Wynalazek dotyczy sposobu uwadniania pro¬ pylenu.W patencie francuskim nr 850938 opisano spo¬ sób przygotowywania alkoholi alifatycznych z nizszych olefinów, w szczególnosci alkoholu izo¬ propylowego z propylenu, przez przepuszczanie olefiny, ewentualnie w towarzystwie obojetne¬ go gazu, przez goraca kapiel zawierajaca kata¬ lizator uwadniania taki, jak kwas siarkowy, przy czyim gazy wychodzace z kapieli umosza utworzony alkohol, który zostaje od tych gazów oddzielony przez przemywanie woda lub innym odpowiednim rozpuszczalnikiem. Gazy, po do¬ daniu do nich olefiny, zostaja z powrotem prze¬ puszczone przez kapiel.We wspomnianym patencie opisano specjalnie przypadek uwadniania propylenu przy uzyciu kwasu siarkowego 60%-owego, w temperatu¬ rze 100°C.Praktyka wykazuje, ze przy postepowaniu opisanym wyzej wychodzacy z kapieli strumien gazu zawiera znaczna ilosc pary wodnej. W ce¬ lu zrównowazenia tej straty wody i utrzymania koncentracji kapieli na wlasciwym poziomie, trzeba wprowadzac do kapieli ilosc wody równa ilosci, która ubyla, oraz ilosc odpowiadajaca tworzeniu sie izopropanolu. Przy unoszeniu tej wody w postaci pary, nastepuje pochlanianie kalorii i w koncu staje sie potrzebne dostarcze¬ nie kapieli uwadniajacej ilosci ciepla odpowia¬ dajacej cieplu parowania wody uniesionej przez gaz.Stwierdzono, ze mozna zaradzic tej niedogod¬ nosci przez utrzymywanie w kapieli uwadnia¬ jacej propylen wyzszego stezenia kwasu siarko¬ wego oraz zastosowanie nizszej temperatury przez co zmniejsza sie znacznie preznosc pary wodnej w kapieli, a tym samym i ilosc wody uchodzacej w postaci pary. Wynalazek dotyczy zwlaszcza stosowania kapieli, w której stosu¬ nek H2SO4/H2O + H2SO4 wynosi okolo 70—80%, najkorzystniej 75% wagowo, i utrzymywania tej kapieli w temperaturze rzedu 70—80°C, zwlasz¬ cza okolo 75*0.Przy zastosowaniu, zgodnie z wynalazkiem, wyzej .opisanych ogólnych warunków reakcji, tworzy sie, prócz izopropanolu, eter dwuizopro- pylowy w ilosci tym wiekszej im wyzsze jest -stezenie kwasu siarkowego. Przy zastosowaniu kwasu 75%-owego i temperatury 75°C tworzy sie dwa razy wiecej eteru, niz alkoholu.Inna cecha wynalazku .polega na specjalnym sposobie przemywania, pozwalajacym na zatrzy¬ manie tego z dwóch produktów uwadniamia, który sie pragnie otrzymac, -pozostawiajac drugi produkt, w postaci pary w gazach pozostaja¬ cych w obiegu.Gdy zadanym produktem jest izopropanol, uzywa sie wody jalko cieczy do przemywania gazowej mieszaniny wydobywajacej sie z ka- pieli uwadniajacej, przy czym pozadana jest temperatura wody rzedu 10°C. W tych warun¬ kach calosc izopropanolu zawarta w gazach zo¬ staje rozpuszczona, podczas gdy wieksza czesc nierozpuszczalnego w wodzie eteru dwuizopro- pylowego, pozostajacego w stanie pary, zostaje przez gazowy strumien doprowadzana z powro¬ tem do kapieli uwadniajacej, by ulec w Jiiej ostatecznie przemianie na izopropainoL Z wod¬ nego roztworu izopropanolu nie zawierajacego wiecej, niz 3—4% eteru dwuizopropylowego, mozna ten ostatni wydzielic przez destylacje i z powrotem doprowadzic do kapieli. Pozostaly wodny roztwór izopropanolu destyluje sie na¬ stepnie i zbiera na poczatku azeotrop izopropa¬ nolu i wody.. W ten sposób dochodzi sie ostatecznie do cal¬ kowitego przeksztalcenia propylenu na izopro¬ panol, pomimo, iz zastosowane warunki uwad¬ niania sprzyjaja tworzeniu sie eteru.Jezeli przeciwnie, w tych samych warunkach postepowania pragnie sie wytworzyc eter dwu- izopropylowy, stosuje sie Jako ciecz do prze¬ mywania izopropanol zamiast wody. W tych warunkach eter zostaje calkowicie zatrzymany i wystarcza oddzielenie go przez destylacje od izopropanolu, który powraca jako ciecz do prze¬ mywania. Ostatecznie, z aparatu wychodzi tylko eter, który pragnie sie wytwarzac.Pozadane jest uzycie izopropanolu jako cieczy do przemywania w postaci czesciowo uwodnio¬ nej, w temperaturze tak uregulowanej, by gazy powracajace do kapieli zawieraly taka sama ilosc izopropanolu co i gazy wydobywajace sie z kapieli. Mozna, zwlaszcza zastosowac azeotrop izopropanolu d wody, bezposrednio przez destylacje wodnego roztworu izopropanolu.Sposobem wedlug wynalazku mozna zatem dowolnie otrzymywac badz alkohol izopropylo¬ wy, badz eter dwuizopropylowy.W obydwóch przypadkach, dzieki zastosowa-, nym warunkom koncentracji i temperatury, je- * dynie bardzo malo pary wodnej zostaje uniesio¬ ne przez gazy. Preznosc pary wodnej w kwasie siarkowym 75%-owym w temperaturze 75°C wynosi 10 mm slupa rteci, podczas gdy w kwa¬ sie 60%-owym w temperaturze 100°C wynosil ona okolo 170 mm slupa rteci. Widocznym jegF przeto, ze ilosc uniesionej pary wodnej jest w sposobie wedlug wynalazku o wiele mniejsza niz w sposobie opisanym w wyzej przytoczonym patencie francuskim.Jest jednak potrzebnym przewidywanie do¬ datku wody w celu zrównowazenia strat po¬ wstalych wskutek unoszenia i tworzenia sie aljs koholu i eteru oraz utrzymanie w ten sposóD koncentracji kapieli.Zgodnie z wynalazkiem gazy po przemyciu, a przed ich powrotem do kapieli uwadniajacej, zostaja w celu nasycenia ich para wodna wpro¬ wadzone w zetkniecie z letnia woda o tempera¬ turze okolo 30—40°C.Z roztworu pochodzacego z czynnosci przemy¬ wania otrzymuje sie podczas jego destylacji go¬ raca wode (pozostalosci z kolumny do izopropa¬ nolu lub woda ze skraplaczy) w dostatecznej ilosci do zasilania tego saturatora i otrzymania w ten sposób darmo dodatku wody w postaci pary. W poprzednim sposobie takie postepowa¬ nie nie bylo mozliwe, poniewaz z jednej strony, trzeba by rozporzadzac o wiele goretsza woda, aby obciazyc gazy znacznie wieksza iloscia pa¬ ry wodnej, a z drugiej strony, zuzycie kalorii w systemie destylacyjnym bylo mniejsze od po¬ trzeb, co czynilo niemozliwym odzyskanie po¬ trzebnych kalorii z utraconego ciepla.W przypadku wytwairzainiiia eteru dwuizopro¬ pylowego, gdy, jak wyzej wspomniano prze¬ mywa sie za pomoca izopropanolu, mozna t6w- niez wprowadzac dodatek wody przez nasycenie par i gazów para wodna, poza tym mozna ure¬ gulowac temperature dzopropanolu uzytego do przemywania w ten sposób, by gazy i pary po * przemywaniu zawieraly prawie taka sama ilosc izopropanolu co gazy i pary, które wydobywaja sie w kapieli uwadniajacej.Na rysunku fig. 1 przedstawia schemat apa¬ ratury, która mozna stosowac do wykonywania sposobu wedlug wynalazku w przypadku wy¬ twarzania alkoholu izopropylowego, zas fig. 2 — schemat aparatury w przypadku wytwarzania eteru dwuizopropylowego.Kapiel uwadniajaca umieszczona jest w apara- — 2cie 1, jakiegokolwiek typu odpowiedniego, do wprowadzania propylenu w scisle zetkniecie z ciecza stanowiaca kapiel. Zetkniecie to moze byc ulatwione za pomoca mieszadla takiego, jak turbina do emulgowania gazu w cieczy, lub za pomoca porowatych plyt.Propylen, ewentualnie w mieszaninie z obo¬ jetnym gazem, wprowadza sie do aparatu 1 za pomoca wentylatora 2. Uchodzi on z aparatu 1 '-nmoszac izopropanol, eter dwuizopropylowy i wo¬ de. Mieszanine te, po ochlodzeniu w wymien¬ niku 9 o temperaturze 20—25*C) wprowadza sie do tuiezy lub kolumny pluczacej 3, zraszanej z góry zimna woda, nastepnie do saturatora 4, po czym zostaje ona zassana przez wentylator 2. Satu¬ rator 4, który moze byc na przyklad kolumna wypelniona, pierscieniami Raschiga, jest zasi¬ lany przez przewód 10 letnia woda, a wycho¬ dzaca z niego woda moze byc skierowana po¬ przez ochladzacz 11 do kolumny 3, gdzie zo¬ staje uzyta jako ciecz do przemywania. Mozna jednakze, jezeli do zasilania kolumny 3 rozpo¬ rzadza sie woda dostatecznie miekka i zimna, odrzucac wode wychodzaca z saturatora 4 lub uzyc ja do 'innych celów.Swiezy propylen wprowadza sie przez prze¬ wód 5, zas przez przewód 6 mozna czesc jego odpuszczac w celu utrzymania okreslonej kon¬ centracji czystego propylenu w obwodzie. Kon¬ centracje propylenu mozna utrzymywac w gra¬ nicach 60—95%, lecz najkorzystniejsza jest kon¬ centracja 75—85%.Przed wentylatorem 2 przewidziany jest pod¬ grzewacz 16, sluzacy do podgrzewania gazów, przed ich powrotem do kapieli uwadniajacej, do temperatury okolo 60°C, po czym cieplo wydzie¬ lone w czasie reakcji dostarcza reszte kalorii potrzebnych do utrzymania kapieli w pozadanej temperaturze okolo 75*0.Ciecz do przemywania z kolumny 3 przecho¬ dzi do srodkowej czesci kolumny destylacyjnej 7, w której w pierwszym rzedzie oddestylowuje eter dwuizopropylowy i po skropleniu czesciowo powraca do kolumny 7, a czesciowo odprowa¬ dzany jest rura 12 do aparatu 1. Wolna od ete¬ ru dwuizopropylowego mieszanine wody i izo¬ propanolu odciaga sie u podstawy kolumny 7 i wprowadza do srodkowej czesci kolumny desty¬ lacyjnej 8. U góry tej ostatniej, po skropleniu sie par, otrzymuje sie z przewodu 13 azeotrop izopropanolu i wody, a u podstawy odciaga sie goraca wode.W celu odzyskania kalorii, wode te, przez ru¬ re 14 kieruje sie do wymiennika 15. Wychodza¬ ca z tego wymiennika jeszcze letnia wode uzy¬ wa sie nastepnie do zasilania przez przewód 10 saturatora 4.Przyklad I. Otrzymywanie izopropanolu: Aparat 1 zawiera 500 kg kapieli o nastepuja¬ cym skladzie: kwas siarkowy 60 kg woda 20 „ izopropanol 20 „ Utrzymuje sie temperature kapieli 75°C przez uregulowanie temperatury gazów wchodzacych do kapieli na okolo 60°C za pomoca ogrzewane¬ go para wymiennika 16, Wentylator 2 wprowadza do aparatu I w cia¬ gu godziny 1000 m3 gazu zawierajacego 80% propylenu, a kolumna 3 do przemywania zra¬ szana jest 500 litrami na godzine wody ochlo¬ dzonej do temperatury 10°C. Temperature ga¬ zów wychodzacych z saturatora 4 utrzymuje sie na wysokosci 36°C przez zraszanie goracymi po¬ zostalosciami pochodzacymi z kolumny 8, po przejsciu tych pozostalosci przez wymiennik 25.Przez przewód 5 dochodzi na godzine 27 m3 swiezego 95%-owego propylenu, a przez prze¬ wód 6 odpuszcza sie na godzine 6,8 m? gazu za¬ wierajacego 80% propylenu, który idzie z po¬ wrotem do koncentracji, na propylen 95%-owy.U góry kolumny 7 odbiera sie na godzine 2 kg eteru dwuizopropylowego, który wraca z powrotem do aparatu 1, U góry kolumny 8 otrzymuje sie godzine 58 kg mieszaniny azeotropowej wody i izopropanolu.Przyklad II. Otrzymywanie eteru dwuizo¬ propylowego.Stosuje sie aparat przedstawiony na fiig. 2.Aparat 1 zawiera 250 kg kapieli, o temperatu¬ rze i skladzie takimi samymi jak w przykla¬ dzie I.Wentylator*2 wprowadza do aparatu 1 w cia¬ gu godziny 500 m3 gazu zawierajacego 80% pro¬ pylenu, a kolumna 3 do przemywania zraszana jest 400 litrami na godzine izopropanolu zawie¬ rajacego 10% wody, ochlodzonego uprzednio do temperatury 10°C przez przejscie przez wymien¬ niki 15 i 17, Gazy wychodzace z kolumny do przemywania zraszane sa w saturatorze 4 goraca woda, która krazy w zamknietym obwodzie obejmujacym saturator, .pompe 18 i wymiennik 19, Kalorie potrzebne temu ostatniemu dostarczane sa przez gorace wody pobierane z kondensatora destyla¬ cji. W celu zrównowazenia strat przewidziany jest dodatek wody przez przewód 20. Tempera¬ ture gazów wychodzacych z saturatora 4 utrzy¬ muje sie na wysokosci 34°C. —. 3 —Przez przewód 5 wprowadza sie na godzine 32 m8 swiezego 95%-owego propylenu, a przez przewód 6 odpuszcza sie na godzine 8 m8 gazu zawierajacego 80% propylenu, który idzie z po¬ wrotem do koncentracji na propylen 95%-owy.Odplywajaca u podstawy kolumny do prze¬ mywania uwodniona mieszanina izopropanolu i eteru dwuizopropylowego przechodzi poprzez wymiennik 15 do srodkowej czesci kolumny 7, u góry której odbiera sie trójskladnikowa mie¬ szanine wody, eteru izopropylowego i izopropa¬ nolu. Po skropleniu, mieszanina ta przechodzi do rozdzielacza 21, z którego w postaci górnej warstwy odciaga sie na godzine* 50 kg 91%-owe- go eteru, nadwyzka zas wraca z powrotem do kolumny. Przez rure 23 odprowadza sie czesc warstwy wodnistej, nadwyzka zas równiez po¬ wraca na góre kolumny w celu utrzymania sta¬ lej procentowosci izopropanolu uzytkowanego do przemywania. Odciagniety przewodem 22 eter dwuizopropylowy obrabia sie w dalszym ciagu znanymi srodkami w celu otrzymania bezwod¬ nego eteru.Równiez odciagana przez przewód 23 woda zostaje obrobiona w celu odzyskania zawartych w niej produktów.U podstawy kolumny 7 wyplywa izopropanol zawierajacy 10% wody, który uzytkowany jest do przemywania w kolumnie 3. PL