Способ разделения бинарных смесей,содержащих спирт @ - @ и углеводород @ - @
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ СПИРТ И УГЛЕВОДОРОД , путем экстракции экстрагентом, состоящим из углеводородного компонента и раствора соли цинка в спирте , взятых в объемном соотношении, равном
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .
РЕСПУБЛИК
09) (И) 2 А
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,„
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3498704/23-04 (22) 11. 10. 82 (46) 30.04.84. Бюл. Ф 16 (72) С.Ф. Фурс, Е.M. Рахманько, Г.Л. Старобинец, С.М. Лещев и Т.К. Халецкая (71) Белорусский ордена Трудового
Красного Знамени государственный университет им. В.И. Ленина и Научноисследовательский институт физикохимических проблем Белорусского государственного университета им. В.И. Ленина (ЬЗ) 547.268(088.8) (56) 1. Патент CIIIA Ф 3705925, кл. 260-450, опублик, 1972.
2. Патент США В 3664345, кл. 260-450, опублик. 1953.
3. Авторское свидетельство СССР
Ф 428865, кл. С 07 С 7/10, 1966.
4. Авторское свидетельство СССР
В 943221, кл. С 07 С 31/125, 1980 (прототип). (Н С 07 С 31/125,С 07 С 29/86 (54) (57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНЫХ
СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ СПИРТ С8-С18
И УГЛЕВОДОРОД С -С о, путем экстракции экстрагентом, состоящим из углеводородного компонента и раствора соли цинка в спирте С -С, взятых в объемном соотношении, равном (1-5):(2-5), при 20-40 С с получением углеводородного слоя, содержащего углеводород С8-С, и спиртового слоя содержащего спирт Со-С,а, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты целевых продуктов и сокращения времени экстракции, в качестве соли цинка используют бромистый цинк. 3
1089082
Изобретение относится к способам разделения бинарных смесей, содержащих спирт С8-С 8и углеводород С8-С „.
Спирты в основном являются полупродуктами для производства пластификаторов.
Укаэанная смесь образуется в производстве первичных высших спиртов при окислении парафинов.
Известен способ разделения спиртов и углеводородов жирного ряда, имеющих близкие температуры кипения, основанный на экстракции с использованием фторированных углеводородов в качестве селективных растворителей спиртов f1) .
Недостатками данного способа являются дефицитность и ядовитость фторированных углеводородов, а также связанная с необходимостью отгонки
Фторированного углеводорода длительность процесса . (0,5 ч) и высокое содержание углеводородов в остатке (32,3X).
Известен также способ разделения смеси высших спиртов с углеводородами путем экстракции ее гликолем (этиленгликоль; бутандиол-1,3-гександиол-1,6; диэтиленгликоль» пропиленгликоль) f2) .
Однако известный способ технологически сложен вследствие наличия в технологической цепи двух стадий отмывки продуктов от примеси гликоля водой. 35
Известен способ разделения смеси
С -С -спирты — С "С -углеводороды
9 22 12 30 путем экстракции ее экстрагентом состава: С1-С -спирт (содержащий
0,5-30 мас.X воды) — углеводород, 40 имеющий температуру кипения 60-200 С, О при 30 С и соотношении углеводород—
С„-С3-спирт, равном 1:(2-5) с получением углеводородного слоя состава
Сю-СЭО-углеводороды — С -С» -спирт; 45 выводимого из системы, и водно-спиртового слоя, содержащего С -С -спир22 ты. Степень вьщеления спиртов 12-927» чистота 95-98Х (3g .
Недостаток способа — невысокая
50 степень вьщеления целевых продуктов (степень вьщеления С9-С2 -спиртов
12-927).
Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ разделения бинарной смеси С8-С -спирты!
С -С о-углеводороды путем экстракции ее экстрагентом состава: раствор безводного хлористого цинка в С -С вЂ”
Э спирте-углеводород, например петролейный эфир, при 20-40 С н объемном соотношении петролейный эфир — раствор хлористого цинка в спирте, равном 1-5: й-5, с получением углеводородного слоя, содержащего С8-С -угле2О водороды, и спиртового слоя, содержащего целевые С8-Сг -спирты. Степень выделения спиртов и углеводородов
98,7-99,8Х» степень чистоты 96-99>7XL4).
Однако известный способ характеризуется недостаточной чистотой вьщеляемых целевых продуктов (96-99,7X), а также сравнительно высокой продолжительностью процесса экстракции . (до 6 мин).
Цель изобретения — повышение степени чистоты выделяемых целевых продуктов и сокращение времени проведения процесса экстракции.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разделения бинарных смесей, содержащих спирт
С8-С .и углеводород С8-С с помощью
2о экстракцни экстрагентом, состоящим из углеводородного компонента и раствора соли цинка в спирте С -С взяЭ» тьгх в объемном соотношении равном о (1-5): (2-5), при 20-40 С с получением углеводородного слоя, содержащего
С8-С углеводород, и спиртового слоя содержащего целевой спирт С -С
18» в качестве соли цинка используют бромистый цинк.
Использование предлагаемого способа позволяет повысить содержание выделяемого целевого продукта до
98,8-99,8Х при той же степени выделения и сократить время проведения процесса экстракции до 3 мин.
Выделение целевого спирта из.фазы раствора бромида цинка проводят путем разбавления ее несколько раз водой.
Отделенные углеводороды могут быть возвращены в процессе окисления их до спиртов.
В таблице приведены сравнительные данные по константам распределения (P) спиртов СВ-С и С1 между октаном и раствором хлористого цинка в метаноле (по известному (4) ) и раствором бромистого цинка в метаноле (по изобретению) при Р = . (где С и С
С орг
C сол орг сол концентрация спирта в органической и солевой фазах соответственно).
1089082
Концентрация, моль/л
ЕпС1 2 ЕпВг
1,72
0 11 0,22
3,6
4,8
0,06- 0,20 1,45
0,04 0,13 1,27
6,0
4,01
1,09
0,09 О, 18
0,03 0,08
0,02 0,06
0,58
5,97
0,44
6,52
Как видно иэ данных таблицы, коэффициент распределения (Р) спиртов
20 в 1,3-2 раза выше в случае использования бромистого цинка, чем в случае хлористого цинка в метаноле.
Пример 1. В 50 мл петролей25 ного эфира растворяют 10 г смеси октанола и октана,. в которой содержится 50 мас.Х октанола и 50% мас. октана. К полученному раствору добавляют
100 мл 8 М раствора бромистого цинка в метаноле (соотношение фаз 1:2) и— встряхивают полученную смесь 2 мин при 20 С. Фазы затем разделяют, после чего. фазу петролейного эфира промывают 100 мл для удаления примеси метанола. Затем петррлейный эфир отго- 35 няют при давлении 200 мм рт. ст.
В остатке от перегонки содержится
4,99 r продукта, содержащего
99,7 мас.%: октана и 0,3 мас.Х октаНола. 40
Спиртовую фазу (рафинат) разбавляют два раза водой. Выделившийся спирт дйЪжды экстрагируют половинным .по отношению к объему рафината объемом петролейного эфира. 45
Фазу петролейного эфира, содержащую выделенный спирт, дважды промы рают одинаковым объемом воды и отгоняют петролейный эфир ° . Получают
4,97 г продукта, содержащего 50
99,7 мас.% октанола. Степень извлечения октана 99,5, октанола 98,8Х.
Пример 2. В 50 мл петролейного эфира растворяют 10 г смеси, содержащей 50 мас.Х октанола и 55
50 мас.Х ундекана. К полученному раствору добавляют 100 мл 8 M раствора бромистого цинка в этаноле
Константа распределения
Сs С1о С1 (соотношение фаз 1:2) и встряхивают а полученную смесь 2 мин при 20 С.
Фазы затем разделяют, а фазу петролейного эфира промывают 150 мл воды для удаления примеси этанола, после чего петролейный эфир отгоняют.
В остатке от перегонки получают
4,99 г продукта, содержащего 99;8 мас. Х ундекана. Продукт, выделенный из фазы спиртового, раствора бромистого цинка аналогично примеру 1, имеет вес 4,99 г и содержит 99,5 мас.Х октанола. Степень выделения октанола
99,3, ундекана 99,6%.
Пример 3. В 50 мл петролейного эфира растворяют 5 r смеси с содержанием тетрадеканола и октадекана по 50 мас.%. Ê полученному раствору добавляют 200 мл 8 М раствора бромистого цинка в пропаноле (соотношение фаз 1:4) и встряхивают полученную смесь 3 мин при 20 С. Фазы о затем разделяют. Фазу петролейного эфира промывают водой (дважды по
200 мл) для удаления примеси пропанола. Петролейный эфир затем отгоняют.
Остаток от перегонки имеет вес 2,49 r и содержит 99,6 мас.Х октадекана.
Продукт выделенный из фазы спиртового раствора бромистого цинка, имеет вес 2,5 r и содержит 99,,8 мас.Х тетрадеканола. Степень выделения тетрадеканола 99,8, октадекана 99,2Х.
Пример 4. В 50 мл петролейного эфира растворяют при небольшом нагревании до 40 С 2 г смеси, содер0 жащей 50 мас.Х октадеканола и 50 мас.Х эйкозана. К полученному раствору прибавляют 250 мл (соотношение фаэ
1:5) 8 М раствора бромистого цинка
1089082
Составитель Т. Кушнер
Редактор Л. Пчелинская Техред M.Tenep Корректор С. Шекмар
Заказ 2863/21 Тираж 410 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 в пропаноле, нагретого до 40вС, и встряхивают полученную смесь 3 мин.
Фазу петролейного эфира затем отделяют и промывают водой до полного удаления пропанола, после чего петролей- 5 ный эфир отгоняют. Остаток от перегонки имеет вес 1 г и содержит
98,8 мас.X эйкозана. Продукт, выделенный из фазы спиртового раствора бромнстого цинка, имеет вес, равный 10
0,99 г и содержит 99,8 мас.Е октадеканола. Степень выделения октадеканола 98,8, эккозана 98,9Х.
П р и я е р 5. Обработкой 6 М раствором бромистого цинка в метаноле удается полностью очистить реактивный октан от примеси Сг-СВспиртов. При этом объемное соотношение октан — метанольный раствор бромистого цинка 7:1. Повышение объем- 20 ной части очищаемого октана до 7 связано с более высокой экстракцион-. ной способностью спиртовых растворов бромистого цинка по сравнению со спиртовыми растворами хлорида цинка.
140 мл загрязненного октана промывают 20 мл 6 М раствора бромистого цинка в метаноле. Фазы разделяют, октановую фазу промывают 100 мл воды для удаления примеси метанола.
Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает увеличение чистоты и выхода целевых продуктов. Содержание примесей спиртов в углеводородах в результате одноразовой экстракции снижается в 2-3 раза (например,, с 3,9 до 1,27 для эйкозана).
Невысокая стоимость экстрагентов (петролейный эфир, метанол, этанол, пропанол, бромид, цинка), а также возможность регенерации экстрагентов путем отгонки делают этот способ экономичным.
