Способ разделения смеси олеиновой и линолевой кислот

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (И) Ж. 4 С 07 С 5142 ЗОБРЕ ПИС АТЕНТУ СИ ОЛЕИНОв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(72) Майкл Теренс Клиари, Вильям Картер Лафлин, Санти Кулпратипаньяи Ричард Вильям Ньюзил ЖЯ)(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕВОЙ И ЛИНОЛЕВОЙ КИСЛОТ(57) Изобретение относится к карбоноым кислотам, в частности к разделению олеиновой и линолевой кислот.Цель изобретения - повышение степени разделения смеси. Разделениеведут пропусканием исходной смеси через колонну с адсорбентом, В качестве последнего используют нейт-. ральное молекулярное сито, содержащее 773 силикалита и 237 аморфной двуокиси кремния, с размером частиц 20-50 меш, полученное смешением порошка силикалита и коллоидной двуокиси кремния. Полученную смесь сушат и прокаливают при 1000 С 48 ч на воздухе для удаления гидроксильных групп.Проо цесс разделения ведут при 60-120 С, давлении, необходимом для нахождения смеси в жидком состоянии, с получением рафината, содержащего линолевую кислоту. Последующую десорбцию олеиноаа вой кислоты ведут десорбентом, содер-жащим 803 метилэтилкетона и 207 пропионовой кислоты или ацетон, или 85- 907 ацетона н 10-157 н-генсана нцн С метилэтилкетона. 4 ил., 3 табл.Изобретение относится к способуразделения смеси аеиновай и г.инолевой кислот, который может найти применение в хим:ческой промышленности.Цель изобретения - повышение степени разделения смеси.Па Фиг. 1 изображено устройстводля осуществления предлагаемого спо"саба, на фиг, 2-4 - графики поясняющие способ,П р и м е р 1. Через все участкиколонны движется однонаправленный поток жидкости, состав и расход которога отличаются в различных его точках. 15В колонне 1 имеются зоны Х, 11, 111и 1 Ч, Система состоит из коллекторараспределителя 3, насоса 2, которыйподдерживает подпор жидкости в колонне, трубопровода 4, связанного с насосом 2, и впускных и выпускных трубопроводов, проходящих через системуколлектора-распределителя.Зона удерживания (зона ), определяемая малекулярпым ситом, расположена между входным потоком 5 исходной смеси и выходным потоком б рафината. В этой зоне исходная смесь контактирует с молекулярным ситом экстракт-ные компоненты удерживаются последним, а поток рафината проходит далее,в направлении, противоположном вводусмеси, и затем, попадая в общий поток,конденсируется, Поток промывочнойжидкости (разбавитель) может вводиться в зону 1 в точке, расположеннойнесколько ниже входного потока исходной смесиВыше по направлению потока жидкости непосредственно за зоной 1 междувыходным потоком 7 экстракта и входным пОтОкОм 5 исходной смеси находится зона 11 очистки, определяемаямолекулярным ситом, Очистка осуществляется путем прапускания части потока 8 экстракта, удаляемого из зоны111, в зону 11 у верхней, ее границы.Зона 111 представлена молекулярнымситом и предназначена для впускавытесняющей экстракт жидкости. Зона 1 Ч - буферная и прецназначена длясохранения количества вытесняющейжидкости.Температура жидкостного потока60 С, поток в колонке является восходящим с расходом 1,2 мп/мин., Исходный поток состоит из 10 мас.%смеси жирных кислот и 90 мас,вытесняющей жидкости. Смесь жирнык кислот состоит из линолевой и олеиновой кислот в соотношении 50:50, Колонка заполняется связанным кремнеземом марки "Людокс" (23 мас.%) силикалитом (77 мас, ), который готовят способом, включающим гелеобразование путем удаления воды (сушка) с последующей обработкой, приводящей к удалению гидроксильных групп, что осуществляетсяо нагреванием в воздухе при 1000 С в течение 48 ч. Полученное молекулярное сито затем измельчают и просеивают через сито с размером отверстий 20-50 меш. Используемая вытесняющая жидкость содержит 80 аб. , метилэтилкетана и 20 об.Е пропионовой кислоты.Результаты разделения смеси олеиновой илинолевой кислот по примеру 1представлены на фиг. 2. Из Фиг. 2 ясно, что отделение алеиновай кислоты от лино- левой является явным и четким, однако кинетика десорбции несколько слабее, что видно по большому общему объему удерживания, который включает объем вытесняющей жидкости.Полученные кривые свидетельствуют о там, что отсутствуют следы активности между адсорбентом и компонентами Исходной смеси, которая наблюдалась ранее при использовании силикалита с органическим связующим и силикалита с кремнеземным связующим, не подвергающимся термической обработке с.огласно настоящему изобретению.П р и м е р 2. Проводят разделение с использованием тай же аппаратуры, что описана выше, работающей в пульсирующем режиме. Температура жидОкости 80 С, поток в колонке направлен вниз, с расходом 1,2 мл/мин. Поток исходной смеси состоит из 10 мас.7 таллового масла и 90 мас,7. вытесняющей жидкости. Колонка заполняется связанным аморфной двуокисью кремния марки "Людокс" (23 мас.7) силикалитом (77 мас.%), как и в примере 1. Используемая вытесняющая жидкость представляет собой 100%-ный ацетон.Результаты, полученные в данном примере, показаны на Фиг. 3.Как видно из графика на Фиг. 3, разделение смоляной кислоты, олеиновой кислоты и линолевой кислоты является явным и четким, однако кинетика десорбции также довольна низкая.П р и м е р 3. Проводят разделение аналогично примеру 2 с той разницей, что вытесняющая жидкость имеет3 141индекс полярности более 3,5, температура жидкости в колонке составляет120 С.Результаты, полученные. в данномпримере, представлены на фиг. 4.Как видно из графика на фиг. 4,наблюдается явное улучшение (увеличение) десорбции, что проявляетсяв уменьшении объема удерживания.П р и м е р 4. Для разделенияолеиновой и линолевой кислот используют силикатный сорбент в устройствес псевдоожиженным слоем. Это устройство содержит 24 неподвижных соединенных между собой слоя. Четыре слоясостоят из 24 отрезков труб длиной300 мм с внутренним диаметром 300 мм.Каждый слой содержит 19,2 мм адсорбента - молекулярного сита с частицами, 95 вес.7 которых проходит черезсито с отверстиями 0,250 мм и по меньшей мере 98 вес.7 удерживается на сите с отверстиями 0,590 мм. Эти частицы получают путем смешения равныхчастей силикатного порошка и коллоидного аморфного кремнезема маркиЛюдокс" сушки и термической обработкиЭо,частиц в течение 48 ч при 1000 С, Вполученном адсорбенте силикалит составляет 77 вес.7 и кремнезем 23 вес.7.Каждый слой сообщается с соседнимитаким образом, что отверстие в верхней части является выходным для негои входным для вышерасположенного.Для технологического и промывочного потоков предусматриваются четырепитающих и выводящих линии (для подачи разделяемой смеси, для выведениярафината, для подачи десорбента идля выведения экстракта), а такжелиния, соединяющая соответствующиеотверстия центрального распределительного клапана, осуществляющегопромывочный поток, с линией, подающей исходную смесь от распределительного клапана в колонну разделения.Распределительный клапан имеет24 окна, соединенных посредством 24линий одинаковой длины со всеми 24неподвижными слоями адсорбента. Этотклапан управляет добавлением и выведением исходного продукта, десорбента, промывочной среды, рафинатаи экстракта таким образом, что каждыйслой можно питать раздельными потоками десорбента, исходного продуктаипромывочной средыили же из каждогослоя можно выводить отдельные потоки 43164рафината, экстракта и промывочнойсреды путем поворота клапана.Проводят загрузку исходной смеси 58,2 мл/ч линолевой кислоты и 3,8 мл/чолеиновой кислоты в слой 9, Во времядобавления исходной смеси в слой 9,в слой 23 подают поток 1007 ацетона,со скоростью потока 186 мл/ч. Призагрузке исходной смеси и адсорбента в слои 9 и 23 из слоя 1 выводятрафинат со скоростью потока 38 мл/чи из слоя 16 - экстракт со скоростьюпотока 160 мл/ч. Содержание линолевой 15 и олеиновой кислот в потоках рафината и экстракта более полно описанониже. В этом опыте промывочный потокне использовался.Все точки введения и выведениявключаются посредством распределительного клапана для элюента так,чтокаждый поток завершает цикл операциипо всей колонне в течение 60 мин.Прициркуляции исходной смеси, рафината, 25 десорбента, экстракта и промывочногопотока через слой внутри колонны поддерживают избыточное давление 1300 кПаи температуру 119 С. Текучая средаонепрерывно циркулирует через каждуюзону при осуществлении псевдодвиженпяадсорбента, Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из четырех зон:ЗонаСкорость потока текучей среды, мл/ч35574520533440По истечении 208 ч работы потокирафината и экстракта дают компонентыпри объемных скоростях, приведенныхв табл. 1.45 Потеря компонентов между входамии выходами относится за счет утечкии испарения из открытых сборных резервуаров.Начальное отношение линолевой кис О лоты к олеиновой кислоте в смеси2,1:1. После обработки исходной смеси в устройстве с псевдоподвижнымслоем отношения линолевой. кислотык олеиновой кислоте в потоках рафи ната и экстракта соответственно 5,21::1 и 0,312:1.П р и м е р 5. Процесс начинаютс загрузки смеси из линолевой кислотысо скоростью 5,2 мл/ч, олеиновой кис5 14143 лоты со скоростью 4,3 мл/ч и ацетона со скоростью 9,5 мл/ч в слой 9. Во время подачи в слой 9 в слой 23 подают поток десорбента (ацетона) со скоростью 172 мл/ч и н-гексана со скоростью 19 мл/ч. По мере подачи в слои 9 и 23 исходной смеси и десорбента из слоя 1 выводят рафинат со скоростью потока 59 мл/ч и из слоя 1 О 18 - экстракт со скоростью потока 156 мл/ч. Содержание линолевой и олеиновой кислот в рафинате и экстракте указано ниже. В дополнение к основному введению десорбента в зону десорбции десорбент со скоростью 5 мл/ч подают в колонну для промывки линии, куда ранее подавали рафинат.Все входы для ввода и выпуска открывают посредством распределитель О ного клапана, осуществляя движения слоя десорбента так, что каждый поток совершает рабочий цикл через колонну в течение 60 мин. При циркуляции через слой исходной смеси, рафината, 25 десорбента, экстракта и промывочного потока внутри колонны поддерживают избыточное давление 1550 кПа и температуру 120 С. Поток-нетто текучейосреды через колонну в каждой из четы рех зон:Зона Поток текучей среды, мл/ч-334 35 П р и м е р 6. Начинают процесс с загрузки смеси из линолевой кисло 55 ты со скоростью 5,7 мл/ч, олеиновой кислоты со скоростью 3,8 мл/ч и ацетона со скоростью 9,5 мл/ч в слой 9. По истечении 268 ч работы потоки рафината и экстракта дают компоненты при объемных скоростях, приведенных 40 в табл. 2.Потерю компонентов между входами и выходамй относят за счет утечки и испарения из открытых сборных резервуаров. 45Начальное отношение линолевой кислоты к олеиновой 1:21: 1. После обработки исходной смеси в устройстве для адсорбции с псевдоподвижным слоем отношения линолевой кислоты к оле иковой кислоте в потоках рафината и экстракта составляют соответственно 3,23:1 и 300:1. 16Во время подачи исходной смеси в слой 9 в слой 23 загружают поток десорбента со скоростью 142 мп/чи н-гексан со скоростью 25 мл/ч. По мере подачи в слои 9 и 23 из слоя 1 выпускают рафинат со скоростью 61 мл/ч, а из слоя 18 " экстракт со скоростью 138 мл/ч. Содержание линолевой и олеиновой кислот в потоках рафината и экстракта указано ниже. В дополнение к основной подаче десорбента в зону десорбции подают ацетон со скоростью 13 мл/ч также в колонну для промывки предыдущей линии подачи рафината, котарый может в противном случае с самого начала загрязнять поток экстракта.Все входы и выходы одновременно открывают посредством распределительного клапана с целью создания движения слоя адсорбента таким образом, что каждый поток завершает рабочий цикл через колонну в течение 60 мин, При циркуляции исходной смеси, рафината, десорбента, экстракта и промывочного потока через слой внутри колонны поддерживают избыточное давление 2110 кПа и температуру 120 С, Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из четырех зон:Зона Поток текучейсреды, мл/ч1 -7 02 -39,03 99,04 -334,0По истечении 48 ч работы потоки рафината и экстракта давали следующие компоненты при объемных скоростях, приведенных в табл. 3.П р и м е р 7. Начинают процесс с подачи исходной смеси линолевой кислоты со скоростью 3,53 мл/ч, олеиновой кислоты со скоростью 1,51 мл/ч и ацетона со скоростью 95,96 мл/ч в слой 9, Во время подачи исходной смеси в слой 9 в слой 23 подают поток десорбента метилэтилкетона (1007) со скоростью 270 мл/ч. По мере подачи исходной смеси и десорбента в слои 9 и 23 из слой 1 выводят рафинат сс. скоростью 227 мл/ч, а из слоя 18 - экстракт со скоростью 150 мл/ч, В дополнение к основной яодаче десорбента в зону десорбции в колонну подают также ацетон со скоростью 6 мл/ч для промывки линии предыдущей подачи рафината.. Поток Олеиновая кислота Десорбент Линолеваякислота 1,42 28,3 7,4 РафинатЭкстракт 156,9 2,24 0,7 Таблица 2 Скорость, мл/ч Поток Олеиновая Ацетонкислота н-Гексан Линолеваякислота 43,8 4,2 1,3 Рафинат 14,4 137,6 3,0 0,9 Экстракт 7 14Все входы и выходы одновременно смещают на правильные интервалы посредством распределительного клапана с целью. созДания движения слоя десорбента так, что каждый поток совершает полный рабочий цикл через колонну в течение 60 мин. Во время циркуляции исходной смеси, рафината, экстракта десорбента и промывочного потока через слой внутри колонны поддерживают избыточное давление 2760 кПа и температуру 120 С, Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из всех четырех зон: Зона Поток текучей среды, мл/ч1 1232 163 1664 -334По истечении 189 часов работы поток рафината содержал линолевую кислоту чистоты 80,8%, а поток экстракта содержал олеиновую кислоту чистоты 83,3%. 14316 8Формула изобретенияСпособ разделения смеси олеиновойи линолевой кислот путем пропускания 5исходной смеси через колонну с адсорбентом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения степениразделения смеси, в качестве адсорбента используют нейтральное молекулярное сито, содержащее 77% силикалита и 23% аморфной двуокиси кремния,с размером частиц 20-50 меш, полученное путем смешения порошка силикалитаи коллондной двуокиси кремния, сушкии прокаливания смеси при 1000 С в те"чениь 48 ч на воздухе для удалениягидроксильных групп, и процесс разделения ведут при температуре 60 -о120 С, давлении, необходимом для на хождения смеси в жидком состоянии,с получением рафината, содержащеголинолевую кислоту, и последующей десорбцией олеиновой кислоты с использованием десорбента, содержащего 80% 25 метилэтилкетона и 20% пропионовойкислоты или ацетон, или 85-90% ацетона и 10-15% н-гексана или метилэтил;Рафинат 4,9 1,4 40,0 9,8 2,3 122,9 14,5 Экстракт Линолев аякислота Скорость, мл/ч Олеиноваякислота 10Таблица 3