RU2676037C1 - Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо - Google Patents
Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676037C1 RU2676037C1 RU2018114106A RU2018114106A RU2676037C1 RU 2676037 C1 RU2676037 C1 RU 2676037C1 RU 2018114106 A RU2018114106 A RU 2018114106A RU 2018114106 A RU2018114106 A RU 2018114106A RU 2676037 C1 RU2676037 C1 RU 2676037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyclohexanone
- dmso
- cyclohexene
- water
- column
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N DMSO Substances CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- KDDXDCZUWXOADG-UHFFFAOYSA-N cyclohexene;hydrate Chemical compound O.C1CCC=CC1 KDDXDCZUWXOADG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 19
- -1 cyclohexene-water-cyclohexanone-dimethyl sulfoxide Chemical compound 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 7
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C27/00—Processes involving the simultaneous production of more than one class of oxygen-containing compounds
- C07C27/26—Purification; Separation; Stabilisation
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии основного органического синтеза, а именно к способу разделения четырехкомпонентной смеси циклогексен-вода-циклогексанон-ДМСО, согласно которому в первой ректификационной колонне осуществляют промежуточное разделение указанной смеси на две бинарные составляющие: в дистилляте - циклогексен-вода, в кубе - циклогексанон-ДМСО, затем проводят разделение бинарной составляющей циклогексен-вода с использованием комплекса, содержащего флорентийский сосуд и отгонную ректификационную колонну, при этом товарный циклогексен выделяется в кубе отгонной ректификационной колонны, а товарная вода выделяется в водном слое флорентийского сосуда, и проводят разделение бинарной составляющей циклогексанон-ДМСО во второй ректификационной колонне, работающей при пониженном давлении с целью повышения летучести циклогексанона относительно ДМСО. В дистилляте второй ректификационной колонны выделяется товарный циклогексанон, а в кубе - товарный ДМСО. Изобретение обеспечивает разделение реакционной смеси любого состава на практически чистые компоненты, т.е. компоненты, качество которых удовлетворяет существующим требованиям. 1 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к технологии основного органического синтеза, а именно, к способу выделения циклогексанона из реакционной смеси, получаемой в результате окисления циклогексена в присутствие ДМСО в качестве растворителя. 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 методами, описанными ниже.
Разделение смеси, образующейся в результате окисления циклогексана, осуществляют в четырехколонном комплексе с флорентийским сосудом [патент RU 2373181 С2, дата публикации 20.11.2009]. 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 А, 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 их реализации ограничена составами реакционной смеси, поступающей в блок ректификационного разделения.
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 разделения четырехкомпонентной смеси циклогексен-вода-циклогексанон-диметилсульфоксид (ДМСО) за счет реализации промежуточного разделения в первой ректификационной колонне на две бинарные составляющие, а затем для разделения бинарной составляющей циклогексен-вода используют комплекс, основанный на сочетании ректификации и расслаивания, а разделение бинарной составляющей циклогексанон-ДМСО проводят во второй ректификационной колонне, работающей при пониженном давлении с целью повышения летучести циклогексанона относительно ДМСО.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого способа разделения четырехкомпонентной смеси циклогексен-вода-циклогексанон-ДМСО.
Основная идея предлагаемого способа заключается в реализации на первой стадии промежуточного разделения четырехкомпонентной смеси циклогексен (1) - вода (2) - циклогесанон (3) - ДМСО (4) в первой ректификационной колонне I, позволяющего полностью выделить две бинарные составляющие указанной смеси: в кубе - циклогексанон-ДМСО (3-4), а в дистилляте - циклогексен-вода (1-2).
Бинарная составляющая циклогексен-вода (1-2) может быть направлена в блок химического превращения или разделена с использованием комплекса, содержащего флорентийский сосуд IV и отгонную ректификационную колонну V (фиг. 1). Более конкретно, выделение циклогексена чистотой 99,99% мол. осуществляется в кубе колонны V, дистиллятом которой является бинарный азеотроп циклогексен-вода, направляемый во флорентийский сосуд через теплообменник III. Вода, с примесями циклогексена не более 0,01% мол., выделяется в водном слое флорентийского сосуда IV.
Бинарная составляющая циклогексанон-ДМСО (3-4) разделяется обычной ректификацией во второй ректификационной колонне II: циклогексанон выделяется в дистилляте колонны II с содержанием до 99,9% мол. основного вещества, а ДМСО чистотой 99,9% мол. выделяется в кубе колонны II.
Параметры работы ректификационных колонн (эффективность, тарелка питания, флегмовое число) подбираются в зависимости от состава исходной смеси.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
Разделению подлежит смесь состава: циклогексена - 15%, воды - 15%, циклогексанона - 40%, ДМСО - 30%. Количество исходной смеси 100 кмоль/час. Промежуточное разделение осуществляют в колонне I с рабочим давлением 1 атм. при флегмовом числе равном 0,9-1,1. Число теоретических тарелок равно 15-17. Исходная смесь подается на 9-11 тарелку (нумерация тарелок с верха колонны). В дистилляте колонны I отбирают 30 кмоль/час фракции, содержащей 50% циклогексена и 50% воды. Кубовый продукт колонны I в количестве 70 кмоль/час направляют в колонну II, работающую при пониженном давлении 0,1-0,2 атм. Эффективность колонны II - 40 теоретических тарелок. Питание осуществляется на 36 тарелку при флегмовом числе равном 4,8. С верха колонны II отводят товарный циклогексанон в количестве 40 кмоль/час чистотой 99,86%. Кубовый товарный продукт колонны II - ДМСО в количестве 30 кмоль/час и чистотой 99,8% мол.
Дистиллят колонны I охлаждают в теплообменнике III до 20-25°С и направляют во флорентийский сосуд IV, в котором происходит расслаивание на два слоя. Органический слой направляется в отгонную колонну V, работающую при атмосферном давлении. Эффективность колонны V - 4 теоретические тарелки. В кубе колонны V получают чистый товарный продукт циклогексен 15 кмоль/час с чистотой 99,99%мол. Дистиллят колонны V охлаждается до 20-25°С в теплообменнике III и подается во флорентийский сосуд IV. Водный слой флорентийского сосуда в количестве 15 кмоль/час отводится с чистотой 99,99%.
Таким образом, результатом предлагаемого способа разделения является полное выделение товарного циклогексанона, а также других продуктов товарного качества, которые могут направляться в блок химического превращения или на склад.
Пример 2.
Разделению подлежит смесь в количестве 100 кмоль/час состава: циклогексена - 15%, воды - 15%, циклогексанона - 20%, ДМСО - 50%. Параметры работы колонны I: 1 атм., эффективность - 19-22 теоретические тарелки, тарелка питания - 11-13, флегмовое число - 0,7-0,8. Куб колонны I (70 кмоль/час), содержащий бинарную смесь циклогексанон (28,57% мол.) - ДМСО (71,43% мол.), направляется в колонну II, работающую при пониженном давлении 0,1-0,2 атм. Параметры работы колонны II: эффективность - 38-40 теоретических тарелок, тарелка питания - 33-38, флегмовое число - 5-5,2. В дистилляте колонны II происходит выделение товарного циклогексанона (20 кмоль/час, 99,86% мол.), в кубе - товарного ДМСО (50 кмоль/час, 99,95% мол.).
Дистиллят колонны I (30 кмоль/час) содержит бинарную смесь циклогексен (50% мол.) - вода (50% мол.). Данная смесь направляется в комплекс, состоящий из отгонной колонны V и флорентийского сосуда IV, и делится с получением товарных продуктов чистотой не менее 99,99% мол. (параметры работы колонны V аналогичны Примеру 1).
Пример 3.
Разделению подлежит смесь в количестве 100 кмоль/час состава: циклогексена - 15%, воды - 15%, циклогексанона - 30%, ДМСО - 40%. Параметры работы колонны I: 1 атм., эффективность - 20-22 теоретических тарелок, тарелка питания - 12-14, флегмовое число - 0,6-0,7. Дистиллят колонны I (30 кмоль/час) содержит бинарную смесь циклогексен (50% мол.) - вода (50% мол.). Данная смесь направляется в комплекс, состоящий из отгонной колонны V и флорентийского сосуда IV, и делится с получением товарных продуктов чистотой не менее 99,99% мол. (параметры работы колонны V аналогичны Примеру 1).
Куб колонны I (70 кмоль/час), содержащий бинарную смесь циклогексанон (42,86% мол.) - ДМСО (57,14% мол.), направляется в колонну II, работающую при пониженном давлении 0,1-0,2 атм. Параметры работы колонны II: эффективность - 38-40 теоретических тарелок, тарелка питания - 35-37, флегмовое число - 5-5,2. В кубе колонны II происходит выделение товарного ДМСО (40 кмоль/час, 99,9% мол.), в дистилляте - товарного циклогексанона (30 кмоль/час, 99,87% мол.).
Claims (1)
- Способ разделения четырехкомпонентной смеси циклогексен-вода-циклогексанон-диметилсульфоксид (ДМСО), согласно которому в первой ректификационной колонне осуществляют промежуточное разделение указанной четырехкомпонентной смеси на две бинарные составляющие: в дистилляте - циклогексен-вода, в кубе - циклогексанон-ДМСО, затем проводят разделение бинарной составляющей циклогексен-вода с использованием комплекса, содержащего флорентийский сосуд и отгонную ректификационную колонну, при этом товарный циклогексен выделяется в кубе отгонной ректификационной колонны, а товарная вода выделяется в водном слое флорентийского сосуда, и проводят разделение бинарной составляющей циклогексанон-ДМСО во второй ректификационной колонне, работающей при пониженном давлении с целью повышения летучести циклогексанона относительно ДМСО, при этом товарный циклогексанон выделяется в дистилляте второй ректификационной колонны, а в кубе второй ректификационной колонны выделяется товарный ДМСО.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018114106A RU2676037C1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018114106A RU2676037C1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2676037C1 true RU2676037C1 (ru) | 2018-12-25 |
Family
ID=64753677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018114106A RU2676037C1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2676037C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 (4)
| 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 |
| RU2373181C2 (ru) * | 2004-12-07 | 2009-11-20 | Родиа Шими | Способ получения циклогексанона |
| 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 |
| RU2618273C1 (ru) * | 2015-11-10 | 2017-05-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет " | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон |
-
2018
- 2018-04-17 RU RU2018114106A patent/RU2676037C1/ru active
Patent Citations (4)
| 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 |
| RU2373181C2 (ru) * | 2004-12-07 | 2009-11-20 | Родиа Шими | Способ получения циклогексанона |
| 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 |
| RU2618273C1 (ru) * | 2015-11-10 | 2017-05-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет " | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
|---|---|---|
| CN101328119B (zh) | 一种乙酸甲酯的合成工艺方法及其装置 | |
| US1910331A (en) | Process of preparing alkali metal aliphatic monohydroxy alcoholates | |
| EP3077353B1 (en) | Process for purifying 2,5-dichlorophenol | |
| TWI531558B (zh) | 藉由具有側支管的蒸餾塔之丙烯酸分離 | |
| CN103265418A (zh) | 一种水合环己烯法环己醇制己内酰胺原料环己酮的方法 | |
| WO2019153773A1 (zh) | 一种高含量2-甲基烯丙基氯的制备方法 | |
| CN110372512A (zh) | 一种碳酸二甲酯的分离提纯工艺 | |
| US2762760A (en) | Extractive distillation of phenol-containing mixtures | |
| CN107266294B (zh) | 一种用于邻苯二酚与甲醇催化合成的愈创木酚初品的纯化方法 | |
| US3406100A (en) | Purification of synthetic methanol by extractive distillation and subsequent distillation with plural side stream purges | |
| RU2618273C1 (ru) | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси вода - ацетонитрил - циклогексен - циклогексанон | |
| RU2676037C1 (ru) | Способ разделения смеси циклогексен-вода-циклогексанон-дмсо | |
| CN112521256B (zh) | 一种高效分离环己酮和脱除环己醇中杂质的方法 | |
| CN110963891B (zh) | 一种生物基丙二醇的精制方法 | |
| RU2782625C1 (ru) | Способ выделения циклогексанона из реакционной смеси окисления циклогексена в водной среде n-метил-2-пирролидона | |
| CN104193583A (zh) | 一种环己醇联产无水乙醇的方法 | |
| US2166584A (en) | Purification of ketones | |
| US3715408A (en) | Separation of diethylbenzene isomers by distillation and dehydrogenation | |
| CN108033880A (zh) | 由环氧丙烷一步合成碳酸甲乙酯并联产1,2丙二醇的工艺 | |
| CN102188835B (zh) | 萃取蒸馏分隔塔塔体 | |
| CN106673941B (zh) | 一种分离桥式四氢环戊二烯异构化产物的方法 | |
| US4229596A (en) | Process for the continuous isolation of dihydric phenols | |
| US2228027A (en) | Process for the catalytic conversion of olefins to alcohols | |
| CN213416720U (zh) | 一种呋喃酚分子精馏提纯装置 | |
| CN115845421B (zh) | 一种连续化分离全氟己酮的系统及方法 |