Способ выделения этилацетата — SU 371201 (original) (raw)
1тРсРтгр ,0 ПИ"САН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 37120 Союз Советсних Социалистических Республикявлено присоединением заявк Комитетобретени Приорит Опублик и отирыти Министров СР ДК 547.29226(088,8) вано 221973. Бюллетень ЛЪ 12бликования описания 7,Ч.1973 ори С Ла вторызобретения В. Н. Кива и С. ткина Заявитель ОСОБ ВЪ ЕЛЕНИЯ 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 5 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 С), заключа ющийся 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 15 и содержащей 65 - 70% этилацетата, 5 - 105 о воды, этиловый спирт, метилэтилкетон и уксусную кислоту, по известному способу невозможно ввиду существования целого ряда азеотропных смесей (этил - ацетат - вода, эти ловый спирт - этилацетат, этилацетат - метилэтилкетон, этапол - вода, метилэтилкетон - вода, эгилацетат - вода - этанол, этилацетат - вода - метилэтилкетон), температуры кипения которых близки, что приводит к перегонке сме си без изменения состава.Смесь указанного состава не находит квалифицированного применения и не утилизируется.С целью получения этилацетата с высокой ЗО степенью чистоты предлагается способ выделения этилацетата из фракции производства и-бутилового спирта или масляного альдегида обработкой метиловым спиртом с последующей отгонкой азеотропа этилацетат-метанол и выделением целевого продукта путем азеотропной отгонки метанола. Полученный продукт содержит 98% этилацетата.Исследования показывают, что в качестве азеотропного агента для выделения этилацетата из смеси может быть применен метиловый спирт. Метанол не образует азеотропа с водой, этиловым и бутиловым спиртами и уксусной кислотой, азеотроп метанол-этилацетат 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 азеотропы 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 цели могут быть использованы углеводороды Со и С предпочтительно использовать парафиновые углеводороды, например, и-гептан.Применение метода азеотропной ректификации исходной смеси с метанолом для отделетшя этплацетата от примесей в виде азеотропа3и 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% 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 1 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 и-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, 1 де 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, ме 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4танольный 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-углевйдород присоединяют к дистиллату после второй стадии операции. П р и м е р 1. 150 г смеси следующего состава,%:Вода 10,0 Этилацетат 70,0 Метилэтилкетон 7,0 Этиловый спирт 9,5 и-Бутиловый спирт 2,0 Уксусная кислота 1,5подвергают 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% этилацетата.Отобранную фракцию подвергают перегонке с добавлением 75 г и-гептана, при температуре 58 - 59" С отбирают 157 г азеотропа метанол-гептан, который расслаивают на два слоя: 100 г метанольного слоя с содержанием 22,3% и-гептана и 1,5% этилацетата и 57 г углеводородного слоя с содержанием 6,5% метанола и 1% 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,% дистиллата и 301 г/час кубового остатка.Днстиллат колонны 1 г 10 дают 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-и-гептан с содержанием 52,8% метанола, 47,1% н-гептана. Дистиллат колонны 2 подают в отстойник 3, откуда выводят 546 г/час углеводородного слоя, возвращаемого в колонну 2, и метанольный слой, содеркащий 76,2% метанола и 22,9% и-гептана. Метанольный слой подают в колонну 4, работающую без флегмы, в которой при температуре 59 С отгоняют азеотроп метанол-и-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-игептан. Из куба колонны 4 выводят 535 г/час371261 Составитель Т. Рыжовадактор Т, Никольская Техред А. Камышникова Корректор Н. Прокуратова каз 1176/13 Изд.1267 Тираж 523 1 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии ири СМосква, Ж, Раушская иаб д. 4(5 Подпистс Министров ССС Типография, пр, Сап 1 нова, 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 о/ П р едм ет изобретенияСпособ выделения этилацетата из смеси,содержащей, кроме этилацетата, уксусную кислогу и метнлэтилкетон, с применением азео 1 ропной ректифнкации в присутствии углеводородов, имеющих температуру кипения 60 - 110" С, отличшощийся тем, что, с целью повыщсння степени чистоты целевого продукта, смесь этнлацетата с 5 - 10% воды, этиловым спиртом, н-бутиловым спиртом, метнлэтнлкетоном и уксусной кислотой обрабатывают метплс вым спиртом с последующей отгонкой азестропа этилацетат-метанол и выделением це левого продукта путем азеотропной отгонкнметанола.