Способ очистки этилового спирта, загрязненного примесями
Использование: производство синтетического спирта. Сущность изобретения: способ очистки этилового спирта в ректификационной установке, состоящей из брагоперегонной, эпюрационной, эфирной, спиртовой и метанольной колонн, причем эпюрацию и многократную ректификацию осуществляют в спиртовой колонне на стадии укрепления спирта путем обработки раствором щелочи, подаваемым на 35-ю тарелку спиртовой колонны в количестве 3-4,5 г/дал спирта, и раствором марганцевокислого калия, подаваемым на 32-ю тарелку в количестве 1-2 г/дал спирта. 6 табл., 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5! ) 5 С 12 F 1 /04
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ .- i v М9Я (21) 5009743/13 (22) 21.10,91 (46) 23.07.93, Бюл. N 27 (71) Ленинградский арендный опытно-промышленный гидролизный завод (72) Л.И. Бородянский, С.И, Дерунов, Г.M.
Кривуля, А.П. Лавров и В.Г. Костенко (73} Ленинградский арендный опытно-промышленный гидролизный завод (56) Авторское свидетельство СССР
hL 412251, кл. С 12 F 1/06, 1974. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭТИЛОВОГО
СПИРТА, ЗАГРЯЗНЕННОГО ПРИМЕСЯМИ
Изобретение относится к способам очистки этилового спирта, в частности синтетического. и может быть использовано в химической промышленности для производства технического спирта.
Цель изобретения — повышение степени очистки синтетического спирта.
В предлагаемом способе очистки этилового спирта. загрязненного примесями. путем эпюрации и многократной ректификации с обработкой растворами щелочи и марганцевокислого калия на стадии укрепления спирта, раствор щелочи подают на 35-ю тарелку спиртовой колонны в количестве 3 — 4,5 г/дал спирта. а раствор марганцевокислого калия — на 32-ю тарелку в количестве 1 — 2 г/дал спирта, Способ осуществляют следующим образом.
Очистку спирта производят в ректификациониой установке, состоящей из брагоперегонной, эпюрационной. эфирной. спиртовой и метанольной колонн. Ы 1830078 А3 (57) Использование: производство синтетического спирта. Сущность изобретения: способ очистки этилового спирта в ректификационной установке, состоящей из брагоперегонной, эпюрационной, эфирной, спиртрвой и метанольной колонн, причем эпюрацию и многократную ректификацию осуществляют в спиртовой колонне на стадии укрепления спирта путем обработки раствором щелочи, подаваемым на 35-ю тарелку спиртовой колонны в количестве 3 — 4,5 г/дал спирта, и раствором марганцевокислого калия, подаваемым на 32-ю тарелку в количестве 1-2 г/дал спирта. 6 табл., 4 ил.
Исходный спиртовой раствор поступает в дефлегматор, где подогревается до 60ОС, затем направляется на 22-ю тарелку брагоперегонной .колонны. Пары, содержащие этиловый спирт и другие летучие компоненты, охлаждаются в дефлегматорах и колориэаторах. Жидкость из них направляется в эпюрационную колонну. Из нижней части ОО брагоперегонной колонны отводится барда, (д) содержащая нелетучие примеси. О) В эпюрационной колонне спирт освобождается от эфиров и альдегидов. Для улучшения эпюрации, более интенсивного отделения низкокипящих компонентов, производится гидроселекция спирта на верхней тарелке в количестве 20-307ь от объема конденсата, Спиртовой конденсат поступает на !8 — 20-ю тарелку (всего 39) эпюрационной колонны. Пары эфироальдегидной фракции (ЭАФ) конденсируются.
ЭАФ отбирается из линии флегмы в количестве 8-15 jo от отбора спирта и направляет1830078 сл на питающу>о 15-ю тарелку эфирной колонны, где ЭАФ укрепляется.
Ректификация эпюрата проводится в спиртовой колонне (65 тарелок) с целью укрепления спирта и освобождения его от высококиплщих примесей — пропиловых, бутилоьых и амиловых спиртов, с верхних тарелок (62 — 64) отбирается укрепленный спирт с крепостью 96,8%, С тарелок 10-18 отбирается сивушная эмульсия, 8 спиртовую колонну на 35->о тарелку подается раствор щелочи в количестве 3 — 4,5 г/дал. Под воздействием щелочи омыляютсл эфиры, а органические кислоты образу>от
»атриеиь>е соли.
На 32-ю тарелку подается раствор марганцевокислого калия в количестве 1— г/дал, где в слабощелочной среде происходит окисление альдегидов и непредельных соедине»ий. Ниже в зоне отбора сивушной эмульсии удаляется окись марганца.
Далее спирт поступает на 40->о тарелку (всего 66) метанольной колонны для удаления мета> ола, эфиров, альдегидов. Пары легкокиплщих г>римесей конденсируются и в количестве 0,5 — 0,8 от отбора спирта вместе с ЭАФ подаются на сжигание в котельный цех. Товарный спирт отбирают из кубовой части колонны, На фиг.1 изображена технологическая схема установки для осуществления прсдлагаемого способа.
Установка содержит брагоиерегонную 1 колонну с дефлегматорами 2, эпюрационну>о 3 колонну с дефлегматорами 4, эфирну>о 5 колонну с дефлегматорами 6, сииртову>о 7 колонну с дефлегматорами 8, метанольную 9 колонну.
Пример 1. Результаты очистки синтетического спирта известным и предлагаемымм способами приведены в табл.1.
Пример 2. Проводлт очистку по промышленной установк:> аппаратного отделения гидролизного:„-,à"íoäà производительностью 2000 дал/сут.
Основные технологические параметры работы установки указаны в табл.2.
Исходный 5 -ный спиртовой раствор поступает в дефлегмагор (F = 30 м-), где
2 подогревается до 60 С и направллетсл на
22-io питающую тарелку брагоперегонной колонны (10 укрепляющих, 24 исчерпывающих, всего 34 тарелки). Высококиплщие примеси отводятся из нижней части колонны. Пары спирта и легколетучие примеси охлаждаются в дефлегматорах и бражный конденсаi крег>остью 40-60 об.% поступает на 20-ю тарелку зп>орационной колонны (39
55 тарелок, 21 укрепллющал и 18 исчерпывающих).
Для улучшенил эпюрации на верхнюю тарелку колонны подается вода в количестве 30% от объема конденсата для гидроселекции спирта, Пары ЭАФ конденсируются в дефлегматорах (F = 75 м ) и в количестве
8-16 об. / от отбора спирта поступают на
15-io тарелку эфирной колонны (30 тарелок, 14 укреплл>ощих, 16 исчерпывающих), где осуществляетсл укрепление ЭАФ до концентрации 80 — 90 об.%.
Эпюрат с содер>канием спирта 25 поступает на спиртову>о колонну (65 тарелок, укрепляющих 30, исчерпывающих 35) для укрепления спирта и освобождения его от высококиплщих примесей. С тарелок 10 — 19 отбирается сивушная эмульсия, с ьерхних тарелок (63--64) отбираетсл укрепленный спирт крепостью 96,5 об., и пары спирта
2 конденсируютсл в дефлегматорах (F = 75 м ) и возвращаются на верхнюю тарелку спиртовой колонны.
На 35-lo тарелку спиртовой колонны подаетсл раствор щелочи в количестве 3-4,5 г/дал спирта. а на 32-ю тарелку — раствор марганцевокислого калия в количестве 1,5 г/дал спирта. Г1лияние подачи раствора щелочи при постол IHoì расходе марганцевокислого калия >а содеp>i Из данных табл.3 следует, что при подаче менее 3 г/дал раствора щелочи содержание примесей значительно. Подача более 4.5 г/дал раствора щелочи нецелесообразна, так как улучшения качества спирта не и ро исходит. Затем из кубовой части колонны отбираетсл л>отер, не содержащий спирт, и направллетсл на очистные сооружения. Далее спирт поступает на 40-ю тарелку метанол ь ной колонны (65 тарелок, укрепля>ощих 30, исчерпыва>ощих 35) для удаления neI.>,onery« x компонентов (метанол, эфиры, альдегиды). Из кубовой части колонны отбирается товарный спирт крепостью 96,5 об., который направляется длл дальнейшего охлаждения. Пары спирта конденсирую ся в дефлегматорах (F = 40 м ) метанольной ко2 лонны и в виде флегмы возвращаются в метанольну>о колонну. Из флегмовой линии отбирается спирт в количестве 0,6 — 1 об. от отбора спирта и п>оступает вместе с ЭАФ на эфирную колонну, Укрепленная ЭАФ сжигается в KOTQ/1üío> > цехе. Пример 3. Очистку спирта осуществлл>от аналогично примеру 2, но при постоянном расходе щелочи (4 г/дал) и меняют 1830078 Таблица 1 одачу раствора марганцевокислого калия и определяют содержание примесей в спирте-сырце. Полученные данные приведены в табл.4. Таким о разом„при подаче менее 1 r/äàë раствора марганцевокислого калия содержание примесей в спирте-сырце снижается недостаточно, а при. подаче более 2 г/дал раствора увеличивается содержание кротонового альдегида и в лютер спиртовой колонны переходит избыток марганцевокислого калия. Пример 4. Проводят очистку синтетического спирта аналогично примеру 2, но при постоянных расходах растворов щелочи (3 г/дал) и марганцевокислого калия (1 г/дал), При подаче питания на 10-ю тарелку исследуется распределение примесей на тарелках по высоте спиртовой колонны. Результаты исследованйй отражены в табл.5. Из данных табл.5 следует, что максимальные концентрации высших спиртов соответствуют по высоте 13 — 15 тарелкам при крепости спирта 60 — 80 мас,7. Эффективность способа обеспечивается подачей раствора марганцево кислого калия в слабощелочную среду на 32-ю . арелку во избежание образования побочных продуктов в результате окисления спирта. Ниже зоны подачи раствора марганцевокислого калия производится отбор высших спиртов сивушной эмульсии, с которой и отводится осадок окиси марганца. На фиг.2-4 представлены хроматограммы образцов синтетического этилового спирта разной степени очистки — технического, очищенного известным и предлагае5 мым способами соответственно, где 1— метиловый спирт, 2 — ацетальдегид, 3 — этиловый спирт, 4 — изопропиловый спирт, 5— диэтиловый спирт, 6 — пропиловый спирт, 7 — метилэтилкетон, 8 — кротоновый альдегид, 10 9 — бензол. Условия хроматографирования: прибор фирмы Varlan, длина колонки 2 м, внутренний диаметр 2 мм, твердый носитель хромосорб 101, Как видно из приведенных хроматограмм, этиловый спирт, 15 очищенный предлагаемым способом, содержит примесей на один-два порядка меньше, чем другие образцы. 8 табл.6 приведены характеристики синтетического спирта, очищенного предла20 гаемым способом. Формула изобретения Способ очистки этилового спирта, загрязненного примесями, путем эпюрации и 25 многократной ректификации с подачей растворов щелочи и марганцевокислого калия на стадию укрепления спирта в спиртовую колонну, отличающийся тем, что на стадии укрепления спирта раствор щелочи 30 подают на 35-ю тарелку спиртовой колонны в количестве 3 — 4,5 г/дал спирта, а раствор марганцевокислого калия — на 32-ю тарелку в количестве 1 — 2 г/дал спирта. 1830078 Таблица 2 Таблица 3 Таблица 4 Таблица 5 1830078 Таблица 6 Показатель о очистки после очистки 92,0 3500 600 сивушных масел Содержание, об. 0,0002 0,002 Отсутствие 4,76 ° 10 7,14 10 ЮиИ Содержание этилового спирта. об. Концентрация,мг/дм кислот в пересчете на уксусную альдегидов, не менее сложных эфиров уксусного альдегида кротонового альдегида этилового эфира Концентрация сухого остатка, мг/дм Удельное объемное электрическое сои отивление, Ом см 0,9 0,2 1,3 Синтетический спи т 1830078 ° У У.ОЛ ф б. 07Е 1830078 Составитель Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И. Шмакова Редактор Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, yn,Ãàãàðèíà, 101 Заказ 2490 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
