Способ разделения смеси масляных альдегидов нормального и изостроения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 1 Ю 881 (21) 3329919/23-04с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 15.0183, Бюллетень йо 2 И) М. Кл.з.С 07 С 47/02 С 07 С 45/78 ГосударствЕнный комитет СССР по делам изобретений и открытий,07(088.8) Дата опубликования описания 150133(7 ) Заявител 54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ МАСЛЯНЫХ АЛЦДЕГИЦОВ НОРМАЛЬНОГО И ИЗОСТРОЕНИЯниранор Изобретение относится к усовершенствованному способу разделения масляных альдегидов нормального и изостроения, которые выделяют из продуктов гидроформилирования пропилена, а также других видов органического сырья.Согласно требованиям, предъявляемым к нормальному масляному альде гиду, используемому для производств пластмасс, волокон, спецпродуктов и других химических синтезов, содержание основного вещества в целевом продукте должно быть не менее 99 мас., изо-масляного альдегида нв более 0,3 мас., воды не более 0,1 мас В изо-масляном альдегиде содержание основного вещества должно быть не менее 96 мас., нормального масляного альдегида не более 1,0 мас., . воды(по растворимости) совместно с другими примесями не более 3 мас. 1Известен способ разделения смеси масляных альдегидов нормального и иэостроения ректификацией в колонне эффективностью 10-15 теоретических тарелок в присутствии 0,2-2,0 вес, солей высших органических кислот пе-. реходных металлов - нафтената кобальта, 2-этилгексаната железа, изо-деканата цинка, стеарата марганца при 90-180 С в кубе колонны. Выход изомерного альдегида 93-97 с чистотой 99,5-99,7, содержание примеси н-мас" ляного альдегида 0,1-0,3 вес Относительно чистоты .альдегида нормального строения в описании данных нет, но учитывая, что содержание иэо-масляного альдегида составляет 99,5- 99,7, то можно считать, что нормальный альдегид содержит 3-5 изомерно-, го альдегида 2 3.Недостатком известного способа является то, что получают нормальный алъдегид, содержащий кроме изо-альдегида соли металлов, растворенных в высококипящих растворителях (ортоксилол, триэтиленгликоль, гептадекан, иэо-деканол), в количестве до 25 (по данным примеров). Это обстоятельство вызывает необходимость дополнительного отделения изо-масляного альдегида, солей и растворителя от нормального альдегида, не позволяя сразу использовать выделенный продукт для синтеза.Наиболее близким техническим реже"ем.к предлагаемому является способ зделения смеси масляных альдегидов мального и иэостроения в ректифи 988804кационной колонне при атмосферном давлении с подачей воды в сырье и орошением колонны органическим слоем дистиллата - смеси Иэо-масляного аль. дегида и других легко кипящих примесей, Соотношение изо-масляного альдегида и воды составляет 0,8:1 (пример 2) 31.Недостатком известного способа является высокое содержание примесей в целевых продуктах. Содержание основного вещества в нормальном маслянов альдегнде 93,7 мас. ,воды 3,4 мас. иэо-масляного альдегида 0,3 мас прочих органических примесей2 б мас,. Иэо-масляный альдегид соФ,15 держит 2,9 мас. нормального масляного альдегида и 3,1 мас. воды, ,т. е. продукты.не отвечают современным техническим требованиям по чистоте. Другим недостатком известного спосо- ба является и низкий выход целевых 20 продуктов на стадии разделения. Выход нормального масляного альдегида составляет 88 мас, от потенциального содержания, в сырье, изо-масляного альдегида 82 мас 25Цель изобретения - повышение чис- тоты и выхода целевых продуктов.Поставленная цель достигается согласно способу разделения смеси масляных альдегидов нормального и ЗО изостроения в ректификационной колонне при атмосферном давлении с орошением колонны водой при весовом соотношении изо-масляный альдегид вода, равном (9-23);1. 35 Процесс осуществляют следующим образом.Смесь альдегидов и воды подают н:. колонну эффективностью 40-50 ТТ, щ работающую при флегмовом числе 7-8 и атмосферном давлении. Орошение ведут водой в таком соотношении, чтобы количество изо-масляного альдегида в .орошении, поступающем в колонну, к воде находилось в пределах (9-23):1. В качестве дистиллата при температуре 62-65 С выделяют смесь изо-масляного альдегида и воды, которая разделяется на два слоя, Верхний органический слой, содержащий в основном ,50 иэо-масляный альдегид, частично возвращают на орошение, частично - в сборник товарного изо-масляного альдегида. Водный слой в указанном соотношении поступает на орошение, остальное55 количество со сточной водой идет на пере", работку. В результате разделения получают изо-масляный альдегид с содержанием основного вещества 96,6-97,6, причем содержание нормального масля- Щ ,ного альдегида не превышает 0,1 0,8 масНормальный масляный альдегид выводят с первой от куба тарелки при 90-93 С и он содержит не более 0,1 -5изо-Масляный альдегидНормальный масляныйальдегид 72,15изо-Бутанол 0,6Нормальныйбутанол 0,09Толуол 0,07Вода 1,33Бутилформиаты , 0,22Сырье в количестве 100 кг/ч подают в среднюю часть ректификационной колонны непрерывного действия эффективностью 40 ТТ, работающей при атмосферном давлении., Орошение - в верхнюю часть колонны (на 1-3.тарелку о 1 верха), дополнительно в орошение вводят воду при соотношении иэо-мас- ляный альдегид : вода 15:1.При флегмовом числе В =8 и температуре верха 62,8 С отбирают дистиллат-органический. слой в количестве 25,9 кг/ч, представляющий собой целевой изо-масляный альдегид, имеющий состав, мас.:изо-Масляный альдегид 97,6Нормальный масляныйальдегид 0,4Вода 1,8Примеси 0,2 1,0 кг/ч водного слоя,С первой тарелки от низа колонны при 92 С выводят нормальный масляный альдегид в количестве 71,4 кг/ч, имеющий состав, мас,: 26,06 Нормальный масляныйальдегидизо-Масляный альдегидВодаЛегкокипящие примесиВысококипящие примеси 99,1 0,2 0,05 0,25 0,40 Из куба колонны периодически, по мере накопления, выводят нормальный масляный альдегид совместно с продуктами конденсации в количестве 1,7 кг/ч, состава, мас.: 0,3 мас. изо-масляного альдегида и 0,06-0,09 мас. воды.Предлагаемый способ позволяет повысить чистоту целевых продуктов эа счет уменьшения содержания примесей. У н-масляного альдегида до 0;1- 0,3 мас. изо-масляного альдегида и до 0,05-0,09 мас. воды против 0,3 и 3,4, соответственно, в известном способе, а у изо-масляного альдегида - до 0,8 мас. н-масляного альдегида и воды 1,8-2,1 мас. против 2,9 мас, и 3,1 мас, в известном способе.Кроме того, позволяет повысить выход н-масляного и изо-масляного альдегидов до 98-98,8 и 96-98,3 против 83,и 82 в известном способе.П р и м е р 1. В качестве сырья используют дистиллат колонны выделения суммы масляных альдегидов из продукта гидроформилирования пропилена при составе сырья, мас.:988804 94,1 3,61,9 0,4 35 98,30,9 0,20,6 Нормальный масляныйальдегид 97,0 Продукты конденсации Выход изо;масляного альдегида составляет 97,6, нормального масляного альдегида -98 от потенциального содержания их в сырье.Таким образоМ, при использовании предлагаемого способа качество масляных альдегидов соответствует действующим требованиям, выход альдегидов по сравнению со способом прототипа повышается (пример 2) На переработ- ку 1 т сырья расходуют 450 мкал тепла. (почти в 2 раза меньше, чем по прототипу).П р и м е р 2.(по прототипу)Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации с подачей 20,8 кг/ч воды в питание колонны, обеспечивающей соотношение изо-масляного альдегида к воде, поступающих на разделение, 0,8:1. В качестве орошения используют органический слой дистиллата. Флегмовое число 8. Температура верха 62,7 С, куба - 92 С. В результате получают:25,6 кг/ч органического слоя, имею.щего состав, мас.: изо-Масляный альдегид 92,8Нормальный масляныйальдегид 3,4Вода 3,1Примеси20,2 кг/ч водногослоя74,0 кг/ч кубового продукта, имею"щего состав, мас.;Нормальный масляныйальдегид 94,8изо-Масляный альдегид 1,3Вода 2,8Примеси Выход нормального масляного альдегида по прототипу составляет 45 ,97,2 от потенциала, а изо-масляного альдегида 91,2, т.е. ниже чем по предлагаемому способу. Качество альдегидов ниже современных требований на зти продукты. 50П р и м е р 3 (по прототипу).1 Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру 2 с той лишь разницей, что флегмовое число К = 15. Температура верха 62,3 ОС, куба - 93,2 С. В результате получают:25,2 кг/ч органического слоя, содержацего, мас.изо-Масляный альдегид .95,2Нормальный масляныйальдегид 1,4Вода 2,9Примеси 0,5 65 20,8 кг/ч водного слоя 74,8 кг/ч кубового продукта, содержащего, мас.: Нормальный масляныйальдегид 95,1изо-Масляный альдегид 3,3Вода 2,1Примеси 0,6Выход нормального масляного альдегида составляет 98,5, изо-масляного альдегида 92. Качество альдегидов даже при увеличенном м в 2 раза флегмовом числе по прототипу нижесовременных требований на эти продукты. На переработку 1 т сырья расходуется 800 мкал тепла.П р и м.е р 4 (для сравнения).Сырье в количестве 100 кг/ч состава,приведенного в примере 1, подвергаютректификации, аналогично примеру 1,с той лишь разницей, что соотношениеизо-масляный альдегид : вода находится .за пределами нижней границы, аименно 6,7:1. Температура верха62 сбосу температура куба 92 ОС,В результате получают:262 кг/ч органического слоя дис-,тиллата, имеющего состав, мас.: изо-Масляный альдегидНормальный масляныйальдегидВодаПримеси 1,4 кг/ч водного слоя дистиллата 71,9 кг/ч бокового продукта - товарного нормального масляного альдегида, имеющего состав, мас.: Нормальный масляныйальдегидизо-Масляный альдегидВодаПримеси 0,5 кг/ч кубового остатка, имеющего состав, мас.:Нормальный масляныйальдегид .Продукт конденсации Выход нормального альдегида сос- тавляет 97,9, изо-масляного альдегида 94,6.Таким образом, Ъа пределами нижне го значения предлагаемого в способе соотношения получается низкий выход изо-масляного альдегида и плохое ка чество альдегидов.П р и м е р 5 (для сравнения). Сырье в количестве 100 кг/ч состава, .приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру 1, с той разницей, что соотношение изо-. масляный альдегид: вода находится за пределами верхней границы предлагаемого соотношения 32:1; Температуру верха 63 фС, температура куба 92,4 С.В результате получают:25,1 кг/ч органического слоя дистиллата, содержацего, мас.:изо-Масляный альдегид 95,7 Нормальный масляныйальдегидВодаПримеси 1,5 2,3 0,5 1,7 кг/ч водного слоя дистиллата 71,4 кг/ч бокового продукта- товарного нормального масляного аль, дегида, содержацего, мас.: Нормальный масляныйальдегидизо-МасляныйальдегидВодаПримеси 98,0 1,3 0,1 0,6 Нормальный масляныйальдегид 96,0 Продукты конденсации 4,0 Выход нормального масляного алвдегида составляет 94,9 от потенциала, изо-масляного альдегида 95,8.Таким образом, за верхним пределом предлагаемого соотношения качество масляных альдегидов ниже современных требований, выход масляных альдегидов низкий.П р и м е р б. Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации анаЛогично примеру 1, с той разницей, что соотношение изо-масляного альдегида к воде соответствует нижней границе предлагаемого соотношения, а именно 9:1. Температура верха 62,5 гС, куба - 93,4 гС.В результате ректификации получают:25,6 кг органического слоя дистиллата, имеющего состав, мас.:изо-Масляный альдегид 97,6 Нормальный масляный альдегид Ьтсутствует. Вода 2,1Примеси 0,31,5 кг/ч водного слоя дистиллата72,0 кг/ч бокового продукта - товарного нормального масляного аль" дегида, содержацего, мас.:Нормальный масляныйальдегид 99,1изо-Масляный альдегид 0,3Вода 0,06Примеси 0,54 0,9 кг/ч кубового остатка, содержащего, мас.:Нормальный масляныйальдегид 95., бПродукты конденсации 4,4 1,8 кг/ч кубового остатка, содержащего, мас.:который направляется в рецикл настадию выделения суммы масляных альдегидов.Выход нормального масляного альдегида составляет 98,8 от потенциала, иэо-масляного альдегида -96.Качестве альдегидных продуктовсоответствует требованиям техническихусловий.П р и м е р 7Сырье в количестве 1 О 100 кг/ч, обогащенное изо-маслянымальдегидом, имеющее состав, мас.;изо-Масляный альдегид 42,0Нормальный масляныйальдегид15 ВодаПримеси 57,1 0,6 0,3 подвергают ректификации на колонне эффективностью 50 ТТ при флегмовом числе 7. Соотношение изо-масляного альдегида и воды соответствует верхней границе предлагаемого соотношения, т.е. 23:1. Температура верха 64,5 С, куба - 93 С.В результате получают:42,6 кг/ч органического слоя дистиллата, имеюцего состав, мас.: 96,9 изо-Масляный альдегидНормальный масляныйальдегид 0,8Вода 2,1Примеси, 0,20,3 кг/ч водного слоя дистиллата56,6 кг/ч бокового продукта - 35 товарного нормального масляного альдегида, содержащего, мас,%.:Нормальный масляныйальдегид 99,3изо-Масляный альдегид 0,10 4( Вода 0,09,Примеси 0,510,5 кг/ч кубового остатка, состава, мас.: Нормальный масляныйальдегид 95,0 Продукты конденсации 5,0 который направляется в рецикл настадию выделения суммы альдегидов,Выход нормального масляного альдегида составляет 98,4, иэо-Масляного альдегида - 98,3.Качество альдегидов соответствуеттребованиям технических условий.П р и м е р 8 (для сравнения).Сырье состава, приведенного в примере 1, в количестве 100 кг/ч подвергают ректификации при тех же условиях, что в примере 1, эа исключением того, что подача воды при пред-4 гО лагаемом соотношении изо-масляныйальдегид:вода 15:1 производится нев орошение (орошение только органическим слоем), а сырье колонны (т.е.дополнительно 1,3 кг/ч воды на 65 100 кг/ч сырья).988804 Формула изобретения Составитель Н. КуликоваРедактор Т. Митрович Техред Е,Харнтончик Корректор, С, Шекмар Заказ 10983/31 Тираж 416 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При этом получают органическийслой дистиллата в количестве25,9 кг/ч, содержащий, : изо-масляный альдегид 95,9.; нормальный масля,ный альдегид 1,1 вода 2,39; примеси 0,61 р водный слой 2,7,С первой тарелки от низа колоннывыводят нормальный масляный альдегид в количестве 70,6 кг/ч, содержащий,: нормальный масляный альдегид 97,3 изо-масляный альдегид 2,1;йода 0,4; примеси 0,2. Ив куба колонны,периодически выводят нормальныймасляный альдегид в количестве2,1 кг/ч, содержащий 95,8 нормального масляного альдегида, 4,2 продуктов конденсации.Выход изо-масляного альдегида95,0, нормального масляного альде 1"ида 95,2.Таким образом, подача вода в питание колонны не оказывает положительного эффекта по сравнению с подачей.воды в орошение колонны (пример 1),несмотря на то, что соотношениерзо-масляный альдегидвода находится в пределах, указанных для предла.гаемого способа. Качество масляных альдегидов йиже современных требований на эти продукты. Способ разделения смеси масляныхальдепидов нормального и изостроения в ректификационной колонне под атмос" 1 О ферным давлением с орошением, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чистоты и выхода целевых продуктов, орошение ведут водой при весовом соотношении изо-масля.ный альдагид: вода. равном (9-23)11,: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Технический проект комплекса20 производства бутиловых спиртов и 2 этилгексанола. ВНИПИНефть; 1972,т. , кн. 1, ч. 3, с. 12.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2793703/23-04,25 кл. С 07 С 45/24, 1979.3. Патент Великобритании В 826763,кл. С 07 С, опублик. 1960 (прототип).