Способ разделения смеси олеиновой и линолевой кислот

 

Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к раздел ению олеиновой и линолевой кислот. Цель изобретения - повышение степени разделения смеси. Разделение ведут пропусканием исходной сме си через колонну с адсорбентом. В качестве последнего используют нейтрапьное молекулярное сито, содержащее 77% силикалита и 23% аморфной двуокиси кремния, с размером частиц 20-50 меш, полученное смешением порошка силикалита и коллоидной двуокиси кремния. Полученную смесь сушат и прокаливают при 48 ч на воздухе для удаления гидроксильных групп.Процесс разделения ведут при 60-120 С, давлении, необходимом для нахождения смеси в жидком состоянии, с получением рафината, содержащего линолевую кислоту. Последующую десорбцию олеино- - вой кислоты ведут десорбентом, содержащим 80% метилэтилкетона и 20% пропионовой кислоты или ацетон, или 85- 90% ацетона и 10-15% н-гексана или метилэтилкетона. 4 ил., 3 табл. g ш с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (ю 4 С 07 С 51!42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л

6М !

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3648616/23-04 (22) 12. 09. 83 (46) 30. 07. 88 .. Бюл. У 28 (71) ЮОП Инк (US) (72) Майкл Теренс Клиари, Вильям Кар- тер Лафлин, Санти Кулпратипанья и Ричард Вильям Ньюзил (uS) (53) 577.392.4.07(088.8) (56) Патент CUIA 0 4066677, кл. 260-428.5, 1978.

Патент США Ф 4282164, кл. 260-428.5, 1981. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ОЛЕИНОВОЙ И ЛИНОЛЕВОЙ КИСЛОТ (57) Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к разделению олеиновой и линолевой кислот.

Цель изобретения — повышение степени разделения смеси. Разделение ведут пропусканием исходной сме си через колонну с адсорбентом. В качестве последнего используют нейт-. ральное молекулярное сито, содержащее 77Х силикалита и 23Х аморфной двуокиси кремния, с размером частиц

20-50 меш, полученное смешением порошка силикалита и коллоидной двуокиси кремния. Полученную смесь сушат и прокаливают при 1000 С 48 ч на воздухе для удаления гидроксильных групп.Проо цесс разделения ведут при 60-120 С, давлении, необходимом для нахождения смеси в жидком состоянии, с получением рафината, содержащего линолевую кислоту. Последующую десорбцию олеино- вой кислоты ведут десорбентом, содержащим 80Х метилэтилкетона и 20Х пропионовой кислоты или ацетон, или 85- .

90Х ацетона и 10-15Х н-гексана или метилэтилкетона. 4 ил., 3 табл.

1414316

Изобретение относится к способу разделения смеси G. :::eèíîâîé и инолевой кислот, который может найти применение в хим-..ческой промышленности.

Цель изобретения — повышение степени ра.-)дел ения смеси.

Па фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого спо" саба, на фиг. 2-4 — графики„ поясняю- 10 щие способ.

Пример 1. Через все участки колонны движется однонаправленный поток жидкости, состав и расход которога отличаются в различных ego точках. 15

В колонне 1 имеются зоны I, II, Ill и ХЧ. Система состоит из коллекторараспределителя 3, насоса 2, который поддерживает подпор жидкости в колонне, трубопровода 4, связанного с насосам 2, и впускных H выпускных трубопроводов, проходящих через систему коллектора-распределителя.

Зона удерживания (зона Т), определяемая молекулярпым ситам, располо- 25 жена между входным патокам 5 исходной смеси и выходным потоком 6 рафината. В этой зоне исходная смесь контактирует с молекулярным ситом,, экстракт- ные компоненты удерживаются последним, а поток рафината проходит далее ,в направлении, противоположном вводу . смеси, и затем, попадая в общий поток, конденсируется. Поток промывочной жидкости (разбавитель) может вводиться в зону J в точке, расположенной несколько ниже входного потока исходной смеси,.

Выше по направлению потока жидкости непосредственно за зоной Х между выходным потоком 7 экстракта и вход ным патокам 5 исходной смеси, на — ходится зона II. очистки, определяемая молекулярным ситом. Очистка осуществляется путем прапускания части потока 8 экстракта, удаляемого из эоны

III, в зону ХХ у верхней. ее границы.

Зона ХХХ представлена молекулярным ситом и предназначена для впуска вытесняющей экстракт жидкости. Зона IU — буферная и прецназначена для сохранения количества вытесняющей жидкости.

Температура жидкостного потока

60 С, поток в колонке является восходящим с расходом 1,2 мл/мин., Исходный поток состоит из 10 мас.X смеси жирных кислот и 90 мас. вытесняющей жидкости. Смесь жирнык кислот состоит из линолевой и олеиновай кислот в соотношении 50:50. Колонка заполняется связанным кремнеземом марки "Людокс" (23 мас.%) силикалитом (77 мас. ), который готовят способом, включающим гелеобразование путем удаления воды (сушка) с последующей обработкой, приводящей к удалению гидроксильных групп, что осуществляется о нагреванием в воздухе при 1000 С в течение 48 ч. Полученное молекулярное сито затем измельчают и просеивают через сито с размером отверстий

20-50 меш. Используемая вытесняющая жидкость содержит 80 аб.X метилэтилкетана и 20 об.X пропионовой кислоты.

Результаты разделения смеси олеиновой и линолевой кислот по примеру 1 1 представлены на фиг. 2. Из фиг. 2 ясно, что отделение олеиновой кислоты от линолевой является явным и четким, однако кинетика десорбции несколько слабее, что видно по большому общему объему удерживания, который включает объем вытесняющей жидкости.

Полученные кривые свидетельствуют о там, что отсутствуют следы активности между адсорбентом и компонентами Исходной смеси, которая наблюдалась ранее при использовании силикалита с органическим связующим и силикалита с кремнеземным связующим, не подвергающимся термической обработке с.огласно настоящему изобретению.

Пример 2. Проводят разделение с использованием тай же аппаратуры, что описана выше, работающей в пульсирующем режиме. Температура жидо кости 80 С, поток в колонке направлен вниз. с расходом 1,2 мл/мин. Поток исходной смеси состоит из 10мас. X таллового масла и 90 мас.7. вытесняющей жидкости. Колонка заполняется связанным аморфной двуокисью кремния марки "Людокс" (23 мас.7) силикалитом (77 мас.X), как и в примере

Используемая вытесняющая жидкость представляет собой iOOX-ный ацетон.

Результаты, полученные в данном примере, показаны на фиг. 3.

Как видно из графика на фиг. 3, разделение смоляной кислоты, олеиновой .кислоты и линолевой кислоты является явным и четким, однако кинетика десорбции также довольна низкая.

Пример 3. Проводят разделение аналогично примеру 2 с той разни— цей, что вытесняющая жидкость имеет з 141 индекс полярности более 3,5, температура жидкости в колонке составляет

120 С.

Результаты, полученные. в данном примере, представлены на фиг. 4.

Как видно из графика на фиг. 4, наблюдается явное улучшение (увеличение) десорбции, что проявляется в уменьшении объема удерживания.

Пример 4. Для разделения олеиновой и линолевой кислот HcrroJlb зуют силикатный сорбент в устройстве с псевдоожиженным слоем. Это устройство содержит 24 неподвижных соединенных между собой слоя. Четыре слоя состоят из 24 отрезков труб длиной

300 мм с внутренним диаметром 300мм.

Каждый слой содержит 19,2 мм адсорбента — молекулярного сита с частицами, 95 вес.7 которых проходит через сито с отверстиями 0,250 мм и по меньшей мере 98 вес.7 удерживается на сите с отверстиями 0,590 мм. Эти частицы получают путем смешения равных частей силикатного порошка и коллоидного аморфного кремнезема марки Людокс" сушки и термической обработки

Э о, частиц в течение 48 ч при 1000 С, В полученном адсорбенте силикалит составляет 77 вес.7 и кремнезем 23вес.7.

Каждый слой сообщается с соседними таким образом, что отверстие в верхней части является выходным для него и входным для вышерасположенного.

Для технологического и промывочного потоков предусматриваются четыре питающих и выводящих линии (для подачи разделяемой смеси, для выведения рафината, для подачи десорбента и для выведения экстракта), а также линия, соединяющая соответствующие отверстия центрального распределительного клапана, осуществляющего промывочный поток, с линией, подающей исходную смесь от распределительного клапана в колонну разделения.

Распределительный клапан имеет

24 окна, соединенных посредством 24 линий одинаковой длины со всеми 24 неподвижными слоями адсорбента. Этот клапан управляет добавлением и выведением исходного продукта, десорбента, промывочной среды, рафината и экстракта таким образом, что каждый слой можно питать раздельными потоками десорбента, исходного продукта и промывочной среды или же из каждого слоя можно выводить отдельные потоки

4316

4 рафината, экстракта и промывочной среды путем поворота клапана.

Проводят загрузку исходной смеси

8,2 мл/ч линолевой кислоты и 3,8 мл/ч олеиновой кислоты в слой 9. Во время добавления исходной смеси в слой 9, в слой 23 подают поток 1007 ацетона, со скоростью потока 186 мл/ч. При

10 загрузке исходной смеси и адсорбента в слои 9 и 23 из слоя 1 выводят рафинат со скоростью потока 38 мл/ч и из слоя 16 — экстракт со скоростью потока 160 мл/ч. Содержание линолевой и олеиновой кислот в потоках рафината и экстракта более полно описано ниже. В этом опыте промывочный поток не использовался.

Все точки введения и выведения включаются посредством распределительного клапана для элюента так,что каждый поток завершает цикл операции по всей колонне в течение 60 мин.При циркуляции исходной смеси, рафината, 25 десорбента, экстракта и промывочного потока через слой внутри колонны поддерживают избыточное давление 1300 кПа и температуру 119 С. Текучая среда ь непрерывно циркулирует через каждую зону при осуществлении псевдодвиженпя адсорбента, Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из четырех зон:

Зона

Скорость потока текучей среды, мл/ч

57

334

По истечении 208 ч работы потоки рафината и экстракта дают компоненты при объемных скоростях, приведенных в табл. 1.

45 Потеря компонентов между входами и выходами относится за счет утечки и испарения из открытых сборных резервуаров.

Начальное отношение линолевой кис50 лоты к олеиновой кислоте в смеси

2,1:1. После обработки исходной смеси в устройстве с псевдоподвижным слоем отношения линолевой. кислоты к олеиновой кислоте в потоках рафи55 ната и экстракта соответственно 5,21:

:1 и 0,312:1.

Пример 5. Процесс начинают с загрузки смеси из линолевой кислоты со скоростью 5,2 мл/ч, олеиновой кис5 14143 лоты со скоростью 4,3 мл/ч и ацетона со скоростью 9,5 мл/ч в слой 9.

Во время подачи в слой 9 в слой 23 подают поток десорбента (ацетона1 со скоростью 172 мл/ч и н-гексана со скоростью 19 мл/ч. По мере подачи в слои 9 и 23 исходной смеси и десорбента из слоя 1 выводят рафинат со скоростью потока 59 мл/ч и из слоя 1р

18 — экстракт со скоростью потока

156 мл/ч. Содержание линолевой и олеиновой кислот в рафинате и экстракте указано ниже. В дополнение к основному введению десорбента в зону десорбции десорбент со скоростью

5 мл/ч подают в колонну для промывки линии, куда ранее подавали рафинат.

Все входы для ввода и выпуска открывают посредством распределитель- 2О ного клапана, осуществляя движения слоя десорбента так, что каждый поток совершает рабочий цикл через колонну в течение 60 мин. При циркуляции через слой исходной смеси, рафината, 25 десорбента, экстракта и промывочного потока внутри колонны поддерживают избыточное давление 1550 кПа и температуру 120 С. Поток-нетто текучей о среды через колонну в каждой из четы- 30 рех зон:

Зона

Поток текучей среды, мл/ч

-16

-40

116

-334

Пример 6. Начинают процесс с загрузки смеси из линолевой кисло55 ты со скоростью 5,7 мл/ч, олеиновой кислоты со скоростью 3,8 мл/ч и ацетона со скоростью 9,5 мл/ч в слой 9.

По истечении 268 ч работы потоки рафината и экстракта дают компоненты при объемных скоростях, приведенных 40 в табл. 2.

Потерю компонентов между входами и выходамй относят за счет утечки H испарения из открытых сборных резервуаров. 45

Начальное отношение линолевой кислоты к олеиновой 1: 21: 1. После обработки исходной смеси в устройстве для адсорбции с псевдоподвижным слоем отношения линолевой кислоты к оле- 50 иковой кислоте в потоках рафината и экстракта составляют соответственно

3,23: 1 и 300: 1.

16

Во время подачи исходной смеси в слой

9 в слой 23 загружают поток десорбента со скоростью 142 мп/ч и н-гексан со скоростью 25 мл/ч. По мере подачи в слои 9 и 23 из слоя 1 выпускают рафинат со скоростью 61 мл/ч, а из слоя 18 - экстракт со скоростью

138 мл/ч. Содержание линолевой и олеиновой кислот в потоках рафината и экстракта указано ниже. В дополнение к основной подаче десорбента в зону десорбции подают ацетон со скоростью

13 мл/ч также в колонну для промывки предыдущей линии подачи рафината, котарый может в противном случае с самого начала загрязнять поток экстракта.

Все входы и выходы одновременно открывают посредством распределительного клапана с целью создания движения слоя адсорбента таким образом, что каждый поток завершает рабочий цикл через колонну в течение 60 мин.

При циркуляции исходной смеси, рафината, десорбента, экстракта и промывочного потока через слой внутри колонны поддерживают избыточное давление 2110 кПа и температуру 120 С.

Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из четырех зон:

Зона Поток текучей среды, мл/ч

1 -7,0

2 -39,0

3 99,0

4 -334,0

По истечении 48 ч работы потоки рафината и экстракта давали следующие компоненты при объемных скоростях, приведенных в табл. 3.

Пример 7. Начинают процесс с подачи исходной смеси линолевой кислоты со скоростью 3,53 мл/ч, олеиновой кислоты со скоростью 1,51 мл/ч и ацетона со скоростью 95,96 мл/ч в слой 9, Во время подачи исходной смеси в слой 9 в слой 23 подают поток десорбента метилэтилкетона (100X) со скоростью 270 мл/ч. По мере подачи исходной смеси и десорбента в слои

9 и 23 из слой 1 выводят рафинат сс. скоростью 227 мл/ч, а из слоя 18— экстракт со скоростью 150 мл/ч. В дополнение к основной яодаче десорбента в зону десорбции в колонну подают также ацетон со скоростью 6 мл/ч для промывки линии предыдущей подачи рафината. кетона.

Т аблица 1

Скорость, мл/ч

Поток

Олеиновая кислота

Десорбент

Линолевая кислота

1,42

28,3

7,4

Рафинат

Экстракт

156,9

2,24

0,7

Таблица 2

Скорость, мл/ч

По ток

Олеиновая Ацетон кислота н-Гексан

Линолевая кислота

43,8

4,2

1,3

Рафинат

14,4

137,6

3,0

0,9

Экстракт

7 14

Все входы и выходы одновременно смещают на правильные интервалы посредством распределительного клапана с целью. созДания движения слоя десорбента так, что каждый поток совершает полный рабочий цикл через колонну в течение 60 мин.

Во время циркуляции исходной смеси, рафината, экстракта десорбента и промывочного потока через слой внутри колонны поддерживают избыточное давление 2760 кПа и температуру 120 С.

Поток-нетто текучей среды через колонну в каждой из всех четырех зон:

Зона Поток текучей среды, мл/ч

1 123

2 16

3 166

4 -334

По истечении 189 часов работы поток рафината содержал линолевую кислоту чистоты 80,8%, а поток экстракта содержал олеиновую кислоту чистоты 83,3%.

14316 8

Формула изобретения

Способ разделения смеси олеиновой и линолевой кислот путем пропускания

5 исходной смеси через колонну с адсорбентом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разделения смеси, в качестве адсорбента используют нейтральное молекулярное сито, содержащее 77Х силикалита и 23Х аморфной двуокиси кремния, с размером частиц 20-50 меш, полученное путем смешения порошка силикалита и коллондной двуокиси кремния, сушки и прокаливания смеси при 1000 С в течение 48 ч на воздухе для удаления гидроксильных групп, и процесс разделения ведут при температуре 60— о

120 С, давлении, необходимом для на20 хождения смеси в жидком состоянии, с получением рафината, содержащего линолевую кислоту, и последующей десорбцией олеиновой кислоты с использованием десорбента, содержащего 80Х

25 метилэтилкетона и 20% пропионовой кислоты или ацетон, или 85-90% ацетона и 10-15Х.н-гексана или метилэтил141431 б

Поток

Ацетон н-Гексан

4,9

1,4

40,0

9,8

0,7

2,3

122,9

14,5

; Рафинат Экстракт

Линолев ая кислота

Скорость, мл/ч

Олеиновая кислота

Таблица 3

14! 4316

72 Ж 120

Общие о&ею удержибания риа. 2

80 f00 ФО ВР ЮР .Общий сбъеи у3ержидаиия

Фиг. 3

1414316

40 ЕО

gg

03щш1 ОАю Ф удцРжобонцр

4Ъ8. Ф

Составитель В. Волкова

Техред А. Кравчук

Корректор Л.Патай

Редактор Л.Веселовская

Подписное

Тираж 370

Заказ 5004

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35) Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

)