Способ разделения эфирно-метанольной слеси

ЗО 9507 ОП И САНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Союз Советски Социалистических Республикисимый от патентаявлено 22,71,1967 ( 11666991 МПК С 07 с 51/46 Приоритет 22 Л 1.1966,66486. Франция01.111.1967,97016. ФранцияОпубликовано 09,Ъ 1.1971, Бюллетень22 Комитет по делам зобретеиий и открытий при Совете Министров СССРДК 66 049 3(088 8) та опублцкованця описан;1 я 05.19 Авторизобретенн Ицостр Альбер Б(Франц Иностранца Лез Юзин Дц ун фирмае Мелл1 Я) аявител ПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭФИРНО-МЕТАНОЛЬНОЙ СМЕСИ меси об ООЯ Изобретение относится к усовершецствованю способа разделения азеотропной эфир;1 оетанольной смеси, которая образуется в проессе синтеза соответствующего сложного эфцИзвестны различные способы разделениямногокомпонецтцык смесей, Так, разделениеазотропной смеси, содержащей метанол и мстилборат ведут путем дистилляцни под разными давлениями. Кроме того, разделение смеси,например, метанол - вишилацетат, ведут азеотропной ректификацией с ццклогексацом споследующей декантацией. Однако в пзвесгных способак исследовались треккомпонецтные системы.По предлагаемому способу разделению подвергают четыреккомпоцентную систему, т, е.содержащую метанол, сложный эфир, воду иорганическое вещество.Процесс ведут путем азеотропной ректнфикацией в присутствии насыщенного углеводорода, содержащего от 4 до 7 углеродных атомов углерода,В качестве основнык компонентов спредложено использовать сложный эфирщей формулы где К и К 1 являются насыщенными илп неасыщенными радикалами с числом атомов углерода от 1 до 4, кц:1 ящпй прп температуре выше точкп кцпецпя цосптеля и Органи 1 еское соединение, кипящее выше точки кипения исходного сложцого эфира ц представляющее 5 собой либо пскодный продукт, либо образующцйся в процессе синтеза сложного эфира продукт. Например, может быть взята для разделения смесь, полученная в результате превращец 11 я метоксцпроппоновой к 11 слоты, соо держащая 40% метплакрплата, 40% метанола, 10% воды и 10% метцлметоксппроппоната.В случае разделснпя смеси, содержащей ненасыщенный сложный эфир, процесс ведут в присутствии 11 цгпбпторов полимернзациц, на пример ацетата меди.Процесс осуществляют в трезонной колонне, в среднюю часть которой подают разделяемую смесь (содержащую метанол, воду, сложный эфир, органическое соединение), в верк нюю зону вводят насыщенный углеводородныйноситель, который образуя с метанолом азеотропную смесь, отгоняется пз этой зоны, в нижней зоне скапливается азеотроп вода, эфир и органическое соединение, из которого деканта цней отделяют воду, ц полученные при этомпродукты дистиллируют. Этот способ позволяет получать разделяемые продукты чистотой выше 99,5%.П р и м е р 1. Разделеншо подвергают смесь, 0 полученную после превращения метоксппро 309507в головкеколонны колонны 76 95 150 99 65 50 75 92 83 52 20 6 7 5 7 3пионовой кислоты в метилакрилат, имеющую следующий состав (в %):Метилакрил ат 40 Метанол 40 Метиловый эфирметоксипропионовой кислоты 10 Вода 10 Эту смесь подвергают непрерывному разделению в указанной трехзонной колонне в присутствии гидрохинона для предотвращения полимеризации.Ниже приведен частичный и полный расход греющего пара на 1 кг выделяемого акрилата в присутствии различных углеводородных носителей:Носитель Расхо па а д ркг/кг акрилатаПетролейный эфир 4,35 Гексан 2,40 Циклогексан 1,77 Гептан 1,71 Метилциклогексан 1,56Следует отметить, что для данного эфира экономически целесообразным является использование циклогексана (малый расход пара, невысокое количество теоретических тарелок в ректификационной колонне).П р и ме р 2. На разделение подают смесь со стадии этерификации изомасляной кислоты метиловым спиртом, следующего состава (в вес. %):Метиловый эфир изомасляной кислоты 20Метиловый спирт 73Вода 4Изомасляная кислота 3 Метиловый эфир изомасляной кислоты и метиловый спирт образуют гомогенную азеотропную смесь, содержащую 75% метилового спирта, с т. кип. 64 С. В качестве компонента, который с метиловым спиртом образует азеотропную смесь, следует использовать гексан, причем содержание последнего в азеотропной смеси с метиловым спиртом составляет 72%. Температура кипения такой азеотропной смеси составляет 50 С.Непрерывное разделение указанной смеси ведут по технологической схеме, изображенной на чертеже.Дистилляционные колонны 1, 2, 3, 4 и 5 характеризуются рабочими параметрами, указанными в табл. 1. 5 10 15 20 25 30 35 40 П р и м е р 3. Разделению подвергают смесь, отводимую со стадии гидролиза метилового эфира уксусной кислоты, следующего состава (в вес. %):Метиловый эфир уксусной кислоты 60Метиловый спирт 10 Вода 10 Уксусная кислота 20 В ходе проведения этого процесса воду от метилового эфира уксусной кислоты не отделяют, в связи с тем, что смесь возвращают непосредственно в реакционный аппарат, в котором протекает реакция гидролиза смеси воды с метиловым эфиром уксусной кислоты.Метилацетат и метиловый спирт образуют азсотропную смесь, которая содержит 18,7% метилового спирта, кипящую при температуре 54 С. В качестве вещества, образующего в ходе процесса с метиловым спиртом азеотропную,смесь, применяют пентан, причем содер309507 Метиловый эфир уксусной кислоты ВодаМетиловый спирт Уксусная кислота 84 Л 4 0,7 Л,З 10 15 Таблица 2 Температура, С Числотарелок к кубеколонны в головкеколонны колонны 54 62 100 65 31,5 53,0 80,0 34,0 20 8 7 25 1 2 3 20 25 Жание метилового спирта в такой азеотропной смеси составляет Л 5%, а т. кип. ЗЛ "С.Смесь метилового эфира уксусной кислоты, метилового спирта, воды и уксусной кислоты непрерывно подают в дистилляционную колонну 1 вышеупомянутой технологической схемы. Дистилляционпые колонны 1, 2, 3 и 5 характеризуются рабочими параметрами, указанными в табл. 2. В данном случае в ходе проведения процесса дистилляционную колонну 4 не применяют. В зоне А колонны 1 находится пентан, Подвергаемую обработке смесь, расход которой составляет Л кг/час, вводят в дистилляционную колонну 1 по трубопроводу 6. Пары азеотропной смеси пентана с метиловым спиртом при температуре ЗЛ,5 С отводят из головной части дистилляционной колонны 1 и подвергают кочденсации в конденсаторе 7, после чего сконденсированную жидкость, температура которой Л 5 С, направляют в декантатор 8. Удаляемый со стадии декантации нижний слой подают в дистилляционную колонну 5, из куба последней отбирают метиловый спирт, концентрация спирта 99,4% . Из куба дистилляционной колонны 2 непрерывно выводят смесь метилового эфира уксусной кислоты, воды и уксусной кислоты, которая содержит менее 0,5% метилового спирта, и направляют ее в дистилляционную колонну 3, Из головной части этой колонны при температуре 80 С отводят смесь следующего состава в( вес. %): 30 35 40 45 Вышеуказанную смесь возвращают в реакционный аппарат, в котором проводят процесс гидролиза.Из куба дистилляционной колонны 3 отводят поток уксусной кислоты, концентрация которой равна 98,6%.Общий расход греющего пара на обогрев соответствующих узлов вышеописанной системы составляет 2,4 кг/кг обработанной смеси,Предмет изобретения Л. Способ разделения эфирно-метанольной смеси путем азеотропной дпстилляции в присутствии углеводородного носителя и декантации полученных продуктов, отличающийсятем, что, с целью повышения чистоты получаемых продуктов, в качестве эфирно-метанольной смеси берут смесь, содержащую метанол, сложный эфир общей формулы где К и К, являются насыщенными или ненасыщенными радикалами с числом атомов углерода от Л до 4, воду и органическое соединение, кипящее выше точки кипения исходного сложного эфира, и процесс ведут в трехзонной колонне, в среднюю часть которой подают разделяемую смесь, в верхнюю зону вводят углеводородный носитель, который в виде образующейся азеотропной смеси с метанолом отгоняют, из нижней зоны отбирают азеотроп воды со сложным эфиром и органическое соединение, которые отделяют от воды декантацией и дистиллируют.2. Способ по п. Л, отличающийся тем, что в случае разделения смеси, содержащей ненасыщенный сложный эфир, процесс ведут в присутствии ингибитора полимеризации, например, ацетата меди,309507 Составите ндион Редактор Л Коррскт о 1 скрсд Т. П,Исакова акова пр. Сапнова Тиггографи Заказ 2676 18 Изд. Ла 1122 Тираж 473ЦНИИПИ Козгггтста по делам изобретсггий и отггрьгггй при СоветМосква, Ж.35, Раушская иб., д. 4 5 Подписцо 1 ицистров ССС