Способ получения синтетических жирных кислот

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 140378 (21) 2621551/23-04с присоединением заявки Нов(51)М, Кл 3 С 07 С 51/225 С 07 С 53/126 е Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Волгодонской филиал Всесоюзного научно-.исследовательского .и проектного инСтитута поверхностно-активных веществ,Новочеркасский политехнический инститч; цм.СергоОрджоникидзе и Государственный научно-исслдЪоватйпьскийи проектный институт хлорной промышленности "-"- .(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ Изобретение относится к нефтехимии,конкретно, к технологии получения синтетических жирных кислот иэ парафина.Известен способ получения синтетических жирных кислот путем окисления 5парафина, промывки продуктов окисления водой, щелочного омыления, термообработки и разложения мыл сернойкислотой 1,Наиболее близким к предлагаемому 10п технической сущности и достигаемому результату является способ получения сичтетических жирных кислот путем окисления парафина, омыления продуктов окисления парафина щелочью, 15термообработкн, получения безводныхмыл, разложения их кислотой и ректификации смеси кислот на фракции,По известному способу продуктыокисления парафина, после отделения 20шлама и промывки от. водорастворимыхн.кислот С -С и дикарбоновых кислот,омыляют содой, доомыляют щелочью иподвергают термообработке. Мыльныйплав (натриевые мыла синтетических 25жирных кислот) из печи при температуре 360 С подают на растворение в реактор-расклеиватель, в который одновременно поступает вода из расчетак плаву от 1;3 до 1:4. Температуру в З 0 2процессе растворения Поддерживают впределах 60-80" С.Из реактора-расклеивателя водныйраствор мыл подают последовательно вреакторы-разлагатели, в которых натриевые мыла синтетических жирныхкислот (СЖК) при температуре 70-95 С0разлагают концентрированной сернойкислотой, обычно 92-98-ной. Затемсмесь СЖК и водный раствор сульфатанатрия поступает в флорентину дляразделения на жировую часть и сульфатную воду. Сырую смесь СЖК послепромывки водой подвергают ректификации на фракции С -С, С 7 - Ср и т.Из кислых вод от окисления парафинаполучают 70-ный концентрат н.кислотС, - С,1,Сульфатная вода от разложения мып(с содержанием в Ъ органических примесей, а именно, водорастворимыен,кислоты С -С 1 и дикарбоновые кислоты С 4 - С 7 - 1,0-2,0, Ма 0,4 - 12-14хлориды - 0,2-0,3, железо, марганец,и кальций - 0,03-0,06, остальное вода) поступает на установку утилизации сульфата натрия. Вначале от сульфатной воды отстаиванием отделяютчасть органики, обрабатывают щелочьюдля нейтрализации избыточной серной.кислоты, затем выпаривают, до 20-:26-,ной концентрации сульФата натрия,С этой концентрацией сульфатную водупЬдйют в печь кипящего аллоя (КС), гдепритемпературе 750-850 С отгоняютводу и выжигают остальную часть органики. Полученный Гранулкрованный сульФат натрия после прокалки при теьвературе 350-650 фС является конечнымпродуктом )2 .Недостатком известного способа является высокий расход реагеита (серной кислоты, соды и щелочи), которыебезвозвратно теряются, так как выводятся кэ процесса в виде сульфатныхсточных вод, а также значительные потери целевого продукта со сточнымиводами, переработка которых сложна иобходится очень дорого,Цель изобретения - сокращение расхода реагентов, исключение сульфатныхсточных вод и увеличение выхода целе Ового продукта за счет Фракций кислотС,-С 4, С-С 6, С-С 9,щая цель достигается способом синтетйческих жирных кислот путемокисления парафина, омыления щелочью з 5продуктов окисления парафина термообработки, получения безводных мыл,разложения кх кислотой и ректификации,отличительной особенностью которогоявляется то, что безводные мыла разлагают водным раствором кислот С-С,обраэовавшкеся мыла этих кислот отделяю. и электрохимическим путем разлагают на кислоты С -С и щелочи, возвращаемые на опыление продуктов окис- .ления парафина,Предпочтительно электрохимическоеразложение мыл ведут до соотношенияв молярных долях кислот С-С к ихмылам от 1:1 до 1:10, смесь разделяют на кислоты и мыла и возвращают в 4 Опроцесс. В указанном интервале соотношения кислот С-Сз к их мылам процесс электролиза осуществляют с,наибольшим выходом по току,Предложенный способ осуществляют 4 е;беэ ввода и, соответственно, без вывода реагентов для выделения СЖК ипродуктов окисления парафина, без использования воды для растворения ьыли промывки СЖК, 5 ОНа чертеже представлена технологическая схема процесса.Парафин окисляют кислородом воздуха в присутствии марганцевого катализатора, окисленный парафин омыляютраствором смеси КОН и йаоН и подвергаюттермообработке при давлении 20 ата итемпературе 3600 С.,После термообработки безводные калиевые и натриевые мыла охлаждают до 100 фС и разлагаютводным раствором смеси низкомолекуляр ных кислот С - С в смесителе 1, полученную смесь, состоящую иэ СЖК, кислот С - С и их мыл расслаивают в фло 1 .3рентине 2, отделенные СЖК с остаткомих мыл промывают в скруббере. 3. Мыла СЗК с примесью кислот С -С 3 через смеситель 4 к Флорентину 5 подают в электролизер 6.В результате электролиза получают калиевую к натриевую щелочи, возвращаемые на омыление,и раствор кислот С -С и их мыл,которые через смеСитель 7 подают в отгонную колонну 8,а затем в скруббер З,СЖК изскруббера 3 направляют на ректификацию, Практическое осуществление предложенного способа иллюстрируют следующие примеры.И р к м е р 1. Свежий и возвратный парафкн в количестве 3695 г при соо; ношении 1:2, прк температуре 105-12 ЬС окксляют кислородом воздуха в присутствии марганцевого катализатора, Окисление ведут до кислотного числа 70 мг КОН/г получая в виде побочного продукта раствор кислот С -С 4 (69 г в расчете на 100). Окисленный ца 1 афин (оксидат)- омыляют при температуре 90-98 фС раствором смеси КОН и йаОН (мольное отношение 1."1, 409 г в пересчете на 100). Окаленный окскдат подвергают термообработке при давлении 20 ата и температуре 360 С, получая 2378 г врзвратных углеводородов и 1282 г калиевых и натриевых мыл. Иыльный плав 1282 г (безводные мыла) охлаждают от температуры 360 С до темо пературы ниже 120 фС и разлагают в смесителе 1 (см. схему) при температуре 105-1200 С, давлении до 2 ата 2135 г водного раствора смеси кислот С - С и примесью их мыл, взятых от промывки СЖК из скруббера 3 Получают 32,б г углекислого газа и 3384,4 г смеси, состоящей из СЖК, мыл кислот С-Сз и их кислот, которую расслаивают в флогентине 2 и получают 1086 г СЖК с примесью мыл кислот С - С и 2298,4 г раствора смеси калиевых и натриевых мыл кислот С-С 9 и их кислот, СЖК в количества 1086 г с остатком в них мыл пром 1 взют в скруббере 3 при температуре 105- 120 еС и давлении до 2 ата 2118 г ра;твора кислот С - С 3 кэ отгонной колоннь; 8 (кислотное число 230 мг КОН/г, содержание кислот С -СЗ,4, т. е, мсльный избыток кислот С -С к мылам с учетом нейтрализации3соды составляет 0,1) и в скруббере 3 поступают 10,69 г СЖК, которые направляют на ректификацию. Состав фракции СЖК после ректификации приведен в таблице. В скруббере 3 получают также 2135 г кислот С -Г с примесью их калиевых и натрие(вых мыл, Раствор калиевых и натриевых мыл кислот С-С в количестве 2298,4 г смешивают в смесителе 4 с кубовыми кислотами с остатком в них калиевых и натриевых мыл кислот С 4 -С после отгонки в колонне 8 свободных кислот С-С (всего в1смеси 4788,4 г). Из полученной смеси 4788,4 г после отстаивания в флорентине 5 получают 1100 г кубовых кислот, которые подают на смешение в смеси 789498тель 7 с анолитом из электролизера б (смесью кислот С - С 1 и их мыл) и смесь возвращают н цикл," в колонну 8. Растнор мыл с примесью кислот С - С в количестве 3688,4 г подвергают разложению электрохимическим способом н электролизере 6. Из 3688.,4 г раствора мыл и кислот с добавлением воды получают и возвращают в цикл на омыление оксидата 2250 г калиевой и натриевой щелочей с концентрацией 18 и 4508 г раствора кислот С 1 -С и их калиевых и натриевых мыт (содержание кислот С - С - 451 г и их мыл - 676 г, т. е. мольное соотношение кислот к их мылам составляет 1:1), которые смешивают с 1100 г кубовых кислот, затем от смеси 15 отгоняют 2118 г раствора кислот С -Сз в колонне 8 и направляют в цикл, а остаток 2490 г подают в смеситель 4 на смешение с 2298,4 г раствора калиевых и натриевых мып кислот С-С и далее как описано, ранее. При электролизе на катоде выделяется 8,36 г водорода, на аноде 66,88 г кислорода, расход электроэнергии 0,85 квтч. Для ведения процесса в систему одновременно вводят, из расчета разложения 1282 г калиевых и натриевых мыл СЖК, 1224 г 100-ной щелочи КОН и МаОН в молярном соотношении 1:1, 3300 г кубовых кислот от ректификации СЖК и смесь кислот С - С на 100-ное исчисление в количестве 1275 г. Из-за Физических потерь система пополняется только щелочью, так как кислоты выделяются в самом процессе, а потеря кубовых кислот пополняется смолами, которые по Физико-химическим свойствам аналогичны им.П р и м е р 2. Охлажденный ьыльный план в количестве 1282 г, полученный как в примере 1, в противото ке, разлагают при температуре 105- 120 вС, давлении до 20 ата водным раствором смеси кислот С) - СЗ с примесью их мыл, взятом н количестве 3871 г со стадии промывки СЖК. Получают 45 1086 г СЖК с примесью мыл кислот С 32,6 г углекислого газа, 4043,4 г раствора смеси калиевых и натриеных мыл кислот С - СЗ и их кислот.СЖК в количестве 1086 г с остатком в них мыл промывают при температуре 105-120 С и давлении до 2 ата 3854 г раствора кислот С -СЗ (кислотное число 230 мг КОН на г, содержание кислот С -С - 23,4, т, е. мольный избыток кислот С - С 3 к мылам, с Учетом нейтрализации соды, составляет 1,0) и получают 1069 г СЖК, 3871 г кислот С -С 1 с примесью калиевых и натриевых мыл. Раствор смеси калиевых и натриевых мыл кислот С - С и их кислот в количестве 4034,4 г смешинают с 12469 г кубовых кислот от ректификации СЖК с остатком в них калиевых и натриеных мыл кислот С - С 3 после отгонки свободных кислот С-Сз . Из полученной смеси 65 после отстаивания получают 1100 г кубовых кислот, которые возвращают вцикл на смешение с анолитом из электролизера (смесь кислот С - СЗ и их мыли 15103,4 г раствора мыл с примесьюих кислот С-С , которые подвергаютразложению электрохимическим способом.Из 15503,4 г раствора мыл и кислотс добавлением воды получают и возвращают и цикл на омыление оксидата2250 г калиевой и натриеной щелочи сконцентрацией 18 и 15323 г растворакислот С - С и их калиевых и натриеных мыл (содержание кислот С - С451 г и их мыл - 3382,5 г, т, е. мольное соотношение кислот к их мылам составляет 1:5), которые смешивают с1100 г кубовых кислот, затем от смеси отгоняют 3854 г раствора кислотС - С и направляют в цикл, а остаток12469 г подают на смешение с 4034,4 граствора калиевых и натриевых кислотС-С и далее, как в примере 1.П р и м е р 3. Охлажденный мыльный план, полученный как в примере 1,в количестве 1282 г разлагают воднымраствором смеси кислот С - С 3 с примесью их мыл, взятом н количестве965,4 г со стадии промывки СЖК и получают 1086 г СЖК с примесью мыл кислот С в, 32,6 г Углекислого газа и9817,4 г раствора смеси калиевых инатриевых юл кислот С - С 3 и их кислот,СЖК в количестве 1086 г с остаткомв них мыл промывают при температуре105-120 С и давлении до 2 ата 9637 граствора кислот С - С (содержаниекислот С -С 3 - 23,4, мольный избытоккислот С -С к их мылам с учетом нейтрализации соды - 4,0) и получают1069 г СЖК и 9654 г кислот С -С 3 спримесью их калиевых и натриеных мыл.Раствор смеси калиевых и натриеныхмыл кислот С-С и их кислот, взятыйн количестве 9817,4 г, смешивают скубовыми кислотами от ректиФикацииСЖК с остатком в них калиевых и натриевых мыл кислот С -С 3 после отгонки свободных кислот С -С. Из полученной смеси после отстаивания получают 1100 г кубовых кислот, которыевозвращают н цикл на смешение с анолитом электролизера и 29044,4 г раствора ьыл с примесью их кислот С-Су,которые подвергают разложению электрохимическим способом. Из 29044,4 граствора мыл и кислот с добавлениемводы получают и возвращают н цикл наомыление оксидата 2250 г калиевой инатриевой щелочи с концентрацией18 и 28864 г раствора кислот С - Си их калиевых и натриеных мыл (содер"жание кислот С -С - 451 г и их цып6765 г, мольное соотношение кислот кмылам 1:10), которые смешивают с1"00 г кубовых кислот, затем от смесиотгоняют 9637 г раствора кислот-Суи направляют в цикл, а остаток789498 20327 г подают на смешение с 9817,4 граствора калиевых и натриевых мылкислот С-С и далее как в примере 1,40 069 ез во Предложенный способ позволил посравнению с известным увеличить выхтоварных фракций кислот, например,по фракции. С - Сд на 38 г, Се;-С, на19 г, С 7-Ср на 13 г. Предложенныйспособ позволяет исключить использвание серной кислоты и щелочи, а тже образование сульфатных сточных трослонаафиОД чаюческоеения рмула изобретени х мыяют на роцесс. ртизеСССР .06,72.ические 965,рас атн сокр чени 1.жирныхна, омыллениячениякислотч а ю Спосо кислени пара безв ой и щ и ения суль получени т путем щелочью на, терм ных мыл,ектифика с я тем хода р ых стоя синтетических окисления парафипродуктов окисообработки, полу- разложения их ции, о тличто, с целью еагентов, исключных вод, увелиВыход целевого продукта, т. е. товарных фракций кислот, по всем трем примерам приведен в таблице. чения выходводные мыларом кислотмыла этиххимическимты С-Сз иомыление пна. а целевого продукта,разлагают водным расС - Ь, образовавшиесякислот отделяют и элекпутем разлагают на кищелочи, возвращаемыеродуктов окисления пар 2. Способ по и. 1, о т л ищ и й с я тем, чэ электрохимиразложение мыл ведут до соотнош5 В мОлЯрных ДОлЯх кислОт Су-С 3 клам от 1:1 до 1:10,смесь раздекислоты и мыла и возвращают вИсточники информации,принятые во внимание при экспе1. Авторское свидетельство9 340652, кл. С 07 С 51/42 052, Маньковская Н. К. Синтетжирные кислоты. М., "Химия", 1с. 103 (прототип). НИИПИ Заказ 8971/24ираж 495 Подписное филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4