способ выделения вторичных жирных спиртов c11-c15, полученных при окислении парафинов
Классы МПК: | C07C31/125 содержащие от пяти до двадцати двух атомов углерода C07C29/82 азеотропной B01D3/36 азеотропная дистилляция C07C29/48 реакциями окисления с образованием оксигрупп |
Автор(ы): | Данов Сергей Михайлович (RU), Федосов Алексей Евгеньевич (RU), Лунин Алексей Владимирович (RU), Федосова Марина Евгеньевна (RU), Орехов Сергей Владимирович (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-03-09 публикация патента:
20.11.2011 |
Настоящее изобретение относится к выделению вторичных спиртов C11-C15 из смеси вторичных спиртов C11-C15 и углеводородов C11-C 15, полученных при окислении парафинов. Способ заключается в азеотропной ректификации смеси вторичных спиртов C11 -C15 и углеводородов C11-C15 с помощью компонента, образующего азеотроп с углеводородами C11-C15, с последующей отгонкой верхнего продукта углеводорода с компонентом, образующим азеотроп и получением очищенных спиртов в виде кубового продукта. При этом в качестве компонента, образующего азеотроп, используют воду, азеотропную ректификацию проводят при атмосферном давлении с получением дистиллята смеси гетерогенных азеотропов углеводородов и воды, и гетерогенной кубовой смеси воды и высших жирных спиртов, который расслаивают, отбирают верхний углеводородный слой на стадию окисления, нижний - водные слои дистиллята и кубовой жидкости - смешивают с исходной фракцией вторичных спиртов C11-C15, a верхний слой кубовой смеси - вторичные жирные спирты направляют на осушку. Способ обеспечивает упрощение схемы выделения при снижении энергетических затрат. Полученные спирты могут быть использованы в производстве поверхностно-активных веществ и пластификаторов для полимерных материалов.
Формула изобретения
Способ выделения вторичных спиртов C11-C15 из смеси вторичных спиртов С11-С15 и углеводородов С11-С15, полученных при окислении парафинов, путем азеотропной ректификации смеси вторичных спиртов С 11-С15 и углеводородов C11-C 15 с помощью компонента, образующего азеотроп с углеводородами C11-C15, с последующей отгонкой верхнего продукта углеводорода с компонентом, образующим азеотроп, и получения очищенных спиртов в виде кубового продукта, отличающийся тем, что в качестве компонента, образующего азеотроп, используют воду, азеотропную ректификацию проводят при атмосферном давлении с получением дистиллята смеси гетерогенных азеотропов углеводородов и воды и гетерогенной кубовой смеси воды и высших жирных спиртов, который расслаивают, отбирают верхний углеводородный слой на стадию окисления, нижний водные слои дистиллята и кубовой жидкости смешивают с исходной фракцией вторичных спиртов C11 -C15, а верхний слой кубовой смеси - вторичные жирные спирты направляют на осушку.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам выделения высших жирных спиртов (ВЖС). Указанная смесь образуется в производстве высших жирных спиртов при окислении парафинов.
Высшие жирные спирты (ВЖС) имеют разнообразное применение в производстве поверхностно-активных веществ и пластификаторов для полимерных материалов.
Трудность очистки ВЖС обусловлена близостью температур кипения спиртов и углеводородов, содержащихся в одной и той же фракции, и образованием азеотропов. Спирты имеют практически одинаковые температуры кипения с углеводородами, молекулы которых содержат на 3 атома углерода больше, чем молекула спирта.
Для очистки ВЖС от углеводородов применяют почти все существующие методы разделения - экстракцию, азеотропную, экстрактивную и солевую ректификации, кристаллизацию.
Известен способ разделения спиртов и углеводородов жирного ряда, имеющих близкие температуры кипения, основанный на экстракции с использованием фторированных углеводородов в качестве селективных растворителей спиртов /US 3705925, С07С 29/86; С07С 29/00, 1972 г./. Недостатком данного способа является дефицитность и ядовитость фторированных углеводородов, а также необходимость отгонки фторированного углеводорода и высокое содержание углеводорода в остатке.
Известен также способ разделения смеси высших спиртов с углеводородами путем экстракции ее гликолем (этиленгликоль, бутандиол-1,3, гександиол-1,6, диэтиленгликоль, пропиленгликоль) /US 2664435, C10G 21/16; C10G 21/00, 1953 г./. Однако известный способ технологически сложен вследствие наличия двух стадий отмывки продуктов от примеси гликоля водой.
Прототипом данного изобретения является способ выделения ВЖС азеотропно-экстрактивной ректификацией с 1,2-пропиленгликолем /SU 1055735, С07С 31/125, 1983 г./ под остаточным давлением 1-20 мм рт. ст. Существенным недостатком описанного способа, является то, что в качестве азеотропообразующего вещества используется дорогой 1,2-пропиленгликоль, загрязняющий товарные ВЖС, и процесс проводится при остаточном давлении 1-20 мм рт. ст. Использование в качестве азеотропообразующего компонента 1,2-пропиленгликоля, усложняет стадию выделения, требуя введения дополнительного узла доочистки ВЖС.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка эффективной технологии выделения ВЖС фракции С11-С15.
Технический результат от использования изобретения заключается в упрощении технологической схемы процесса при снижении энергетических затрат.
Технический результат достигается тем, что в качестве компонента, образующего азеотроп, используют воду, азеотропную ректификацию проводят при атмосферном давлении с получением дистиллята смеси гетерогенных азеотропов углеводородов и воды, который затем расслаивают, отбирают верхний углеводородный слой на стадию окисления, нижний слой - воду - направляют на смешение с исходной фракцией вторичных спиртов, а гетерогенную кубовую смесь воды и высших жирных спиртов направляют на осушку.
При использовании в качестве азеотропообразующего компонента - воды, по сравнению с 1,2-пропиленгликолем, наблюдается снижение энергетических затрат, за счет проведения процесса при атмосферном давлении и упрощение технологической схемы за счет исключения стадии доочистки ВЖС.
Способ осуществляется следующим образом.
В ректификационную колонну, работающую при атмосферном давлении, подают смесь фракции вторичных спиртов C11-C15 , содержащую углеводороды C11-C15. Сверху колонны отводят смесь азеотропов углеводородов и воды. Дистиллят расслаивается во флорентине. Верхний углеводородный слой возвращается на стадию окисления. Снизу колонны азеотропной ректификации отводят смесь спиртов и воды, которую расслаивают, верхний слой - спирты - отправляют на стадию осушки, а воду - нижний слой - смешивают с нижним водным слоем дистиллята и отправляют на смешение с исходной фракцией вторичных спиртов C11-C15, отправляемых на разделение.
ПРИМЕР
Азеотропной ректификации подвергают 100 г/ч исходной фракции спиртов С 11-C15, содержащих, % мас.: углеводороды C 11-C15 (С11-20, C12-15, С13-5, С14-5, C15-5) - 50, спирты C10-C15 (С11-20, C12 -15, C13-5, С14-5, C15-5) - 50. Ректификацию проводят при атмосферном давлении, температуре верха 99-99.8°С, куба колонны - 105-107°С. Массовое соотношение смеси спиртов и углеводородов и воды поддерживают равным 0.3. Полученный дистиллят, содержащий воду и углеводород, расслаивают. Углеводородный слой отбирают в количестве 50.8 г/ч. Выделенные углеводороды содержат 2% спиртов С11-С 15, остальное - углеводороды C11-C15 . Очищенные спирты отбирают из куба в количестве 49.2 г/ч, содержат 0.5% углеводородов.
Класс C07C31/125 содержащие от пяти до двадцати двух атомов углерода
Класс B01D3/36 азеотропная дистилляция
Класс C07C29/48 реакциями окисления с образованием оксигрупп