PL54752B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: I8.in.i968 54752 KI. 12 o, 11 MKP C 07 c UKO #* II ' I ¦¦!« »¦ H I Wspóltwórcy wynalazku: Tadeusz Wojtowicz, Alfons Grzesik, Henryk Drela, Marek Galantowicz Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe Kedzierzyn, Kedzierzyn (Polska) Sposób odzyskiwania bezwodnika kwasu maleinowego z gazów poreakcyjnych i Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwa¬ nia czystego bezwodnika kwasu maleinowego z ga¬ zów poreakcyjnych.Znane metody odzyskiwania bezwodnika kwasu maleinowego z gazów poreakcyjnych, pochodzacych z procesu katalicznego utleniania benzenu lub nie¬ nasyconych weglowodorów alifatycznych, zwlasz¬ cza gdy jego zawartosc w gazach jest mniejsza od 30 g/Nm3, nastreczaja wiele trudnosci. Resublima- cja bezwodnika maleinowego na ochlodzonych sciankach wymiennika ciepla, czyli tak zwana su¬ cha kondensacja jest malo skuteczna. Nie mozna przy jej zastosowaniu wydzielic wiecej niz 50— —70% bezwodnika, bowiem przy dalszym chlodze¬ niu gazu wykrapla sie woda i tworzy z nim kwas maleinowy. W niektórych rozwiazaniach zrealizo¬ wanych na skale techniczna stosuje sie tak zwana kondensacje mokra, czyli wymywanie bezwodnika z gazów poreakcyjnych woda, w postaci roztwo¬ rów kwasu maleinowego. Nastepnie w dodatko¬ wym, uciazliwym i energochlonnym procesie za¬ geszczania roztworu i dehydratacji kwasu otrzymu¬ je sie surowy bezwodnik maleinowy, który oczy¬ szcza sie na drodze destylacji prózniowej.Jedna z glównych wad tak zwanej kondensacji mokrej jest towarzyszaca jej bardzo silna korozja stali, nawet austenitycznej chromo-niklowej pod wplywem kwasu maleinowego. Korozja ta jest szczególnie trudna do opanowania w procesie za¬ geszczania roztworu i dehydratacji kwasu maleino- 2 wego do bezwodnika, przeprowadzanym w tempe¬ raturach podwyzszonych. Trudnosci te eliminuje sposób podany w opisie patentowym nr 49199 po¬ legajacy na wydzielaniu bezwodnika kwasu male- 5 inowego z gazów poreakcyjnych przez adsorpcje w urzadzeniu wypelnionym stalym lozem adsorp^ cyjnym i nastepna desorpcje w podwyzszonej tem¬ peraturze, jednakze metoda ta znajduje zastoso¬ wanie przy stezeniu bezwodnika maleinowego io w gazach ponizej 5 g/Nm3.Sposób podany w niemieckim opisie patentowym nr 1020310, polega na wymywaniu bezwodnika ma¬ leinowego z gazów poreakcyjnych alkoholami dwu- wodorotlenowymi, na przyklad butyloglikolem. 15 Metoda ta pozwala wydzielic bezwodnik maleino¬ wy z gazów przy stezeniu okolo 17 g/Nm3, nastre¬ cza jednak dodatkowe trudnosci w uzyskaniu Czy¬ stego produktu handlowego. Ponadto w procesie tym wystepuja znaczne straty alkoholu dwuwodo- 20 rotlenowego, na skutek tworzenia sie róznych produktów procesu poliestryfikacji, zachodzacego miedzy uzytym do wymywania alkoholem dwu^ wodorotlenowym a bezwodnikiem kwasu maleino¬ wego. 2& Znane jest równiez wymywanie bezwodnika kwasu maleinowego z gazów poreakcyjnych za pomoca estrów kwasu ftalowego, na przyklad fta- lanu dwubutylu.Metoda ta takze nie daje mozliwosci otrzymania ao produktu czystego i wiaze sie ze znacznymi stra- 5475254752 4 tami rozpuszczalnika, na skutek zachodzacego w trakcie wymywania procesu czesciowego prze- estryfikowania estrów kwasu ftalowego kwasem maleinowym.Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwa¬ nia czystego bezwodnika kwasu maleinowego, po¬ zwalajacy skutecznie wydzielac ten produkt z ga¬ zów poreakcyjnych, unikajac niedogodnosci zwia¬ zanych ze znanymi metodami. Stwierdzono, ze za¬ warty w gazach poreakcyjnych bezwodnik maleino¬ wy mozna wydzielac do zawartosci szczatkowej $w gazach ponizej 0,1 g/Nm3 przez wymywanie obojetnymi, nie mieszajacymi sie z woda, estrami kwasu maleinowego i alkoholi jednowodorotleno- wych zawierajacych od C2 do C14 w czasteczce o ogólnych wzorach 1 lub 2, w których R, Ri, R2 oznaczaja rodniki alkilowe posiadajace co najmniej dwa atomy wegla.Najlepsze efekty wymywania bezwodnika male¬ inowego z gazów uzyskuje sie stosujac maleinian dwubutylu i maleinian dwu-2-etyloheksylowy lub roztwory bezwodnika maleinowego w tych rozpu¬ szczalnikach estrowych, w temperaturze 50—150°C pod cisnieniem 1—10 ata.Bezwodnik maleinowy oddziela sie od rozpusz¬ czalnika estrowego przez oddestylowanie w tem¬ peraturze 50—250°C pod cisnieniem 5—760 mmHg.Uzyskuje sie czysty bezwodnik maleinowy, a po¬ zostaly po oddestylowaniu produktu rozpuszczal¬ nik estrowy lub rozcienczony roztwór produktu w tym rozpuszczalniku zawraca do wymywania bezwodnika maleinowego z gazów poreakcyjnych.Proces odzyskiwania bezwodnika maleinowego prowadzi sie dwustopniowo. Realizacja sposobu wedlug wynalazku pokazana jest przykladowo na rysunku. Gazy zawierajace bezwodnik maleinowy wprowadzone sa w sposób ciagly lub okresowo do dolnej czesci urzadzenia I, którego wnetrze zra¬ szane jest rozpuszczalnikiem "estrowym lub roztwo¬ rem bezwodnika w tym rozpuszczalniku. Wymy¬ wanie bezwodnika maleinowego z gazów prowadzi sie w przeciwpradzie w temperaturze 50—150°C pod cisnieniem 1—10 ata.Uchodzace z górnej czesci urzadzenia I, gazy uwolnione od bezwodnika po ochlodzeniu do tem¬ peratury 5—25°C w chlodnicy 1, odprowadza sie przez seperator kondensatu 2 i cyklonowy lapacz kropel 3 do atmosfery lub do regeneracji zawar¬ tego w nich nieprzereagowanego surowca (benzen lub weglowodory o C4).Kondensat z seperatora 2 i lapacza kropel 3, gra¬ witacyjnie splywa do rozdzielacza 4, skad rozpu¬ szczalnik zawracany jest na orosienie urzadzenia I, warstwa wodna stanowi odpad produkcyjny.Otrzymany w pierwszym etapie procesu roztwór bezwodnika maleinowego w rozpuszczalniku estro¬ wym kieruje sie w sposób ciagly lub okresowo pompa 10 przez przegrzewacz 5 do kolumny urza¬ dzenia destylacyjnego II, gdzie w temperaturze 50—250°C pod cisnieniem 5^760 mmHg oddziela sie produkt od rozpuszczalnika estrowego przez oddestylowanie, kosztem ciepla przegrzania roztwo¬ ru w podgrzewaczu 5.Uchodzace z górnej czesci urzadzenia destylacyj¬ nego II pary czystego bezwodnika maleinowego 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 po skropleniu w chlodnicy 6 zbiera sie w postaci cieczy o temperaturze wyzszej od 53°C w odbieral¬ niku produktu gotowego 7.Uwolniony od produktu rozpuszczalnik estrowy lub rozcienczony roztwór bezwodnika maleinowego w tym rozpuszczalniku zbiera sie w dolnej czesci urzadzenia destylacyjnego II, skad w sposób ciagly lub okresowo zawracany jest wprost lub po ochlo¬ dzeniu przez zamkniecie barometryczne 8, pompa 9 na orosiehie wnetrza urzadzenia I, w którym za¬ chodzi wymywanie bezwodnika maleinowego z ga¬ zów.Zasadnicza korzyscia zastosowania sposobu we¬ dlug wynalazku jest wysoki stopien wydzielenia bezwodnika maleinowego z gazów poreakcyjnych w postaci handlowej, bez dodatkowego oczyszcza¬ nia (czystosc 99, 80—99, 99% wagowych bezwodni¬ ka maleinowego).^ Druga istotna korzyscia sposobu wedlug wyna¬ lazku jest mozliwosc prowadzenia odzyskiwania bezwodnika maleinowego lacznie z procesem wy¬ twarzania w sposób ciagly. Zawartosc szczatkowa produktu w gazach jest nizsza od 0,1 g/Nm3, pod¬ czas gdy w znanych sposobach szczatkowa zawar¬ tosc produktu w gazach wynosi powyzej 0,7 g/Nm3.Dzieki zastosowaniu obojetnych, nieagresywnych korozyjnie i niemieszajacych sie z woda rozpusz¬ czalników estrowych w sposobie wedlug wynalazku latwo usuwa sie z obiegu wieksza czesc wody po¬ wstalej w procesie utleniania. W zwiazku z tym wieksza czesc urzadzenia mozna zbudowac nawet ze stali zwyklej.Przyklad. Mieszanine skladajaca sie z po¬ wietrza i benzenu w stosunku molowym 60 :1, przeprowadzono przez reaktor zlozony z 90 rur o srednicy 18 mm, zanurzonych w kapieli ze sto¬ pionych azotanów. Reaktor zaladowany byl kata¬ lizatorem w postaci zloza stalego, otrzymanym przez osadzenie V205 i M0O3 na nosniku z tlenku glinu A1203.Warunki procesu utleniania byly nastepujace: Temperatura w zlozu katalizatora . 410±10°C Obciazenie katalizatora benzenem . 50g CeHe/h Czas zetkniecia substratów z katalizatorem wyno¬ sil 0,8 sekundy.Uzyskane w tych warunkach gazy poreakcyjne zawieraly 35,8 g bezwodnika maleinowego w 1 Nm3.Gazy te po wstepnym ochlodzeniu w wymienniku ciepla do temperatury 120°C, w ilosci 10 Nm3 na godzine wprowadzono barbotazowo do dolnej czesci urzadzenia I, wypelnionej roztworem bezwodnika maleinowego w maleinianie dwubutylu o stezeniu 200 g/litr.Roztworem tym cyrkulowano za pomoca pompy miedzy dolna i srodkowa czescia urzadzenia I, powodujac zraszanie jego wnetrza.Warunki pracy urzadzenia I byly nastepujace: Temperatura w dolnej czesci . . . 65°C Temperatura w górnej czesci . . . 50°C Szybkosc liniowa przeplywu gazów . 1,3 m/sek.Gazy uchodzace z górnej czesci urzadzenia I, ochlodzone do temperatury 20°C w wymienniku ciepla, wprowadzono do cyklonowego. seperatora kondensatu, a nastepnie do komina.54752 Zawartosc bezwodnika maleinowego w tych ga¬ dach wynosila ponizej 0,07 g/Nm3.Czesc roztworu bezwodnika maleinowego w ma- leinianie dwubutylu z dolnej czesci urzadzenia I w sposób ciagly podgrzewano do temperatury 140°C w przeponowym grzejniku parowym i wpro¬ wadzono do srodkowej czesci kolumny urzadzenia destylacyjnego II.Warunki pracy urzadzenia destylacyjnego II by¬ ly nastepujace: Temperatura w dolnej czesci . . . 125°C Cisnienie absolutne< 20 mmHg Uchodzace z górnej czesci kolumny urzadzenia destylacyjnego pary bezwodnika maleinowego kon- densowano w chlodnicy i zbierano ciekly produkt w ogrzewanym odbieralniku. Rozcienczony roz¬ twór bezwodnika maleinowego w maleinianie dwu¬ butylu zbierajacy sie w zamknieciu barometrycz- nym dolnej czesci urzadzenia destylacyjnego II, nawracano na orosienie urzadzenia I. W czasie 10 15 20 6 20 godzin ciaglej pracy uzyskano 7146 g produktu gotowego o zawartosci bezwodnika maleinowego 99,86% wagowych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób odzyskiwania bezwodnika kwasu male¬ inowego z gazów poreakcyjnych przez wymywa¬ nie rozpuszczalnikiem organicznym w podwyzszo¬ nej temperaturze znamienny tym, ze bezwodnik maleinowy zawarty w gazach poreakcyjnych wy- wymywa sie obojetnymi estrami kwasu maleino¬ wego i alkoholi jednowodórotlenowych o ogólnych wzorach 1 i 2 w których R, Ri, R2 oznaczaja rod¬ niki alkilowe posiadajace 2—14 atomów wegla, w temperaturze 50—150°C pod cisnieniem 1—10 ata, a nastepnie oddziela od rozpuszczalnika estro¬ wego przez destylacje w temperaturze 50—250°C pod cisnieniem 5—760 mm Hg, przy czym proces prowadzi sie metoda ciagla lub okresowo. CM - CM - CM - CM, W CM- CM, Wicrt **/ PL