Способ выделения этилацетата

 

1 - т ст ъ т:.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

37I20I

Союз Советских

Социалистически»

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.Xll.1970 (№ 1496840/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.ll.1973. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 7.V.1973

М. Кл, С 07с 67/06

С 07с 69/14

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Ъ ДК 547 292 26(088 8) Авторы изобретения

В. Н. Кива и С. И. Надуткина

Заявитель

СПОСОБ ВЪ|ДЕЛЕНИЯ ЭТИЛАЦЕТАТА

Изобретение относится к способам ректификации в химической промышленности, в частности к способам выделения этилацетата, и может быть использовано в производстве ибутилового спирта или и-масляного альдегида пз этанола, а также при разделении продуктов сухой перегонки древесины.

Известен способ выделения этилацетата из его смеси с уксусной кислотой, метилэтилкетоном и и-гексаном (т. кип. 68,7 C), заключающийся в том, что указанную смесь подвергают азеотропной ректификации. Выделение качественного этилацетата из смеси побочных продуктов реакций, полученной в производстве и-бутилового спирта или масляного альдегида и содержащей 65 — 70% этилацетата, 5 — 10 ц воды, этиловый спирт, метилэтилкетон и уксусную кислоту, по известному способу невозможно ввиду существования целого ряда азеотропных смесей (этил — ацетат — вода, этиловый спирт — этилацетат, этилацетат — метилэтилкетон, этапол — вода, метилэтилкетон— вода, эгилацетат — вода — этанол, этилацетат— вода — метилэтилкетон), температуры кипения которых близки, что приводит к перегонке смеси без изменения состава.

Смесь указанного состава не находит квалифицированного применения и не утилизируется.

С целью получения этилацетата с высокой степенью чистоты предлагается способ выделения этилацетата из фракции производства и-бутилового спирта или масляного альдегида обработкой метиловым спиртом с последую5 щей отгонкой азеотропа этилацетат-метанол и выделением целевого продукта путем азеотропной отгонки метанола. Полученный продукт содержит 98% этилацетата.

Исследования показывают, что в качестве

10 азеотропного агента для выделения этилацетага из смеси может быть применен метиловый спирт. Метанол не образует азеотропа с водой, этиловым и бутиловым спиртами и уксусной кислотой, азеотроп метанол-этилаце15 тат содержит 44 вес.% метанола с т. кип.

62,3 С. (Значительно ниже температуры кипения других компонентов смеси и их азеотропов с водой, этанолом и этилацетатом).

Метанол образует расслаивающиеся азсо20 тропы с углеводородами, кипящими в интервале 60 — 110 С, тогда как этилацетат не образует с ними азеотропов, что позволяет отогнать метанол из гомогенного азеотропа с этилацетатом и выделить этилацетат. Для этой

2s цели могут быть использованы углеводороды

Со и С>, предпочтительно использовать парафиновые углеводороды, например, и-гептан.

Применение метода азеотропной ректификации исходной смеси с метанолом для отделе30 тшя этплацетата от примесей в виде азеотропа

371261

10

3 и азеотропной ректификации полученного гомогенного азеотропа с углеводородами для выделения этилацетата из смеси с метанолом позволяет получить товарный этилацетат, соответствующий требованиям ГОСТ 8981 — 59 на этилацетат марки «А» с выходом до 95—

97 "/о от потенциала, Исходную смесь подают в ректификационную колонну 1, работающую под атмосферным давлением, в которую выше ввода питания подают разделяющий агент метанол в количестве 75 — 80 от содержащегося в смеси этилацетата. С верха колонны при температуре

62 — 63 С выводят азеотроп метанол-этилацетат, из куба — остальные компоненты разделяемои смеси. Азеотроп метанол-этилацетат подают в ректификационную колонну 2, работа>ощую под атмосферным давлением.

В верхнюю часть колонны 2 подают углеводород — агент для удаления метанола в виде азеотропа. Подачу углеводорода рассчитывают, исходя из загрузки колонны 2 по метанолу и содержания углеводорода в азеотропе с метанолом.

Из куба колонны 2 при температуре 77—

79 С выводят товарный этилацетат. С верха колонны 2 отбирают азеотроп метанол-углеводород.

При использовании в качестве агента к-гептана температура верха колонны 2 составляет

59 — 60 С.

Дистиллат при охлаждении расслаивают в отстойнике 3 на метанольный и углеводородный слои, Углеводородный слой с небольшим количеством метанола подают на орошение колонны 2. Метанольный слой, содержащий значительное количество углеводорода, нельзя непосредственно подать на колонну 1, так как присутствие углеводорода нарушит четкость разделения этилацетата от примесей из-за образования азеотропов углеводород-вода и углеводород-спирты. Ввиду этого метанольный слой из отстойника 3 подают в ректификационную колонну 4, где растворенный углеводород отгоняют в виде азеотропа с метанолом, дистиллат подают в отстойник 3, где объединяют с дистиллатом колонны 2, а кубовый остаток колонны 4 — регенерированный метанол подают в колонну 1. В цикл осуществляют подпитку метанола.

Процесс извлечения этилацетата могут осуществлять также периодически. В этом случае процесс проводят в три стадии.

Первая стадия. Исходную смесь и метанол загружают в куб периодической колонны, при температуре 60 — 63" С отбирают фракцию азеотропа метанол-этилацетат, из куба колонны выводят остаток.

Вторая стадия. Азеотроп метанол-этилацетат на той же колонне подвергают затем разгонке с добавлением углеводорода.

Отогнанный азеотроп метанол-углеводород расслаивают на два слоя; углеводородный слой используют для разделения азеотропа метанол-этилацетат в следующем цикле, ме20

4 танольный слой накапливают для регенерации, Третья стадия. Регенерацию метанола осуществляют путем отгонки от него растворенного углеводорода на той же аппаратуре, метанол из куба колонны возвращают в цикл, отогнанный азсотроп метанол-углевбдород присоединяют к дистиллату после второй стадии операции.

Пример 1. 150 г смеси следующего состава, о/,:

Вода 10,0

Этилацетат 70,0

Метилэтилкетон 7,0

Этиловый спирт 9,5 н-Бутиловый спирт 2,0

Уксусная кислота 1,5 подвергают периодической перегонке с добавлением 80 г метанола на колонне эффективностью 15 тарелок при флегмовом числе 4.

В интервале 61 — 63 С отбирают 182 г фракции, содержащей 44 /, метанола и 56 /о этилацетата.

Отобранную фракцию подвергают перегонке с добавлением 75 г н-гептана, при температуре 58 — 59" С отбирают 157 г азеотропа метанол-гептан, который расслаивают на два слоя:

100 г метанольного слоя с содержанием 22,3О/о н-гептана и 1,5/О этилацетата и 57 г углеводородного слоя с содержанием 6,5 /о метанола и 1 /о этилацетата, В кубе колонны оставляют 100 г этилацетата с содержанием основного вещества 98%.

П р и и е р 2. 1000 г/час смеси состава, по примеру 1, подают в ректификационную колонну 1 эффективностью 15 теоретических тарелок. В верхнюю часть колонны подают

540 г/час метанола. При температуре 62,5 С и флегмовом числе 3 из колонны отбирают

1239 г/час дистиллата, содержащего 44 вес. метанола и 56 вес, /о дистиллата и 301 г/час кубового остатка.

Дистиллат колонны 1 подают в ректификационную колонну 2 эффективностью 15 тарелок, в верхнюю часть которой вводят

546 г/час углеводородного слоя, содержащего

92,8 гептана и 6,1>% метанола. При флегмовом числе 2 и температуре верха 59 С из колонны 2 отбирают 1078 г/час азеотропа метанол-к-гептан с содержанием 52,8О/о метанола, 47,1 /о н-гептана. Дистиллат колонны 2 подают в отстойник 3, откуда выводят 546 г/час углеводородного слоя, возвращаемого в колонну 2, и мета нольный слой, содер>кащий

76,2 /р метанола и 22,9 /o н-гептана. Метанольный слой подают в колонну 4, работающую без флегмы, в которой при температуре 59 С отгоняют азеотроп метанол-н-гептан, присоединяемый к дистиллату колонны 2.

При установившемся рецикле из отстойника

3 на колонну 4 подают 1029 г/час метанольного слоя, нз колонны 4 отгоняют и подают в отстойник 3 484 г/час азеотропа метанол-нгептан. Из куба колонны 4 выводят 535 г/час

371261

Составитель Т Рыжова

Редактор Т, Никольская Техред А. Камышиикова Корректор Н. Прокуратова

Заказ 1176/13 Изд. № 1267 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии ири Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская иаб., д. 4)5

Типография, пр. Сап1иова, 2 метанола, возвращаемого в рецикл на колонну 1.

Из куба колонны 2 выводят 694 г(час этилацетата с содержанием 98% основного вещества. Коэффициент извлечения этилацетата

97%.

Предмет изобретения

Способ выделения этилацетата из смеси, содержащей, кроме этилацетата, уксусную кислогу и метилэтилкетон, с применением азео1ропной ректификации в присутствии углеводородов, имеющих температуру кипения 60—

110" С, отличшощийся тем, что, с целью повышения степени чистоты целевого продукта, смесь этилацетата с 5 — 10% воды, этиловым спиртом, н-бутиловым спиртом, метилэтилкетоном и уксусной кислотой обрабатывают метплс вым спиртом с последующей отгонкой азестропа этилацетат-метанол и выделением целевого продукта путем азеотропной отгонки метанола.