Способ разделения бинарных смесей, содержащих спирт и углеводород

,".,;4 Ы-" " ЬСТВУ о оя аУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ТОРСНОМУ СВИД(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственныйуниверситет им. В.И. Ленина и Научисследовательский институт Физикохимических проблем Белорусского годарственного университетаим. В.И. Ленина(56) 1. Патент США Ф 3705925,кл, 260-450, опублик, 1972.2. Патент США к: 3664345,кл, 260-450, опублик. 1953.3, Авторское свидетельство СССРУ 428865, кл, С 07 С 7/10, 1966.4. Авторское свидетельство СССРВ 943221, кл. С 07 С 31/125, 1980(54) (57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНЫХСМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ СПИРТ С 8-С 18И УГЛЕВОДОРОД С-Со, путем экстрации экстрагентом, состоящим из углеводородного компонента и растворсоли цинка в спирте С -С , взятыхв объемном соотношении, равном(1-5):(2-5), при 20-40 С с полученем углеводородного слоя, содержащеуглеводород С 8-С , и спиртового слсодержащего спирт С 8-С,в, о т л и чю щ и й с я тем, что, с целью повщения степени чистоты целевых продуктов и сокращения времени экстрации, в качестве соли цинка использют бромистый цинк.Изобретение относится к способамразделения бинарных смесей, содержащих спирт С 8-С 18 и углеводород С 8-С.Спирты в основном являются полупродуктами для производства пластификаторов.Укаэанная смесь образуется в производстве первичных высших спиртовпри окислении парафинов,Известен способ разделения спиртов и углеводородов жирного ряда,имеющих близкие температуры кипения,основанный на экстракции с использованием фторированных углеводородовв качестве селективных растворителейспиртов 1.Недостатками данного способа являются дефицитность и ядовитостьфторированных углеводородов, а такжесвязанная с необходимостью отгонкиФторированного углеводорода длительность процесса . (0,5 ч) и высокоесодержание углеводородов в остатке(32 ЗЖ).Известен также способ разделениясмеси высших спиртов с углеводородами путем экстракции ее гликолем(этиленгликоль; бутандиол,3-гександиол,6; диэтиленгликоль пропиленгликоль) 12.30Однако известный способ технологически сложен вследствие наличияв технологической цепи двух стадийотмывки продуктов от примеси гликоля водой. 35Известен способ разделения смесиС -С -спирты - С "С -углеводороды9 гг а Эопутем экстракции ее экстрагентомсостава: С 1-СЭ-спирт (содержащий0,5-30 мас.7. воды) - углеводород, 40имеющий температуру кипения 60-200 С,0при 30 С и соотношении углеводород -С-С 3-спирт равном 1:(2-5) с получением углеводородного слоя составаС-СЭ-углеводороды - С-С -спирт; 45выводимого из системы, и водно-спиртового слоя, содержащего С -С -спир 9 ггты. Степень вьщеления спиртов 12-927чистота 95-983 31 .Недостаток способа - невысокая50 степень вьщеления целевых продуктов (степень вьщеления С 9-С -спиртов 12-923),Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ разделения бинарной смеси С 8-С 8-спирты 8 С 9-С о-углеводороды путем экстракции ее экстрагентом состава: раствор безводного хлористого цинка в С-С -Э спирте-углеводород, например петролейный эфир, при 20-40 С н объемном соотношении петролейный эфир - раствор хлористого цинка в спирте, равном 1-5: йс получением углеводородного слоя, содержащего С 8-С -углего водороды, и спиртового слоя, содержащего целевые С 8-С, -спирты, Степень выделения спиртов и углеводородов 987-9987 степень чистоты 96-9977 ЦОднако известный способ характеризуется недостаточной чистотой вьщеляемых целевых продуктов (96-997 Х) а также сравнительно высокой продолжительностью процесса экстракции . (до 6 мин).Цель изобретения - повышение степени чистоты выделяемых целевьр продуктов и сокращение времени проведения процесса экстракции.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения бинарных смесей, содержащих спирт С 8-СВ.И углеводород С 8-С с помощьюйо экстракцни экстрагентом, состоящим из углеводородного компонента и раствора соли цинка в спирте С -С взяЭ тьгх в объемном соотношении равномо(1-5):(2-5), при 20-40 С с получением углеводородного слоя, содержащего С 8-Со УГлеВодород и спиртОВОГО слОя содержащего целевой спирт С 8-С18 в качестве соли цинка используют бромистый цинк.Использование предлагаемого способа позволяет повысить содержание выделяемого целевого продукта до 988-998 Х при той же степени выделения и сократить время проведения процесса экстракции до 3 мин.Выделение целевого спирта из.фазы раствора бромида цинка проводят путем разбавления ее несколько раз водой.Отделенные углеводороды могут быть возвращены в процессе окисления их до спиртов.В таблице приведены сравнительные данные по константам распределения (Р) спиртов СВ-С и С 1 между октаном и раствором хлористого цинка в метаноле (по известному 41 ) и раствором бромистого цинка в метаноле (по изобретению) при Р = . (где С и ССоргС сол ОРг соЛконцентрация спирта в органической и солевой фазах соответственно).1089082 Концентрация, моль/л ЕпС 12 2 пВг 1,72 0,11 0,22 3,6 4,8 0,06 0,20 1,45 0,04 0,13 1,27 6,0 4,01 1,09 0,09 0,18 0,03 0,08 0,02 0,06 0,58 5,97 0,44 6,52Как видно иэ данных таблицы, коэффициент распределения (Р) спиртов20 в 1,3-2 раза выше в случае использования бромистого цинка, чем в случае хлористого цинка в метаноле.П р и м е р 1. В 50 мл петролей 25 ного эфира растворяют 10 г смеси октанола и октана,. в которой содержится 50 мас,% октанола и 50% мас. октана. К полученному раствору добавляют 100 мл 8 М раствора бромистого цинка в метаноле (соотношение фаз 1:2) и - встряхивают полученную смесь 2 мин при 20 С. Фазы затем разделяют, после чего. фазу петролейного эфира промывают 100 мл для удаления примеси метанола. Затем петррлейный эфир отго няют при давлении 200 мм рт. ст. В остатке от перегонки содержится 4,99 г продукта, содержащего 99,7 мас.% октана и 0,3 мас,% октанола. 40Спиртовую фазу (рафинат) разбавляют два раза водой. Выделившийся спирт дйЪжды экстрагируют половинным .по отношению к объему рафината объемом петролейного эфира. 45Фазу петролейного эфира, содержащую выделенный спирт, дважды промырают одинаковым объемом воды и отгоняют петролейный эфир. Получают 4,97 г продукта, содержащего 50 99,7 мас.% октанола, Степень извлечения октана 99,5, октанола 98,8%,П р и м е р 2. В 50 мл петролей" ного эфира растворяют 10 г смеси, содержащей 50 мас.% октанола и 55 50 мас.% ундекана, К полученному раствору добавляют 100 мл 8 М раствора бромистого цинка в этаноле Константа распределения С В С 1 о С 14(соотношение фаз 1:2) и встряхиваютю полученную смесь 2 мин при 20 С. Фазы затем разделяют, а фазу петролейного эфира промывают 150 мл воды для удаления примеси этанола, после чего петролейный эфир отгоняют. В остатке от перегонки получают 4,99 г продукта, содержащего 99;8 мас.% ундекана. Продукт, выделенный из фазы спиртового, раствора бромистого цинка аналогично примеру 1, имеет вес 4,99 г и содержит 99,5 мас,% октанола. Степень выделения октанола 99,3, ундекана 99,6%.П р и м е р 3. В 50 мл петролейного эфира растворяют 5 г смеси с содержанием тетрадеканола и октадекана по 50 мас.%.К полученному раствору добавляют 200 мл 8 М раствора бромистого цинка в пропаноле (соотношение фаз 1:4) и встряхивают полученную смесь 3 мин при 20 С. Фазыо затем разделяют, Фазу петролейного эфира промывают водой (дважды по 200 мл) для удаления примеси пропанола. Петролейный эфир затем отгоняют. Остаток от перегонки имеет вес 2,49 г и содержит 99,6 мас.% октадекана. Продукт вьщеленный из фазы спиртового раствора бромистого цинка, имеет вес 2,5 г и содержит 99,8 мас.% тетра. деканола, Степень вьщеления тетрадеканола 99,8, октадекана 99,2%.П р и м е р 4. В 50 мл петролейного эфира растворяют при небольшом нагревании до 40 С 2 г смеси, содерОжащей 50 мас,%октадеканола и 50 мас,% эйкозана. К полученному раствору прибавляют 250 мл (соотношение фаэ 1:5) 8 М раствора бромистого цинкаЗаказ 2863/21 Тираж 4 10 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 в пропаноле, нагретого до 40 вС, и встряхивают полученную смесь 3 мин. фазу петролейного эфира затем отделяют и промывают водой до полного удаления пропанола, после чего петролей ный эфир отгоняют. Остаток от перегонки имеет вес 1 г и содержит98,8 мас.Х эйкозана. Продукт, выделенный из фазы спиртового раствора бромнстого цинка, имеет вес, равный0,99 г и содержит 99,8 мас.З октадеканола. Степень выделения октадеканола 98,8, эккозана 98,97.П р и и е р 5. Обработкой 6 М раствором бромистого цинка в мета З ноле удается полностью очистить реактивный октан от примеси С-СВ- спиртов, При этом объемное соотношение октан - метанольный раствор бромистого цинка 7 1. Повышение объем ной части очищаемого октана до 7 связано с более высокой экстракционной способностью спиртовых растворов бромистого цинка по сравнению со спиртовыми растворами хлорида цинка.140 млзагрязненного октана промывают 20 мл 6 М раствора бромистого цинка в метаноле. Фазы разделяют, октановую фазу промывают 100 мл воды для удаления примеси метанола. ВТаким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает увеличение чистоты и выхода целевых продуктов. Содержание примесей спиртов в углеводородах в результате одноразовой экстракции снижается в 2-3 раза (например с 3,9 до 1,27 для эйкозана).Невысокая стоимость экстрагентов (петролейный эфир, метанол, этанол, пропанол, бромид, цинка), а также возможность регенерации экстрагентов путем отгонки делают этот способ экономичным.