Способ очистки 2-этилгексанола

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ 2-ЭТШ1ГЕК .CAHCJ1A, выделенного из гидрогенизата н доочищенного догидрированием примеси 2-этялгексенапя, от примесей легких и тяжелых продуктов и 2-этил-4-метилпентанола путем вакуумной реакций с вьщелением в виде дистиллята легких продуктов, в виде кубового продукта - тяжелых продук .тов и в виде бокового отбора с нижней части колонны - целевого продукта , отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, процесс ведут с добавлением в исходное сырье 2-этилг гексеналя, взятого по отношению к 2- 9тНл-4-метнлпентанрлу в массо в6м соотношении 1:

6% Ol) 3цр С 07 С 31/125

ГОСЩ91РСТВЕН"1ЬЙ КОМИТЕТ ССОР

I_#_ Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . K khlOPCNOMV СВЩатюаатвг

Г

1

1 (21) 3512305/23-04 (22) 17.11.82 (46) 23.12.84. Бюп. У 47 (72) Л.С.Кузьмина, И.И.Сабылин, М.А.Харисов, В.А.Миронов., В,А.Малышев и А.Е.Школьник (53) 547.266.06(088.8) (56) 1. ТУ-33-102-126-80, 2. Технологический, регламент на проектирование производства

2-этилгексанола из н.масляного альдегида. ВНИИНЕФТЕХИМ, 1977, с.68-70 (прототип).

3. Патент 0ПА В 2551593

an, 203-83, опублик.1952. (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ 2-ЭТИЛГЕК,САНОЛА, выделенного из гидрогенизата и доочищенного догидрированием примеси 2-этилгексеналя, от примесей легких и тяшелых продуктов и 2-зтил-4-метилпентанола путем вакуумной реакции с выделением в виде дистиллята легких продуктов, в виде кубового продукта — тяшелых продуктов и в виде бокового отбора с нижней части колонны — целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, процесс ведут с добавлением в исходное сырье 2-этилгексеналя, взятого по отношению 3 к 2-этил-4-метилцентанолу в массо"вом соотиошении 1 (5-0 5) l 130559

Целью изобретения является повышение чистоты целевого продукта.

Изобретение относится к усовершенствованному способу ректификационной очистки 2-этилгексанола от изомерного спирта - 2-этил-4-метилпентанола. 5

Согласно требованиям, предъявляемым к 2-этилгексанолу, используемому для производства пластмасс, волокон, слецпродуктов, содержание основного вещества должно быть не 1О менее 99,37, а примеси 2-этил-4-метилпентанола — не более

0,3 мас.7 (1)

Последнее определяется тем, что качество получаемых спецвеществ 15 значительно снижается с увеличением содержания этой примеси. Однако в производстве 2-этилгексанола, получаемого гидрированием масляного альдегида, в котором по техничес- 20 ким условиям допускается наличие примесного изомасляного альдегида до 0 5 мас.Х, целевой продукт после выделения и очистки содержит

1,5 мас.Х 2-этил-4-метилпентанола 25 (ЭМП), что не удовлетворяет предъявленным требованиям.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является способ очистки 2-этилгексанола, содер- 30 жащего ЭМП до 0,09 мас.7.. Исходный

2-этилгексанол выделяют из гидрогенизата масляного альдегида вакуумной ректификацией и последующей очисткой догидрированием примеси

2-этилгексеналя, Процесс очистки ведут ректификацией указанного продукта в колонне. эффективностью 20-.

25 т.т. при давлении в верхе колон-. .ны 50 мм рт.ст,, фпегмовом числе 40

50-70, и в качестве дистиллята выделяют легкие примеси,, в виде бокового отбора -(3-5 т.т.снизу — целевой 2-этилгексанола, а в виде кубового продукта — тяжелые примеси. 45

Выделенный 2-этилгексанол содерт 0-0,16 мас.X 3MII тяжелых примесей 0,18-0,1 мас.Х и легких примесей — полное отсутствие. Содержание целевого продукта в товарном

2-этилгексаноле 98,71-99,54 2

Однако при высоком содержании в исходном продукте ЭМП получить высокую степень очистки от ЭМП и высокое содержание основного продук- 55 та не удается.

Поставленная цель достигается способом очистки 2-этилгексанога, выделенного из гидрогенизата и доочищенного догидрированием примеси

2-этилгексеналя, от примесей легких и тяжелых продуктов и 2-этил--4-метилпентанола путем вакуумной ректификации с выделением в виде дистил лята легких продуктов, в виде кубового продукта — тяжелых продуктов и в виде бокового отбора н нижней части колонны — целевого продукта, причем процесс ректификации ведут с добавлением в исходное сырье 2-этилгексаналя, взятого по отношению к

2-этил — 4-метилпентанолу в массовом соотношении 1:(5-0,5)е

Эти приемы обеспечивают получение целевого продукта с чистотой

99,6-99,87, в котором содержание

ЭМП составляет 0,2-0 3Х.

В отличие от известного способа, количество добавляемого разделяющего агента по предлагаемому способу весьма мало, несмотря на то, что для разделения изомерных спиртов, которые близки по своим свойствам, количество разделяющего агента должно быть достаточно высоким, например, как при разделении этилового и иэопропилового спиртов в присутствии воды. Последнюю подают в количестве, обеспечивающем содержание ее в стекающей флегме 90-98Х (3)

В классической экстрактивной ректификации разделяющий агент является высококипящим компонентом, отводимым вместе с кубовым продуктом, В настоящем случае разделяющий агент является легкокипящим компонентом, который преимущественно отгоняется в дистиллят. В этой связи, несмотря на низкую концентрацию разделяющего агента в исходной смеси, вместе с которой он вводится в колонну, его концентрация по высоте колонны, особенно в укрепляющей части, становится достаточно высокой.

Так, концентрация 2-метилгексеналя меняется от уровня вывода товарного 2-этилгексанола в виде бокового отбора до верхней части колонны от 0,009 до 5-46,5 мас.7, В основе изобретения лежит способность 2-этилгексеналя, добавляемого к разделяемой смеси в укаэанном соотношении к 2-этил-4-метилпентанолу, увеличивать относительную лету130559

Относительная летучесть пары

2-этил-4-метилпентанол,-2-,. этилгексанол,, < ля

1,29

5:1

1,43

2:1

1,49

1,44

0,5:1

0,3:1

1,26

Приведенные в таблице данные показь1вают, что изменение относительной летучести компонентов разделяемой смеси незначительно.

Однако при ректификации 2-этилгексеналь из-за своей температуры кипения преимущественно отгоняется в дистиллят, в связи с чем в верхней укрепляющей части создается достаточно высокая концентрация, доходящая до 13,79-46,5 мас.Х (при

35 меры 1,4,5,8,9).

Таким образом, в условиях ректификации из-за более высокой концентрации разделяющего агента его влияние на изменение относительной летучести изомерных спиртов становится значительным. Это определяет более четкое отделение 2-этил-4-метилпентанола от 2-этилгекса45 иола.

Из таблицы также видно, что за пределами соотношения 2-этил-4-метилпентанола и 2-этилгексеналя

0,5-5:1. влияние добавок 2-этилгексеналя уменьшается. зто приводит к уменьшению чистоты целевого продукта sa счет более высокого содержания 2-этил-4-метилпентанола (примеры 2 и 3).

Наряду с этим, следует отметить, что повышение давления выше

200 мм рт.ст. приводит к уменьшению

Расход компо нента, кг/ч

Содержание компонента, мас.Х

98,0

1 2

0,10

0,7

0,1

0,8

3 .1 честь () пары вещества — 2-этилгек- сеналя и 2-этил-4-метилпентанола ЭМП.

Так, в бинарной смеси, содержащей 2,1 мас.Х ЭМП и 0,9 мас.X примесей, относительная летучесть составляет

1,12.

Величина() при различных соотношениях между ЭМП и 2-этилгексеналем представлена в таблице.

Массовое соотношение

2-этил-4-метилпентанола и 2-этилгексенавеличины eC . Так, в условиях примера 1 при давлении 80 мм рт.ст.

gC =1,41, в то время, как при давлении 300 мм рт.ст. o. =1,29.

5 Таким образом, повышение давления приводит к увеличению нежелатепьной примеси в целевом 2-этилгексаноле с 0,14Х до 0,24Х (примеры 1 и 4).

10 Процесс осуществляют следующим образом.

2-Этилгексанол-сырец падают в колонну эффективностью 20-40 теоретических тарелок, работающую при флегмовом числе 50-70 и давлении в верху колонны 50-200 мм рт.ст.

В качестве дистиллята при 105о

125 С выделяют легкокипящие примеси. Боковым отбором в жидкой фазе с

20 4-8 теоретической тарелки от низа колонны отбирают товарный 2-этилгексанол с содержанием основного вещества 99,6-99,8 мас.X и с содержанием 2-этнл-4-метилпентанола 0,20,3 мас.X. В качестве кубового продукта выделяют высококипящие примеси.

Пример 1. В качестве сырья используют гидрогенизат продукта конденсации технического н-масляного альдегида после предварительной отгонки легких и высококипящих примесей.

Состав сырья

2-Этиленгексанол 98,0

40 2-Этил-4-метилпен; танол -1,2

2-Этилгексеналь

Прочие примеси

Сырье в количестве 100 кг/ч подают в среднюю часть ректификационной колонны непрерывного действия эффективностью 25 теоретических таре50 лок, работающую при давлении

80 мм рт.ст. в верхуоколонны. До» полнительно в сырьем колонны вводят

2-этилгексеналь в соотношении 2-этил-4-метилпентанол:2-этил-гексеналь 3:l

55 в количестве 0,3 кг/ч. При фпегмовом числе R 60 и температуре верха о

ll8 С отбирают дистиллятный продукт в количестве 2,568 кг/ч.

1130559

Содержание компонента, мас.X

38,94

Содержание компонента,мас.Х

99,33

Выход, кг/ч

Содержание компонен- 15 тов, мас.Х

99,8

1,80

0,03 пентанол

2-Этилгексеналь

Прочие примеси

23,95

0,4

Содержание компонентов, мас.Х

3Р

Выход продукта, кг/ч

1,2

Содержание компонента,мас.Х

17,81

1,117

2-Этилгексанол

2-Этил-4-метилпентанол

2-Этилгексенапь

Прочие примеси

96 кг/ч бокового

2 этилгексанола

Состав бокового продукта

0,85

4,059

0,29 продукта

l3,55

64, 71

3,93 — товарног

Содержание компонента, мас.Х

Выход продукта, кг/ч

95,583 S0

Содержание компонента,мас.Х

58,33

1,4

29,17

6,25

6,25

Состав дистил- Выход, лята кг/ч

2-Этилгексанол 1,0 5

2-Этил-4-ме тилпентанол I 008 39,25 .2-Зтилгексеиаль 0,36 14,02

Прочие примеси 0,20 7,79

С 4-й тарелки от низа колонны при температуре 129,8 С выводят s жидкой о фазе целевой 2-. этилгексанол в количестве 96,0 кг/ч.

Состав целево- Выход, вого продук- кг/ч та

2-Зтилгексанол 95, 80

2-Этил-4-метилпентанол 0,172 0,14

2-Этилгексеналь 0,023 0,02

Прочие примеси 0,10- 0,04

Из куба колонны при 135 С выводят в количестве 1,64 кг/ч продукт состава:

Состав продукта

2-Этилгексанол

2-. Этил-4-метилпентанол 0,02 1,22

3-Этилгексеналь 0,017 1,04

Прочие примеси 0,4 24,43

Выход 2-этилгексанола составляет

97,7Х от потенциального содержания в сырье. Качество целевого 2-этилгексанола соответствует техническим требованиям.

Пример 2. (для сравнения) 4О

Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру l, с той лишь разницей, что соотношение 2-этил-4-метилпентанола

45 и 2-этилгексенапя.равно 7:l. Температура верха колонны 118 С, а о температура в кубе колонны 133 С.

La

В результате получают 2,4 кг/ч дистиллята

Состав Выход, дистил- кг/ч лята

2-Этилгексанол

2-Этил-4-метил-. пентанол

2-Зтилгексеналь

Прочие примеси

Получают также 96 кг/ч бокового продукта — товарного 2-этилгекслнола

Состав бокового продукта

2-Этилгексанол 95,36

2-Этил-4-метил.пентанол 0,47 0,49

2-Этилгексеналь 0,02 0,02

Прочие смеси О, 15 0,16 и 1,67 кг/ч кубового продукта

Состав Выход, Содержание кубового кг/ч компоненпродукта та,мас.Х

2-Этилгексанол 1,24 74,25

2-Зтил-4-метилКачество целевого 2-этилгексанола не соответствует техническим требованиям, Пример 3 {для сравнения) .

Сырье в количестве 100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру 1, с той лишь разницей, / что соотношение 2-этил-4-метилпентанола и 2-этилгексеналя равно 0,3:1.

Температура верха 1)7,6 С, темпераь тура в кубе колонны 130,1оС. В результате получают 6,273 кг/ч дистиллята, Состав Выход, дистиллята кг/ч

2-Этилгексанол 99,56

2-Этил-4-метилпентанол 0,34 0,35

2-Этилгексеналь 0,027 0,03

Прочие примеси 0 05 0,06 и 1,727 кг/ч кубового продукта, Состав кубо- Выход Содержание вого продук- кг/ч компонента, та мас.Х

1130559

1,3 75,27

2-Этилгексанол 1,23

2-Этил-4-метилпентанол 0,94

2-Этилгексеналь 0,345

Прочие примеси 0 1

96 кг/ч бокового продукта

2-этилгексанола

Состав боко»

35,95

13,19

3,82 — товарного

Содержание ЗО компонента мас.X

99,5

Выход, кг/ч вого про.дукта

2-Этилгексанол 95,52

2-Этнл-4-метилпентанол 0,236 0,24

2-Этилгексеналь, 0,041 0,04

Прочие примеси 0,22 0,22 н 1,664 кг/ч кубового продукта

Состав кубо- Выход, Содержание ного про- кг/ч компонента,40 дукта мас.Ж

2-Этилгексанол 1,25 75,12

2-Этил-4-метилпентанол. 0,02 1,20

2-Этилгексенапь 0,014 0,84 45

Прочие примеси 0,38 22,84

T.е. качество целевого 2-этилгексанола хуже, чем при давлении

80 мм рт.ст.

Пример 5. Сырье в количестве

100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают реатификации аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что соотношение 2-этил-4-метилпентанола и 2-этилгексеналя соответствует верхней границе, а именно 5:1. Температура в верху колонны 118,4 С, температура в кубе о

2-Этил гекс анол

4-Метил-2-этилпентанол 0,01, 0,58

2-Этилгексеналь 0,014 0,81

Прочие примеси 0,403 23,34 5

Качество целевого 2-этилгексанола не соответствует техническим требованиям.

Пример 4 (для сравнения) .

Сырье в количестве 100 кг/ч соста10 ва, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что давление в верху колонны равно

300 мм рт.ст. Температура верха о

154 С, температура в кубе колонны

172 С.

В результате получают 2,615 кг/ч

C дистиллята.

Состав дис- Выход, Содержание тиллята кг/ч компонента, мас.Ж

47,04

131 8 С. В результате получают

2,40 кг/ч дистиллята

Состав дистил- Выход, Содержание лята кг/ч,компонента, мас.Ж

-Этилгексанол 1,4 53,85

2-Этилгексанол 3,30 87,28

2-Этил-4-метилпентанол 0,12 3,17

2-Этилгексеналь 0,071 !,88

Прочие примеси 0,29 !,67

Выход 2-этилгексанола составляет

95,2Х от потенциального содержания в сырье. Качество целевого 2-этилгексанола соответствует техническим гребованиям.

Пример 6. Сырье в количестве

100 кг/ч состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналогично примеру ° с той лишь разницей, что соотношение 2-этил-4-иетнлпентанол: 2-этилгексеналь соответствует нижней границе, а именно 0 5!!

Температура верха 121,4 С, температура в кубе колонны l35,2 С. В ревультате получают 5,07 кг/ч дистиллята

У

Состав дистил- Выход, Содержанке лята кг/ч компонента. мас.й

2-Этилгексанол 1,63 32 15

2-Этил-4-метилпентанол 0,87 17,16

2-Этилгексеналь 2,33 46,55

Прочие примеси 0,21 4 14

94,8 кг/ч бокового продукта — товаоного 2-этилгексанола

Состав боко- Выход, Содержание вого про- кг/ч компонента, дукта мас.Х

2-Этил-4-метилпентанол 0,83 31,92

2-Этилгексеналь 0,13 5,00

Прочие примеси 0,24 9,23

93,86 кг/ч бокового продукта — товарного 2-этилгексанола

Состав боко- Выход, Содержание вого про- кг/ч компонента дукта мас.й

2-Этилгексанол 93,30 99,54

2-Этил-4-метилпентанол 0125 О ° 27

2-Этилгексеналь 0,009 0,01

Прочие примеси О,!7 0,18 и 3,78 кубового продукта

Состав кубово- Выход, Содержание вого продукта кг/ч компонента, мас.Ж

1130559

1О

2-Этилгексанол 94,47 99,65

2-Этил-4-метилпентанол 0,18 О-, 19

2-Этилгексеналь 0,019 0,02

Прочие примеси 0,13 0,14 и 2,53 кг/ч кубового продукта, Состав кубово- Выход, Содержание

ro продукта, кг/ч компонента, мас.Х

2-Этилгексанол 1,9 75,1

2-Этил-4-метилпентанол 0,15 5,93

2-Этилгексеналь 0,12 4,74

Прочие примеси 0,36 14,23

Выход 2-этилгексанола составляет

96,4Х от потенциального содержания сырья. Качество целевого 2-этилгексанола соответствует современным техническим требованиям.

П р и м. е р 7. В качестве сырья используют продукт состава

Состав сырья Выход, Содержание кг/ч компонента, мас.Х

2-Этилгексанол . !,3 11,76

2-Этил-4-метилпентанол 4,8 43,41

2 Этилгексеналь 4,957 44,83

С 6-й теоретической тарелки от низа колонны при 124,4 С выводят в жидкой о фазе целевой 2-этилгексанол в количестве 92,705 кг/ч

Состав продукта Выход, Содержание кг/ч компонента, мас.X

92,5 99,75 55

2-Этилгвксанол

2-Этил-4-метил0,19

0,06

0,18

0,025 пентанол:

2-Этилгексеналь

2-Этилгексанол 95,0 95,0

2" Этил-4-ме тилпентанол 5 0 5 0

Сырье в количестве 100 r/÷ пода- ют в среднюю часть ректификационной колонны непрерывного действия эффек30 тивиостью 40 теоретических тарелок, работающей при давлении 50 мм рт.ст в верху колонны. Дополнительно в сырье колонны вводят 2-этилгексеналь, ,s количестве 5 кг/ч. Соотношение 2-этил-4-метилпентанола и 2-этилгексеналю равно 1:1. При флегмовом числе R=70 и температуре верха 114 С отбирают в качестве дистиллята продукт s количестве 11,057 кг/ч.

Состав дистил- .Выход, Содержание лята кг/ч компонента, мас.Х

2-Этил-4-ме тилпентанол 0,02 1,62

2-Этилгексеналь 0,018 1,45

Выход 2-этилгексанола составляет 97,3Х от потенциального содержания в сырье, Качество целевого

2-этилгексанола соответствует техническим требованиям.

Пример 8. В качестве сырья используют продукт состава

Состав сырья Выход Содержание кг/ч компонента, мас.Х

2-Этилгексанол 99, 5 99, 5

2-Этил-4-ме тилпентанол 0,5 0,5

Сырье в количестве 100.кг/ч подают в среднюю часть ректификационной колонны эффективностью 20 теоретических тарелок, работающей при давлении 200 мм рт.ст. в, верху колонны. Дополнительно в сырье колонны вводят 2-этилгексеналь в количестве 0,25 кг/ч, соотношение

2-этил-4-метилпентанола и 2-этилгексеналю равно 2:1. При фпегмовом числе R = 50 и температуре верха

131 С отбирают дистиллятный проо дукт.в количестве 1,515 кг/ч, Состав про-.. Выход, Содежание дукта кг/ч компонента, мас.Х

2-Этилгексанол О, 93 61, 39

2-Этил-4-метилпентанол 0,376 24,82

2-Этилгексеналь 0,209 13,79

С 8-й теоретической тарелки от низа колонны при 143 С выводят

0 в жидкой фазе целевой 2-этилгексанол в количестве 97,609 кг/ч

Состав про- Выход, Содержание дукта кг/ч компонента, мас.З

97,47 99,86

2-Этил ге ксанол

2-Этил-4-метил0,11 Otll

0,029 0 03 пентанол

2-Этилгексеналь

Из куба колонны при 148 С выводят в количестве 1,126 кг/ч продукта

Из куба колонны при 139"С выводят в количестве 1,238 кг/ч продукт состава

Состав продукта Выход Содержание кг/ч компонента мас.X

2-Этилгексанол 1 2 96;93

1130559

Выход, Содержание кг/ч компонента мас.X

I 1 97,69

Состав продукта

Составитель Т.Кушнер

Техред Л.Микеш Корректор А.Ильин

Редактор Н.Егорова

Заказ 9512/20

Тираж 409 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

2-Этилгексанол

2-Этил-4-метилпентанол 0,014 1,24

2-Этилгексеналь 0,012 I 07

Выход 2-этилгексанола составляет 97,77 от потенциального содержания в сырье, Качество 2-этилгексанола соответствует техническо-му требованию.

Таким образом, изобретение позволяет достичь высокой. степени очйстки 2-этилгексанола — важного полупродукта в производстве пластмасс и синтетических волокон.