PL48815B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30. XII. 1964 48815 KI. 12 a, 5 MKP B 01 d (G0 UKD BIBLIOTiiKA Wspóltwórcy wynalazku: prof. Stanislaw Ciborowski, mgr inz. Kazimierz--- Balcerzak Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Ogólnej, Warszawa (Polska) "*wpno Sposób oddestylowywania substancji chemicznych Zagadnienie oddestylowywania substancji che¬ micznych ma w przemysle chemicznym szczegól¬ nie duze znaczenie w przypadku procesów, w których substrat ulega tylko czesciowo reakcji i musi byc oddestylowany z mieszaniny po¬ reakcyjnej i zawrócony do procesu. Zagadnienie to szczególnie jest wazne w procesach utleniania weglowodorów w fazie cieklej gazami zawieraja¬ cymi tlen czasteczkowy, np. w procesie utlenia¬ nia cykloheksanu do cykloheksanolu i cyklo¬ heksanom!. W procesie tym wydajnosc wspomnia¬ nych produktów reakcji jest tym wieksza, im mniejszy jest stopien przereagowania cyklo¬ heksanu. Z drugiej jednaj strony przy zbyt ma¬ lym stopniu przereagowania cykloheksanu zu¬ zycie energii cieplnej na oddestylowanie cyklo¬ heksanu, który nie przereagowal, jest tak duze, ze koszt tej energii przewyzsza korzysci wynika¬ jace z wiekszej wydajnosci. Juz przy konwersji cykloheksanu wynoszacej 5%, na 1 tone utlenio¬ nego cykloheksanu trzeba oddestylowac (uwzgled¬ niajac orosienie) co najmniej 30 ton cykloheksa¬ nu.Znane sa metody oddestylowywania substan¬ cji chemicznych w sposób ekonomiczny, metody te posiadaja jednak szereg wad. Na przyklad w przypadku wyparek wielostopniowych róznica temperatur i cisnien miedzy pierwszym i ostat¬ nim stopniem jest duza, oo uniemozliwia zasto¬ sowanie tych aparatów w niektórych procesach. 10 15 20 25 30 Znane sa tez metody polegajace na sprezaniu par destylowanej substancji za pomoca inzektora przy uzyciu wysokocisnieniowej pary wodnej, a na¬ stepnie kondensacji par w wezownicy grzejnej w kuble destylacyjnym kolumny. Dzieki sprezeniu par mozna wykorzystac cieplo ich kondensacji do odparowywania destylowanej cieczy. Wada tego sposobu jest to, ze wraz z parami destylo¬ wanej cieczy kondensuje para wodna, i w na¬ stepstwie nalezy oddzielac wode od destylowanej substancji chemicznej. Wymaga to dodatkowych operacji i na ogól wiaze sie ze stratami destylo¬ wanej substancji zawartej w odprowadzanej z ukladu wodzie.Sposób bedacy przedmiotem wynalazku nie po¬ siada powyzszych wad. Istota tego sposobu polera na tym, ze pary destylowanej substancji spreza sie przy uzyciu urzadzenia inzektorowego zasi¬ lanego sprezonymi parami tej samej substancji, a nastepnie kondensuje sie w wezownicy grzej¬ nej kuba destylacyjnego. Dzieki takiemu rozwia¬ zaniu zbedne jest rozdzielanie kondensatu otrzy¬ manego przez wykroplenie par, co zarazem po¬ zwala na unikniecie strat zwiazanych z ta opera¬ cja. Pary danej substancji o odpowiednim cisnie¬ niu uzyskuje sie przez odparowywanie cieczy pod tym cisnieniem w odpowiadajacej temu cis¬ nieniu tQTnrtfTrntiir7p pprrnrji^ te mozna prowa- ? dzic w odparowalniku ogrzewanym przeponowo para wodna o odpowiednim cisnieniu. W nie- 488153 których przypadkach mozliwe jest tez wyko¬ rzystanie ciepla procesu chemicznego przez od¬ parowywanie danej substancji chemicznej w we¬ zownicy chlodzacej reaktora, w którym zachodzi reakcja egzotermiczna.Przykla d. Na rysunku (fig. 1) przedstawio¬ ny jest schemat czesci instalacji do utleniania cykloheksanu w fazie, cieklej gazami zawieraja¬ cymi tlen, w której Stosuje sie sposób bedacy przedmiotem wynalazku. Surowy produkt utle¬ niania z reaktora 1 po zredukowaniu cisnienia wprowadza sie do kolumny rektyfikacyjnej 2 sluzacej do oddestylowywania cykloheksanu.Wychodzace z kolumny rektyfikacyjnej pary spreza sie w urzadzeniu inzektorowym 3 za po¬ moca par cykloheksanu wytwarzanych w wezo- wnicy chlodzacej reaktora utleniania.' Cisnienie tych ipar wynosi okolo 7 at. Sprezone pary desty¬ latu z kolumny rektyfikacyjnej, kondensuje siew wezownicy grzejnej kuba kolumny rektyfika¬ cyjnej wyzyskujac cieplo skraplania do od¬ destylowywania cieczy z kuba. Konden¬ sat z tej wezownicy zawraca sie czesciowo na szczyt kolumny jako refluks, czescio¬ wo wprowadza sie do ukladu chlodniczego re¬ aktora utleniania, reszte wprowadza sie do wne¬ trza reaktora utleniania, gdzie zachodzi reakcja utleniania. Cykloheksan obiegowy uzu¬ pelnia sie cykloheksanem swiezym. Z kuba ko¬ lumny rektyfikacyjnej odprowadza sie zatezciny produkt reakcji utleniania, który poddaje sie dalszej przeróbce. W kubie kolumny mozna utrzy¬ mywac cisnienie atmosferyczne, badz tez wyzsze lub nizsze. Optymalne cisnienie zalezne jest od stopnia oddestylowywania cykloheksanu i od skladu cieczy wyczerpanej w kubie. Przy zbyt niskim cisnieniu temperatura moze byc zbyt nis¬ ka i w kubie moga krystalizowac produkty ubocz¬ ne, np. kwasy dwukarboksylowe.Sposób bedacy przedmiotem wynalazku moze byc stosowany równiez w innym ukladzie niz podano w przykladzie. Mozna wiec z surowego produktu reakcji przed jego zatezeniem wymy¬ wac woda niektóre zwiazki, np. kwasy dwukar¬ boksylowe. Pary cykloheksanu mozna wytwa¬ rzac nie w wezownicy chlodzacej reaktora, lecz w osobnym urzadzeniu. W kolumnie rektyfika- (815 4 cyjnej mozna oddestylowywac cykloheksan z pa¬ ra wodna. Wprawdzie w tym przypadku nalezy od kondensatu oddzielac warstwe wodna, jednak dzieki zastosowaniu do zasilania inzektora par 5 cykloheksanu wytwarzanych w wezownicy chlo¬ dzacej reaktora mozliwe jest uzyskanie wiekszego stopnia sprezenia par wychodzacych z. kolumny rektyfikacyjnej, gdyz przy danej temperaturze reakcji utleniania preznosc par cykloheksanu io jest wieksza niz preznosc pary wodnej, a wiec jnzektor mozna zasilac parami o wiekszym cis¬ nieniu. Cykloheksan posiada wprawdzie ciezar czasteczkowy wiekszy niz woda, lecz jednoczesnie posiada znacznie mniejsze cieplo parowania. Od- 15 parowujac w wezownicy chlodzacej reaktora cykloheksan mozna wiec w porównaniu z odpa¬ rowaniem wody uzyskac wieksza ilosc par i o wyzszym cisnieniu. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 20 i. Sposób oddestylowywania substancji chemicz¬ nych polegajacy na sprezaniu przy uzyciu urzadzenia inzektorowego par tych substancji wychodzacych z destylatora lub kolumny re¬ ktyfikacyjnej i kondensacji ich pod zwiekszo- 25 nym w ten sposób cisnieniem w wymienniku ciepla, za pomoca którego doprowadza sie do destylatora lub kuba kolumny rektyfikacyj¬ nej cieplo potrzebne do odparowywania cie¬ czy, wykorzystujacy w ten sposób cieplo kon- 30 densacji par, znamienny tym, ze do zasilania urzadzenia inzektorowego stosuje sie pary tej samej substancji co dddestylowywana, o od¬ powiednim cisnieniu.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 35 pary substancji sluzace 'do zasilania urzadze¬ nia inzektorowego wytwarza sie w odparowal- niku ogrzewanym przeponowo para wodna.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pary substancji sluzace do zasilania urzadzen 40 nia inzektorowego wytwarza sie w ukladzie chlodzacym reaktora, w którym prowadzi sie egzotermiczny proces chemiczny.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze substancje chemiczne oddestylowuje sie z pa- 45 ra wodna, a wykroplona wode odprowadza sie z obiegu wzglednie utrzymuje sie w obiegu stala ilosc wody!48815 -*L i "U Z_L± rqt riq. j 2119. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 350 egz. PL