RU2618273C1 - Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон - Google Patents
Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618273C1 RU2618273C1 RU2015148224A RU2015148224A RU2618273C1 RU 2618273 C1 RU2618273 C1 RU 2618273C1 RU 2015148224 A RU2015148224 A RU 2015148224A RU 2015148224 A RU2015148224 A RU 2015148224A RU 2618273 C1 RU2618273 C1 RU 2618273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyclohexanone
- acetonitrile
- cyclohexene
- column
- separation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C49/00—Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
- C07C49/385—Saturated compounds containing a keto group being part of a ring
- C07C49/403—Saturated compounds containing a keto group being part of a ring of a six-membered ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C49/00—Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
- C07C49/29—Saturated compounds containing keto groups bound to rings
- C07C49/303—Saturated compounds containing keto groups bound to rings to a six-membered ring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C403/00—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone
- C07C403/02—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains containing only carbon and hydrogen atoms
Abstract
Изобретение может быть использовано в технологии основного органического синтеза для выделения циклогексанона высокой степени чистоты, применяемого в качестве сырья для получения капролактама. Способ включает получение циклогексанона окислением циклогексена, выделение циклогексанона из смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон любого состава за счет сочетания в технологической схеме автоэкстрактивной ректификации со среднелетучим разделяющим агентом ацетонитрилом и трехфазного расслаивания во флорентийском сосуде с последующей подачей каждого слоя в ректификационные колонны. Технологическая схема в предпочтительном варианте включает четыре ректификационные колонны и флорентийский сосуд. Изобретение обеспечивает разделение реакционной смеси любого состава на практически чистые компоненты, удовлетворяющие требованиям качества товарных продуктов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 пр.
Description
Изобретение относится к технологии основного органического синтеза, а именно к способу выделения циклогексанона из реакционной смеси, получаемой в результате окисления циклогексена в ацетонитрильно-водной среде. Циклогексанон находит применение в качестве сырья для производства капролактама.
Хорошо изучены процессы получения циклогексанона окислением циклогексана или дегидрированием циклогексанола. В результате реакций образуются многокомпонентные смеси, содержащие циклогексан, циклогексанол, циклогексанон, воду, тяжелокипящие примеси.
Наиболее близкими к предлагаемому способу являются технологические решения по выделению товарного циклогексанона, полученного разными методами, описанные ниже.
Разделение смеси, образующейся в результате окисления циклогексана, осуществляют в четырехколонном комплексе с флорентийским сосудом [патент RU 2373181 С2 (Родиа Шими), дата публикации 20.01.2009]. На первом этапе в первой колонне происходит разделение смеси на тяжело- и легкокипящую фракции. Тяжелокипящая фракция направляется во вторую колонну, в дистилляте которой происходит выделение циклогексанона чистотой 99,8%. Куб колонны содержит циклогексанон, циклогексанол и тяжелые примеси. Данная смесь подвергается дальнейшему разделению, в результате которой отгоняемая фракция с циклогексанолом отправляется в блок химического превращения. Дистиллят первой колонны, содержащий воду и легкокипящие компоненты, после отделения в сепараторе водной фазы, обрабатывают как отходы.
Разделение смеси, образующейся в результате дегидрирования циклогексанола [патент US 2845384 A (Allied Chemical Corporation) дата публикации 29.07.1958], проводится в комплексе ректификационных колонн, работающих под разными давлениями, и двух флорентийских сосудов. Для удаления легкокипящих компонентов в первую колонну подают дополнительно циклогексен. Основная его функция - извлечение воды из раствора путем образования гетероазеотропа с минимальной температурой кипения. Количество вводимого циклогексена определяется количеством воды в исходной смеси. Дистиллят первой колонны, работающей при атмосферном давлении, направляют во флорентийский сосуд. Слой, обогащенный циклогексеном, идет на орошение колонны, а водный слой на дальнейшую очистку, после которой вода с органическими примесями не более 0,1% сбрасывается в канализацию. Куб колонны, содержащий циклогексанон, циклогексанол и тяжелокипящие примеси, отправляется в ректификационную колонну, работающую при пониженном давлении. Понижение давления позволяет увеличить относительную летучесть целевых компонентов. Чистота полученного в дистилляте колонны циклогексанона составляет 99,9%.
Недостатком вышеприведенных методов является то, что возможность реализации методов ограничена составами реакционной смеси, поступающей в блок ректификационного разделения.
В качестве ближайшего аналога настоящего изобретения может быть выбрано техническое решение, раскрытое в документе [патент RU 2205175 С1 (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН) 27.05.2003]. В документе раскрывается способ выделения циклогексанона, полученного окислением циклогексена.
Отличие настоящего изобретения от ближайшего аналога состоит в том, что выделение циклогексанона осуществляют из смеси вода-ацетонитрил-циклогексен-циклогексанон путем сочетания в технологической схеме автоэкстрактивной ректификации со среднелетучим разделяющим агентом ацетонитрилом и трехфазного расслаивания во флорентийском сосуде с последующей подачей каждого слоя в ректификационные колонны.
Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в осуществлении разделения реакционной смеси любого состава на практически чистые компоненты, т.е. компоненты, удовлетворяющие существующим требованиям качества товарных продуктов.
Технический результат достигается способом выделения циклогексанона, полученного окислением циклогексена, из смеси вода-ацетонитрил-циклогексен-циклогексанон любого состава за счет сочетания в технологической схеме автоэкстрактивной ректификации со среднелетучим разделяющим агентом ацетонитрилом и трехфазного расслаивания во флорентийском сосуде с последующей подачей каждого слоя в ректификационные колонны.
Основная идея заключается в использовании на первой стадии разделения автоэкстрактивной ректификации со среднелетучим агентом ацетонитрилом (2'), который повышает летучесть воды (1') и циклогексена (3') относительно циклогексанона (4'). Основное условие - получить в кубе экстрактивной колонны циклогексанон (4'), при этом допускается присутствие в данной фракции ацетонитрила (2'). В дистилляте экстрактивной колонны выделяется смесь вода (1') - ацетонитрил (2') - циклогексен (3'). Для полного выделения циклогексанона (4') наличие его примесей в дистилляте не допускается.
Выделение чистого циклогексанона (4') осуществляют в кубе ректификационной колонны 5, дистиллятом которой является ацетонитрил (2'), направляемый в колонну автоэкстрактивной ректификации 1 через теплообменник 6.
Трехкомпонентная смесь вода (1') - ацетонитрил (2') - циклогексен (3') может быть разделена с использованием флорентийского сосуда (8) и трех отгонных колонн (фиг. 1) для выделения всех компонентов в количествах, содержащихся в исходной смеси, или достаточно выделение ацетонитрила (2') в отгонной колонне 3 в количестве, необходимом для компенсации разделяющего агента. Дистиллят колонны 3 вместе с циклогексеновым и водным слоем направляется в блок химического превращения.
Для ряда составов исходной смеси предлагается принципиальная технологическая схема (фиг. 2), состоящая из четырех ректификационных колонн и флорентийского сосуда. На первом этапе в кубе колонны 1 происходит полное выделение циклогексанона (4'). Примеси других компонентов в кубе колонны не допускаются. Дистиллят колонны 1 содержит воду (1'), ацетонитрил (2') и циклогексен (3'). Данная смесь может быть направлена в блок химического превращения или разделена с использованием трех ректификационных колонн (2-4) и флорентийского сосуда (8). Такое разделение возможно, если состав дистиллята первой колонны принадлежит области трехфазного расслаивания.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1.
Разделению подлежит смесь эквимолярного состава в количестве 100 кмоль/ч. Автоэкстрактивную ректификацию осуществляют в колонне 1 с рабочим давлением 760 мм рт.ст. при флегмовом числе, равном трем. Число теоретических тарелок равно 25. Исходная смесь подается на 15 тарелку. Экстрактивный агент (ацетонитрил) направляют в верхнюю часть колонны 1 на 9 тарелку в количестве 200 кмоль/ч. С верха колонны 1 отбирают 110 кмоль/ч фракции, содержащей 22,7% воды, 54,6% ацетонитрила и 22,7% циклогексена. Кубовый продукт экстрактивной ректификации из колонны 1 в количестве 190 кмоль/ч направляют в колонну 5, работающую при атмосферном давлении. Эффективность колонны 5-10 теоретических тарелок. Питание осуществляется на седьмую тарелку при флегмовом числе, равном двум. С верха колонны 5 отводят ацетонитрил (2') в количестве 165 кмоль/ч и чистотой 99,9%. Кубовый продукт колонны в количестве 25 кмоль/ч содержит товарный циклогексанон (4') чистотой 99,9% мол.
Дистиллят колонны 1 охлаждают в теплообменнике 7 до 20-25°С и направляют во флорентийский сосуд 8, в котором происходит расслаивание на три слоя. Каждый слой направляется в отгонные колонны 2-4, работающие при атмосферном давлении. Эффективность колонн составляет 7-8 теоретических тарелок. В кубах колонн 2, 3 и 4 получаем товарные циклогексен (99,9% и 25 кмоль/ч), ацетонитрил (99,5% и 60 кмоль/ч) и воду (99,9% и 25 кмоль/ч) соответственно. После смешения дистилляты колонн 2-4 охлаждаются до 20-25°С в теплообменнике 7 и подаются во флорентийский сосуд 8.
Часть ацетонитрила (2') в количестве 35 кмоль/ч, получаемого в колонне 3, смешивается с ацетонитрилом (2') из колонны 5 и после охлаждения в теплообменнике 6 до 70°С возвращается на рецикл в колонну 1.
Таким образом, результатом предлагаемого способа разделения является полное выделение товарного циклогексанона (4'), а также других продуктов товарного качества, которые могут направляться в блок химического превращения или на склад.
Пример 2.
Разделению подлежит смесь состава: воды - 50%, ацетонитрила - 20%, циклогексена - 5%, циклогексанона - 25%. Количество исходной смеси - 100 кмоль/ч. Разделение смеси проводится в ректификационном комплексе, представленном на фиг. 1. Поскольку исходная смесь содержит избыток воды (1'), для ее отделения от циклогексанона (4') потребуется большее количество разделяющего агента - ацетонитрила (2') по сравнению с Примером 1, а именно: соотношение исходная смесь : разделяющий агент = 1:3. Параметры работы экстрактивной колонны 1: давление - 760 мм рт.ст., эффективность - 25 теоретических тарелок, подача экстрактивного агента на 7 тарелку, исходной смеси - на 17 тарелку, флегмовое число - 2,5. В результате разделения смеси получаем фракции следующего состава: дистиллят (162 кмоль/ч) - 30,4% воды; 66,5% ацетонитрила; 3,1% циклогексена; куб (238 кмоль/ч) - 89,5%) ацетонитрила; 10,5% циклогексанона.
Смесь ацетонитрила (2') и циклогексанона (4') подается в колонну 5, работающую при следующих условиях: давление - 760 мм рт.ст., эффективность - 10 теоретических тарелок, тарелка питания - седьмая, флегмовое число - 0,8. Результат разделения: дистиллят - 99,9% мол. ацетонитрила (213 кмоль/ч); куб - 99,8% циклогексанона (25 кмоль/ч).
Разделение трехкомпонентной смеси, образующейся в дистилляте колонны 1, проводится аналогично Примеру 1 при тех же условиях работы флорентийского сосуда (760 мм рт.ст. и 20-25°С) и режимных параметрах колонн 2-4. Кубовый поток колонны 3 разделяется на два потока: 20 кмоль/ч и 87 кмоль/ч. Последний смешивается с дистиллятом колонны 5 и после охлаждения в теплообменнике 6 возвращается в колонну 1.
Пример 3.
Разделению подлежит смесь в количестве 100 кмоль/ч следующего состава: воды - 15%, ацетонитрила - 30%, циклогексена - 15%, циклогексанона - 40%. Параметры работы колонны 1: 760 мм рт.ст., эффективность - 10 теоретических тарелок, тарелка питания - шестая, флегмовое число - 0,6-0,7. В кубе колонны происходит выделение товарного циклогексанона (40 кмоль/ч и 99,9% мол.), дистиллят (60 кмоль/ч) содержит тройную смесь вода (25% мол.) - ацетонитрил (50% мол.) - циклогексен (25% мол.). Данная смесь направляется в комплекс трех отгонных колонн (2-4) и флорентийского сосуда (8) с получением товарных продуктов чистотой не менее 99%. Параметры работы колонн аналогичны Примеру 1.
Пример 4.
Разделению подлежит смесь в количестве 100 кмоль/ч следующего состава: воды - 20%, ацетонитрила - 50%, циклогексена - 5%, циклогексанона - 25%. Параметры работы колонны 1: 760 мм рт.ст., эффективность - 10 теоретических тарелок, тарелка питания - пятая, флегмовое число - единица. В кубе колонны происходит выделение товарного циклогексанона (25 кмоль/ч и 99,9% мол.), дистиллят (75 кмоль/ч) содержит тройную смесь вода (26,7% мол.) - ацетонитрил (66,7% мол.) - циклогексен (6,6% мол.). Данная смесь возвращается в блок химического превращения.
Claims (2)
1. Способ выделения циклогексанона, полученного окислением циклогексена, отличающийся тем, что выделение циклогексанона ведут из смеси вода – ацетонитрил – циклогексен - циклогексанон любого состава за счет сочетания в технологической схеме автоэкстрактивной ректификации со среднелетучим разделяющим агентом ацетонитрилом и трехфазного расслаивания во флорентийском сосуде с последующей подачей каждого слоя в ректификационные колонны.
2. Способ выделения циклогексанона по п. 1, отличающийся тем, что технологическая схема включает четыре ректификационные колонны и флорентийский сосуд.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148224A RU2618273C1 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148224A RU2618273C1 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2618273C1 true RU2618273C1 (ru) | 2017-05-03 |
Family
ID=58697526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148224A RU2618273C1 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2618273C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676037C1 (ru) * | 2018-04-17 | 2018-12-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо |
RU2782625C1 (ru) * | 2021-07-23 | 2022-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА Российский технологический университет» | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси окисления циклогексена в водной среде n-метил-2-пирролидона |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2845384A (en) * | 1956-03-12 | 1958-07-29 | Allied Chem | Distillation of cyclohexanone from mixtures containing cyclohexanone, cyclohexanol, and water |
RU2205175C1 (ru) * | 2002-03-20 | 2003-05-27 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Способ получения циклогексанона |
RU2235714C1 (ru) * | 2000-06-28 | 2004-09-10 | Родиа Полиамид Интермедиэйтс | Способ окисления углеводородов, спиртов и/или кетонов |
JP2009215199A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ケトン化合物の製造方法 |
RU2373181C2 (ru) * | 2004-12-07 | 2009-11-20 | Родиа Шими | Способ получения циклогексанона |
US8258248B2 (en) * | 2007-12-20 | 2012-09-04 | Basf Se | Preparation of cationic terpolymers and personal care compositions comprising said terpolymers |
CN102701905A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-10-03 | 华东理工大学 | 一种环己烷选择性氧化制备环己酮和环己醇的方法 |
-
2015
- 2015-11-10 RU RU2015148224A patent/RU2618273C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2845384A (en) * | 1956-03-12 | 1958-07-29 | Allied Chem | Distillation of cyclohexanone from mixtures containing cyclohexanone, cyclohexanol, and water |
RU2235714C1 (ru) * | 2000-06-28 | 2004-09-10 | Родиа Полиамид Интермедиэйтс | Способ окисления углеводородов, спиртов и/или кетонов |
RU2205175C1 (ru) * | 2002-03-20 | 2003-05-27 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Способ получения циклогексанона |
RU2373181C2 (ru) * | 2004-12-07 | 2009-11-20 | Родиа Шими | Способ получения циклогексанона |
US8258248B2 (en) * | 2007-12-20 | 2012-09-04 | Basf Se | Preparation of cationic terpolymers and personal care compositions comprising said terpolymers |
JP2009215199A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ケトン化合物の製造方法 |
CN102701905A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-10-03 | 华东理工大学 | 一种环己烷选择性氧化制备环己酮和环己醇的方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676037C1 (ru) * | 2018-04-17 | 2018-12-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо |
RU2782625C1 (ru) * | 2021-07-23 | 2022-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА Российский технологический университет» | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси окисления циклогексена в водной среде n-метил-2-пирролидона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8764946B2 (en) | Dividing wall distillation columns for production of high-purity 2-ethylhexanol and fractionation method using same | |
RU2018111237A (ru) | Способ разделения гликолей | |
CN110878007B (zh) | 一种非石油基乙二醇的精制方法 | |
RU2018141385A (ru) | Способ разделения гликолей | |
CN104529763A (zh) | 反应精馏隔壁塔合成甲酸乙酯的工艺及其设备 | |
US2762760A (en) | Extractive distillation of phenol-containing mixtures | |
CN108164388A (zh) | 一种高含量2-甲基烯丙基氯的制备方法 | |
RU2618273C1 (ru) | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон | |
US3406100A (en) | Purification of synthetic methanol by extractive distillation and subsequent distillation with plural side stream purges | |
KR102638548B1 (ko) | 메틸 메타크릴레이트의 정제 방법 | |
WO2020063425A1 (zh) | 一种生物基丙二醇的精制方法 | |
CN108031139A (zh) | 一种乙腈法抽提丁二烯的节能系统 | |
KR101979771B1 (ko) | 증류 장치 | |
RU2676037C1 (ru) | Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо | |
RU2548978C1 (ru) | Способ разделения зеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота | |
RU2782625C1 (ru) | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси окисления циклогексена в водной среде n-метил-2-пирролидона | |
US10781153B2 (en) | Recovery of ethyl hexanol from recycle streams in 2-ethyl hexanol process | |
RU2520484C1 (ru) | Способ разделения биазеотропной смеси бутилпропионат-пропионовая кислота | |
US2166584A (en) | Purification of ketones | |
KR20140004794A (ko) | 시클로헥산올, 시클로헥산올의 제조 방법 및 아디프산의 제조 방법 | |
RU2419479C2 (ru) | Способ получения одоранта для природного газа | |
RU2610765C1 (ru) | Способ разделения зеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота | |
US2974175A (en) | Process of producing alcohol of improved odor from ether hydration | |
JP4960546B2 (ja) | 粗製ピロリジンの精製法 | |
RU2816490C2 (ru) | Способ очистки пропиленгликоля, полученного из биологического сырья |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201111 |