Способ выделения с -с -спиртов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Соеетоких(45) Дат 72) Авторыизобретения В,И, Григоренко, М, К. Жумабеков, Б, А. М. Максимов, Б. В, Маламуд, А. Н. Ро Е, Г, Маркин и А, А. Крамаренк рофимов,дай кин,(71) Заявитель сПосоБ выдЕлЕНия с 4 с сПиРТо весовом соот вый эфир: С и вода: щело ходной смеси щим выделен гонкой. ершенство- С,-спиртов азующихся 1 х эфировствия аце,ношении- С 7-спирчь и солиравномием целе лкилвинило.- 3,5:1, ся в ис- следуюв перет, равном 1 содержащие 2 - 4:1, спо вых продукто способа раствора фир - воС 7-ад килравном содержам 2 - 4:1, вых проОтличител являются экс смесью С 4 -0 да при весов виниловый 1 - 35:1, ив щиеся в исхо с последуюш 5 дуктов лерего Экстракци вес. %:ыны мии итракцияС 7-алкилвом соотноэфир: С,ода: щелодном растим выделякой.и подверг ризнакамиисходногоиниловый эшении С 4 -- С 7-спирт,чь и соли,воре, равноением целе ают раствор соста ва,0,8 - 5 0,4 - 1 30 - 5 ола 10 - 15%яется низкая из исходной 3 - 20 О - 50 Использованне предложенного способадозволяет повысить выход целевого продукта вследствие повышения степени его вы деления до 84 - 99,9%. Изобретевие относится к усовванному способу выделения С 4 -из солещелочных растворов, обрв процессе получения виниловьС 4 - С 7-спиртов путем взаимодейтилена с С 4 - С 7-спиртом.Известен способ выделения С, - С 8-спиртов из нейтральных водных растворов пу. тем экстракции этилацетатом при 15 - 25 С.Недостатком такого способа является применение в качестве экстр агента неустой. чивого в щелочной среде этилацетата, что определяет невозможность использования его в качестве экстрагента С 4 - Ст-спиртов из солещелочных растворов,Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу является способ выделения бутанола из солещелочных растворов состава, вес. %: н-бутилаи. ниловый эфир (БВЭ) 2 - 5 вода 1 - 2, бутанол 30 - 63, гидроокись калия, бутилат ка. лия 14 - 30, смолы, соли 14 - 50 путем перегонки при 120 - 145 С.Степень извлечения бутанНедостатком способа явлстепень извлечения бутаноласмеси (10 - 15%),Цель достигается тем, что исходный раствор подвергают экстракции смесью С, - С-алкилвиниловый эфир - вода при С 4 - С 7-АлкилвикиловыйэфирВодаС 4 Ст СпиртЩелочь, С 4 - Ст-алкоголкалияСмолы, соли88759 Приме,р 1. В экстрактор загружают 400 кг воды, 632 кг бутилвинилового эфира-сырца, содержащего и-бутанола 84,18 кг, и 400 кг отработанното катализаторного раствора процесса винилирования и-бутанола с содержанием бутанола 168 кг,содержанием и-бутанола 260,5 кг и 573 кгнижнего с содержанием бутанола 10,3 кг.Извлечение на стадии экстракции суммы свободного и связанного в алкоголят5 и-бутанола с учетом дебаланса в 10,8 кг,вызванного осаждением солевой фазы настенках аппарата, составляет по и-бутанолу 96,5%, дибутилацеталю 95,5%,Материальный баланс процесса экст,ракции првведен в табл. 1. После перемешивания в течение 4 ч при 37 С и,последующего отстоя в течение 1,5 ч получают 847,6 кг верхнего слоя с Таблица 1 Катализаторный растворКомпонент кг % кг кг кг кг 84,18 1,79, 96,5 0,27 99,6 67,8630,08 42 10,30 13,32 260,50 30,73 5,6 4,4 222 537,27,58 2,52 0,5 1,4 1,1 55,5 851,20,40,08 1,54 389,26 172,49 540,7 10,5 35,97 63,79 1,24 4,24 400 100 5,997,23,5 23,9628,813,6 9,9 13,4628,85 0,64 5,040,11 95,5 1,17 1,59 0,08 0,5 24,93100 155,64 38,91 12.61 1,48 143 573,59 847,67 400 100 632 100 400 100 100 Итого органической фазе полимерных и ацеталь. ных продуктов подвергают,разгонке в колонне ректификации при температуре верха колонны 78 в 1,5 С, получая 154,8 кг дистиллата с содержанием и-бутанола 42,4 кг, бутилвинилового эфира 108 кг. Кубовый остаток - 14,7 кг с содержанием бутанола 9,7 кг используют для приготовления флотореагента.Материальный баланс процесса приведен;в та,бл. 2. Нижний слой:подвергают азеотропной разгонке в колонне при температуре верха ее 87 - 92 С, куба 96-105 С с получением 16,39 кг дистиллята, содержащего 9,27 кт бутанола,15Кубовый остаток - 557,2 кг с содержа,нием бутанола 0,18 мас, % (1 кг) выводят из системы, Верхний слой в количестве 20% от его общего количества (169,5 кг) с содержанием и-,бутанола 52,1 кг с целью очистки от высококипящих растворимых в Таблица 2 Переработка нижнего слоя Компонснт кубовые дистиллат питание кг% кг %% кг кг кг 30,73 42,42 б 10 8 65,78 0,27 34,22,48 143,0 24,93 143,0 169,5 100 154,8,100 100 14,7 557,2 513,59 100 16,39 100 100 1 Л того Массовое отношевие на стадии экстракции составляет: эфира к спирту 2,15, воды к сумме алкоголятов, солей, щелочей 2.Эфиробутанольные фракции процессов 25 перер а бо тки верхнего и нижнего слоев о бъединяют с оставшимся верхним слоем и в количестве 849,2 кг направляют в процесс винилирования состава, вес. %: Заиола БутанолБутилвиниловый эфир(БВЭ)ВодаАцетальдегидВысококипящие,в том числе:едкое калибутилат калиядибутилацетальсмола, соли, полиэфпры, полисппрты БутанолБутилвиниловый эфирВодаВысококипящие,в том числе:едкое калидибутилацетальсмола, соли, полиэфиры,полиспирты Переработка верхнего слоя питание дистиллат кубовые878759 дибутилацеталя 13,35. Потери с кубовыми остатками колонн ректификации составляют, кг: по н бутанолу 10,7,;по бутилвиниловому эфиру 0,15, по дибутилацеталю 0,65. В целом степень извлечения, вклю 1 чая стадии экстрапирования и последующие стадии разгонки, составляет, %: по бутанолу 96,05, по бутилвиниловому эфиру 99,9. бутанола с содержанием изобутанола 110,1 кг.После перемещивания в течение 4 ч циркуляционным;насосом (кратность циркуля ции 8) и последующего отстоя при 35 Сполучают 671,5 кг верхнего слоя с содержанием изобутанола 205,5 кг и 561,7 кг нижнего с содержанием изобутанола 12 кг.Извлечение на стадии экстракции суммы свободного и связанного в алкоголят изобутанола составляет по изобутанолу 94,7%, диизобуталацеталю 96,8.Материальный баланс процесса экстракции приведен в табл. 3,П р и м е р 2. В экстрактор загружают 415 кг изобутилвинилового эфира-сырца, содержащего 93,3 кг изобутанола, 400 кг воды и 320 иг отработанного катализатор- ного раствора процесса винилирования изоТаблица 3Отработанный катализаторный раствсрКомпонент кг кг % кг %ф В литрах. Нижний слой разделяют азеотропной 15 ректификацией птри температуре верха колонны 72 - 86 С, куба 90 в 1 С, получая 21,3 кг дистиллята с содержанием изобутанола 10,8 кг, 540,5 кг кубовых остатков с содержанием изобутанола 1,2 ыг.20Верхний слой в количестве 114,3 кг с содержанием изобутанола 41,1 кг разгоняют в колонне при температуре верха ее 70 - 105 С с получением 93 кг дистиллята, включающего 29,4 кг изобутанола, и 39,9 кг кубовых остатков с содержанием изобутанола 11,7 кг. Материальный баланс процесса приведен в табл. 4.Таблица 4 Переработка нижнего слоя кубовые дистиллат питание Компонент кг кг 0 кг кг кг31,6365,582,05 0,74 12,0 2,14 6,8 1,21 50,729,6719, .50,48 10,86,324,080,1 1,20,48389,32149,5 0,22 0,09 72,03 27,66 41,1 35,95 65,09 56,94 1,91 1,67 6,22 5,44 29,4261,01,910,68 11,68 29,25 4,09 11,25 24,16 60,5 393,470, 2 149,6, 26,63 26,8 0,3 4,96 0,04 1,31,47 26,8 0,2 4,77 0,05 1,51,68 1,5 1,0 3,762,5 0,48 0,68 0,0 0,74 22,66 54,2439,93,100 122,5 22,66 21,8 122,5 3,0 2,66 561,8 14,32,100 100 06 540,5 100 93,01 100 21,3 Итого Эфироизобутанольные фракции процессов переработки слоев объединяют с верхним слоем и в количестве 571,5 кг используют для винилирования. ИзобутанолИзобутилвиниловыйэфир (ВИБЭ)ВодаАцетальдегидВысококипящие,в том числе:едкое калиизобутанолдиизобутилацетальсоли, смола, полиэфиры, полиспирты ИзобутанолИзобутилвиниловый эфирВодаВысококипящие,в том числе:едкое калидиизобутилацетальсоли, смола, полиэфиры,полиспирты Переработка верхнего слоя питаниедпстиллаткубовыеЭкстрагент-ВИАЭ Вода Компонент кгкг кг кг 115,7 26,9 227 1;56 46 108,1 41,45 97,2 7,4 292,2 7,7 20,84375 5,6 4,3 17,86 15,85 4,28 1,02 0,79 7,1 6,3 1,7 18,4 0,2 3,88 0,04 0,52 93,0 0,13 79,1 10,9 1,99 89,57 35,6 16,7 251,6 401 100 547,7100,473,6100 375 100 Итого Таблица 6 Переработка верхнего слоя Переработка нижнего слоя дистиллаткубовые кубовые Компонент питание дистиллат питание кгу 5кг ) % кг кг кг кг 42,9957,77 1,53 0,1 41,9956, 2 1,49 0,1 45,3958,42 1,53 4,6 41,45 53,35 1,4 3,8 47,23 15,18 36,89 0,7 0,16 0,03 78,56 21,25 6,66 2,1 4 5,2 0,1 0,74 0,16 361,0 97,6 7,4 2,3 366,2 97,7 1,56 0,48 77,33 20,63 Изоамиловый спиртИзомилвиниловый эфирВодаВысококипящие,в том числе:едкое калидиизоамилацетальсоли, смола, полиэфиры,полиспирты 2,40.65 31,79 8,61 59,61,13 0,75 14,97 9,93 1,13 0,85 1,03 0,78 18,40,1 4,01 0,02 18,4 0,2 3,88 0,04 0,1 О,0,7 0,1 2,62 34,1,99 17,22 2,62 79,1 79, 16,71 7,55 100 102,39 100 100 109 5 100 459,5 14,1 100 473,6 100 Итого За опыт фактически выделяют, кг; изобутаиола 204,6; изобутилвинилового эфира 327,7, диизобутилацеталя 7,52. Потери составляют, кг: по нзобутанолу 12,88, ло нзобутилвиниловому эфиру 4,6; по диизобутилацеталю 1,2.В целом, степень извлечения, включая все стадии, составляет, %: по изобутанолу 94, по изобутилвиниловому эфиру 98,6.Массовое отношение на стадии экстрагирования составляет; эфира к спирту 1,6, воды к сумме алкоголятов, солей, щелочей 2,12.П р и м е р 3. В экстрактор загружают 400,5 кг изоамилвинилового эфира-сырца, включающего 108,1 кг изоамилового спирИзоамиловый спирт Изоамилеиниловыйэфир (ВИАЭ) ВодаВ ысококипящие,в том числе: едкое калиизоамилат калия диизоамилацеталь соли, смола, полимеры, полистиролы Нижний слой разделяют азеотропной ректификацией при температуре верха колонны 90 - .114 С с получением 141 кг дистиллята, содержащего 6,66 кг спирта, и 459,5 кг кубового остатка с содержанием спирта 0,74 кг.Верхний слой в количеспве 109,5 кг (соЗфироопиртовые фракцви процессов переработки слоев объединяют с верхним слоем и в количестве 554 кг используют для ьинилировакия.Всего за опыт выделяют, кг; изоамилового спирта 231,26; изоамилвинилового эфита, 375 кг воды и 251,6 кг отработанного катализаторного раствора с содержанием спирта 115,7 кг. После перемешивания в течение 4 ч циркуляционным насосом,и по следующего отстоя при 34,5 С получают473,6 кг нижнего слоя с содержанием изоамилового спирта 7,4 кг и 547,7 кг верхнего с содержанием спирта 227 кг,Извлечение на стадии экстракции суммы 10 свободного и связанного в алкоголят изоамилового спирта с учетом потерь солеотложения на поверхности металла составляет по изоамиловому спирту 97,2%, ло диизоамилацеталю 93%.Материальный баланс процесса экстракции приведен в табл, 5. держание спирта 45,4 кг) дистиллируют при теыпературе верха колонны 90 в 1 С с получением 102,4 кг дистиллята, который 20 содержит 43 кг спирта, и 7,5 кг кубовогоостатка, включающвго 2,4 кг спирта.Материальный баланс процесса приведен в табл. 6. ра 293,5; диизоамилацеталя 3,65. Потерисоставляют, кг: по изоамиловому спирту3,14; по изоамилвиниловому эфиру 0,8; подиизоамилацеталю 0,85.В целом за опыт степень извлечения,включая все стадии установки, состав.878759 5 Извлечение на стадии экстракции суммы свободного и авязаниого в алкоголят спирт с учетом дебаланса, вызванного осаждением солей на стенках металла, составляет, %: по гептиловому спирту 95,2 гептилвиниловому эфиру 99,0, ло те 1 гпилацеталю 89,3,Материальный баланс процесса экстракции приведен в табл. 7.Таблица 7 Нижний слой8 о,15350 22,9100 320 325 100 Итого 393,Нижний слой подвергают азеотропной ректификации лри температуре верха ко.лонны 98 - 99 С, куба 110 С с получением 43,9 кг дистиллята, содержащего 7,3 кг спиртаи 350,6 кг кубового остатка (включающего 0,8 кг спирта), который выводят .из системы, 20Верхний слой в количестве 115,7 1 ог с содержанием спирта 48,5 кг подвергают Переработка нижнего слоя Переработка верхнего слоя кубовые Компонент кубовые дистиллат питание питание дистиллат кг% кг%78,43 21,34 61,5 6,32 5,06 8,57 0,52 0,88 20,5 0,45 2,06 0,52 2,38 5,85 20,5 1,425 4,92 47,8710,27 100 54,3 4,25 4,92 13,78 15,49 54,3 105,43 100 350,61 43,36 100 100 115,7 100 100 393,97 Итого Эфироспиртовую фракцию процесса переработки верхнего и нижнего слоев объе. диняют с оставдьимся верхним слоем и в количестве 611,4 кг подают на винилирование.В целом за опыт выделяют, кг: гептилового спирта 246,6; гептилавнилового эфира :294,1. Потери составляют, жг: по гептилово.ляет, %: по изоамиловому спирту 98,6, по изоамилвиниловому эфиру 99,7.Массовое отношение составляет: эфира .к спирту 1,3, воды к сумме алкоголятов, щелочей, солей 3,1.П р и м е р 4, В экстрактор загружают 325 кг гептилвинилового эфира-сырца, содержащего 40,6 кг гептилового спирта, 320 кг воды и 350 кг отработанного катализаторного раствора процесса винилирования с содержанием спирта 192,3 кг.После перемешивания в течение 4 ч . 35,4 С и последующего отстоя в течение 2 ч Гептиловый спиртГептилвиниловый эфирАцетальдегидВодаВысококипящие,в том числе:едкое калигептилат калиядигептилацетальсоли, смола, полимеры,полиспирты Гептиловый спиртГептилвиниловый эфирАцетальдегидВодаВысококипящие,в том числе:едкое калидигептилацетальсоли, смолы, полиэфиры,полиспирты получают 578 кг верхнего слоя с содержа;нием спирта 242,6 кг и 394 кт нижнего слояс содержанием спирта 8,15 кг. дистилляции лри температуре верха колонны 110 - 128 С и остаточном давлении 100 мм рт. ст получая 1 О 5,4 кг дистиллята, содержащего 45,2 иг спирта, 58,3 кг эфира и 10,3 кг кубового остатка с содержанием спирта 3,3 кг. Материальный баланс процесса приведен в табл. 8.Таблица 8 му спирту 4,12, ло гелтилвиниловому эфиру 0,65.Степень извлечения с включением всех стадий составляет, %: по гептиловомуспирту 98,3, ло гептилвиниловому эфиру 99,7.Массовое отношение составляет; эфира к спирту 1,25, воды к сумме щелочей алкоголятов, солей 2,54,878759 1,5 ч получают 908,1 кг верхнего слоя с содержанием спирта 280,5 кг и 611,9 кг нижнего с содержанием спирта 8,4 кг,Извлечение на стадии экстракции сум 5 мы вободного и связанного в алкоголятспиртов составляет, 5: по бутанолу 97,1,бутилвиниловому эфиру 99,8.Материальный баланс процесса экстракцин приведен в табл, 9. П р и и е р 5. В экстрактор лодают 420 кг воды, 680 кг бутилвинилового эфира, содержащего 104,18 кг н-бутанола, и 420 кг отработанного катализаторного раствора процесса винилирования бутанола с содержанием спирта 161,3 кг. После перемешивания в течение 4 ч при35,8 С и последующего отсгоя в течение Таблица 9 Катализаторный ЭкстраВерхний слоиВода Степень извлечения .гент - ВБЭ раствор Компонент кг о кг /о 280.530,89 570,9 62,87 38,4 Р,85,Нижний слой подвергают азеотропной ректификации лри температуре верха колонны 87 - 92 С, куба 96 в 1 С с получе;нием 13,4 кт дистиллята, содержащего 7,5 кг бутанола, и 598,5 кг кубового остатка, который выводят из системы.Верхний слой в количестве 181,6 кг с содержанием бутанола 56,1 кг подвергают дистилляции,при температуре верха колонны 78 - 17,3 С с получением 169,9 кг дистиллята, включающего 52,1 кг спирта, 113,8 кг эфира н 11,66 кг кубового остатка (содержание бутанола 4 кт), который выводят из системы,Материальный баланс процесса приведен в табл. 10. 15 Таблица 10 Переработка верхнего слоя Переработка нижнего слоя кубовые Компонент кубовые дистиллат питание питание дистиллат кг ) % кг% кг% кг% кг ) 9 б кг% 4,03 0,38 7,25 34,59 3,26 62,151,14 1,64 1,52 0,89 3.58 26,69 5,53 0,85 3,87 5,18 3,72 31,88 2,05 25,67 3,72 153,6 25,1 152,6 100 11,66 100 69,94 181,6 100 13,42 100 598,48 100 611,9 100 Итого Эфиробутанольные фракциями, полученные при перегонке, объединяют с верхнимслоем и в общем количестве 912 кг используют для винилирования.За опыт выделяют, кг: бутанола 284,1,бутилвинилового эфира 571,6, дибутилацеталя 17, Потери составляют, кг: по бутанолу 4,9, ло бутнлвиниловому эфиру 0,46, по 25дибутилацеталю 3,1,Степень извлечения в целом за весьопыт составляет, %: по бутанолу 98,2, по бутилвиниловому эфиру 99,9, по дибутилацеталю 84,7.Массовое отношение на стадии экстраггирования составляет: эфира к спирту 2,16,. воды к сумме щелочей и солей 2. формула изобретения Способ выделения С 4 - Ст-спиртов из солещелочных растворов с использовавием БутанолБутилвиниловый эфир(ВБЭ)ВодаАцетальдегидВысококипягцие,в том числе:едкое калидибутилацеталь бутилат калия смола, соли, полиэфиры, полиспирты БутанолБутилвинилиновый эфирВодаВысококипягцие,в том числе:едкое калидибутилацетальсмола, соли, полиэфиры,полиспирты669631,48 ,5,530,8525,878759 Составитель Н. ЕвстигнеевРедактор 3, Бородкина Техред А. Камышиикова Корр"ктор С Файн Заказ 16261228 Изд.595 Тираж 448 Подписное11 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Тип, Харьк. фил, пред. сПатентэ.перегонки, отличающийся тем, что,с целью повышения выхода целевого продуктаисходный раствор подвергают экстракции смесью С 4 - Ст-алкилвиниловый эфир - вода при весовом соотношении С 4 - С,-алиилвиниловый эфир: С 4 - Ст-спирт, равном 1 - 3,5:1, и вода: щелочь и соли, содержащиеся в исходной смеси, равном 2 - 4:1, с последующим выделением целевых продук тов перегонкой.