Всесоюзная iпатентно-тхь1: епяд)

353409 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реслтбликависимый от патента.Ч.1969 ( 1328066/23-4 Зая риоритет 10.Ч.1968,Р 1768412.7, ФРГпубликовано 291 Х.1972. Бюллетень29ата опубликования описания 8.1,1973 Комитет ло деламобретений и открытийри Совете МинистроеСССР УДК 547.36126,292,07Авторыизобретени Иностранцы ниг и Вульф я Республик странная фи фабрикен Б я Республи Вальтер Кре (ФедеративнаИнофарбен (Федеративна ШвердтельГермании)майер АГа Германии) явнтсл СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРОГО ВИНИЛАЦЕТАТА О азеотропа. С нижней части к ную кислоту, содеря 0,05 - 1% полимеров стадию синтеза, С 5 колонны отбирается держащий среднеки вместе с уксусной кт стадию синтеза. Да нплацетата и воды О (происходит расслаиолонны отбирают уксусащую 0,5 - 6% воды и затем ее направляют в промежуточных тарелок этилацетатный поток, сопящие компоненты, Он слотой направляется на тьнейшее разделение випроводят в сепараторе вание жидкостей) с поИзобретение относится к усовершенствованию способа переработки сырого винилацетата, являющегося важным продуктом в химической и полимерной промышленности.Известен способ разделения винилацетатной жидкости, содержащей винилацетат, воду, уксусную кислоту и небольшое количество ацетальдегида, и получающейся в процессе производства винилацетата из этилена уксусной кислоты.Способ заключается в том, что винилацетатная жидкость поступает в колонну азеотропной дистилляции, с верха которой отбираются винилацетат - вода и легкокипящие примеси, а с низа колонны - уксусная кислота, которая возвращается в процессе синтеза.Далее на второй колонне с верхней ее части отбирают ацетальдегид и легко кипящие примеси, а с низа - винилацетат и воду и высококипящие компоненты, которые разделяют в сепараторе (происходит расслаивание жидкостей) с последующей дистилляцией и выделением чистого винилацетата.Дальнейшие исследования показали, что в винил ацетатной жидкости содержится небольшое количество этилацетата, который изза близкой точки кипения (77 С) к выделяемому винилацетату (72 С) практически очень трудно может быть отделен (с очень большими потерями целевого винилацетата).Расчеты показывают, что для отделенияэтилацетата потребовалась бы дистилляцион.ная колонна с 280 тарелками и флегмовым 5 числом 80.В предлагаемом способе отделение небольшого количества этилацетата достигается с помощью определенного поддержания воды в нижней части дистилляционной колонны, т. е.10 0,5 - 6 вес. %. Этот прием позволяет использовать колонну с 60 тарелками и флегмовым числом 3 - 8.Винилацетатная жидкость поступает вазеотропную днстилляционную колонну, с 15 верхней части которой отбирают все количество винилацетата, причем часть безводного винилацетата возвращают в виде флегмы в колонну и удаляют таким образом воду, содержащуюся в исходной жидкости в виде 2(г а С 0,041 0,104 4,534 15,034 1,443 0,19 0,49 21,38 70,85 6,81 этилендвуокись углеродавинилацетатуксусная кислотавода следующей дистнлляцисй и выделешсм чнст О ГО в 1 н ил 11 цст 11 т я, и р а кт и ч с се и н . с О; с 1 р ж 11 щего этила цетата (0,002- - 5% ) .Применяемая в процессе переработки в 1 нилацетагная жидкость содержит н основном45 - 80% уксусной кислоты, 15 - 35% ьнннлацетата, 3 - 20% воды и 0,05 - 0,005% э 1(1 яце 1 яя (по Отношени 10 и вн 11 Лацсягу).Кяк О 1 мечялось Выше, уксусна 51 кис,О 1 а,содержащая в основном воду и 0,001 - 5%этилацетата, поступает в стадию сшггсза винилацетата, т. е. в нспяритель где она в:,естесо свежей кислотой за счет нагрева циркулирующим газом, в основном этилсном, до 110 --140 С превращается в парообразнос состояние и в таком виде поступает в колонну с 1 штеза.Следует отметить большие технологическиепреимущества использования в синтезе уксусной кислоты, получающейся в процесс переработки винил ацетатной жидкости и содержащейй небольшие количества этилацстата. Так,за счет создания равновесия содержания э 11(1 ацетгта в процессе взаимодействия этилена,уксусной кислоты и кислорода доэолшггсльного образования эт 1 Лацетата пе наблюдается, т, е. тем самым отпадает дорогостоящееразделение вннилацегата и этилацсгяга,Схема осуществлешгя способа показана начертеже.П р и м е р 1. В колонне 1, содержащей сгационярно закрепленный катализатор меаллы 711 группы периодической системы, например палладий) вместе с ацс, атамн щелочных металлов на носителе, например С 1 л 11;,ятах, проводят синтез вишЛаце 1 ата при температуре - 185 С из этилена и уксусной кислоты, которые подают из испарителя, и кислорода, подаваемого по липни 1 а.Реакционную смесь после выхода нз реактора охлаждают до температуры 30 С и переводят по липни 2 а в отделнтель 2 б, в котором рязделя 10 т между копденсиру 10 щимис 51жидкими и остающимися газообразными составными продуктами. Газы 3 возвращают впроцесс. Конденсат в отдел 1 ггсле 2 б разрежают до атмосферного давления в емкости 2 ви подают через линию 2 г в процесс переработки с помощью дистилляции, Газы, освобождающиеся при разрежении и отходя 1 циспо линии За, опять сжимают до давления,при котором происходит реакция синтеза, ивозвращают в реактор,Продукт из емкости 2 в вводят в процессдистилляции в емкость 4. Состав его приведенниже.Вес;1 С Г К 01 С 1 1 Р 51О ЩС С 51составные эле- менты 0,04 0,23 0,008 0,048 0,002 0,01 В процессе днстнлляцнн образующаяся водя удаляется совместно с виш 1 лацетатом в виде продукта из головной части колонны 5.10 Температура стока составляет 125 С, температура головной части составляет 70 С, соотношение флегмы составляет 1: 5,Ь стокс кол 011 ны удялястся уксусная кислОта по линии б, которую возвращают в процесс 15 синтеза, Смесь имеет следующий состав. Вес кг час 15,034 0,300 0,053 0,007вес, % уксусная кислота 97,64 вода 1,98 полимеры 0,34 этилацетат 0,04 Уксусную кислоту подают в горячем виде в 25 испарнтель 7 реакционной системы, в которыйвводят свежую уксусную кислоту и этилен по линиям 7 а нлн 70, Для предотвра 1 цения в этом исартеле обогащения полимерами направляют обратный поток мощностью в З 0 1,851 (г,чс по линии 8 па пленочный выпарной аппарат 9, там выделяют 1,605 кг,час Б,1 сденной уксусной кислоты по линии 10.Остаток в виде полнмеризата выбрасывают по трубе 11.55 Продукт по линии 5 из головной части колонны 4 разделяют в разделителе фаз 12 на нижшою водную фазу и в верхней части 13 на органическую фазу, Органическая фаза имеет следующий состав,40 Вес кгчас вес. %винилацстат 98,29вода 1,00этилацстат 0,02ацетальдегид 0,59легкоиспаряющиесяэлементы 0,05 4,274 0,046 0,001 0,026 45 0,002 50 Верхнюю фазу сырого винилацетата подвергают дальнейшему обезвоживанию и отделеншо всех легкоиспаряющихся компонентовв колонне 14. Продукт головной части колонны 15 содержит около 10% ацетальдегида и55 остальное - винплацетат,Продукт головной части колонны 15 сновадистиллируют в колонне 1 б. Винилацетат, поюч. ющийся в виде продукта стока, возвращают обратно по линии 17 в дистилляционно колонну 14, Через головную часть колонны удаляют из процесса по линии 18 легкоиспаряющнеся компоненты,Впнилацетат, получаемый в колонне 14 ввиде продукта стока, содержит небольшое ко 65 личество уксусной кислоты и пдяимеризатов, 353409Продукт стока колонны имеетдующий состав, вес. %;винилацетатэтилацетатводаРуксусная кислота при этом сле 0,01 0,02 2,00 97,97 от которых его очищают путем повторной дистилляции в колонне 19. Полученный таким образом в виде продукта головной части винилацетат соответствует необходимому стандарту, содержание этилацетата в нем максимально (0,02%).Продукт стока 20 колонны 19 повторной дистилляции винилацетата пропускают через пленочный выпарной аппарат 9 для получения дополнительного количества винилацетата, который возвращают обратно через трубопровод 10 в дистилляционную колонну 4,Головные продукты в первой азеотропной колонне 4 попадают в разделитель 12, где отделяется нижняя водная фаза, содержащая наряду с небольшими количествами других загрязнений примерно 1% винилацетата в растворенном виде, В колонне 21 отгоняются все летучие составные элементы, и сточная вода практически не содержит никаких следов примесей уксусной кислоты.Отогнанные летучие элементы возвращают в колонну 1 б, в которой через головную часть по линии 18 удаляются все легкоиспаряющиеся компоненты.В азеотропной колонне 4 после разрежения давления в жидких продуктах выделяются газы по трубе 22, но часть ик остается еще.растворенной в жидкости. Эти газы удаляют через головную часть колонны отделителя фаз 12 охлаждением до 0 С для выделения увлеченных частиц ацетальдегида и винилацетата, подсоединяют к газу, возвращаемому в процесс.Небольшие количества жидкого кондейсированного путем охлаждения продукта по линии 23 подают в колонну 1 б, в которой все легкоиспаряющиеся компоненты удаляются через головную часть колонны.Пример 2, В лабораторную куполообразную тарельчатую колонну из стекла с 60 тарелками на тридцатую тарелку подают 2000 г 1 час газовой смеси следующего состава, вес. %:винил ацетат 15,98этилацетат 0,02 вода 6,00 уксусная кислота 78,00Продукт головной части конденсируют, охлаждают до 40 С и направляют в разделитель фаз. Из фазы винилацетата отбирают в виде флегмы 2400 г/час и подают в головную часть колонны, Остальное количество сырого винилацетата удаляют. Продукт головной части содержит, вес. %;винилацетат 98,59 этилацетат 0,01 вода 1,40П р и м е р 3. В аналогичную колонну подают 2000 г,час смеси, содержащей этилацетата в три раза больше, чем по примеру 2. Состав смеси следующий, вес. %:5винилацетат 15,94этилацетат 0,06вода 6,00уксусная кислота 78,00 После конденсации и охлаждения продуктаголовной части из разделителя фаз отбираютв виде флегмы 2200 г/час винилацетата.Сырьевой винилацетат в головной части со 15держит, вес, %;винилацетатэтилацетатвода 98,55 0,05 1,40 Г 1 родукт стока имеетвес. %: следующий состав,0,02 0,05 2,75 97,17 винилацетатэтилацетатводауксусная кислота 25 П р и м е р 4. В одинаковых условиях протекапия реакции с 15 тарелками колонны отбирают 14 г/час жидкого дополнительного пото а след ющего состава, вес. %винилацетат 1,0этилацетат 5,0вода 1 1,0уксусная кислота 83,0 35Сырьевой винилацетат в головной частиколонны,в этом случае имел следующий состав, вес. %: 98,58 0,02 1,40 винилацетатэтилацетатвода 40 Продукт стока имеет следующий состав,вес. %: 45 0,02 0,03 2,00 97,95 винилацетатэтилацетатводауксусная кислота Пример 5. 2000 г 1 час смеси, которая ис пользована в примерах 3 и 4, подают на 30тарелку колонны с шестьюдесятью тарелками.В качестве флегмы используют, как и в примере 3, 2200 г/час винилацетата из разделителя. В этом опыте количество удаляемого 65 продукта через головную часть колонны и в 50Дополнительный поток подают во вторуюколонну, в которой винилацетат и этилацетат дистиллировался в виде азеотропа совместно с водой через головную часть. Уксусную кис лоту, которую удаляют в виде продукта стока этой колонны, подают в продукт стока первой колонны.353409 Предмет изобретения Составитель Г, АндионРедактор Л. Герасимова Текред Е. борисова Корректор Г. Запорожец Заказ 4181/19 Изд.1647 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совсте Министров СССРМосква, Ж, Раушская паб д. 475 Типография, пр. Сапунова, 2 виде стока устанавливают таким образом, чтобы в виде стока удалялось большее количество випилацетата с уксусной кислотой.Состав винилацетата в головной части колонны, вес. %:винилацетат 98,57этилацетат 0,03вода 1,40Состав продуктов стока, вес, %:винил ацетат 2,00этилацетат 0,07вода 2,50уксусная кислота 95,43 Способ переработки сырого винилацетата,содержащего уксусную кислоту, воду и не бо лее 5 вес. % этнлацетата, путем азеотропнойдистилляцни с применением конденсации продуктов головной части дистилляционной колонны, разделения фаз и части гного возврата в процесс конденсированного головного про дукта, отличаюиийся тем, что, с целью лучшего отделения этилацетата от виннлацетата, в нижней части колонны поддерживают содержание воды, равное 0,5 - 6 вес. 5 о.