Способ выделения 2-этилгексанола из смеси,содержащей бутиловые спирты

 

Изобретение касается алифатических спиртов, в частности способа вьщеления 2-этш1гексанола (ЭГ) из смеси , содержащей бутиловые спирты, что может быть использовано для получения пластификатора С целью утилизации производства и увеличения степени извлечения ЭГ и бутанола из кубовых продуктов, содержащих эфиры, проводят ректификацию последних при 150200 мм рт.ст. и 50-55°С в верху первой колонны Дистиплат (легкокипящие компоненты) выводят из системы, а кубовый остаток (ЭГ, эфиры, высококипящие компоненты) разделяют во второй колонне при 105-II5 С в верху колонны и 20-80 мм рт,сто Кубовый продукт (высококипящие компоненты) выводят из системы, а дистиллат (ЭГ- сырец) разделяют в третьей колонне при 60-70 С в верху колонны и 75- 100 мм рТоСТо в присутствии водного раствора щелочи (40%), Дистиллат (азеатропная смесь бутанола и водь:, которую разделяют расслаиванием) выводят из системы, а кубовый остаток (ЭГ, высококипящие компоненты, мьша} разделяют в четвертой колонне при 113-115°С в верху колонны и 82 - 90 мм рТоСТо на кубовый продукт - высококипящие компоненты, мыла, и дистиллат - целевой ЭГ. Способ позволяет за счет омыления эфиров и выделения образовавщегося бутанола повысить чистоту и выход ЭГ до 89,9- 91% против 74,8-82,6% в известном .способе, при этом он не содержит примесей кислотного характера, 2 табЛе (О (Л 00 01 05

(Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я) 4 С 07 С 31 /1 25 ° 29/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4091459/23-04 (22) 19.05.86 (46) 15.05.88, Бюл. 1Ф 18 (71) Волгодонской филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института поверхностно-активных веществ (72) Н.А.Лебединская, П.Н.Милосердов, В.И.Заяц, Л.Н.Иванская, Ж.А.Евдокимова, Н.В,Казаков, В.Н,Павлычев и И.С.Рубан (53) 547.268.07 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

В 891621, кл. С 07 С 31/125, 1979. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕН1И 2-ЭТИЛГЕКСАНОЛА ИЗ СМЕСИ, СОДЕРЖАЩЕЙ БУТИЛОВЫЕ

СПИРТЫ (57) Изобретение касается алифатических спиртов, в частности способа выделения 2-этилгексанола (ЭГ) из смеси, содержащей бутиловые спирты, что может быть использовано для получения пластификатора. С целью утилизации производства и увеличения степени извлечения ЭГ и бутанола из кубовых продуктов, содержащих эфиры, проводят ректификацию последних при 150200 мм рт.ст, и 50-55 С в верху первой колонны. Дистиллат (легкокипящие компоненты) выводят из системы, а кубовый остаток (ЭГ, эфиры, высококипящие компоненты) разделяют во второй колонне при 105-115 С в верху колонны и 20-80 мм рт,ст. Кубовый продукт (высококипящие компоненты) выводят иэ системы, а дистиллат (ЭГсырец) разделяют в третьей колонне при 60-7Q C в верху колонны и 75100 мм рт.ст. в присутствии водйого раствора щелочи (407). Дистиллат (азеатропная смесь бутанола и воды, которую разделяют расслаиванием) выводят из системы, а кубовый остаток (ЭГ, высококипящие компоненты, мыла) разделяют в четвертой колонне при

113-115 С в верху колонны и 82—

90 мм рт.ст. на кубовый продукт— высококипящие компоненты, мыпа, и дистиллат — целевой ЭГ. Способ позволяет за счет омыления эфиров и выделения образовавшегося бутанола повысить чистоту и выход ЭГ до 89,991Х против 74,8-82,6Х в известном, способе, при этом он не содержит примесей кислотного характера. 2 табл.

1395623

Изобретение относится к алифатическим спиртам, в частности к усовершенствованному способу выделения 2этилгексанола из смеси, содержащей бутиловые спирты, а именно из кубовых продуктов производства бутиловых спиртов по нафтенатно-испарительной схеме.

1 данную смесь, содержащую также эфиры, в виде кубового остатка полу-! чают на стадии ректификации гидрогени-! эата при вьделении н"бутилового и изо-бутилового спиртов. Вьделенный 2этилгексанол может быть использован для получения пластификатора.

Кубовые продукты производства бутиловых спиртов имеют состав, мас, ..: легкокипящие компоненты 29, 2-этилгексанол 50, сложные эфиры 6, высоко- 20 кипящие компонен гы 15, Качественные показатели ее следующие: кислотное число 1 5 мг КОН/г, число омыления 31,0 мг КОН/r, карбонильное 2,6 мг KOH/r, иодное 2,0 г 25

I /100 r, Легкокипящие компоненты представлены нераздельнокипящей смесью бутиловых спиртов (н-бутанол, изо-бутанол)и нейтральных примесных сое- 30 динений в соотношении 1:2.

Высококипящие компоненты представляют собой продукты уплотнения (смолообразовапия)в смеси с высокомолукулярными спиртами, 35

Сложные эфиры представлены смесью ! бутиловых эфиров жирных кислот, выкипающих в температурном интервале

165-200 С при атмосферном давлении.

Цель изобретения — утилизация 40 отходов производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза и увеличение степени извлечения 2-этилгексанола и бутанола из кубовых продуктов этого производства, содержащих эфиры, дости-45 гаемая ректификацией последних при температуре в верху первой колонны при 50-55 С и остаточном давлении

150-200 мм рт.ст., дистиллата — легкокипящих компонентов, который выводят 50 из системы, и кубового продукта состава - 2-этилгексанол, эфиры, высококипящие компоненты, который разделяют во второй колонне при температуре в верху колонны 105-115 С и остаточ55 ном давлении 20-80 мм рт.ст. на кубовый продукт — выоококипящие компоненты, выводимый из системы, и дистиллат 2-этилгексанол-сырец состава—

2-зтнлгексанол, эфиры, высококипящие компоненты, который далее подвергают ректифнкации в присутствии водного а раствора щелочи в третьей колонне, где при температуре в верху колонны о

60-70 С и остаточном давлении 75100 мм рт„ст. выводят азеатропную смесь бутанола и воды, которую разделяют расслаиванием на воду и бутиловые спирты, а кубовый остаток состава — 2-этилгексанол, высококнпящие компоненты, мыла, разделяют в четвертой колонне при температуре в верху о, колонны 113-115 С и остаточном давлении 82-90 мм рт„ст. на кубовый продукт состава — высококипящие компоненты, мыла,, выводимый из системы, и дистиллат — целевой 2-зтилгексанол.

П р и м е p i. 1245 r/÷ исходного сырья, содержащего 361,1 r/÷ легкокипящих компонентов, 622.5 r/÷ 2этилгексанола, 74,7 г/ч эфиров, 186,7 г/ч высококнпящих компонентов. подают в первую колонну. Температура в верху колонны 50 С, остаточное давление 150 мм Рт„ст.

В дистиллате выделяют 358,6 г/ч легкокипящих компонентов, которые выводят из процесса., кубовый продукт

886,4 г/ч подают во вторую колонну, где при температуре в верху колонны о

105 С и остаточном давлении 20 мм рт.ст. вьделяют 179,9 r/÷ кубового продукта — высококипящих компонентов, выводимого из системы.

В дистиллате выделяют 706,5 г/ч

2-этчлгексанола-сырца, содержащего

610 г/ч 2-этилгексанола, 6,4 r/÷ легкокипящих компонентов, 71,4 r/ч эфиров, 18,4 г/ч высококнпящих компонентов которыи Ректифицируют В присест ствии 48,3 г/ч водного раствора щелочи (40 -ного)при флегмовом числе 15, о температура в кубе 120 С, в верху

О

60 С, остаточном давлении 75 мм рт.ст. с получением 68,5 г/ч дистиллата, расслаивающемся на 39,5 r/÷ бутанола и 29,0 г/ч воды, выводимых из системы, и 686,3 г/ч кубового остатка состава — 6,4 г/ч легкокипящих компонентов, 1,5 г/ч бутанола, 605,0 г/ч.2-этилгексанола, l8,4 г/ч высококнпящих компонентов, 55,0 r/ч мыл, который ректифицируют при флегмовом а числе 1, температуре в кубе 130 С, в верху 113 С,„ остаточном давлении о

82 мм рт.ст. Получают 560,0 г/ч

95623 з 13

2-этилгексанола, 6,4 r/÷ легкокипящих компонентов, 1,5 r/÷ бутанола, 6,0 г/ч высококипящих компонентов.

Степень извлечения 2-этилгексано" ла составляет 89,9 мас.X.

После обезвоживания получают

31,6 r/÷ бутанола с содержанием основ ного вещества 98,5 мас.X. Степень превращения эфиров в бутанол составляет 95,6 мас.%.

Пример 2, )000 r/÷ исходного сырья, содержащего 290 r/÷ легкокипящих компонентов. 500 г/ч 2-этилгексанола, 60 г/ч эфиров, 150 г/ч высококипящих компонентов, подают в первую колонну. Температура в верху колонны 55 С, остаточное давление 200 мм рт.ст, (В дистиллате вьделяют 288 r/÷ легкокипящих компонентов, которые выводят из процесса, кубовый продукт

712 г/ч подают во вторую колонну, где при температуре в верху колонны

115 С и остаточном давлении 80 мм рт.ст. вьделяют 114,5 г/ч кубового продукта - высококипящих компонентов, выводимого из системы.

В дистиллате вьделяют 567,5 r/÷ .

2-этилгексанола-сырца, содержащего

490,0 r/÷ 2-этилгексанола, 5,0 r/÷ легкокипящих компонентов, 57,5 r/÷ эфиров, 15,0 г/ч высококипящих компонентов, который ректифицируют в присутствии 38,8 г/ч водного раствора щелочи (40X-ного) при флегмовом числе 20, температуре в кубе 125 С, в верху 70 С, остаточном давлении

100 мм рт.ст, с получением 55,0 г/ч дистиллата, расслаивающемся на

31,7 г/ч бутанола и 23 3 г/ч воды, выводимых из системы, и 551,3 г/ч кубового остатка состава - 5,0 г/ч легкокипящих компонентов, 1,0 г/ч бутанола, 486,0 r/÷ 2-этилгексанола, 15,0 r/÷ высококипящих компонентов, 44,3 г/ч мыл, который ректифицируют при флегмовом числе 1 5 температуре в кубе 135 С, в верху 115 С, остаточном давлении 90 мм рт.ст. Получают

455 r/÷ 2-этилгексанола, 2,0 г/ч легкокипящих компонентов, 0,5 г/ч бутанола, 3,5 r/÷ высококипящих компонентов, Степень извлечения 2-этилгексанола составляет 91,0 мас. . После обезвоживания получают 25,4 г/ч бутанола с содержанием основного вещества

98,0 мас.X Степень превращения эфиров в бутанол составляет 95,8мас.X

Пример 3.(в соответствии с известным способом, для сравнения) °

1232,0 г/ч исходного сырья, содержащего 357,3 r/÷ легкокипящих компонентов, 616,0 г/ч 2-этилгексанола, 73,9 г/ч эфиров, 184,8 г/ч высококиl0 пящих компонентов, подают в первую колонну. Температура в верху колонны

60 С, остаточное давление 150 мм рт.ст.

В дистиллате выделяют 358,4 г/ч

15 легкокипящих компонентов, которые выводят из процесса, кубовый продукт

873,6 r/÷ подают во втооую колонну, где при температуре в верху колонны

120 С и остаточном давлении 20 мм

20 рт.ст. вьделяют 203,3 г/ч кубового продукта — высококипящих компонен- тов, выводимого из системы.

В дистиллате вьделяют 670,3 r/÷

2-этилгексанола-сырца содержащего 25 589,2 г/ч 2-этилгексанола, 5,4 кг/ч легкокипящих компонентов, 60,2 г/ч эфиров, 15,5 r/÷ высококипящих компонентов, который ректифицируют при флегмовом числе 10, температуре в

Зр кубе 135 С, верха 95 С, остаточном давлении 100 мм рт.ст. Получают

72,2 г/ч легкой фракции, содержащей

41,3 г/ч 2-этилгексанола, 4,3 г/ч легкокипящих компонентов, 25,6 r/÷

35 зфировр 1р0 г/ч высококипящих компо нентов, которую выводят из системы, и 598,1 г/ч кубового остатка, который ректифицируют при флегмовом чисо ле 1, температуре в кубе 137 С, в о

40 верху 111 С, остаточном давлении

90 мм рт.ст. Получают 508,9 r/÷ 2этилгексанола, 1,1 r/÷ легкокипящих компонентов, 13,2 г/ч эфиров, 3,6 г/ч высококипящих компонентов.

Степень извлечения 2-этипгексанола составляет 82,6 мас. .

Ректификация кубовых продуктов производства бутиловых спиртов в

50 условиях известного (пример 3) способа показала, что невозможно отделить

2-этилгексанол от эфиров четкой ректификацией, что объясняется близостью их температур кипения и возможным явлением азеотропии. При обработке 255 этилгексанола-сырца водным щелочным раствором в условиях ректификации (температура, массообмен) происходит превращение эфиров в бутиловый спирт

@ормулаиэобретеиия

Способ выделения 2-этилгексанола из смеси, содержащей бутиловые спирты, путем многостадийной ректификации при пониженном давлении с получением в первой колонне отгоняемого дистиллата и кубового продукта, поступающего во вторую колонну, где его разделяют на кубовый продукт, выводимый из системы, и дистиллат, содержащий 2-этилгексанол, KoTOpbN затем подвергают ректификации с выделением легкокипящих продуктов, выводимых из системы, и кубового остатка, содержащего 2-этилгексанол., который подвергают ректификации с получением в виде дистиллата 2-этилгексанола, отличающийся тем, что, с целью утилизации отходов производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза и увеличения степени извлечения 2-этилгексанола и бутанола из кубовых продуктов этого производства, содержащих эфиры, ректификацию, содержащих эфиры, ректификацию последних ведут при температуре о в верху первой колонны 50-55 С, во о второй колонне — 105-115 С с получением дистиллата, содержащего 2-этилгексанол, эфиры, высококипящие компоненты, причем ректификацию последнего ведут в присутствии щелочи при о температуре в верху колонны 60-76 С с получением бутиловых спиртов в виде дистиллата и кубового остатка, содержащего 2-этилгексанол, высококипящие компоненты, мыла, последний подвергают ректификации при температуре в верху колонны 113-115 С.

Таблица1

Способ

Показатели

1 2

Известный Пример 3

2-Этилгексанол

Степень извлечения, мас .

74,8

82,6

89 9

91,0

Массовая доля основного вещества, 98,9

96,6

97,6

98,7

0 Ol

0,002

0,001

5 13956 и мыла. При этом увеличивается разница температур кипения 2-этилгексано. ла и образуищейся гетероазеотропной смеси вода-бутанол, в результате чего в виде дистиллата выделяется расслаивающаяся смесь бутаиол-вода, а мыла, будучи трудно летучими продуктами, выводятся вместе с высококипящими компонентами. 10

В табл,1 приведены сравнительные данные по известному и предлагаемому способам. (Качественный состав компонентов на каждой стадии выделения приведен в табл,2.

Результаты приведены в сопоставлении с примером 3, осуществленном в

:,условиях известного способа на одина" ковой исходной смеси. 20

Предлагаемый способ обеспечивает, перераспределение продуктов в про. цессе ректификации и выделение 2-этил1, гексанола из смесей, содержащих эфиры, ! с увеличением выхода целевых продук- 25, тов. Степень извлечения 2-этилгексано ла BospacTaeT до 89,9-91,0 против, 74,8-82.6 в известном способе.

При этом за счет омыления эфиров (ректификация в присутствии щелочи) и выделения образовавшегося бутанола в виде азеотропа с водой становится .возможным повысить выход:и -чистоту .выделенного 2-этилгексанола, кроме того, выделить бутанол в виде целевого продукта. При этом 2-этилгексанол не содержит примесей кислотного характера, которые выводят в виде кубового остатка в виде мыл, В условиях известного

Кислотное число, мг КОН/r 0,002

Предлагаемый по примеру

) 395623

Способ

Показатели

В условиях известного

Известный Пример 3

0,06

0,08

0,20

0,075

96,2

95,5

Потери

В рецикле

98,0

98,5

Нет данных

0,005

0,01

Нет данных

0,15

0,2

Компонент кг/ч кг/ч

Дистиллат, всего

290,9

В т.ч.

Легкокипящие компоненты

98,9

285, 0

98,2

285,7

3,0

0 5

1,5

Эфиры

1,3

3 7

Кубовый остаток, всего

712,0

709,1

0,7

5,0

0,6

4,3

2-Этилгексанол

69,8

497,0

70,3

498,5

Массовая доля . воды, Ж

Степень извлечения, мас I

Массовая доля основного вещества %

Кислотное число, мг КОН/г

Массовая доля воды, Ж

2-Этипгексанол

Высококипящие компоненты

В т.ч.

Легкокипящие компоненты

Бутиловый спирт

Предлагаемый способ

Колонна 1

288,0

Продолжение табл.!

Предлагаежй по примеру

) 1

Т аблица2

Пример 3 в условиях известного способа

1395623 кг/ч кг/ч

Эфиры

8,4

60,0

21,1

21,2

150,0

567,5

544,1

4,3

0,8

5,0

1,0

478,2

87,9

490,0

86,3

57,5

48,9

9,0

1031

Эфиры

12,7

2,3

15,0

2,6

165,0

144,5

12,3

4,8

7,0

20,3

7,4

2,5

4,5

Эфиры

1,7

83,2

137,3

55,0

58,6

6,0

3 5

4,0

7,3

57,2

33 5

35,4

20,8

0,.8

1,4

Высококипящие компоненты

; Дистиллат, всего !

В ткаче

Легкокипящие кс1мпоненты

2-Этилгексанол

Высококипящие компоненты

Кубовый остаток, всего

В т.ч.

Легкокипящие компоненты

2-Этилгексанол

Выоококипящие компоненты

Ю

Дистиллат, всего

В т,ч.

Легкокипящие компоненты

2-Этилгексанол

Эфиры

Высококипящие компоненты, Бутанол+вода

Предлагаемый спосо

150,0

Колонна 2

135,0

Колонна 3

50,3+42,4 27,7+23,3

Продолжение табл. 2

Пример 3 в условиях известного способа

7,9 56,3

1 395623

Компонент

551,3

485,5

0,9

5,0

0,1

0,8

88,1

486,0

91,6

444,7

Эфиры

5,8

28,1

2,8

15,0

2,5

11,9

Бутанол

0,2

1,0

8,0

Колонна 4

461,0

427,6 .

5,0

0,2

0,8

97,6

450,0

96,6

Эфиры

2,5

Высококипящие компоненты 1,1

0,7

5 0

2,9

0,2

Бутанол

1,0

90,3

57,9

54,1

31,3

39,8

36,0

17,6, 30,4

Эфиры

9,0

10,0

15,5

49,1

44,3

Мыла

Кубовые остатки,всего

Легкокипящие компоненты

2-Этилгексанол

Высококипящие компоненты

Дистиллат, всего

В т.ч, Легкокипящие компоненты

2-Этилгексанол

Кубовый остаток, всего

Легкокипящие компоненты

2-Этилгексанол

Высококипящие компоненты

Предлагаемый способ

Х кг/ч

Продолжение табл.2

Пример 3 в условиях известного способа

Выход кг/ч

413,4

10,5"