BG60818B1

BG60818B1 - метод за разделяне на реакционна смес,получена след разлагане на куменхидропероксид

Info

Publication number: BG60818B1
Application number: BG94316A
Authority: BG
Inventors: Стефан Йовчев; Недялко ПОПОВ; Марин Маринов
Original assignee: Стефан Йовчев; Недялко ПОПОВ; Марин Маринов
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1996-04-30
Also published as: BG94316A

Abstract

Методът намира приложение в инсталации за получаване на фенол и ацетон по кумолния метод. С него сенамаляват енергийните разходи при разделянето, както и количеството на отпадъчните фенолсъдържащи води, като се постига очистване на -метилстиреновата фракция до степен за използване в полимеризационни процеси. Методът се състои в това, че -метилстиреновата фракция се разделя от останалите компоненти чрез азеотропна ректификация, при която от дъното на колоната се отделят фенол и част от водата,след което -метилстиреновата фракция се подлага допълнително на ректификация за очистване.

Description

Изобретението се отнася до метод за разделяне на реакционна смес, получена след разлагане на куменхидропероксид, и може да намери приложение в инсталации за получаване на фенол и ацетон по кумолния метод.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известен е метод за разделяне чрез последователна ректификация на продуктите, получавани след разлагане на куменхидропероксид: ацетон, фенол, вода, а-метилстирен (АМС), кумен, ацетофенон, диметилфенилкарбонилонил (ДМФК) и други леки и тежки примеси. Като начало от ректификационна колона се отделят два потока-първият включва всички примеси от леки въглеводороди, основните количества ацетон, вода, АМС, кумен и малко фенол. Вторият поток включва всички тежки въглеводороди, основното количество фенол и като примеси-вода, ацетон, АМС и кумен.

Първият поток в течно състояние постъпва за разделяне в две последователно свързани колони. От върха на първата се отделят примесите от леки въглеводороди, а продуктът от дъното на колоната постъпва в следващата колона, където се подава и 10 % натриева основа за неутрализиране на киселите примеси. От върха на колоната се отделя стоковият ацетон, а от дъното-органичен слой от АМС, кумен и фенол и воден слой от разтворени натриев фенолат, натриев ацетат и свободен фенол. Очистването на органичния слой се извършва с нов 10 % разтвор на натриева основа в колона, от върха на която излиза очистена от фенол фракция на АМС и кумен. Водният слой от дъното на тази колона се преработва заедно с водния слой от колоната за стоков ацетон. Преработката включва два технологични етапа. При първия се подава разредена сярна киселина за превръщане на натриевия фенолат в свободен фенол, а при втория с помощта на йонообменни смоли се отделя фенолът от отпадъчните води (1). Потокът от дъното на колоната за първоначално разделяне на реакционната смес се разделя в три последователно свързани колони.

Тази технологична схема осигурява високо качество на стоковите продукти, но е съпроводена с безвъзвратна загуба на натриева основа и сярна киселина и получаване на големи количества отпадни води.

Известен е метод, при който споменатите по-горе продукти от разлагане на куменхидропероксид се разделят чрез ректификация първоначално на два потока - първият е т.н. ацетонов поток, който в следваща колона се обработва с воден разтвор на натриева основа за очистване на ацетона от примеси на органични киселини. Кубовият продукт от първата колона постъпва за вакуумректификация в колона, от върха на която се отделя фракция, състояща се от вода, фенол, АМС, кумен, ДМФК и други тежки въглеводороди. Тази фракция се ректифицира под вакуум в други две последователно свързани колони. От върха на първата от тях се отделя т.н. α-метилстиренова фракция, която се състои от АМС, кумен и няколко процента фенол (2). По-нататъшното използване на тази фракция изисква задължително премахване на фенола в нея, което се осъществява чрез свързването му чрез разредена натриева основа и отделянето на воден слой от натриев фенолат. Този слой се неутрализира със сярна киселина и освободеният фенол се отделя чрез екстракция и ректификация на фенола от екстрахиращия агент (3).

Недостатъците на този метод са същите, както на първия метод, без да се постига същото качество на стоковите продукти.

Известен е метод за получаване на АМС с полимеризационна чистота от тежките странични продукти, получавани при синтеза на фенол и ацетон по кумолния метод (4). Този метод предвижда каталитично разлагане на тези продукти, след което реакционната смес се подлага на фракциониране и ректифициране. От леката фракция чрез азеотропна ректификация се отделя АМС, който се пречиства от феноли чрез алкална промивка, след което АМС с полимеризационна чистота се получава след още една ректификация. Този метод се прилага при допълнителната преработка само на тежките странични продукти, получавани след отделянето на фенола, поради което същият е непригоден за разделяне на леките феноли. Освен това методът е твърде сложен и енергоемък поради наличието на много технологични операции.

Задачата на изобретението е да се създаде метод за разделяне на реакционна смес, получавана след разлагането на куменхидропероксид, при който премахването на фенола от т.н. α-метилстиренова фракция се основава на азеотропна ректификация, без да се използва основа за свързване на фенола и такава организация на технологичните потоци, която да минимизира енергийните разходи при разделянето.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Методът за разделяне на реакционна смес, получавана след разлагане на куменхидропероксид, се състои в разделяне на продуктите от разлагането чрез ректификация в следната последователност: от върха на първата ректификационна колона се отделя фракция, т.н. ацетонов поток, която съдържа примесите от леки въглеводороди, ацетон, вода, АМС, кумен и малко фенол. Тази фракция се разделя чрез азеотропна ректификация във втора колона, която работи при налягане на върха 0,095 - 0,105 МРа и температура на върха между 343° и 353°К. Този режим позволява от дъното на колоната да се отделят фенолът и част от водата, а от върха - да се отделя лекият състав на сложната азеотропна система: вода, ацетон, АМС, кумен и следите от леки органични киселини. Тази смес се разделя под вакуум в трета ректификационна колона, в която малко под захранването се подава минимално количество 3 - 8 % тегл. натриева основа за свързване на следите от органични киселини и фенол. От върха се отделя стоков ацетон, а от дъното - фракция, която се разслоява на воден разтвор от натриеви соли на примесите и органичен слой от -метилстиренова фракция, която отговаря на изискванията за използването й чрез полимеризация на АМС. Продуктът от дъното на първата колона, т.н. фенолен поток, се преработва по-нататък чрез ректификация по известния от (1) начин.

Предимствата на изобретението са следните: отделянето на фенола, съпътстващ а-метилстиреновата фракция, се извършва под формата на воден разтвор, който се използва за оводняване на реакционната смес след разлагането на куменхидропероксида. По този начин се намаляват неколкократно отпадъчните води; отпада необходимостта от разход на основа за свързване на фенола и после киселина за отделяне на фенола от отпадните води; при ректификацията се използва изцяло топлината на изпарение на продуктите от върха на първата колона и следващите ректификационни колони, разделящи т.н. ацетонов и фенолен поток.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Фигура 1 представлява примерна схема на инсталация за осъществяване на метода.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Технологичното изпълнение на метода е пояснена по-подробно на фигура 1, съгласно която оводнените продукти от разлагането на куменхидропероксида по линия 1 постъпват в ректификационна колона 1, от дъното на която се отделя поток III, който съдържа основното количество фенол и всички по-тежко кипящи от него съединения и смоли. От върха на колона 1 се отделя лека фракция (поток II), част от която кондензира в дефлегматора 2 и се връща като флегма в колона I, а балансовото количество под формата на пари постъпва за азеотропна ректификация в колона 3. От дъното на колона 3 се отделя фенолът като воден разтвор (поток IV), който се използва за оводняване на реакционната смес след разлагане на куменхидропероксида. От върха на колона 3 се отделя лекият състав на азеотропната система: вода, ацетон, АМС и кумен (поток IV). Част от този поток се кондензира в дефлегматор 4 и се връща като флегма, а другата част постъпва под формата на пари в колона 5. Малко над мястото на захранването на тази колона се подава поток VI, който представлява 3-8 % тегл. разтвор на натриева основа. Парите от върха на колоната се кондензират в дефлегматор 6. Част от течността се връща като флегма, а останалата част (поток VII) е стоков ацетон. От дъното на колоната се отделя двуфазна система (поток VIII), която се разслоява в сепаратора 7. Горният слой (поток IX) е очистена от фенол а-метилстиренова фракция, а долният (поток X) - воден разтвор на натриеви соли на примесите и излишната натриева основа.

ПРИЛОЖЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Изобретението се пояснява със следния пример: 14700 к^/ч оводнени продукти от разлагането на куменхидропероксид се разделя при налягане 0,125 МРа в ректификационна колона 10 1. От върха се отделят 6000 к^/ч смес със състав в %: ацетон 53, вода 37, АМС 4,71, кумен 3,23 и фенол 1,5, които като пари постъпват в ректификационна колона 3. Тази колона работи при налягане на върха 0,1 МРа, температу- 15 ра на върха 351°К, температура на дъното 371°К и флегмово число 0,5. От върха на колоната излиза смес със състав в %: ацетон 72,28, вода 16,81, АМС 6,5, кумен 4,4 и фенол под 0,01 в количество 4400 к§/ч. От дъното на колона 3 се 20 отделят 1600 к^/ч смес от 94,4 % вода и 5,6 фенол. Продуктът от върха на колона 3 под формата на пари постъпва в колона 5, където се подава 5 % разтвор на натриева основа в количество 300 кд/ч. Колоната работи при налягане 25 на върха 0,06 МРа и температура на върха 325°К, а на дъното - 353°К с флегмово число 2.

От върха на колоната се отделят 3180 к§/ч 99,8 % ацетон с 0,02 % вода. От дъното на колона 5 след разслояване се получават воден слой и орга- 30 ничен слой в количество 480 к£/ч и състав в %: 58,88 АМС, 40,37 кумен, 0,75 ацетон и фенол под 0,003. Разделянето на продуктите от дъното на колона 1, т.н. фенолен поток, в количество 8700 к&/ч се извършва без изменения в съ- 35 ществуващия материален баланс според (1).

Claims

Патентни претенции

1. Метод за разделяне на реакционна 40 смес, получавана след разлагане на куменхидропероксид, при който продуктите след разлагането се разделят първоначално чрез ректификация в първа ректификационна колона на лека и тежка фракции, като леката фракция се подлага след това двукратно на ректификация във втора и трета ректификационна колона, характеризиращ се с това, че леката фракция 5 се подава под формата на пари във втората ректификационна колона, в която се осъществява азеотропна ректификация, като от върха й се отделят ацетон и а-метилстиренова фракция, а от дъното - фенол и част от водата, след което продуктите от върха на втората колона под формата на пари постъпват за разделяне в третата ректификационна колона, в която под входа за парите се подава натриева основа с концентрация 3-5 % тегл. за свързване следите от органични киселини и фенол, при което от върха на третата ректификационна колона се отделя стоков ацетон, а от дъното - воден слой и органичен слой на очистената от фенол α-метилстиренова фракция.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че технологичните режими в ректификационните колони са, както следва: в първата -налягането на върха е 0,11 - 0,14 МРа, а температурата в дъното от 408 до 425°К и на върха от 353 до 363°К; във втората колона налягането на върха е 0,095 0,105 МРа, температурата от 343 до 353°К, а на дъното - от 367 до 376°К; в третата колона налягането на върха е 0,055 - 0,075 МРа, а температурите в дъното от 351 до 363°К и на върха - от 318 до 325°К.