RU2520484C1 - Способ разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота - Google Patents
Способ разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520484C1 RU2520484C1 RU2013106948/05A RU2013106948A RU2520484C1 RU 2520484 C1 RU2520484 C1 RU 2520484C1 RU 2013106948/05 A RU2013106948/05 A RU 2013106948/05A RU 2013106948 A RU2013106948 A RU 2013106948A RU 2520484 C1 RU2520484 C1 RU 2520484C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- mixture
- propionic acid
- separating agent
- butylpropionate
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области основного органического синтеза, а именно к способу разделения биазеотропной смеси бутилпропионат (БП)-пропионовая кислота (ПК). Для разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота используют метод экстрактивной ректификации с применением в качестве разделяющего агента сульфолана (СФ), взятого в соотношении 1:5-6 к исходной смеси в колонне экстрактивной ректификации эффективностью 35-50 т.т., причем флегмовое число в колонне составляет 1-3. Производят отбор бутилпропионата в дистилляте и смеси пропионовая кислота-сульфолан в кубе колонны. Затем смесь ПК-СФ подают в колонну регенерации разделяющего агента эффективностью 8 т.т., значение флегмового числа составляет 0.5-1. Из куба колонны выводят разделяющий агент и подают в колонну. Давление в колоннах составляет 100 мм рт.ст. Способ позволяет получить целевые продукты (БП, ПК) заданного качества - 99.5 мол.%. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии и сокращении капитальных затрат, а также повышении качества получаемых продуктов. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области основного органического синтеза, а именно к способу разделения биазеотропной смеси бутилпропионат (БП)-пропионовая кислота (ПК).
Известен способ разделения данной смеси реэкстрактивной ректификацией (РЭР) при давлении 104,9 мм рт.ст. [Митюшкина И.А., Челюскина Т.В., Фролкова А.К. Исследование диаграмм α-линий в системе бутилпропионат - пропионовая кислота -окись мезитила // Тезисы докл. XIV Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии - 2008». Ч.1. Волгоград, 2008. С. 136; Челюскина Т.В., Митюшкина И.А., Фролкова А.К. Исследование изолиний относительной летучести в трехкомпонентных системах с биазеотропной бинарной составляющей // XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии: тез. докл., Волгоград, 25-30 сентября 2011. Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2011. Т.1. С.424;
Челюскина Т.В., Митюшкина И.А., Фролкова А.К., Чернышева М.А. Разделение биазеотропных смесей с использованием легколетучих дополнительных веществ. // Химическая технология. 2011. №12. С.730-736].
К недостаткам данного метода можно отнести сложность технологии, которая заключается в использовании трехколонного комплекса РЭР и необходимости организации двойной реэкстрактивной ректификации, то есть наличие двух колонн РЭР, которое связано с необходимостью компенсации фактического снижения селективности легколетучего разделяющего агента (РА) за счет его преимущественного перехода в паровую фазу.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению и достигаемому результату является процесс экстрактивной ректификации (ЭР) смеси бутилпропионат-пропионовая кислота с диметилсульфоксидом (ДМСО) при 104,9 мм рт.ст.[Т. Chelyuskina, I.Mityushkina, A.Frolkova. Estimation of possibility of industrial mixture separation by extractive rectification // Proceedings 35th International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering. Tatranske Matliare. Slovakia, May 26-30, 2008. P.174; Митюшкина И.А. Разделение бинарных биазеотропных смесей с использованием дополнительных веществ различной летучести: дис....канд. техн. наук. М.: МИТХТ, 2011. 217 с; Челюскина Т.В. Теоретические основы ректификационного разделения биазеотропных смесей: дис.… докт. техн. наук. - М.: МИТХТ, 2011. 196 с.].
Лучшие результаты разделения получены при следующих условиях. Эффективность колонны ЭР составляет 50 теоретических тарелок (т.т.), исходную смесь бутилпропионат-пропионовая кислота подают на 30 т.т., (считая сверху), разделяющий агент диметилсульфоксид на 10 т.т. Соотношение исходной смеси (F0) к разделяющему агенту (РА) составляет 1:0,5. Флегмовое число равно 7. Верхний продукт представляет собой бутилпропионат (93,19%) с содержанием диметилсульфоксида (6,81%); кубовый продукт колонны ЭР (1) - смесь пропионовой кислоты и диметилсульфоксида практически равных концентраций (48,04% и 51,81%) с примесью бутилпропионата (0,15%).
Недостатком прототипа является отсутствие схемы полного разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота (рассмотрена только колонна экстрактивной ректификации). ДМСО образует азеотропы с компонентами исходной смеси, что не позволило выделить целевой продукт заданного качества в колонне ЭР и сделало невозможным разделение исходной смеси на чистые компоненты.
Технический результат данного изобретения заключается в упрощении технологии и сокращении капитальных затрат, а также повышении качества получаемых продуктов.
Технический результат достигается способом разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота, включающим экстрактивную ректификацию с применением в качестве разделяющего агента сульфолана (СФ), взятого в соотношении 1:5-6 к исходной смеси в колонне ЭР эффективностью 35-50 т.т., причем флегмовое число в колонне составляет 1-3, производится отбор бутилпропионата в дистилляте и смеси пропионовая кислота-сульфолан в кубе колонны (1); затем смесь ПК-СФ подается в колонну регенерации разделяющего агента (2) эффективностью 8 т.т., значение флегмового числа составляет 0.5-1, из куба колонны (2) выводится разделяющий агент и подается в колонну (1). Давление в колоннах (1)-(2) составляет 100 мм рт.ст.
Прогноз возможных продуктов экстрактивной ректификации осуществлялся на основе анализа изменений относительной летучести разделяемых компонентов в присутствии разного количества РА. С помощью вычислительного эксперимента было рассчитано парожидкостное равновесие в системе БП-ПК-СФ в сечениях концентрационного треугольника с концентрацией сульфолана 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 мольных долей; построен ход α-линий в концентрационном симплексе трехкомпонентной системы, который показал, что в присутствии СФ увеличивается летучесть БП и сульфолан обладает селективностью, достаточной для разделения смеси БП-ПК экстрактивной ректификацией.
Технологическая схема процесса экстрактивной ректификации разделения бинарной биазеотропной смеси состоит из двух колонн (фиг.1). В отгонную часть первой колонны ЭР (1) подают исходную смесь БП-ПК эквимолярного состава в количестве 1 кмоль/час, а СФ вводят в верхнее сечение колонны. Отношение количества РА и исходной смеси в колонне (1) изменяется от 1 до 6. В дистилляте первой колонны отбирают практически чистый бутилпропионат, а кубовый продукт (бинарная смесь ПК-СФ) направляют в следующую колонну регенерации разделяющего агента (2), в кубе которой выходит чистый разделяющий агент и возвращается обратно в колонну (1). Дистиллят колонны (2) представляет собой практически чистую пропионовую кислоту. В колоннах (1) и (2) поддерживается давление 100 мм рт.ст. Процесс разделения ориентирован на получение продуктов (бутилпропионата и пропионовой кислоты) с чистотой не менее 99.5 мол.%.
Проведены компьютерные исследования более 70 различных режимов работы колонн схемы разделения. Для выбора оптимального режима варьировались следующие параметры колонн: эффективность (число теоретических тарелок), соотношение количеств питания и разделяющего агента, флегмовое число и уровни подачи исходной смеси и РА.
Примеры режимов работы схемы разделения биазеотропной смеси БП-ПК, в которых достигнуто требуемое качество продуктов, приведены в табл.1.
Таким образом, нами предлагается способ, включающий принципиальную технологическую схему полного разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота с использованием тяжелокипящего разделяющего агента - сульфолана. Предлагаемый способ позволяет получить целевые продукты (БП, ПК) заданного качества - 99.5 мол.%.
Таблица 1 | ||||||||||
Режимы работы схемы разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота | ||||||||||
№ примера | Параметры работы колонны (R - флегмовое число, Fo/PA - соотношение питания и разделяющего агента, N(1)N(2) - (кол-во т.т. в клоннах 1, 2) | Исходная смесь | Разделяющий агент | Продуктовые потоки | ||||||
Кол-во, кмоль/час | Состав,мол.% | Кол-во, кмоль/час | Состав, мол.% | БП | ПК | |||||
БП | ПК | Кол-во, кмоль/час | Состав, мол.% | Кол-во, кмоль/час | Состав, мол.% | |||||
1 | N1=50 | 1 | 50 | 50 | 5 | 100 | 0,5 | 99,90 | 0,5 | 99,86 |
N2=8 | ||||||||||
R1=1 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/5 | ||||||||||
2 | N1=50 | 1 | 50 | 50 | 5 | 100 | 0,5 | 99,95 | 0,5 | 99,91 |
N2=8 | ||||||||||
R1=2 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/5 | ||||||||||
3 | N1=50 | 1 | 50 | 50 | 6 | 100 | 0,5 | 99,99 | 0,5 | 99,88 |
N2=8 | ||||||||||
R1=1 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/6 | ||||||||||
4 | N1=40 | 1 | 50 | 50 | 5 | 100 | 0,5 | 99,54 | 0,5 | 99,59 |
N2=8 | ||||||||||
R1=1 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/5 | ||||||||||
5 | N1=40 | 1 | 50 | 50 | 5 | 100 | 0,5 | 99,74 | 0,5 | 99,70 |
N2=8 | ||||||||||
R1=2 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/5 |
6 | N1=40 | 1 | 50 | 50 | 6 | 100 | 0,5 | 99,89 | 0,5 | 99,79 |
N2=8 | ||||||||||
R1=1 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/6 | ||||||||||
7 | N1=35 | 1 | 50 | 50 | 5 | 100 | 0,5 | 99,53 | 0,5 | 99,51 |
N2=8 | ||||||||||
R1=1 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/5 | ||||||||||
8 | N1=35 | 1 | 50 | 50 | 5 | 100 | 0,5 | 99,89 | 0,5 | 99,86 |
N2=8 | ||||||||||
R1=2 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/5 | ||||||||||
9 | N1=35 | 1 | 50 | 50 | 5 | 100 | 0,5 | 99,93 | 0,5 | 99,84 |
N2=8 | ||||||||||
R1=1 | ||||||||||
R2=0,5 | ||||||||||
F0/PA=1/6 |
Claims (1)
- Способ разделения биазеотропной смеси бутилпропионат (БП) - пропионовая кислота (ПК), включающий экстрактивную ректификацию, отличающийся тем, что в качестве разделяющего агента используют сульфолан (СФ), взятый в соотношении 1:5-6 к исходной смеси в колонне (1) экстрактивной ректификации эффективностью 35-50 теоретических тарелок (т.т.), со значением флегмового числа в колонне - 1-3, причем отбор бутилпропионата производят в дистилляте и смеси пропионовая кислота-сульфолан в кубе колонны (1), затем смесь ПК-СФ подают в колонну регенерации разделяющего агента (2) эффективностью 8 т.т., со значением флегмового числа - 0.5-1, из куба колонны (2) выводят разделяющий агент и подают в колонну (1), при этом давление в колоннах (1)-(2) составляет 100 мм рт.ст.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013106948/05A RU2520484C1 (ru) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Способ разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013106948/05A RU2520484C1 (ru) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Способ разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2520484C1 true RU2520484C1 (ru) | 2014-06-27 |
Family
ID=51217870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013106948/05A RU2520484C1 (ru) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Способ разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520484C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607812C1 (ru) * | 2015-09-11 | 2017-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ разделения биазеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота |
RU2610765C1 (ru) * | 2015-11-10 | 2017-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ разделения зеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2088562C1 (ru) * | 1990-03-27 | 1997-08-27 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Способ разделения хлористого водорода и тетрафторэтилена |
US6514387B1 (en) * | 1998-10-29 | 2003-02-04 | Krupp Uhde Gmbh | Rectifying column for extractive distillation of close-boiling or azeotropic boiling mixtures |
RU2207896C1 (ru) * | 2002-03-21 | 2003-07-10 | Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова | Способ разделения смеси ацетонхлороформ азеотропного состава экстрактивной ректификацией |
RU2326712C2 (ru) * | 2002-12-12 | 2008-06-20 | Басф Акциенгезельшафт | Способ и устройство экстрактивной дистилляции |
US7410555B2 (en) * | 2001-07-05 | 2008-08-12 | Catalytic Distillation Technologies | Process and apparatus for catalytic distillations |
RU2454261C2 (ru) * | 2009-05-14 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова" | Способ обезвоживания этанола экстрактивной ректификацией с этиленгликолем |
-
2013
- 2013-02-18 RU RU2013106948/05A patent/RU2520484C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2088562C1 (ru) * | 1990-03-27 | 1997-08-27 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Способ разделения хлористого водорода и тетрафторэтилена |
US6514387B1 (en) * | 1998-10-29 | 2003-02-04 | Krupp Uhde Gmbh | Rectifying column for extractive distillation of close-boiling or azeotropic boiling mixtures |
US7410555B2 (en) * | 2001-07-05 | 2008-08-12 | Catalytic Distillation Technologies | Process and apparatus for catalytic distillations |
RU2207896C1 (ru) * | 2002-03-21 | 2003-07-10 | Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова | Способ разделения смеси ацетонхлороформ азеотропного состава экстрактивной ректификацией |
RU2326712C2 (ru) * | 2002-12-12 | 2008-06-20 | Басф Акциенгезельшафт | Способ и устройство экстрактивной дистилляции |
RU2454261C2 (ru) * | 2009-05-14 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова" | Способ обезвоживания этанола экстрактивной ректификацией с этиленгликолем |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607812C1 (ru) * | 2015-09-11 | 2017-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ разделения биазеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота |
RU2610765C1 (ru) * | 2015-11-10 | 2017-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ разделения зеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота |
RU2610765C9 (ru) * | 2015-11-10 | 2017-03-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ разделения зеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6946060B2 (en) | Purification of N,N-dimethylacetamide | |
KR20070018789A (ko) | 에틸렌아민류를 함유하는 혼합물의 증류에 의한 분리 방법 | |
RU2670963C2 (ru) | Способ выделения этилбензола с увеличенным выходом | |
KR20120039017A (ko) | 부탄올, 물 및 유기 추출제의 혼합물로부터의 부탄올의 회수 | |
US20210346820A1 (en) | Azeotrope-like composition containing 1,2-difluoroethylene or 1,1,2-trifluoroethylene and hydrogen fluoride | |
US20190016665A1 (en) | Method for purifying (meth)acrylic esters | |
RU2548978C1 (ru) | Способ разделения зеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота | |
US9284243B2 (en) | Process for the production of methylbutynol | |
RU2520484C1 (ru) | Способ разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота | |
US20120073954A1 (en) | Recovery of acetonitrile from a waste stream | |
KR102652080B1 (ko) | Hcfo-1233zd를 건조시키는 방법 | |
Denes et al. | Generalised closed double-column system for batch heteroazeotropic distillation | |
RU2610765C9 (ru) | Способ разделения зеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота | |
RU1829948C (ru) | Способ выделени среднекип щей фракции из смеси циклогексанона и циклогексанола со средне- и высококип щими продуктами | |
RU2607812C1 (ru) | Способ разделения биазеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота | |
US7128814B2 (en) | Process for separating 2-butanol from tert-butanol/water mixtures | |
RU2618273C1 (ru) | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон | |
US7125474B2 (en) | Process for removing 2-butanol from tert-butanol/water mixtures | |
EP3390341B1 (en) | Process for purification of methyl methacrylate | |
RU2296736C1 (ru) | Способ разделения пропена и пропана | |
US20190127312A1 (en) | Process for recovering byproducts from mma | |
US20020130077A1 (en) | Separation of azeotropic mixtures | |
RU2187492C1 (ru) | Способ выделения и очистки синтетического этанола | |
KR20050016671A (ko) | 엔,엔-디메틸아세트아미드의 정제 | |
RU2606118C1 (ru) | Способ выведения воды из технологического контура в химическом производстве |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180219 |