алкогольный погон поступает в газделительный сосуд,а неконденсирующиеся газы - в атмосферу.Безводное сивушное масло из колонны выводят в фракционирующую часть установки -на питательную тарелку колонны выделения60 изоамилового спирта.Колонна обезвоживания, а также все колонны фракционирования обогреваются паромчерез кипятильники, которы па конструкциимогут быть выносными или встроенными.Колонна для выделения изоамилового спир 65та должна иметь 40 - 45 тарелок, в том числео ( о л о й Ф о 1 и й О 3 о Я Х жо о д о Яй и о Я Ю о юнОЗ о ио о о о о х Показатели х Д о сх й о 35 40 20 Число тарелок В том числе выварных 25 20 20 25 1,2 -3,3 3,5 -3,7 3,7 -4,0 5,2 - 3,2 - 5,5 3,5 Флегмовое число Расход на 100 кг сивушного масла: 27 20277 2(5 16 03 61 пара 1160 518 воды Температурные показатели работы колонн, С: 115 -118129 -132 100 - 108 - 03 109 103 в кубовой части в средней зоневыварной части 95 - 97 10305 108 -110 120 -23 над питательной та- релкой 92 - 95 100 -103118 -120 в средней зонеукрепляющей части 82 - 83 99 -00. Из дефл В дистиллят переходиловый и изобутиловый с ропи- егмат этил пирть Составитель Л. Крючкова Техред Л. Я. ЛевинаКорректор Л, Л, Евдонов Редактор С, Лазарева Заказ 233/1940 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 Тип. Харьк. фил. пред. Патент 20 - 26 в исчерпывающей части, Изоамиловыйспирт выводят с нижних (второй - четвертой)тарелок.Таблица тора 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 из5 дефлегматора этой колонны в виде дистпллята,а н. пропиловый и изобутиловый спирты переходят в кубовый погон и отбираются с второй тарелок колонны.Кубовый погон колонны направляется в10 колонну, где его разделяют с отбором из кубовой части изобутилового спирта, а с верхнихтарелок - н. пропилового спирта, Колоннаимеет дефлегматор и конденсатор. Из последнего отбирают часть погона, в котором может15 быть этанол и некоторые легколетучие примеси. Этот погон направляют в этанольну(околонну, чем достигается дополнительнаяочистка н. пропилового спирта от этанола ипримесей.20 Характеристика технологического режимаработы установки приведена в таблице.Расход щелочного раствора на 100 кг сивушного масла в пересчете на ХаОН 0,4 -0,8 кг и регулируется 1 по данным определения25 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 пропило 30 вого спирта.Спирты, полученные из сивушного маслапо предлагаемой технологии, соответствуютвсем требованиям технических условий СТУ30-9113-63, ТУ 30-53 и ВТУ29 Главпарфю 35 мера и по ряду показателей превосходят продукты с показателями этих ТУ. Например, содержание кислот, эфиров, альдегидов и непредельных соединений в спиртах находится науровне продуктов марки чда,40Предмет изобретенияСпособ выделения высших спиртов из сивушного масла ректификацией, отличающийсятем, что, с целью осуществления процесса по45 непрерывной схеме, сивушное масло предварительно обезвожпвают азеотропно-экстрактивной ректификацией с использованием в качестве разделяющего агента изоамиловогоспирта.