Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДИМЕТИЛ-1 ,3-ДИОКСАНА взаимодействием формальдегида с изобутиленом при 80100 С и давлении 1,5-2,5 мПа в присутствии кислотного катализатора с последующим разделением реакционной смеси на масляньй и водный слои, упаркой водного слоя при 45-90 С и давлении 0,003-0,052 мПа, рециркуляцией упаренного водного слоя на стадию синтеза в смеси с раствором свежего формальдегида, о т л ичающийся тем, что, с целью повьппения производительности процесса , сокращения потерь формальдегида и уменьшения коррозии аппаратуры, упарку водного слоя проводят в две ступени, причем на первой ступени водньш слой упаривают на 35-70%, кубовьм продукт колонны первой ступени упарки водного слоя смешивают со свежим формальдегидным раствором, взятым в концентрации 38-45%, до с € достижения концентрации формальдегида в смеси, равной 23-32,0%, и по (Л лученную смесь подают на вторую ступень упарки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИН

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (51) 4 С 07 1) 319/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3597637/23-04 (22) 20.05.83 (46) 23.12.85. Бюл. N - 47 (72) А.Л.Шапиро, В.Ю.Ганкин и Г.А.Ластовкин (53) 547.814.07(088.8) (56) Технологический регламент производства изопрена из изобутилена и формальдегида, утвержденный ВПО

"Союзкаучук" ° Тольяттинское ПО

"Синтезкаучук", 16.08.83. (54)(») СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4-ДИМЕТИЛ-1,3-ДИОКСАНА взаимодействием формальдегида с изобутиленом при 80о

100 С и давлении 1,5-2,5 мПа в присутствии кислотного катализатора с последующим разделением реакционной смеси на масляный и водный слои, о упаркой водного слоя при 45-90 С и давлении 0,003-0,052 мПа, рециркуляцией упаренного водного слоя на стадию синтеза в смеси с раствором свежего формальдегида, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения производительности процесса, сокращения потерь формальдегида и уменьшения коррозии аппаратуры, упарку водного слоя проводят в две ступени, причем на первой ступени водный слой упаривают на 35-70Х кубовый продукт колонны первой ступени упарки водного слоя смешивают со свежим формальдегидным раствором, взятым в концентрации 38-45Х, до достижения концентрации формальдегида в смеси, равной 23-32,0Х, и полученную смесь подают на вторую ступень упарки.

1 119

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 4,4Диметил-1,3-диоксана (ДМД), который является промежуточным продуктом

При получении изопрена, из формальдегида и изобутилена.

Целью изобретения является интенсификация процесса, сокращение потерь формальдегида и уменьшение кор- роз и аппаратуры. . р и м е р 1 (по известному способу).

59,2 т/ч раствора-формальдегида в смесй с рециркулируемыми в процесс органическими соединениями (фор-мальдегидной шихтой) состава, мас.7.:

Формальдегид 32,4

Метанол 0,9

Триметилкарбинол (TNK) 0,2

Диметилдиоксан (ДМП) 0,8

ВПП 16,4

Щавелевая кислота 2,47

Муравьиная кислота 0,2

Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза ДМД.

4О,З т/ч прямой изобутан-изобути.леновой фракции с концетрацией изобутилена 49,5 мас.% подают в экстрактор для извлечения органических компонентов из дистиллята колонны упарки водного слоя реакционной смеси синтеза ДщЦ. Количество дистиллята на входе в экстрактор составляет

44,9 т/ч, состав дистиллята указан ниже. Из экстрактора выводят 30,3 т/ч проэкстрагированного дистиллята, который направляют в колонну рекуперации формальдегида, н 54,9 т/ч изобутан-изобутиленовой фракции состава, мас.%:

Н-Бутан 0,3

Изобутан 36,7

Изобутилен 36,3

Альфа-, бета-бутилены 0,3

Формальдегид 0,7

Ш% 19,2

Непредельные спирты и метилаль 0,1

Триметилкарбинол (ТМК)

ВПП

Изобутан-изобутиленовую фракцию с проэкстрагированными органическими компонентами подают в реакторный блок синтеза ДМД.

Синтез ДМД в реакторном блоке о проводят при 97,4 С и давлении 25 ат

0,3

33,0

5 0

0,3

1,3

39,3

Водный слой в смеси с промывной водой в суммарном количестве 67,6 т/ч с концентрацией формальдегида

45 5,7 мас. подают в колонну упарки водного слоя, работающую под остаточ"ным давлением 0 5 ат (О 05 мПа) о при температуре в кубовой части 80 С.

Смесь упаривают на 66,57. Из кубовой части колонны выводят 22,7 т/ч упаренного водного слоя состава, мас. :

Формальдегид

Метанол

55 ТМК

ДМД

ВПП

Щавелевая кислота

8,3

0,3

0,4

2,3

41,3

6,4

9755 2 (2,5 мПа), времени контакта сырьевой смеси 3 ч. Из реакторного блока выво дят реаационную смесь, которую разделяют на масляный и водный слои.

Получают 60,4 т/ч водного слоя состава, мас.7.:

Формальдегид 5,4

Метанол 1,0

TMK 4,5

10 ДМД 10,3

ВПП 13 6

Щавелевая .кислота 2,4

Муравьиная кислота 0,3

Вода Остальное

15 и 53,8 т/ч масляного слоя состава, мас. :

Н-Бутан

Изобутан

Изобутилен

20 Альфа-, бета-бутилены

Формальдегид

ДМД

Непредельные спирты и метилаль . 0,3

25 ТМК 10,7

ВПП .5,2

Щавелевая кислота 0,4

Вода 4,2

Масляный слой промывают умягчен30 ной водой от формальдегида и щавелевой кислоты. Получают 7,2 т/ч промывной воды состава, мас.7.:

Формальдегид 8,7

Метанол, 0,9

TMK 2,8

ДМД 8,4

ВПП 16,2

Щавелевая кислота 0,8

Вода Остальное

Промывную воду смешивают с водным слоем.

1199755

Муравьиная кислота 0 5

Вода Остальное

Упаренный водный слой направляют в реакторный блок синтеза ДМП на смешивание с кубовой жидкостью колонны концентрирования свежего формальдегидного раствора.

Из верхней части колонны упарки водного слоя отбирают 45,0 т/ч дистиллята состава, мас.7:

Формальдегид 4,4

Метанол 1,4

ТМК 6,3

ДМД 15,0

ВПП 0,3

Щавелевая кислота 0,03

Муравьиная кислота 0,04

Вода Остальное

Дистиллят колонны упарки водного слоя направляют в экстрактор для извлечения из него органических ком-. понентов прямой изобутан-изобутиленовой фракцией. Получают 54,9 т/ч изобутан-изобутиленовой фракции, которую направляют в реакторный блок синтеза ДМД, и 30,3 т/ч проэкстрагированного дистиллята колонны упарки состава, мас.7:

Формальдегид 6 5

Метанол 2,1

ТМК 1,2

ВПП . 0,2

Щавелевая кислота 0,03

Муравьиная кислота 0,04

Вода Остальное

Проэкстрагированный дистиллят смешивают с 87,2 т/ч 6,6%-ного возвратного формальдегидного раствора, . поступающего из цеха разложения ДМД в изопрен, а также с 11,9 т/ч дистиллята колонны концентрирования свежего формальдегидного раствора (состав приводится ниже), и направляют в колонну рекуперации формальдегида под давлением.

48,5 т/ч свежего формальдегидного раствора с концентрацией формаль" дегида 41,6% и метанола 2,17 подают из колонны обезметаноливания формалина в колонну концентрирования свежего формельдегидного раствора, работающую под остаточным давлением

0,05-0, 15 ат (5-15 мкПа), при температуре вкубовой части55-55 С. Из колонны концентрированияотбирают 86,5 т/ч кубовойжидкости состава мас.%:

Формальдегид 50,7

Метанол 1,5

Вода Остальное

Кубовую жидкость колонны концентрирования свежего формальдегидного раствора смешивают с 22,7 т/ч упаренного водного слоя и получают 59,2 т/ч формальдегидной шихты (состав указан в начале примера), которую направляют в реакторный блок синтеза ДМП.

Из верхней части колонны концентрирования отбирают 11,9 т/ч дистилля10 та состава,.мас.%:

Формальдегид 13,7

Метанол 4,3

Вода Остальное

Дистиллят .колонны концентрирования свежего формальдегидного раствора в смеси с проэкстрагированным дистиллятом колонны упарки водного слоя и возвратным формальдегидным раствором из цеха разложения ДКЩ подают

2р в колонну рекуперации формальдегида под давлением. Состав питания колонны, мас.%:

Формальдегид 7,2

Метанол 0,9

25 ™ 0,2

ДМД 0,1

ВПП 0,1

Щавелевая кислота 0 01

Муравьиная килота 0,05

Вода Остальное

Количество смеси составляет

129,5 т/ч. Суммарное количество

100%-ного формальдегида в дистиллятах колонны упарки водного слоя и

35 концентрирования формальдегидного раствора составляет 3,6 т/ч, количество возвратного формальдегида из цеха разложения ДМД равно 5,76 т/ч.

Колонна рекуперации формальдегида работает под давлением 5-6 ат (0,50,6 мПа), температура в кубовой части 150-160 С. Получают 26,9 т/ч дис" тиллята состава, мас.%:

Формальдегид 34,5

Метанол 4,0

45 П1К 0,9

ЛМД 0,4

ВПП 0,4

Муравьиная кислота 0,14

Вода Остальное

Дистиллят направляют в колонну обезметаноливания формалина для получения свежего формальдегида.

Кубовую жидкость колонны рекуперации в количестве 10,2 т/ч направ55 ляют на очистные сооружения. Состав кубовой жидкости, мас.%:

Формальдегид 0,09

Муравьиная кислота 0,05

1199755

ВПП 0,05

Вода Остальное

Потери формальдегида в колонне рекуперации формальдегида составляют 374 кг/ч или 17,0 кг в пересчете на 1 т продукционного ДМД. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации составляет 3000 ч.

Промытый масляный слой ректифицируют с получением 16,5 т/ч возврат. 10 ной С -фракции, 7,0 т/ч рециркулируемой фракции TMK и 27,5 т/ч целевой фракции. Из целевой фракции масляного слоя выделяют 22,8 т/ч )ЩЦ и 4,72 т/ч ВПП. Выработка ДМП составляет 54,8 т в сутки. Выход ВПП составляет 207 кг/т ДМД.

Пример 2. 59,2 г/ч формальдегидной шихты состава, мас.%:

Формальдегид 35,9

Метанол 0,9

ТМК 0,1

ДМД 097

ВПП 15,8

Щавелевая кислота 2,4

Муравьиная кислота 0,2

Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза ДМД.

41,6 т/ч прямой изобутан-изобутиленовой фракции с концентрацией З0 изобутилена 49,5 мас.% подают в экстрактор для извлечения органических компонентов из дистиллята колонны упарки водного слоя реакционной смеси синтеза ДМД. Количество дистил- з5 лита на входе в экстрактор составляет 45,5 т/ч, состав дистиллята приводится ниже. Из экстрактора выводят 30,9 т/ч проэкстрагированного дистиллята, который направляют в ко- 40 лонну рекуперации формальдегида, и 55, 1 т/ч изобутан-изобутиленовой фракции состава, мас.%: а-Бутан 0,3

Изобутан 37,0 45

Изобутилен 36,1

Альфа-, бета-бутилены 0,2

Формальдегнд 1,1

ДМД 18,8

Непредельные спирты 50 и метилаль О,!

TMK 3,1

ВПП 3,2

Изобутан-изобутиленовую фракцию с проэкстрагированными органическими 55 компонентами подают в реакционный блок синтеза ДМД. Синтез ДМД проводят а при 97 С, давлении 25 ат (2,5 МПа) и времени контакта сырьевой смеси

3 ч.

Из реакторного блока выводят реакционную смесь, которую делят на масляный и водный слои. Получают 60,0 т/ч водного слоя состава, мас.%:

Формальдегид 5,3

Метанол 1,2

TMK 4,8

ДМД 9,9

ВПП 14,1

Щавелевая кислота 2,2

Муравьиная кислота 0,2

Вода Остальное и 54,4 т/ч масляного слоя состава, мас.%: н-Бутан 0,3

Изобутан 32,8

Изобутнлен 5,2

Альфа-, бета-бутилены 0,3

Формальдегид 1,1

ДМД 39э8

Непредельные спирты и метилаль

TMK.

ВПП

Щавелевая кислота

Вода

0,3

10,4

5,7

0,4

3,7

Масляный слой промывают умягченной водой от формальдегида и щавелевой кислоты. Получают 7,5 т/ч промывной воды состава, мас.%:

Формальдегид 8,9

Метанол 0,8

TMK 3, l

ДМД 7,9

ВПП 15,7

Щавелевая кислота 0,7

Вода Остальное

Водный слой в смеси с промывной водой в суммарном количестве 67,4 т/ч с концентрацией формальдегида

6,0 мас.% подают в колонну упарки водного слоя в условиях. примера 1.

Упарку проводят на 66,5%. Получают

44,7 т/ч дистиллята и 22,7 т/ч кубо-вой жидкости (упаренного водного слоя) с составами по примеру 1.

22,7 т/ч упаренного на первой ступени водного слоя смешивают

48,5 т/ч свежего формальдегидного раствора с составом по примеру 1 и получают смесь состава, мас.%:

Формальдегид 31,0

Метанол 1,5

TMK 0,1

ДМД 0,7

ВПП 13,2

1199755

0,08

0,04

0,04

Остальное

Потери формальдегида в колонне рекуперации формальдегида составляет 347 кг/ч или в пересчете на 1 т продукционного ДИД вЂ” 15,2 кг. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации составил 6000 ч.

Из масляного слоя выделяют

23,58 т/ч ДИД и 4,88 т/ч ВПП.

Выработка ДМД составляет 566 т в сутки, выход ВПП 207 кг/т ДМД.

Выработка ДМД увеличивается на 3,3 по сравнению с выработкой его по известному способу, описанному в примере 1.

Щавелевая кислота 2,0

Муравьиная кислота 0,1

Вода Остальное .

71,2 т/ч смеси подают на вторую ступень упарки в колонну, работающую при остаточном давлении 0,2 ат (20 мПа) и температуре в кубовой части 65 С. Из кубовой части колонны отбирают 59,2 т/ч кубовой жидкости, которую используют непосредственно в качестве формальдегидной шихты, и 11,9 т/ч дистиллята состава, мас. :

Формальдегид 6 5

Метанол 4,3

ТМК 0,1

Л% 0,5

ВПП 0,2

Муравьиная кислота 0,04

Вода Остальное

11,9 т/ч дистиллята колонны смешивают с 44,7 т/ч дистиллята колонны упарки водного слоя и подают в колонну рекуперации формальдегида.

Суммарное количество 100Х-ного формальдегида в смеси дистиллятов составляет 2,75 т/ч. Сюда же подают

87,2 т/ч 6,6-ного возвратного формальдегидного раствора, поступающего из цеха .разложения ДМД в изопрен, Количество 100Х-ного формальдегида в возвратном формалине составляет 5,76 т/ч.

Колонна рекуперации формальдегида работает в условиях примера 1.

Из верхней части колонны выводят

26,9 т/ч дистиллята с составом по примеру 1 и 116,9 т/ч кубовой жидкости составвом, мас. .:

Формальдегид

Муравьиная кислота

ВПП

Вода

Пример 3. 59,2 т/ч формальдегидной шнхты состава мас.Х:

Формальдегид 40,4

Метанол 0,6

5 ТМК 0,1

Л И 0,8

ВПП 15,7

Фосфорная кислота 2,4

Муравьиная кислота 0,2

Вода Остальное ,подают в реакторный блок синтеза ДИД.

Количество прямой изобутан-изобутиленовой фракции составляет 46,8 т/ч, концентрация изобутилена 49,5Х.

15 Синтез ДМД проводят при 98 С и 25 ат (2,5 мПа), упарку водного слоя проводят на 66,5Х в условиях примера 1.

22,7 т/ч упаренного на первой

20 ступени водного слоя колонны с составом по примеру 1 смешивают с 57,3 т/ч свежего формальдегида с составом по примеру 1 и получают смесь состава, мас. :

25 Формальдегид 31,4

Метанол 1,6

ТМК 0,1

l_#_ll 0,6

ВПП 11у7

Фосфорная кислота 1,8

Муравьиная кислота 0,1

80,0 т/ч смеси указанного состава подают в колонну второй ступени упарки, работающую в условиях примера 1.

Получают 52,2 т/ч кубовой жидкости, которая используется непосредственно в качестве формальдегидной шихты (состав приведен в начале примера), и 20,4 т/ч дистиллята состава, 40 M><-

Формальдегид 8,0

Метанол 4,3

TMK 0,1

Ш"И 0,4

0,2

Муравьиная кислота 0,04

Вода Остальное

Дистиллят колонны подают в колонну рекуперации формадьдегида.

Суммарное количество 100Х-ного формальдегида в дистиллятах колонн обеих ступеней упарки водного слоя составляет 3,60 т/ч.

Потери формальдегида в колонне рекуперации формальдегида составляют

387 кг/ч или 14,5 кг на 1 т ДИД.

Выработка ДИД составляет 640 r в сутки, выход.ВПП 209 кг/т ДИД.

9 1

Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации составляет 5500 ч

Выработка ДМД увеличивается на

16,8Х по сравнению с выработкой его по известному способу, описанному в примере 1.

Пример 4. 59,2 т/ч формальдегидной шихты состава, мас ° Х:

Формальдегид 39,0

Метанол 1,5

TMK 0,2

ШЯ 0,8

ВПП 15,6

Оксиэтилидендифосфорная кислота 2,4

Муравьиная кислота 0,1

Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза ДМД.

Количество изобутан-изобутиленовой фракции составляет 45,6 т/ч, концент рация изобутилена 49,5%. Синтез ДМП проводят в условиях примера 2. Упарку водного слоя проводят Hà 50Х, температура в кубовой части колонны первой ступени упарки 75 С, остаточо ное давление 0,4 ат (0,04 мПа) .

Из верхней части колонны отбирают 33,9 т/ч дистиллята состава, мас.Х:

Формальдегид 4,4

Метанол 1,5

ТМК 6,7

ДМД 15,4

ВПП 0,3

Оксиэтилидендифосфорная кислота Отсутствие

Муравьиная кислота 0,04

Вода Остальное

Дистиллят колонны направляют в экстрактор для извлечения из него органических компонентов, а затем направляют (в количестве 25,9 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида.

28,5

1,5

0,7

2,2

10,2

7,9

1,5

1,6

4,8

0,4

Из кубовой части колонны выводят

33,9 т/ч упаренного водного слоя состава, мас.%:

Формальдегид 7,0

Метанол 0,6

ТМК 1,9

ДМД 6,0

ВПП 27,8

Оксиэтилидендифосфорная кислота 4,2

Муравьиная кислота 0,3

Вода Остальное

Упаренный водный слой смешивают c 55,6 т/ч свежего формальдегидного раствора с составом по примеру 1

10 и получают 89,5 т/ч смеси состава, мас.%:

Формальдегид

Метанол

ТМК

ЛКЧ

ВПП

Оксиэтилидендифосфорная кислота 1,5

10 Муравьиная кислота 0,1

Вода Остальное

Смесь подают в колонну второй ступени упарки, работающую под остаточным давлением 0,3 ат (0,03 мПа)

15 при температуре в кубовой части 70 С, Отбирают 59,2 т/ч кубовой жидкости, которую используют непосредственно в качестве формальдегидной шихты (состав шихты приведен в начале при20 мера), и 30,2 т/ч дистиллята состава, мас.%:

Формальдегид .

Метанол

TMK

25 Л Л

ВПП

Оксиэтилидендифосфоновая кислота Отсутствие

Муравьиная кислота 0,04

Вода Остальное который подают на экстрагирование прямой Cq-фракцией и затем в колонну рекуперации формальдегида под давлением.

Суммарное количество 100%-ного

35 формальдегида в дистиллятах обеих колонн упарки водного слоя 3,60 т/ч.

Потери формальдегида в колонне рекуперации составляют 386 кг/ч или

15,0 кг/r ДМД.

Выработка ДМД составляет 620 т в сутки, выход ВПП 208 кг/т ДМД.

Выработка ДМД увеличивается на 13,1Х по сравнению с выработкой его по

45 известному способу, приведенному в примере 1. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации формаль дегида 5700 ч.

П р и.м е р 5. 59,2 т/ч формальдегидной шихты состава, мас.Х:

Формальдегид 36,2

Метанол 1,4

TMK 0,2

ЛМЛ 0,8

ВПП 15,5

55 Щавелевая кислота 2,4

Муравьиная кислота О, 1

Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза ДРЩ, 1199755

Формальдегид 25,4

Метанол 1,5

ТМК 0,8

ЛГ% 2,1

ВПП 10,4

Щавелевая кислота 1,6

Муравьиная кислота 0,1

Вода Остальное

Смесь подают в колонну второй ступени упарки, работающую под остаточным давлением 0,3 ат (0,03 мПа) при температуре кубовой части 70 С.

Отбирают 59,2 т/ч кубовой жидкости, которую используют непосредственно в качестве формальдегидной шихты (состав шихты приведен в начале примера) и 33,1 т/ч дистиллята состава, мас. :

Формальдегид

Метанол

7,9

1,5

45

Количество изобутан-изобутиленовой фракции составляет 47,3 т/ч, концентрация изобутилена 49,7Х. Синтез ДМД проводят в условиях примера 1. Упарку водного слоя проводят на 357., тем- 5 пература в кубовой части колонны первой ступени упарки 73 С, остаточное давление 0,533 ат (0,052 мПа).

Из первой части колонны отбирают

22,9 т/ч дистиллята состава, мас. :, 10

Формальдегид 4,3

Метанол 1,4

ТМК 791

ДИЧ 15,5

ВПП 0,3 15

Щавелевая кислота Отсутствие

Муравьиная кислота 0,03

Вода Остальное

Дистиллят колонны направляют в экстрактор для извлечения из него 20 органических компонентов, затем направляют (в количестве 17,5 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида.

Из кубовой части колонны выводят

42,5 т/ч упаренного водного слоя 25 состава, мас. :

Формальдегид 6,4 .Метанол 0,6

ТМК 1,8

ДМД 5,9 30

ВПП 28,3

Щавелевая кислота 4,3

Муравьиная кислота 0,3

Вода Остальное

Упаренный водный слой смешивают с 49,3 т/ч свежего формальдегидного

35 раствора ссоставом по примеру 1и получают 92,3т/ч смесисостава, мас.7:

ТМК 1 7

ДМД 4,8

ВПП 0,3

Щавелевая кислота Отсутствие

Муравьиная кислота 0,04

Вода Остальное

Дистиллят колонны направляют в экстрактор для извлечения из него прямой С4-фракции органических компонентов, затем подают его (в количестве 28,4 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида под давлением.

Суммарное количество fOOX-ного формальдегида в дистиллятах обеих. колонн упарки водного слоя равно 3,6 т/ч. Потери формальдегида в колонне рекуперации составляет 385 кг/ч или 16,6 кг/т продукционного ДЩ, т.е. они на 2,37. меньше по сравнению с известным способом, приведенным в примере 1.

Выработка ДГ1П составляет 555 т/сутки, выход ВПП 210 кг/т ДГЩ. Выработка ДМД на 1,3 больше по сравнению с его выработкой, приведенной в примере 1. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации формальдегида 3500 ч.

Пример 6. 59,2 т/ч формальдегидной шихты состава, мас.X:

Формальдегид 35,2

Метанол 1 4

TMK 0,2

ЛМД 0,8

ВПП 15,5

Щавелевая кислота 2,4

Муравьиная кислота 0,1

Вода Остальное подают в реакторный блок синтеза Д1Я.

Количество иэобутан-иэобутиленовой фракции составляет 47,3 т/ч, концентрация изобутилена 49,7Х. Синтез ДМД проводят в условиях примера 1. Упарку водного слоя проводят íà 70Х, температура в кубовой части колонны первой ступени упарки 45 С, остаточное давление 0,03 ат (0,033 мПа).

Из верхней части колонны отбирают

50Ä0 т/ч дистиллята состава, мас.Ж:

Формальдегид . 3,3

Метанол 1,4

ТМК 7 ° 1

ДГЯ 15,5

ВПП 0,3

Щавелевая кислота Отсутствует

Муравьиная кислота 0,03

Вода Остальное

Дистиллят колонны направляют в экстрактор для извлечения из него.

11-99755

25 органических компонентов, а затем (в количестве 44,0 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида.

Иэ кубовой части колонны выводят

20,0 т/ч упаренного водного слоя

5 состава, мас.%:

Формальдегид 7,8

Метанол О,б .ТМК 1,8

ДМД 5,9 10

ВПП 28,3

Щавелевая кислота 4,3

Муравьиная кислота 0,3

Вода Остальное

Упаренный водный слой смешивают 15 с 63 т/ч свежего 38%-його формальдегидного раствора с составом остальных компонентов по примеру 1 и получают 83 т/ч смеси состава, мас.%:

Формальдегид 24 2о

Метанол 1,4

ТМК 0,7

ДМД 2,0

ВПП 991

Щавелевая кислота l,5

Муравьиная кислота 0,03

Вода Остальное

Смесь подают в колонну второй ступени упарки, работающую под давлением 0,03 ат (0,003 мПа) при темпера- З6 туре куба 45 С. Отбирают 60 т/ч кубовой жидкости, которую используют непосредственно в качестве формальдегидной шихты (состав шихты приведен в начале примера) и 23,0 т/ч дистиллята состава, мас.%:

Формальдегид 4,2

Метанол 1,4

ТМК 1,6

Д1% 4,8 4О

ВПП 0,3

Щавелевая кислота Отсутствует

Муравьиная кислота 0,03

Вода Остальное

Дистиллят колонны направляют

45 г в экстрактор для извлечения из него прямой С -фракции органических ком4 понентов, затем подают его (в количестве 20 т/ч) в колонну рекуперации формальдегида под давлением.

Суммарное количество 100%-ного формальдегида в дистиллятах обеих колонн

I упарки водного слоя 3,4 т/ч. Потери формальдегида в колонне рекуперации составляют 20 кг/ч или 16,0 кг/т продукционного ДМД, т.е. они на 2,6% меньше по сравнению с известным способом, приведенным в примере 1.

14

Выработка ДМД составила 570 т/сутки. Межремонтный пробег оборудования колонны рекуперации формальдегида

5000 ч.

Пример 7. Способ осуществляют в условиях примера 6, за исключением того, что температура в кубе колонны второй ступени упарки равна

90 С, давление 0,0533 ат (0,052 мПа).

: Пример 8. Способ осуществляют в условиях примера 2, за исключением того, что температура синтеза

ДМД в реакторном блоке 80 С и дава ление 1,5 мПа, время контакта сырьевой смеси 4,5 ч. Выработка ДМД составляет 565 т/сутки.

Пример 9. Способ осуществляют в условиях примера 2, за исключением того, что температура синтеза ДМД в реакторном блоке 100 С, давление 2,5 мПа и на первой ступени водный слой упаривают на 30%. Выработка ДМД составляет 548 т/сутки.

Данные примеров сведены в табл.1 и 2.

Водный слой упаривают на первой ступени на 35-70%.

Поскольку после разделения реакционной жидкости синтеза ДМД на масляный и водный слои содержание воды в водном слое находится на уровне

70%, упарка более чем на ?0% не имеет, смысла. Также экономически нецелесообразно проведение упарки . водного слоя и менее, чем на 35%, так как в этом случае предлагаемый способ по своей сущности будет приближаться к варианту с упаркой водного слоя в одну стадию.

Концентрация формальдегида в свежем формальдегидном растворе 38-45%, преимущественно 41,6%.

Технико-экономические показатели процессса синтеза ДМД существенно улучшаются по иере концентрирования формальдегида за счет уменьшения энергетических затрат при уменьшении количества упариваемой воды. Однако проведение процесса с концентрацией формальдегида выше 45% осложняется иэ-за возможности перехода формальдегида в пароформ и забивки аппаратуры. При осуществлении процесса в условиях, когда концентрация фор-. мальдегида ниже 38%, резко увеличиваются энергетические затраты. на упаковку воды, внесенной в процесс с формальдегидом.

16

1199755

Объем дистиллята колонны не достигает при этом величины сокращенного дистиллята колонны.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить производительность установки синтеза ДМД на 15-17Х уменьшить потери формальдегида на 1510% и сократить коррозию тарелок

1О и колпачков колонны рекуперации формальдегида, увеличив межремонтный пробег оборудования с 3000 до 6000 ч.

Тàdлнця 1

11ринер олониа упаркн водного торой отупев>

llo св

1 о иаль лонна упаркн водного оя первой ступени ое к няес пенЫОтбор

Т ркн бовой

so- кости слоя лопни

Отбор стнКонцентрация форналвдегида в кубовой ядцкости, ннс.l. тбор убоой

n& юга лояупар. яодго оя,t нл ости

° 2 упаркн водног слоя, онпар» и одого

17,0

11,9 14,2 3,60 32 4 548

66,5 22,7

2 66,S 22,7

44,9 48,5 36,5 50,7

11 9 6,7 2,75 35,9 566 3>3 15,2 fO>6

44,9 48,5 59,2 35,9

204 83 360 404 640 168 14 ° 5 f47

30,2 8,2 3,60 39,0 620 13,1 15;0 11,8

59>2 39,0

59,2 35,2

33 ° 1 7>9 3> 60 35>2 S55 1 ° 3 16 ° 6

29>0 49,8

5 35,0 42;5

6 70 20

23 6,9 4,0 33,0 57,0 3,0 16,0 2 ° 5

57,0 60,0, 39,0

55 O 60,0 39,0

16,6 2,5

55,0 1 0

23 7,0 4,2 30,2

20

7 70

20,0 6,7 2,75 35,9 5,65 3,3 15,2 10,6

45,0 56,0 59,2 39,0

8 66,5 22,7

35,0 8,0 4, 0 34,0 548 0,0 17,0 2,0

Та блица 2

Концентрация формальдегида в потоках, мас.Ж

1 1 1 (Пример (>о

5 7 8 9

1 3

Пример 1 (по известному способу) 5,7

8,3

Пример 2 5,7

3 5,7

4 5,7

6,7 35,9

8,3 40,4

8,2 39,0

41,6

41,6

41,6

31,0

4,4

8,3

31,4

4,4

8,3

28,5

4,4

7,0

Концентрация формальдегида, по,ступающего на ll ступеню упарки водного слоя, 23-32Х.

Эта концентрация определяет концентрацию формальдегнда в шихте, поступающей на процесс синтеза ДИД.

Так, при концентрации формальдегида

23Х в потоке, поступающем на П ступень упарки водного слоя, концентрация формальдегида в шихте составит 38%, а при исходной концентрации 32X — конечная концентрация в шихте составит 457.

3 66 ° S 22,7 44,9 56,0 59,2 40,4

4 50 0 ЭЭ 8 33 9 55 6

9 30,0 44>0 20>0 50>0 59>2 34>0

Отбор днс тнплата колоняы упаркн водного слоя, Т концент рани бори&ля дегнд я дн тнллюте коло

llhl М о форы&я ьд яда дне наля е ко онны обеих туле упарк

14,2 50,7 41,6 32,4

1199755

Продолжение табл 2

Пр ер: -.

6,4

4,3

5 5,7

6 5,7

7 5,7

8 5,7

9 5,7

25,4

79 352 416

24,4

3,3

4,2 34,0 38,0

9,0 33,0 38,0

6,0

6,5

23,0

4,4

8,3

32,0

6,7 35,9 45,0

6,4

4,3

22,0

7,8 35,2 40,0 е ч а н и. е. Потоки технологической схемы: смесь водного слоя с промывной водой; колонна упарки водного слоя первой ступени; дистиллят колонны упарки водного слоя первой ступени; упаренный водный слой; смесь раствора свежего формальдегида с упаренным водным слоем; колонна упарки водного слоя второй ступени; дистиллят колонны упарки водного слоя второй ступени; кубовая жидкость колонны упарки водного слоя второй ступени; раствор формальдегида, поступающий на установку; формальдегидная шихта на выходе в реакторный блок (по известному способу).

Составитель И.Дьяченко

Редактор Н.Егорова Техред N.Гергель КорректорМ.Максимишинец

Заказ 7790/28 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и огкрытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул,Проектная, 4

При

2

4

6

8

10

3 4 5 7 8 9 10