Способ выделения нафтеновых кислот из асидола перегретым водяным паром


 


Владельцы патента RU 2531147:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к производству нафтеновых кислот, и может быть использовано в их производстве. Способ выделения нафтеновых кислот из асидола перегретым водяным паром заключается в том, что асидол подается в перегоночную емкость и нагревается до 130-150°С, а водяной пар нагревается до 130-180°С, перегонка осуществляется при атмосферном давлении. Целью изобретения является создание малоотходного и технологичного способа получения нафтеновых кислот с низкими энергозатратами и высоким выходом целевого продукта. 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к производству нафтеновых кислот, и может быть использовано в их производстве.

Нафтеновые кислоты широко применяются как растворители полимеров, красителей и каучука, в качестве компонентов лаков, как антисептические средства, добавки к типографским краскам, авто- и авиамоторным топливам. Сложные эфиры нафтеновых кислот используются как пластификаторы синтетических каучуков, поливинилхлоридов и др., а также в качестве синтетических смазочных масел. Нафтенаты щелочных металлов - эмульгаторы, моющие и обезжиривающие средства, инсектициды и стимуляторы роста растений, служат для приготовления твердых смазок или для загущения пластичных смазок. Нафтенаты Са входят в состав смазочно-охлаждающих жидкостей, водонепроницаемых композиций, вместе с нафтенатами Zn их вводят в состав пластичных смазок и смазочных масел, работающих при высоких нагрузках. Соли тяжелых металлов и Al используются в качестве антисептиков, катализаторов в нефтехимических процессах.

Несмотря на это содержание в мировых нефтях нафтеновых кислот незначительно (0,01-2% по массе), при этом наиболее богаты нафтеновыми кислотами нефти Азербайджана (до 1,7%) и некоторые нефти Венесуэлы, Румынии, США.

Известен способ извлечения нафтеновых кислот из нефтяных дистиллятов [а.с. №62985, кл. C10G 19/02, опубл. 01.01.1944] с применением аммиака, при этом полученный при извлечении водный раствор аммиачных мыл разлагают нагреванием щелочных остатков с целью регенерации аммиака и получения концентрированного раствора нафтеновых кислот. Недостатками этого способа являются необходимость регенерации аммиака, расход едкого натра и низкий выход нафтеновых кислот.

Известен способ получения нафтеновых кислот [а.с. №527416, кл. С07С 61/02, опубл. 05.09.1976] из щелочных отходов очистки технических фракций нефти путем удаления из них неомыляемых перегонкой при 70-80°С и разложением раствором серной кислоты с последующим выделением целевого продукта, при этом с целью увеличения выхода целевого продукта обезмасленный нафтенат перед разложением раствором серной кислоты обрабатывают газообразным хлором. Недостатком этого способа является использование высокотоксичных реагентов, таких как газообразный хлор и серная кислота. Известный процесс характеризуется образованием отходов.

Наиболее близким по достигаемому техническому результату является выделение нафтеновых кислот из асидола путем вакуумной перегонки [Кулиев A.M. и др. Производства и применение нафтеновых кислот. М.: Химия, 1965]. Недостатком этого промышленного способа является низкий выход целевого продукта (не превышает 50-55%), также при реализации известного способа получения нафтеновых кислот в результате вакуумной перегонки около 50% нафтеновых кислот выделяется в виде тяжелой фракции и кубовых остатков, которые не находят квалифицированного применения в народном хозяйстве. Хотя в указанном способе подчеркивается, что не наблюдалось термическое разложение нафтеновых кислот, тем не менее высокая температура исходного асидола, истекшего через трубчатую печь (выше 320-330°С), обусловлена причиной, приводящей к разложению нафтеновых кислот с образованием тяжелой и газовой фракций, последняя из которых выбрасывается в атмосферу. (Ведь термическое разложение нафтеновых кислот выше 250°С общеизвестно.)

Целью предлагаемого изобретения является создание малоотходного и технологичного способа получения нафтеновых кислот из асидола с низкими энергозатратами и высоким выходом целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что выделение нафтеновых кислот из асидола производится путем перегонки перегретым водяным паром при температуре 130-180°С и атмосферном давлении.

Применение вместо вакуумной перегонки перегонки перегретым водяным паром при температуре 130-180°С позволяет осуществлять процесс без осмоления перегоняемого продукта-асидола, что позволяет в итоге получить целевой продукт - нафтеновые кислоты - с высоким выходом (~90%). По сравнению с вакуумном способом выделения представленная упрощенная схема получения нафтеновых кислот позволяет также провести процесс по принципу безотходной технологии с наименьшими энергозатратами и без потери применяемых в процессе исходных и конечных веществ.

Перегонка с водяным паром имеет преимущество перед обычной перегонкой в том, что она может быть избирательной, так как одни нерастворимые вещества перегоняются с паром, другие - не перегоняются, некоторые же из веществ перегоняются настолько медленно, что представляется возможным провести четкое разделение веществ. Эти особенности и преимущества перегонки с водяным паром позволяют, например, разгонять природные масла и смолы на фракции, одни из которых перегоняются с водяным паром, а другие - нет.

Исходный продукт - асидол подвергается азеотропной перегонке перегретым водяным паром при температурном интервале 130-180°С и выход конечного продукта - нафтеновых кислот, достигает ~90%. Использование свойств взаимно нерастворимых жидкостей находит практическое применение в тех случаях, когда обычная и вакуумная перегонка становится невозможной вследствие термического разложения выбранной жидкости при температурах, меньших ее температуры кипения при атмосферном давлении. Для многих нерастворимых в воде органических жидкостей, таких как нафтеновые кислоты, может быть применен метод перегонки с водяным паром. При этом перегонке подвергается смесь данной жидкости с водой. Кипение такой смеси происходит при более низкой температуре, чем температура кипения чистой органической жидкости, что позволяет обеспечить перегонку без разложения вещества.

Причина уменьшения выхода целевого продукта - нафтеновых кислот, при вакуумной перегонке и повышения его при перегонке перегретым водяным паром подтверждено экспериментальными данными. Учитывая существующие литературные данные, можно сказать, что если при вакуумной перегонке вследствие отщепления из двух молекул нафтеновых кислот одной молекулы воды происходит процесс ангидризации, то при перегонке перегретым водяным паром из-за соучастия в этом процессе воды в роли ингибитора и сравнительно низкого температурного интервала перегонки (130-180°С) такого не наблюдается.

Предлагаемый способ осуществляется на установке (рис.1), состоящей из парообразователя 1, предохранительной трубы 2, пароотводящих труб 3, 4, 5, вентиля для отвода лишнего пара 6, пароперегревательного стального змеевика 7, перегоночной емкости 11, теплообменников 12 и 14, резервуара для приема продуктов перегонки 13, линии для циркуляции воды 9, вентиля для циркуляционной воды 8, вентиля для разгрузки готовой нафтеновой кислоты (НК) 10, вагон-цистерны 15.

Способ осуществляется следующим образом.

Сырье - асидол подается в перегоночную емкость 11 и нагревается теплообменником 14 до 130-150°С, нагретый до 100°С пар в парообразователе 1 поступает через пароотводящую трубу 3 в змеевик 7, где дополнительно нагревается до 130-180°С. Далее образовавшийся перегретый пар по пароотводящей трубе 4 направляется в перегоночную емкость 11, после чего прекращают нагрев перегоночной емкости 11 теплообменником 14. Сначала начинается дистилляция воды и впоследствии - смесь воды с нафтеновой кислотой, после чего смесь нафтеновых кислот и водяного пара поступает в теплообменник 12, охлаждаясь, направляется в резервуар 13, где образуется два несмешивающихся слоя жидкостей: верхний слой - нафтеновая кислота, а нижний - вода. Перегнанные нафтеновые кислоты отводятся из емкости в вагон-цистерны 15 через вентиль 10, а водный слой циркулируется через вентиль 8 в трубопроводную линию 9 и парообразователь 1 (вода возвращается в систему и не выбрасывается), а выход конечного продукта - нафтеновых кислот, достигает ~90%, таким образом процесс осуществляется по принципу малоотходной технологии. Неперегнанный остаток в кубе ~10% гудрона извлекается в горячем виде из перегоночной емкости.

Соотношение содержания воды к нафтеновым кислотам строго зависит от температуры перегретого пара. Повышение температуры пара приводит к увеличению содержания нафтеновых кислот относительно воды.

Пример. 1000 г асидола с кислотностью 195 мг КОН/г, полученный из кислотной обработки мыло-нафта, подают в перегоночную емкость 11 и нагревают до 130-150°С теплообменником 14. Парообразователь 1 наполняется водой до 75% емкости и нагревается до кипения, при этом водяной пар через змеевик 7 поступает в перегоночную емкость 11. Во время поступления пара в емкость 11 нагревание емкости 11 прекращается. Водяной пар вместе с паром нафтеновых кислот, проходя через теплообменник 12, начинает медленно поступать в резервуар 13, где тут же расслаивается. При поднятии температуры водяного пара до 180°С соотношение нафтеновых кислот к выделенной воде изменятся в сторону преобладания нафтеновых кислот. Анализ выделенного желто-коричневого продукта (цвет, определенный по бихроматному способу, соответствует 3,5) показал значительное повышение его кислотного числа (258 мг КОН/г), что говорит о высокой чистоте продукта. Выход нафтеновых кислот ~900 г (90%). Чистота нафтеновых кислот составляет ~92%. Незначительное количество (~8%) примеси соответствует трудноотделимому маслу. Оставшиеся после перегонки ~10% гудрона извлекают из емкости 11 в горячем виде. Накопленная в емкость 13 отгоночная вода циркулируется через трубопроводную линию 9 в парообразователь 1 и таким образом предлагаемая технология получения нафтеновых кислот является малоотходной.

Способ выделения нафтеновых кислот из асидола перегретым водяным паром, отличающийся тем, что асидол подается в перегоночную емкость и нагревается до 130-150°С, а водяной пар нагревается до 130-180°С, перегонка осуществляется при атмосферном давлении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к противовоспалительным лекарственным препаратам, воздействующим на иммунную систему и подавляющим рост раковых клеток, а также к способу их получения.

Изобретение относится к способу получения насыщенных карбоновых кислот, в частности к новому способу гидрирования непредельных карбоновых кислот, и позволяет получать насыщенные карбоновые кислоты, которые находят применение в качестве полупродуктов в органическом синтезе.

Изобретение относится к новым производным карбоновой кислоты формулы (I), где R1 - карбоксил или гидролизируемый в группу СООН остаток; R2 и R3 могут быть одинаковыми или различными и означать фенил, который может быть необязательно замещен одним или несколькими остатками из группы, включающей алкил с 1-4 атомами углерода и алкоксил с 1-4 атомами углерода, которые связаны в орто-положении через непосредственную связь, метилен, этилен; R4 - фенил, который может быть замещен одним или несколькими остатками из группы, включающей алкил с 1-4 атомами углерода, гидроксил, алкоксил с 1-4 атомами углерода, бензилоксигруппу; или нафтил, метилендилксифенил, который может быть замещен алкоксилом с 1-4 атомами углерода, этилендиоксифенил; R5 алкил с 1-8 атомами углерода.

Изобретение относится к новым соединениям, а именно к аминовым солям дикамба (3,6-дихлор-2-метоксибензойная кислота) и 2,4 Д, более конкретно к аминопропилморфолиновым солям, использующимся в качестве гербицида, со значительно пониженной летучестью.
Изобретение относится к усовершенствованному способу удаления примеси углеводородов из полупродукта производства уксусной кислоты, включающему экстракцию полупродукта агентом, экстрагирующим углеводороды, с образованием легкой фазы, содержащей примесь углеводородов и экстрагирующий агент, и тяжелой фазы, содержащей уксусную кислоту, где полупродукт содержит йодистый метил, уксусную кислоту, метилацетат и примесь углеводородов.

Изобретение относится к способу разделения акриловой кислоты, содержащейся в качестве основного продукта, и глиоксаля, содержащегося в качестве побочного продукта, в смеси продуктов частичного гетерогенно катализируемого парофазного окисления соединения-предшественника акриловой кислоты, содержащего 3 атома углерода, при котором получают жидкую фазу Р, которая по меньшей мере на 70% от своей массы состоит из акриловой кислоты, а также, в пересчете на молярное количество содержащейся в ней акриловой кислоты, содержит по меньшей мере 200 мол.

Изобретение относится к способу получения водной акриловой кислоты из потока газообразного материала, включающему следующие стадии: а) подача газообразного потока в конденсатор, где поток газообразного материала включает по меньшей мере акриловую кислоту, воду, формальдегид; и б) работа конденсатора и получение газообразного выходящего потока, включающего несконденсированные компоненты, которые выходят из верхней части конденсатора, и конденсированного потока водной акриловой кислоты, включающего акриловую кислоту, который сливают из грязеотстойника конденсатора, где поток водной акриловой кислоты включает не больше 0,1 мас.% формальдегида в пересчете на общую массу потока водной акриловой кислоты.

Изобретение относится к способу получения уксусной кислоты, включающему: (a) карбонилирование метанола в присутствии катализатора для образования реакционной смеси; (b) мгновеное испарение и дистилляцию реакционной смеси в испарителе, оборудованном дистилляционной колонной, для того чтобы образовать жидкий поток, включающий катализатор, из куба испарителя, и паровой поток из верхней части дистилляционной колонны; и (c) возврат жидкого потока в цикл на стадию (а), причем паровой поток дистиллируют в колонне отгонки легких фракций, чтобы образовать кубовый поток сырой уксусной кислоты и поток дистиллятного пара, который конденсируют и разделяют на легкую фазу и тяжелую фазу, и часть легкой фазы вводят в верх дистилляционной колонны испарителя, и жидкий поток отбирают из куба дистилляционной колонны испарителя и направляют в верх колонны отгонки легких фракций, чтобы получить практически чистую уксусную кислоту.

Изобретение относится к эффективному способу очистки фторированного соединения, который включает перегонку жидкости, содержащей по меньшей мере один член, выбранный из группы, состоящей из фторированного соединения, представленного следующей формулой (1), и фторированного соединения, представленного следующей формулой (2), удерживая ее при температуре нагрева не более 150°C, где температура нагрева является внутренней температурой котла перегонной колонны: в которых RF представляет собой фторированную алкильную группу, которая может иметь простой эфирный атом кислорода в своей основной цепи, R1 представляет собой перфторалкиленовую группу, и R2 представляет собой C1-C3алкильную группу, и в котором жидкость представляет собой жидкость, полученную из любого жидкого отхода после того как водная эмульсия фторполимера коагулировала и фторполимер отделен, водную жидкость, полученную отмывкой отходящего газа на стадии сушки и/или стадии термической обработки отделенного фторполимера, или жидкость, полученную отмывкой щелочным водным раствором анионообменной смолы, которая была приведена в контакт с жидким отходом или водной дисперсией, полученной из водной эмульсии фторполимера.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты с улучшенным выходом, включающему следующие стадии: а) введение метанола и/или его реакционноспособного производного и монооксида углерода в первую реакционную зону, содержащую жидкую реакционную композицию, включающую катализатор карбонилирования, необязательно промотор катализатора карбонилирования, метилиодид, метилацетат, уксусную кислоту и воду; б) извлечение, по меньшей мере, части жидкой реакционной композиции совместно с растворенным и/или захваченным монооксидом углерода и другими газами из первой реакционной зоны; в) направление, по меньшей мере, части извлеченной жидкой реакционной композиции во вторую реакционную зону, в которой потребляется, по меньшей мере, часть растворенного и/или захваченного монооксида углерода; г) направление, по меньшей мере, части жидкой реакционной композиции из второй реакционной зоны в зону испарительного разделения с образованием: паровой фракции, включающей уксусную кислоту, метилиодид, метилацетат и отходящий газ низкого давления, включающий монооксид углерода; и жидкой фракции, включающей катализатор карбонилирования и необязательно промотор катализатора карбонилирования; д) направление паровой фракции из зоны испарительного разделения в одну или более зон дистилляции с целью извлечения конечной уксусной кислоты; причем температура жидкой реакционной композиции, извлекаемой из первой реакционной зоны, составляет от 170 до 195°С; а температура жидкой реакционной композиции, направляемой из второй реакционной зоны в зону испарительного разделения, по меньшей мере, на 8°С превышает температуру жидкой реакционной композиции, извлекаемой из первой реакционной зоны.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты. Способ включает стадии, на которых (а) проводят карбонилирование метанола в реакторе карбонилирования при температуре от 150 до 250°С в присутствии катализатора, стабилизатора катализатора, воды и метилиодида, с образованием реакционной смеси, включающей катализатор, стабилизатор катализатора, уксусную кислоту, метанол, метилиодид, метилацетат и воду; и (b) полученную реакционную смесь непосредственно из реактора карбонилирования направляют в дистилляционную колонну для дистилляции реакционной смеси с отделением кубового потока, включающего катализатор и стабилизатор катализатора, потока бокового погона, включающего уксусную кислоту и воду, и потока головного погона, включающего метанол, метилацетат, метилиодид и воду.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения чистой метакриловой кислоты, включающему: а) окисление в газовой фазе С4-соединения с получением содержащей метакриловую кислоту газовой фазы, б) конденсирование содержащей метакриловую кислоту газовой фазы с получением водного раствора метакриловой кислоты, в) выделение по крайней мере части метакриловой кислоты из водного раствора метакриловой кислоты с получением по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта, г) выделение по крайней мере части метакриловой кислоты из по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта способом термического разделения с получением чистой метакриловой кислоты, причем на стадии процесса г) метакриловую кислоту выделяют из по крайней мере части по крайней мере одного содержащего метакриловую кислоту сырого продукта с помощью ректификации, и причем чистую метакриловую кислоту отбирают через боковой вывод используемой для ректификации колонны, а количество чистой метакриловой кислоты, отбираемой в определенный интервал времени, составляет от 40 до 80% от количества содержащего метакриловую кислоту сырого продукта, подаваемого в ректификационную колонну в тот же интервал времени.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты, включающему стадии: взаимодействия метанола с монооксидом углерода в реакционной среде, содержащей воду, йодистый метил и метилацетат в присутствии катализатора карбонилирования на основе металла VIII группы; выделения продуктов указанной реакции в летучую фазу продукта, содержащую уксусную кислоту, и менее летучую фазу; дистиллирования указанной летучей фазы в аппарате дистилляции для получения очищенного продукта уксусной кислоты и первого верхнего погона, содержащего йодистый метил и ацетальдегид; конденсации, по меньшей мере, части указанного верхнего погона; измерения плотности указанного сконденсированного первого верхнего погона; определение относительной концентрации йодистого метила, ацетальдегида или обоих в первом верхнем погоне на основании измеренной плотности; и регулирования, по меньшей мере, одного регулирующего технологического параметра, связанного с дистилляцией указанной летучей фазы, в качестве ответной реакции на указанную относительную концентрацию.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты, включающему (а) каталитическое взаимодействие метанола или его реакционно-способного производного с монооксидом углерода в присутствии гомогенного катализатора на основе металла группы VIII и метилиодида в качестве промотора в реакционном сосуде, который содержит жидкую реакционную смесь, включающую в себя уксусную кислоту, воду, метилацетат, метилиодид и гомогенный катализатор, причем реакционный сосуд функционирует при давлении реактора; (b) отвод реакционной смеси из реакционного сосуда и подачу отведенной реакционной смеси вместе с дополнительным монооксидом углерода в предыспарительный/послереакционный сосуд, работающий при пониженном давлении, которое ниже давления в реакционном сосуде; (с) отдувание легких фракций в предыспарительном сосуде и одновременное потребление метилацетата в предыспарительном/послереакционном сосуде с получением предыспарительной смеси, которая обогащается уксусной кислотой и обедняется метилиодидом и метилацетатом по сравнению с реакционной смесью; (d) отвод предиспарительной реакционной смеси из предыспарительного/послереакционного сосуда и подачу предыспарительной смеси в испарительный сосуд; (е) мгновенное испарение потока сырой уксусной кислоты из смеси в испарительном сосуде, функционирующем при давлении, которое значительно ниже давления предыспарительного/послереакционного сосуда; (f) рециркуляцию остатка после процесса испарения из испарительного сосуда в реакционный сосуд и (g) очистку потока сырого продукта.
Наверх