SU353409A1 - Всесоюзная iпатентно-т?хь'1^:епяд)| - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к усовершенствованию способа переработки сырого виннлацетата ,  вл ющегос  важным продуктом в химической и полимерной промышленности.

Известен способ разделени  винилацетатной жидкости, содержа 1ей винилацетат, воду , уксусную кислоту и небольшое количество ацетальдегида, и получающейс  в процессе производства винилацетата нз этилена уксусной кислоты.

Способ заключаетс  в том, что вннилацетатна  жидкость поступает в колонну азеотропной дистилл ции, с верха которой отбираютс  винилацетат - вода н легкокип щие примеси, а с низа колонны - уксусна  кислота , котора  возвращаетс  в процессе синтеза .

Далее на второй колонне с верхней ее части отбирают ацетальдегид и легко кип щие примеси, а с низа - винилацетат и воду и высококип щие компоненты, которые раздел ют в сепараторе (происходит расслаивание жидкостей ) с последующей дистилл цией и выделением чистого винилацетата.

Дальнейшие исследовани  показали, что в винилацетатной жидкости содержитс  небольшое количество этилацетата, который изза близкой точки кипени  (77°С) к выдел емому винилацетату (72°С) практически очень трудно может быть отделен (с очень большими потер ми целевого вннилацетата).

Расчеты показывают, что дл  отделени  этилацетата потребовалась бы дистилл ционна  колонна с 280 тарелками н флегмовым

числом 80.

В предлагаемом способе отделение небольшого количества этилацетата достигаетс  с помощью определенного поддержани  воды в нижней части дистилл ционной колонны, т. е.

0,5-6 вес. %. Этот прием позвол ет использовать колонну с 60 тарелками и флегмовым числом 3-8.

Винилацетатна  жидкость поступает в азеотропную дистилл ционную колонну, с

верхней части которой отбирают все количество винилацетата, причем часть безводного винилацетата возвращают в виде флегмы в колонну и удал ют таким образом воду, содерл ащуюс  в исходной жидкости в виде

азеотропа.

С нижней части колонны отбирают уксусную кислоту, содерл ащую 0,5-6% воды н 0,05-1% полимеров, затем ее направл ют в стадию синтеза. С промежуточных тарелок

колонны отбираетс  этилацетатньш поток, содержащий среднекип щие компоненты. Он вместе с уксусной кислотой направл етс  на стадию синтеза. Дальнейщее разделение вннилацетата и воды провод т в сепараторе следующей дистилл цией и выделением чистого винилацетата, практически ис содержащего этилацетата (0,002-5 %). Примен ема  в процеесе иереработки винилацетатна  жидкость содержит в осиовиом 45-80% уксусной кислоты, 15-35% винилацетата , 3-20% воды и 0,05-0,005% этилацетата (по отношению к Как отмечалось выше, содержаща  в основном этилацетата, поступает в нилацетата, т. е. в испаритель где она вместе со свежей кислотой за счет нагрева циркулирующим газом, в ОСНОВИОЛ1 этилеиом, до Гш- 140°С превращаетс  в парообразное состо ние и в таком виде поступает в колонну синтеза . Следует отметить большие технологнческие преимущества использовани  в синтезе уксусной кислоты, получающейс  в процесс переработки винилацетатной жидкости и содержащей небольшие количества этилацетата. Так, за счет создани  равновеси  содержани  этилацетата в процессе взаимодействи  этилена, уксусной кислоты и кислорода донолнительного образовани  этилацетата ие иаблюдаотс , т. е. тем самым отпадает дорогосто щее разделение винилацетата и этилацетата. Схема осуществлеии  способа иоказана на чертеже. Пример 1. В колоппе /, содержащей стационарно закреплеппый катализатор (металлы VII группы периодической системы, например палладий) вместе с ацетатами щелочных металлов на носителе, например силикатах , провод т синтез винилацетата при температуре 185°С из этилена и уксусной кислоты , которые подают из исиарител , и кислорода , подаваемого по линии / а. Реакционную смесь после выхода из реактора охлаладают до температуры и перевод т по липин 2а в отделитель 2 б, ъ котором раздел ют между конденсирующимис  жидкими и остающимис  газообразными составными продуктами. Газы 3 возвращают в процесс. Конденсат в отделителе 2 б разрежают до атмосферного давлени  в емкости 2 в и подают через линию 2г в процесс переработки е помощью диетилл ции. Газы, освобождающиес  при разрежении и отход щие по линии За, оп ть сжимают до давлени , при котором происходит реакци  сиитеза, и возвращают в реактор. Продукт из емкости 2 в ввод т в процесс дистилл ции в емкость 4. Состав его приведеи ниже. этилен0,19 этилацетат0,04 ацетальдегид0,23 лсгкоисиаршющиес  составные элементы0 ,01 В процессе дистилл ции образующа с  вода удал етс  совместно с винилацетатом в виде продукта из головной чаетн колонны 5. Темнература етока составл ет 125°С, температура головной части составл ет 70°С, соотношение флегмы составл ет 1 : 5. В стоке колонны удал етс  уксусна  кислота по линии 6, которую возвращают в процесс сиитеза. Смесь имеет следующий состав. уксусна  К11слота вода полимеры этилацетат Уксусную кислоту иодают в гор чем виде в испаритель 7 реакцпонной системы, в который ввод т свежую уксусную кислоту и этилен по лини м 7 а или 76. Дл  предотвращенп  в этом испарителе обогащенп  полимерами наиравл ют обратный ноток мощностью в 1,851 кг1час но линии 8 па илсночный вьшариой аппарат 9, там выдел ют 1,605 введенной уксусной кислоты по липии 10. Остаток в виде иолимеризата выбрасывают по трубе //. Продукт по лпнии 5 из головной части колонны 4 раздел ют в разделителе фаз 12 на нижнюю водную фазу и в верхней чаетн 13 на органическую фазу. Органическа  фаза имеет следующий состав. винилацетат вода этилацетат ацетальдегид легкоиепар ющиес  элементы Верхнюю фазу сырого винилацетата подвергают дальнейшему обезвоживанию и отделению всех легкоиспар ющихс  комионентов в колонне 14. Продукт головной части колонны 15 содержит около 10% ацетальдегида и остальное - винилацетат. Продукт головной части колонны 15 снова дистиллируют в колонне 16. Винилацетат, получ .иощийс  в виде продукта стока, возвращают обратно по липни 17 в дистилл ционную колонну 14. Через головную часть колонны удал ют из процесса по линии 18 легкоиспар ющиее  компоненты.

от которых его очищают путем повторной дистилл ции в колонне 19. Получеиный таким образом в виде продукта головной части винилацетат соответствует необходимому стандарту , содержание этилацетата в нем максимально (0,02%).

Продукт стока 20 колоикы 19 повторной дистилл ции винилацетата пропускают через пленочный выпарной аппарат 9 дл  получени  дополнительного количества винилацетата, который возвращают обратно через трубопровод 10 в дистилл ционную колонну 4.

Головные продукты в первой азеотропиой. колонне 4 попадают в разделитель 12, где отдел етс  нижн   водна  фаза, содержаща  нар ду с небольщими количествами других загр знений примерно 1 % винилацетата в растворенном виде. В колонне 21 отгон ютс  все летучие составные элементы, и сточна  вода практически не содержит никаких следов примесей уксусной кислоты.

Отогнанные летучие элементы возвращают в колонну 16, в которой через головную часть по линии 18 удал ютс  все легкоиспар ющиес  компоненты.

В азеотропной колонне 4 после разрежени  давлени  в жидких продуктах выдел ютс  газы по трубе 22, но часть и-х остаетс  еще ;ра,створенной в жидкости. Эти газы удал ют через головную часть колонны отделитеЛ  фаз 12 охлаждением до 0°С дл  выделени  увлеченных частиц ацетальдегида и винилацетата , подсоедин ют к газу, возвращаемому в процесс.

Небольщие количества жидкого кондейсйроваиного путем охлаждени  продукта .по линии 23 подают в колонну 16, в которой все легкоиспар ющиес  компоненты удал ютс  через головную часть колонны.; Пример 2. В лабораторную куполообразную тарельчатую колонну из стекла с 60 тарелками на тридцатую тарелку подают 2000 г/час газовой смеси следующего состава, вес. %:

винилацетат15,98

этилацетат0,02

вода6,00

уксусна  кислота78,00

Продукт головной части конденсируют, охлаждают до 40°С и направл ют в разделитель фаз. Из фазы винилацетата отбирают в виде флегмы 2400 г/час и подают в головную часть колонны. Остальное количество сырого винилацетата удал ют. Продукт головной части содержит , вес. %:

винилацетат98,59

зтилацетат0,01

вода1,40

Продукт стока колонны имеет при этом следующий состав, вес. %:

винилацетат0,01

П р и м е р 3. В аналогичную колонну подают 2GOO г/час смеси, содержащей этилацетата в три раза больше, чем по примеру 2. Состав смеси следующий, вес. %:

винилацетат15,94

этилацетат0,06

вода6,00

уксусна  кислота78,00

После конденсации и охлаждени  продукта головной части из разделител  фаз отбирают в виде флегмы 2200 г/час винилацетата. Сырьевой винилацетат в головной части содержит , вес. %:

винилацетат98,55

этилацетат0,05

вода1,40

Продукт стока имеет следующий состав, вес. %:

винилацетат0,02

этилацетат0,05

- -вода2,75

- уксусна  кислота97,17

Пример 4. В одинаковых услови х протекаии  реакции с 15 тарелками колонны отбирают 14 г/час жидкого дополнительного потока следующего состава, вес. %:

винилацетат1,0 .

этилацетат5,0

вода11,0

уксусна  кислота83,0

;

; Сырьевой винилацетат в головной части колонны .в этом случае имел следующий состав ,вес. %:

98,58

винилацетат

0,02

этилацетат 1,40

вода

Продукт стока имеет следующий состав,

вес. %:

винилацетат0,02

этилацетат0,03

вода2,00

уксусна  кислота97,95

50

Дополнительный поток подают во вторую колонну, в которой винилацетат н этилацетат дистиллировалс  в виде аз.еотропа совместно с водой через головную часть. Уксусную кислоту , которую удал ют в виде продукта стока этой колонны, подают в продукт стока первой колонны.

Пример 5. 2000 г/час смеси, котора  использована в примерах 3 и 4, подают на 30 тарелку колонны с шестьюдес тью тарелками. В качестве флегмы используют, как и в примере 3, 2200 г/час винилацетата из разделител . В этом опыте, количество удал емого продукта через головную часть колонны и в

виде стока устанавливают таким обра чтобы в виде стока удал лось большее кчество винилацетата с уксусной кислотой.

Состав винилацетата в головной части лонны, вес. %:

98,57

винилацетат 0,03 этиладетат 1,40 вода

Состав нродуктов стока, вес.

%:

2,00 винилацетат

0,07 этилацетат

2,50 вода

95,43 уксусна  кислота

П р е д мет изобретен и  

Способ нсфеработки сырого винилацетата, содержащего уксусную кислоту, воду и не более 5 вес. % этилацетата, путем азеотронной дистилл ции с нрилгеиением конденсации нродуктов головной части дистилл ционной колонны , разделени  фаз и частичного возврата в нроцесс конденсированного головного нродукта , отличающийс  тем, что, с целью лучшего отделени  этилацетата от винилацетата, в нижней части колонны ноддержнвают содержание воды, равное 0,5-6 вес. %.