Способ выделения концентрата кислот с -с

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(28) Приоритет СССР,Опубликовано 15.04.80. Бюллетень Ю 14 оо делам изобретений н открытий(53) УДК547.29.07;088.8) Дата опубликования описания 20 04 80 А. М, Шиман и К. М. Матушкин(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА КИСЛОТ С, - С 10 Июбретение относится к усовершенствованному способу выделения концентрата кислот С,-С и может быть использовано в произ- водстве синтетических жирных кислот (СЖК) каталитическим окислением парафина кисло родом воздуха.В производстве СЖК образуется так назы. ваемый "водный конденсат" (ВК) и другие кислые потоки, близкие ему по составу, на- пример вода от промывки оксидата. Нейтрализация ВК и сбрасывание его на поля фильтраши не позволяют утилизировать ценные кислоты, содержащиеся в нем, и загрязняет подземные воды и воздух,Известен способ получения концентрата низ. комолекулярных Сз -Скислот путем азеотропной ректификации водного конденсата и даль-нейшей его переработкой с получением кислот высокой степени чистоты 1) .2 ОДанный способ имеет следующие недостатки высокая коррозийность ректификационного и насосного оборудования; сложность как оборудования, так и самого процесса ректи. фикации; ухудиение качества кислот за счет осмоления и полимеризации,Известен также способ выделения иэ водного конденсата водонерастворимых кислот С - С 9 электролитическим путем при 50 -60 С 121 Этот способ имеет следующие недостатки: необходимость введения в ВК сухого электро лита (глауберовой соли или хлористого кальция), что связано со сложностями транспорэи рования сыпучих веществ по сравнению с транспортированием жилкости; повышение себестоийости выделенных кислот С, - С связанное с необходимостью регенерации электролита из образующихся растворов и введе. ния новых порций свежего электролита; сложность технологической схемы выделения сильного электролита из образующихся растворов; увеличение коррозионного воздействия водного юнденсата на оборудование за счет повышенной температуры ВК (50-.60 О; степень вы. деления кислот С, - С, в 2-3 раза меньше по сравнению с другими способами выделения.727621 39,2 о 1557,7 3Наиболее близким к изобретению по техническои сущндстп является способ выделения концентрата водорастворимых кислот из их водных растворов экстракцией смесью карбоновых кислот с числом атомов углерода б - 22.Процесс проводят путем экстракции водо- растворимых кислот индивидуальными жир ными кислотами, например капроновой, лауиновой, пальмитиновой, стеариновой и дру- гими индивидуальными алифатическими карб-: оновыми кислотами или их смесью при 20 -о75 С. Выделение смеси кислот осуществляют дистилляцией при пониженном давлении 131.Способ имеет следующие недостатки: необ- . ходимость ввода чистых кислот для первоначального цикла экстракции; выделение кислот из экстрагента осуществляется отгонкой, что связано как с болыпими энергозатратами, таки с интенсивной коррозией оборудования; в случае экстракции кислот из смесй их с другими органическими соединениями, например эфирами, кетонами и т.п. имеющими температуру кипения, близкую к температуре кипения кислот, нельзя вести последующие процессы экстракции без специальной очистки кислот; нельзя использовать кислоты, содержащиеся в водном растворе, из которого извлекают кислоты, для последующей экстракцни, так как кислоты водорастворимы.Целью изобретений является упрощение технологии процесса.Поставленная цель достигается тем, чтовыделение концентрата кислот Св: изводного конденсата производства синтетических жирных кислот окислением парафинапроводят путем экстракции органическимкислотным экстрагентом, а отличительной особенностью способа является использование вкачестве органического кислотного экстрагента водного концентрата кислот С, - С со-держащего кислоты Св - С в количестве4244 вес% и эфиры, кетоны и другйе органические соединения в количестве 35 - 36%, а процесс ведут при соотношении водный конденсат . органический кислотный .экстрагентравном 1:1 - 0,5, предпочтительно процесс проводят при 15-20 С.Во всех примерах используют водный конденсат, полученный в производстве СЖК сле. дующего состава, вес.%:Кислоты С, - С 4 21,2Кислоты С - С, 5,8"Кислоты С 4 - С 1103Другие органическиесоединения (эфиры этихкислот в основном бутиловые и амилбвые, кетоны и др,)Вода4,Физико-химические показатели водногокондейсата:Кислотное число (КЧ),мг КОН/г 277,7Эфирное число (ЭЧ),мг КОН/гВрбонильное число (СоЧ),мг КОН/г ,19,5Удельный вес г/смо (при 24 С + 1) 0,06Содержание индивидуальных карбоновыхкислот (по хроматографическому анализу,вес.% от исходного ВК);С 8,75 С, 83Сз 19С 4 23Св 19Св 17ССв ОбС,С 10 020,15 П р и м е р 1, К 212 г водного конденсатадобавляют 137 г экстрагента, имеющего состав, вес.%:Кислоты С, - С 4 18,05Кислоты С 5 - С 9 37,95ЗО Кислоты С 9 - С 1, 3,0Другие органическиесоединения 36,0Вода 5,0После умеренного перемешивания в тече.ние 30 с при 23 С и отстоя в течение 5 минобразуется 192 г органической фазы желтогоцвета и 157 г водного раствора кислотС -С 4Для очистки от водорастворимых приме 40 сей выделившуюся органическую фазу.(т.е,кислоты С, - С,1 или верхний слой) промы., вают дважды водой при весовом соотношении органическая фаза: вода; равном 1: 0,5 -0,56,45 На первой стадии промывки на 192 горганической фазы берут 9 б г воды. Послеперемешивания и отстоя в течение 5 мииобразуется 119 г водной фазы (КЧ 110,1 мг/КОН, ЗЧ = 15,3 мг КОН/г) и 169 г30 органической фазы.На вторую стадию промывки к 169 горганической фазы добавляют 95 г воды.После перемешивания в течение 30 с, пя 1 яминутного отстоя и разделения фаз получают 112 г водной фазы (КЧ = 47,7 мг КОН/г,ЭЧ = 12,3 мг КОН/г) и 152 г очищеннойорганической смеси, представляющей собойконцентрат кислот Св - С, и выше, имеющийсостав, вес.%:727621 10 66,8 20 35 13,9 Кислоты С 4 - С 4 16,12Кислоты С, - С 9 40,28Кислоты С 9-С 3,6Другие органическиесоединения 35,0Вода 5,0Физико-химические показатели полученногоконцентрата кислот С,-С:Кислотное число,мг КОН/г . 333,2Эфирное число,мг КОН/г 67,0Карбонильное число,мг КОН/г 30,0Удельный вес, г/см 0,94Цвет (визуально) ЖелтыйСодержание воды,вес.% 5,0Содержание индивидуальных карбоновыхкислот (по хроматографическому анализу),вес,%: С, 0С . 8,40С 6 8 24С 640С, 2,40Сэ . 6,12С 4 10 00Ст 8 87Са 8 37С 1,20Прирост количества экстрагента (органической фазы) составляет 15 г или 11 вес.%от первоначально взятых на обработку водного конденсата - 137 г.Промывные воды (231 г) имели следующую характеристику;Кислотное число,мг, КОН/г 80Эфирное число,мг КОН/гКарбонильное число,мг КОН/г 8,0Содержание кислотС, и выше 0,33в вес.% 1,016Цвет Слегка желтоватыйРезультаты испытаний сведены в табл.1.П р и м е р 2. К 212 г водного конден.сата того же состава, что и в примере 1,добавляют 115 г экстрагента, имеющего та.кой же состав, как и в примере 1.При этом получают 161 г органической фа.зы и 166 г водной фазыВоды на обе промывки добавляют 161 г и получают промывных вод 194 г,Характеристика их приведена в табл.2. Получают 127 г промытой органическойфазы (т.е. концентрата кислот С, - СКонцентрат кислот имеет состав, вес.%:КисЛОТЫ С, -С 4 15,5Кислоты С,-С 9 38,8Кислоты С 9 - С. 3,4Другие органическиесоединения 37,3Вода 5,0Физико. химические показатели полученногоконцентрата кислот С, - С:Кислотное число,мг КОН/г 330,9Эфирное число,мг КОН/гКарбонильное число,мг КОН/г 29,4, Удельный вес, г/см 0,94Цвет (визуально) ЖелтыйСодержание воды,вес.% 5,0 Содержание индивидуальных карбоновыхкислот (по хроматографическому анализу,25вес,% от очищенной органической фазы):Сг 0Сз 57С 4 9,8С 5 8,16 80Ст 85С 8С 9 61Со 24С 1,0Результаты примера 2 сведены в табл. 2.П р и м е р 3. К 212 г водного конден.40сата того же состава, что и в примере 1, до.бавляют 137 г экстрагента (т.е. промытойорганической фазы, полученной по примеру 1),имеющего состав, вес.%:Кислоты С 1 С 4 16,12Кихоты С, - Со 40,2845Кислоты С 9-С 3,60Другие органическиесоединения 35,0Вода 5,0ТехнологичесКая последовательность и температурный режим, а также соотношения между выделенной органической фазой и промывной водой такие же, как в примере 1. Приэтом получают 186 г органической фазы и163 г водной фазы, Воды на обе промывкидают 186 г и получают промывных вод 214 г.Характеристика их приведена в табл. 3,Получают 158 г промытой органическойфазы, т,е. концентрата кислот С, - С)О 68,0 15 20 30 37,3 5,0 7Концентрат кислот имеет состав, вес.%:КислОты С) С 4 16,01Кислоты С 5-С 9 40,20Кислоты С, - С 3,60Другие органические5соединения 35,29Вэца 4,901Физико-химические показатели полученногоконцентрата кислот С,-С:Кислотное число.,мг КОН/г . 334,0Эфирное число,мг КОН/г66,1Карбонильное число,мг КОН/г , 28,4Удельный вес, г/см 0,94Цвет(визуально) Желть)йСодержание воды,вес.% 4,9Содержание индивидуальных карбоновыхкислот (по хроматографическому анализу,вес.%: от очищенной органической фазы):0Сз 6,0125С 4 1008,7С, 8,2Ст 89С 8 . 82С 6,23,6С 1,0Результаты примера 3 сведены в табл, 3.П р и м е р 4. Отличается от примера 3 з 5большим содержанием экстрагента полученногопо примеру 2.К 212 г "водного конденсата" тогожесостава, что и в примере 1, добавляют 188 гэкстрагента, имеющего состав, вес.%:40Кислоты С, - С 415,5Кислоты С 5 - С 9 38,8Кислоты С 9-.СТ ) 3,4Другие органическиесоединения 45Вода Технологическая последовательность и температурный режим, а также соотношение между выделенной органической фазой и промывной водой такое же, как в примере 3.При этом получают 248 г органической фазы и 152 г водной фазы. Воды на обе промывки берут 250 г и получают 288 г промывных вод. 55Характеристика их приведена в табл. 4,8Получают 210 г промытой органическойфазы, т,е; концентрата кислот С, - СКонцентрат кислот имеет состав, вес.%:Кислоты С) С 4 16,5Кислоты С 5 - С 9 39,3Кислоты С 9 - С 3,7Другие органическиесоединения 35,4Вода, 5,1Физико-химические показатели полученногоконцентрата кислот С 5 - С:Кислотное число,мг КОН/г 334,1Эфирное число,мг КОН/гКарбонильное число,мг КОН/г 30,2Уцельный вес, г/см 0,94Цвет (визуально) ЖелтыйСодержание воды,вес.% 5,1Содержание индивидуальных карбоновыхкислот (по хроматографическому анализу,вес.% от очищенной органической фазы):Сз 56С 4 9,9С8,5СС 7 858,1С 6,2С,о 27Результаты примера 4 сведены в табл. 4,Использование, данного способа выдгленияконцентрата кислот С 5 - С позволяет: безввода посторонних веществ в ВК разделятьего на низкомолекулярную и бо)тее высоко.молекулярную части; исключить полностьюили сократить в десятки раз расход теплана отделение водной фазы - раствора кислотС, - Сот высокомолекулярной водонерастворимой органической фазы; упростить техиоло.гическую схеМу разделения ВК на две фазыза счет исключения узла регенерации неорганического электролита; снизить температуруразделения ВК с 50 - 60 С до температурыокружающей среды и этимсамым уменьшитьскорость коррозии оборудования на 1 -2 порядка; утилизировать кислоты ВК полностьюводную, фазу для разложения мыльного клея,а органическую фазу для .увеличения выхода,фракций. кислот С, - С 9, С, - С 9 в производстве СЖК.О О х О Оо О о.х с 1О )3СО О Ом СО Омс О м о о о ф о о ф о В оэОф о16 о 00 06 о Об ОО ОО о м с) сО Г 4 а л фО о оо 5" х И сг О 727621 о м еч м Г 4 о ж 1л о727621 18 Составитель А. АртемовТехред Н.Бабурка Редактор Т. Гэвяко Корректор К) Макаренко068/23 Тираж 495 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская набд. 4/5Заказ Филиал 1 П 1 П "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Формула изобретения 1. Способ выделения концентрата кислот С, - С из водного конденсата синтетических жирных кислот, полученных окислением пара. фина, путем экстракции органическим кислотным экстрагентом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,целью упрощения технологии про. цесса, в качестве экстрагента используют водный концентрат кислот С,-С содержащий кислоты С,-С в количестве 42-44 вес.%, эфиры, кетоны 35-36 весЯ, а процесс проводят при соотношенйи водный конденсат: экстрагент, равном 1:1-0,5. 2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, процесс проводят при 15-20 С. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, О работах по совершенствованию произ.водства синтетических жирозаменителей, поверхностно-активных веществ и моющих средств",М., ЦНИИТЭнефтехим, вып. Н, 1969, с. 131182. Авторское свидетельство СССР МО 97775,кл. С 07 С 53/22, 1954,3, Патент.США Мф. 3534091, кл. 260 - 526,опублик. 1970 (прототип),