Метод за получаване на ацетон или ацеталдехид
Към ПАТЕНТ (63) Допълнително към патент (22) Очаква се 080776(2l) 2380202/23-04 ((51) i.ka.! (23) Prnorvtet (32) 08. 07.75
Карло Рескали и Антонио Пасифико (Италия) (72) Изобретатели
"Snamprogetti S.p.A" (Италия) (71) Кандидат (54) ПРОЦЕС ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА АЦЕТОН
Предлага се подобрен метод за производство на ацетон или ацеталдехид, които се използват широко в много нефтохимически и нефтопреработващи процеси. 6
Методът за производство на карбонилни продукти (ацетон или ацеталдехид) се основава на използването на ацетиленови съединения, присъстващи във въглеводородни потоци, идващи от парен крекинг агрегат, и по този начин индиректно решава проблема с почистването на парно крекинг продукти от ацетиленови въглеводороди.
В момента се намалява съдържанието на ацетилен. съединения в продуктите на парния крекинг се извършва чрез селективно хидрогениране, което води до загуби на етилен и пропилей, които са повече или по-малко значителни в зависимост от съдържанието на ацетиленови съединения, налични в края на обработката p1).
Най-близо до настоящото изобретение е метод за получаване на ацеталдехид чрез хидратиране на ацетилен.
Процесът протича в кисела среда (воден разтвор на сярна киселина) в присъствието на живачни соли (обикновено живачен сулфат) като катализатор. Процесът се провежда при 75-95 С, като се използва 10-20% сярна киселина. Катализаторът се взема в количество
0,5-1% по отношение на живака. Методът осигурява добив на ацеталдехид по отношение на ацетилен до 95% (2.
Недостатъкът на този метод е относително ниският добив на целевия продукт и сложността на дизайна на процеса.
Целта на изобретението е да се увеличи добивът на целевия продукт,опростяване на технологията на процеса и разширяване на суровинната база на ацетиленови въглеводороди.
20 atm в присъствието на посочения катализатор, полученият етер или ацетал се отделя чрез ректификация от останалата част от въглеводородния поток и се подлага на хидратация във втория етап lIpH с моларно съотношение вода: етер или ацетал, равно на 1:10-12, при температура 60-70 C, налягане от 2025 atm в присъствието на споменатия катализатор, последвано от изолиране на целевия продукт чрез ректификация.
Предложеният метод позволява да се увеличи добивът на целевия продукт до 99%. Опростяването на технологията на процеса се постига чрез елиминиране от процеса на сярна киселина, използвана в метода, възприет от този прототип.
Използване като суровина 25
C -C -фракции (например от инсталации за парен крекинг) не само разширява суровинната база за предложения метод, но също така ви позволява да почиствате
С-СЗ-фракции от ацетиленови въглеводороди.
Процесът се извършва по технологичната схема, показана на чертежа.
Въглеводородният поток в линия 1, съдържащ ацетилен или пропин, се изпраща заедно с алкохолния поток от линия 2 към реактор 3, в който ацетиленовият въглеводород реагира с алкохол. Поток 4, напускащ реактора, се подлага на конвенционална дестилация в колона 5 за разделяне на поток 6 от образувания присъединителен продукт и поток 7 от въглеводороди и нереагирал алкохол.
Водата се добавя към поток 6 през линия 8, след което получената смес се изпраща в реактор 9 за хидролиза. Продуктът, напускащ реактора 9, се изпраща в дестилационна колона 10 и от горната $ Q част, от която карбонилните продукти (ацеталдехид или ацетон, в зависимост от фракцията, която е подадена към инсталацията) се дестилират по линия 11, след коетовреме, тъй като излишната вода, която е изпратена в реактора за хидролиза, се отстранява от дъното по линия 12 на колоната. Този поток също съдържа алкохол, който е продукт на хидролиза.
Потокът през линия 12 се изпраща към дестилационна колона 17 и от главата на която алкохолът, използван за реакцията на добавяне, се отстранява през линия 18 (рециркулация през линия 2), докато водата се отстранява от дъното на колоната през линия 19 и влиза в линия 8.
Йонообменна смола, която да се използва като катализатор в колоната за добавяне на алкохол 5, се приготвя, както следва. 98 g киселинна смола Amberlite-15, съдържаща киселинни групи от типа SOH, се обработват с 2 литра 10% воден разтвор (тегловно) на натриев хидроксид.
Сместа се разбърква в продължение на 1 час и след това се филтрува и смолата се промива с дестилирана вода до неутрална реакция. След това смолата се обработва с 300 ml воден разтвор, съдържащ оцетна киселина и 2 g двувалентен живак (напр. под формата на живачен ацетат) и се разбърква в продължение на 24 часа, след което се филтрува под вакуум и се промива отново с безводен етанол.
Йонообменна смола, която да се използва като катализатор в реактора 9, се приготвя, както следва. 100 g киселинна смола Amberlite-15 се обработват с 2 литра
10% воден разтвор на сярна киселина, разтворът се разбърква в продължение на 1 час, след това се филтрува и смолата се промива с дестилирана вода до неутрална реакция.
Пример 1. Процесът се извършва по технологичната схема, показана на чертежа. В реактора 3 обем
100 MP, заредена с йонообменна смола, съдържаща двувалентни живачни йони и. натриеви йони, непрекъснато подавани през линията 1500 ml потокпропилей, съдържащ 1,33 тегл.% пропин, и етанол, в такова количество, че моларното съотношение между алкохол и ацетиленово съединение е 2,0. Температурата в реактора се поддържа 40°С. Налягането в реактора е 20 атм.
Потокът 4, напускащ реактора, се изпраща в дестилационната колона 5, която работи при налягане (на главата) от 10-20 atm, с коефициент на обратен хладник 1 и брой тарелки 30.
Брой плочи 40 Налягане в горната част на колоната
Брой рефлукс Брой плочи
Горен поток 7, състоящ се от пропилей, съдържащ малки количества етанол и пропин в количество от 10 pp > или по-малко се изпращат към скрубера 13 за отстраняване на етанола. ДДС поток 6, съдържащ 5
2,2-диметоксипропанът се изпраща в реактора за хидролиза 9 след допълване
с вода през линия 19 и реакцията се провежда при моларно съотношение между вода и етер, равно на 12. Скрубер 13 работи при налягане, равно на
20 atm, с моларно съотношение между вода и въглеводороден поток равно на 1:30. От главата на скрубера линия 15 възстановява по същество без етанол (10 ppm) целия пропилен, подаден към реактор 3, а дъното на скрубера (линия 16) изтегля водния разтвор на етанол. Реакторът 9 за извършване на хидратация работи при температура 60 С и под налягане, равно на
Изтичащият поток от реактора 9 се изпраща към две прости дестилационни колони 10 и 17, свързани последователно, работещи при условията, дадени в таблица 1.
Атмосферен - Атмосферен
5,8 r/h ацетон се изтеглят през линия 11, докато 9,7 g/h етанол, съдържащ по-малко от 5% тегловни вода, се изтеглят през линия 18. Потокът през линия 19, излизащ от дъното на колона 17 и състоящ се основно от вода, се рециклира дореактор
9, в който се образуват етери.
Добивът на ацетон е 98,6% с превръщането на пропина, съдържащ се в първоначалния газов поток, равно на
Пример 2. Процесът се извършва по технологичната схема, показана на чертежа. в реактори
3 и 9 използва същата йонообменна смола като в пример 1, но тя е предварително активирана с калиеви йони, а не с натриеви йони. Редове 1 и 2 доставят 500 m> етилен, съдържащ 2 mol.% ацетилен, и метанолът се сервира в такова количество, че моларното съотношение на метанол към ацетилен е
2.1. Температурата в реактор Е се поддържа на 75°С. Налягането в реактора
3 е 2 атм.
Поток 4, напускащ реактор Е, се подава в дестилационна колона 5, която работи при следните условия:
Налягане в горната част на колоната, atm 10
Храчка номер 1
Брой табели 30 бр
10 ppm и съдържащ малко количество метанол се подава в скруберната колона 13 за промиване с вода, за да се отстрани метанолът. Поток 6, състоящ се от 2,2-диметоксиацетал, се подава в реактора за хидролиза 9 след добавяне на вода през линия 19. Реакцията се провежда при моларно съотношение вода към ацетал, равно на 10.
Промивната колона (скрубер 13) работи при налягане 20 atm и съотношение вода към въглеводороден поток, равно на 1:30. Чрез линия 15, без метанол (по-малко от
10 ppm) всичкият първоначално въведен етилен, докато воден разтвор на метанол се отстранява от дъното на скрубера през линия 16. Реактор 9 работи при 70 С и под налягане
Изтичащият поток от реактора 9 се подава към две прости дестилационни колони 10 и 17, които работят при условията, показани в таблица 2.
Атмосфера- Атмосфера-. ноа ноа
Ацеталдехидът се отстранява чрезлинии
11, линия 18 отстранява метанол, съдържащ около 5 тегл.% вода, и потокът през линия 19, изтеглен от дъното на колона 17, състоящ се основно от вода, се подава в реактор 9.
Изходът на ацеталдехид е 99%.
Метод за производство на ацетон или ацеталдехид с използване на ръководство 743578
Тираж 495 Абонамент
ЦНИИПИ на Държавния комитет за изобретения и открития на СССР
113035, Москва, Zh-35, Raushskaya emb., 4/5
1-2 mol.b, като катализатор, съдържащ живак, се използва йонообменна смола Amberlite-15, съдържаща катиони на живак и катиони на алкални метали - калий или натрий, - и процесът се провежда на два етапа: на първия етап взаимодействието между ацетиленов въглеводород и етанол или метанол се осъществява при моларно съотношение алкохол: ацетиленов въглеводород, равно на 1 : 2,0-2 1 при температура 40-75 С и налягане
20 atm в присъствието на посочения катализатор, полученият етер или ацетал се отделя чрез дестилация от останалия въглеводороден поток и се подлага на хидратация във втория етап при моларно съотношение вода:етер или ацетал, равно на
1:10-12, при температура 60-70 С, налягане 20 - 25 atm в присъствието на посочения катализатор, последвано от изолиране на целевия продукт чрез дестилация.
Източници на информация, взети предвид при проверката
1. Коул Л.Н. Пречистване на газове. - М .:
Гостоптехиздат, 1962, стр. 1-90, 2. Лебедев Ю.Н. Химия и технология на основния органичен и нефтохимичен синтез. - М .: Химия, 1975, стр. 280-283 (прототип).