RU2815838C1 - Установка производства пропионатов, н-пропанола и пропионовой кислоты - Google Patents
Установка производства пропионатов, н-пропанола и пропионовой кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815838C1 RU2815838C1 RU2023116669A RU2023116669A RU2815838C1 RU 2815838 C1 RU2815838 C1 RU 2815838C1 RU 2023116669 A RU2023116669 A RU 2023116669A RU 2023116669 A RU2023116669 A RU 2023116669A RU 2815838 C1 RU2815838 C1 RU 2815838C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- separator
- propionic acid
- cobalt
- carboalkoxylation
- Prior art date
Links
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical class CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 51
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 42
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 26
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 24
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 150000003151 propanoic acid esters Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 claims abstract description 5
- UOPTZAYKABCBRQ-UHFFFAOYSA-N cobalt pyridine Chemical compound [Co].c1ccncc1.c1ccncc1 UOPTZAYKABCBRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 60
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 16
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 8
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 7
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 238000007037 hydroformylation reaction Methods 0.000 description 10
- MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYSA-N dicobalt octacarbonyl Chemical group [Co+2].[Co+2].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-sulfanylethyl)isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCS)C(=O)C2=C1 UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 4
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- -1 aromatics Substances 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229940117927 ethylene oxide Drugs 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- TZWGXFOSKIHUPW-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);propanoate Chemical compound [Co+2].CCC([O-])=O.CCC([O-])=O TZWGXFOSKIHUPW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid group Chemical group S(O)(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N Butyraldehyde Chemical class CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 229940064004 antiseptic throat preparations Drugs 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910021446 cobalt carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical group [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);carbonate Chemical compound [Co+2].[O-]C([O-])=O ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000001 cobalt(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- UMYVESYOFCWRIW-UHFFFAOYSA-N cobalt;methanone Chemical compound O=C=[Co] UMYVESYOFCWRIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002290 germanium Chemical class 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005608 naphthenic acid group Chemical class 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к получению н-пропанола, пропионовой кислоты и ее сложных эфиров. Установка получения сложного эфира пропионовой кислоты из окиси углерода и этилена содержит несколько узлов. Узел синтеза кобальт-пиридинового комплекса (КПК) из спирта, пиридина и соли кобальта выполнен с возможностью обеспечения перевода солей кобальта с помощью окиси углерода и водорода в карбонилы кобальта и замещения CO-группы в карбонилах кобальта пиридином. Узел карбоалкоксилирования обеспечивает использование КПК в качестве катализатора для получения пропионата из окиси углерода и этилена в присутствии спирта. Узел декобальтизации путем обработки продуктов кислородом воздуха и пропионовой кислотой переводит карбонилы кобальта, содержащиеся в продуктах карбоалкоксилирования в термоустойчивую форму органической соли кобальта. Ректификационная колонна установки служит для выделения промежуточного продукта и обеспечивает возможность разделения синтезированного эфира пропионовой кислоты и соли кобальта, направляемой в рецикл. Техническим результатом настоящего изобретения является создание установки, позволяющей получить товарный продукт при более мягких условиях синтеза и уменьшить требования к оборудованию, а также минимизировать выброс или утилизацию монооксида углерода. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к получению пропионовой кислоты, ее эфиров, таких как метилпропионат, этилпропионат или пропилпропионат, и н-пропанола. В частности, изобретение относится к технологическому оборудованию - установке для производства н-пропанола и пропионовой кислоты.
Н-пропанол и пропионовая кислота являются ценными продуктами, находящими свое применение в различных областях и отраслях промышленности. Пропионовая кислота применяется в производстве кормовых добавок, гербицидов, лекарственных средств, ароматических веществ, пластмасс, ПАВ и в других химических синтезах. Н-пропанол применяется в качестве разбавителя флексографических красок и других видов чернил для печати, как растворитель для восков, может быть использован для производства антисептиков, а также в тонком органическом синтезе.
Из уровня техники известно традиционное решение, относящееся к технологии оксоситеза, т.е. получения альдегидов или соответствующих спиртов, включающего, помимо гидроформилирования, также стадии получения катализатора, выделения его из продуктов реакции, разделения продуктов синтеза и гидрирования альдегидов в соответствующие спирты, а также ряд решений, относящихся как разделению продуктов гидроформилирования, так и к выделению и регенерации кобальта из продуктов гидроформилирования.
Например, известно решение [Справочник нефтехимика, т.2, «Химия», 1978, 591 с.], в соответствии с которым продукт гидроформилирования пропилена после отделения от газов в сепараторах подвергают окислительной декобальтизации, которая заключается в обработке его воздухом при давлении 0,3-0,5 МПа и температуре 40-50°С с целью перевода катализатора гидроформилирования - карбонилов кобальта в термоустойчивую, маслорастворимую форму - соли нафтеновых кислот или кислот C8. Продукт со стадии окислительной декобальтизации сепарируют от газов и разделяют дистилляцией на альдегидсодержащий продукт и раствор солей кобальта в высококипящих побочных продуктах (ВПП), образующихся на стадии гидроформилирования.
Или решение [US 4400299, опубл. 23.08.1983], в соответствии с которым октакарбонил дикобальта получают в олефиновой среде путем контактирования водного раствора соли тетракарбонилкобальтата с кислородсодержащим газом в присутствии олефинового экстрагента. Согласно другому аспекту данного изобретения водный раствор соли тетракарбонилкобальтата контактирует с кислородсодержащим газом в присутствии газообразного монооксида углерода и, опционально, также в присутствии органического растворителя октакарбонила дикобальта для эффективного окисления анион тетракарбонилкобальтата в октакарбонил дикобальта.
Известен способ выделения и регенерации кобальта из продуктов гидроформилирования пропилена [SU 992505, опубл. 30.01.1983] путем обработки катализата гидроформилирования кислородсодержащим газом, выделения целевых продуктов дистилляцией и циркуляцией кобальтового катализатора в кубовом продукте в маслорастворимой форме на стадию карбонилообразования отличающийся тем, что, с целью увеличения степени выделения кобальта и упрощения технологии процесса, циркуляцию катализатора на стадию карбонилообразования осуществляют в присутствии моногликолевого эфира масляной кислоты при весовом соотношении кубовый продукт: моногликолевый эфир масляной кислоты, равном 100:(1-15) при 15-304. Существенным недостатком изобретений, описанных выше, является сложная схема выделения и очистки катализатора, необходимость применения дополнительных растворителей. Все это в значительной степени увеличивает стоимость установки и постоянные расходы на ее функционирование.
Известно также решение [RU 2254323, опубл. 20.06.2005]. Данное изобретение относится к технологии разделения продуктов гидроформилирования пропилена по нафтенатно-испарительной схеме оксосинтеза. Разделение продуктов гидроформилирования пропилена после его окислительной декобальтизации проводят однократным испарением при атмосферном давлении с отделением дистиллята - фракции масляных альдегидов от кубового остатка - раствора солей кобальта в высококипящих побочных продуктах. При этом указанное испарение с отделением паровой фазы от жидкой осуществляют в сепараторе при атмосферном давлении, при температуре жидкой фазы 90-115°С или 130-170°С, с принудительной циркуляцией жидкой фазы через кипятильник при кратности циркуляции (3-30):1. Затем проводят последовательное доизвлечение альдегидов и спиртов из кубового остатка однократным испарением под вакуумом.
Помимо этого, известны решения с вовлечением в технологический процесс спиртов. Отчасти подобные решения близки к традиционной технологии оксосинтеза, однако имеют определенные отличия.
Так известен способ получения эфиров, насыщенных алифатических или циклоалифатических карбоновых кислот путем взаимодействия олефинов с окисью углерода в среде насыщенного алифатического или циклоалифатического спирта в присутствии катализатора, являющегося комбинацией спирторастворимой соли благородного металла и спирторастворимой соли олова или германия, при давлении 800-1000 атм. и температуре 70-200 °С. При этом выход метилпропионата по этилену достигает 93 % [US 2876254, опубл. 03.03.1959]. Существенным недостатком способа, ограничивающим его применение, является использование очень высоких давлений на стадии оксоситеза.
Известен способ [US 651853, опубл. 11.04.1951] получения сложных эфиров путем нагревания олефинового соединения, монооксида углерода и первичного спирта в присутствии определенных типов кобальтовых катализаторов. Смесь, содержащая 138 г этанола, 10,5 г этилена и 20 г пропионата кобальта, обрабатывалась в течение нескольких минут при температуре от 180 °С до 215 °С под давлением от 400 до 705 атмосфер монооксида углерода. Селективность по этилпропионату составляла 41 %. Не смотря на высокое давление процесс характеризуется очень невысокой селективностью по целевому продукту.
При этом известно и более современное решение, использующее октакарбонил дикобальта в качестве катализатора. Так из уровня техники известен способ получения пропилпропионата [RU 2727507, опубл. 22.07.2020]. Изобретение относится к способу получения пропилпропионата в среде пропилового спирта с использованием этилена и окиси углерода на октакарбониле дикобальта с использованием азотсодержащего органического основания при повышенных давлении и температуре, где осуществляют подачу в реактор окиси углерода, этилена и водорода таким образом, что парциальное давление этилена составляет 1,0-1,6 МПа, водорода - 0,1-1,0 МПа, окиси углерода - 5,0-7,0 МПа, с последующим нагреванием реактора до температуры 140°С и выдерживанием реакционной смеси в течение 3-15 минут, охлаждением, сбросом избыточного давления и выделением пропилпропионата.
С учетом известных из уровня техники решений задача настоящего изобретения состоит в разработке способа и установки получения н-пропанола, пропионовой кислоты и ее эфиров, с целью достижения максимальной селективности по целевым продуктам- 90-99%, а также максимальной конверсии этилена 97-99%.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание установки, позволяющей получить товарный продукт при более мягких условиях и, соответственно, с более низкими требованиями к оборудованию, с минимизацией выброса/утилизации СО. В заявленной установке требуемые для процесса давление и температура существенно ниже, чем у решений из уровня техники. Кроме того, в настоящем изобретении обеспечивается рецикл катализатора, используемого в процессе, что минимизирует выброс тяжелых металлов в окружающую среду и, соответственно, также влияет на экономичность и экологичность производства. Кроме того, установка позволяет получать как н-пропанол, так и пропионовую кислоту, равно как и ее эфиры (таких как метилпропионат, этилпропионат или пропилпропионат), гибко реагируя на изменяющуюся рыночную потребность в указанных продуктах.
Указанная выше задача решается путем создания технологической установки, обеспечивающей выделение и очистку катализатора от продуктов реакции, получения пропионатов в спиртовой среде с использованием этилена и окиси углерода на октакарбониле дикобальта с последующим получением н-пропанола и пропионовой кислоты, с рециркуляцией катализатора в системе технологических трубопроводов и минимизацией выброса/утилизации СО.
Технический результат достигается с помощью установки получения товарного продукта, такого как сложный эфир пропионовой кислоты, из окиси углерода и этилена, содержащей:
- узел синтеза кобальт-пиридинового комплекса (КПК) из спирта, пиридина, и соли кобальта, который выполнен с возможностью обеспечения перевода солей кобальта с помощью окиси углерода и водорода в карбонилы кобальта и замещения CO-группы в карбонилах кобальта пиридином;
- узел карбоалкоксилирования, в котором обеспечена возможность использования КПК в качестве катализатора для получения пропионата из окиси углерода и этилена в присутствии спирта;
- узел декобальтизации, в котором обеспечена возможность перевода карбонилов кобальта, содержащихся в продуктах карбоалкоксилирования, в термоустойчивую форму соли кобальта органических кислот путем обработки продуктов кислородом воздуха и пропионовой кислотой;
- ректификационную колонну выделения промежуточного продукта, в которой обеспечена возможность разделения синтезированного эфира пропионовой кислоты и соли кобальта, направляемой в рецикл.
В одном из вариантов осуществления узел синтеза катализатора включает реактор автоклавного типа с газозахватной мешалкой, первый сепаратор, и первые средства рецикла, выполненные так, что обеспечена возможность отведения газожидкостной смеси и части потока непрореагировавшего синтез-газа из реактора в первый сепаратор, а также отведения газовой фазы оксида углерода и водорода из первого сепаратора для повторного использования в реакторе синтеза КПК, с обеспечением тем самым рецикла.
В одном из вариантов осуществления узел карбоалкоксилирования включает реактор автоклавного типа с газозахватной мешалкой, второй сепаратор и вторые средства рецикла, выполненные так, что обеспечена возможность отведения жидкой фазы из реактора во второй сепаратор, а также отведения газовой фазы из сепаратора для повторного использования в реакторе карбоалкоксилирования, с обеспечением тем самым рецикла.
В одном из вариантов осуществления узел синтеза КПК включает реактор барботажного типа, первый сепаратор, и первые средства рецикла, выполненные так, что обеспечена возможность отведения газожидкостной эмульсии и части потока непрореагировавшего синтез-газа из реактора в первый сепаратор, а также отведения газовой фазы оксида углерода из сепаратора для повторного использования в реакторе синтеза КПК, с обеспечением тем самым рецикла.
В одном из вариантов осуществления узел карбоалкоксилирования включает трубчатый реактор, первый сепаратор и вторые средства рецикла, выполненные так, что обеспечена возможность отведения жидкой фазы из реактора в первый сепаратор, а также отведения газовой фазы из первого сепаратора для повторного использования в реакторе карбоалкоксилирования, с обеспечением тем самым рецикла.
В одном из вариантов осуществления трубчатый реактор выполнен с возможностью работы в газлифтном режиме.
В одном из вариантов осуществления трубчатый реактор выполнен с возможностью работы в пленочном режиме.
В одном из вариантов осуществления дополнительно предусмотрен узел выделения н-пропанола из реакционной смеси, включающий реактор гидрирования, в который предусмотрена подача водорода; ректификационную колонну выделения н-пропанола, и опционально накопительный резервуар.
В одном из вариантов осуществления дополнительно предусмотрен узел выделения пропионовой кислоты из реакционной смеси, включающий реактор гидролиза, в который предусмотрена подача кислоты; ректификационную колонну выделения пропионовой кислоты, и опционально накопительный резервуар.
В одном из вариантов осуществления предусмотрен рецикл спирта, выходящего дистиллятом из ректификационной колонны выделения н-пропанола и/или ректификационной колонны выделения пропионовой кислоты в узел карбоалкоксилирования.
В одном из вариантов осуществления предусмотрен рецикл части пропионовой кислоты, выделяемой из ректификационной колонны выделения пропионовой кислоты, в узел декобальтизации.
В одном из вариантов осуществления предусмотрен рецикл кубового продукта, выходящего из ректификационной колонны выделения промежуточного продукта, в узел синтеза КПК.
В одном из вариантов осуществления предусмотрен рецикл этилена, выводимого из декобальтизера, во второй сепаратор и/или узел синтеза КПК.
Процесс может проводиться в непрерывном и периодическом режимах. Схема установки получения товарного продукта, н-пропанола и пропионовой кислоты может в целом включать следующие основные узлы:
- при необходимости - узел подготовки исходных реагентов;
- узел синтеза катализатора - кобальт-пиридинового комплекса (КПК);
- узел карбоалкоксилирования (получения эфира пропионовой кислоты);
- узел декобальтизации;
- при необходимости - узел получения чистой пропионовой кислоты из реакционной смеси;
- при необходимости - узел получения чистого н-пропанола из реакционной смеси.
Установка устроена следующим образом: на вход узла синтеза катализатора подведена линия подачи монооксида углерода, а также линия для подачи соли кобальта. Далее узел синтеза катализатора имеет выводную линию, по которой происходит подача синтезированного катализатора в реактор карбоалкоксилирования через промежуточный сепаратор для отделения непрореагировавших газов и стабилизации катализаторного раствора. В реактор карбоалкоксилирования также предусмотрена подача этилена и спирта для осуществления основной реакции карбоалкоксилирования. Выход реактора карбоалкоксилирования соединен с сепаратором, из которого предусмотрен возврат отделенного монооксида углерода на входящую технологическую линию (линия F на прилагаемом чертеже) подачи монооксида углерода в узел синтеза катализатора, выход для сброса или утилизации прочих газов, и выходящую основную технологическую линию, соединяющую сепаратор с узлом декобальтизации. Из верхней части узла декобальтизации отводятся на сброс или утилизацию газы, из нижней- катализат, содержащий пропионат, КПК и растворитель, а далее основная технологическая линия ведет к ректификационной колонне выделения промежуточного продукта. Далее кубовый продукт (отделяемая содержащая катализатор фаза) по технологической линии (линия J на прилагаемом чертеже) возвращает соли кобальта на вход узла синтеза катализатора, создавая рециркуляцию большей части катализатора в системе. Дистиллят (промежуточный продукт) направляется далее по технологической линии. В качестве альтернативы, дистиллят или его часть может выводиться из установки в качестве товарного продукта-пропионата, который в дальнейшем может использоваться, например, как растворитель. Может быть предусмотрено регулирующее устройство, например, коллектор или регулирующий трехходовой клапан, которое делит основную технологическую линию на технологическую линию получения н-пропанола и линию получения пропионовой кислоты. Соотношение разделения потоков по технологическим линиям может быть регулируемым в диапазоне 0-100%/0-100 % в зависимости от потребностей производства.
Линия производства н-пропанола последовательно объединяет: реактор гидрирования, в который предусмотрена подача водорода; ректификационную колонну выделения н-пропанола, и опционально накопительный резервуар.
Линия производства припионовой кислоты последовательно объединяет: реактор гидролиза, куда подается кислота; ректификационную колонну выделения пропионовой кислоты, и опционально накопительный резервуар.
При этом из ректификационных колонн на линии получения н-пропанола и линии получения пропионовой кислоты отводится дистиллят-спирт, который рециркулирует в реактор карбоалкоксилирования или в реактор в узле синтеза катализатора. Также получаемая пропионовая кислота частично может частично рециркулировать в узел карбоалкоксилирования.
Опциональные накопительные резервуары с целевыми продуктами (н-пропанолом и пропионовой кислотой) снабжены запорно-регулирующими устройствами для отгрузки н-пропанола и пропионовой кислоты в качестве продукции.
Схема позволяет использовать несколько типов реакторов для синтеза катализатора. Для синтеза катализатора может быть использован реактор автоклавного типа с газозахватной мешалкой. При этом преимуществами реактора автоклавного типа являются простота конструкции и простоты поддержания технологических режимов. В качестве альтернативы, может быть использован реактор барботажного типа. К недостаткам реактора барботажного типа можно отнести сложность поддержания технологических режимов, к преимуществам - интенсивный массообмен за счет распределительного устройства. Под влиянием повышенной температуры и под давлением синтез-газа в реакторе образуется каталитический комплекс, который впоследствии поступает на стадию карбоалкоксилирования.
Для процесса карбоалкоксилирования используется реактор автоклавного типа с газозахватной мешалкой или реактор трубчатого типа, выполненный с возможностью работы в двух режимах. К недостаткам реактора трубчатого типа можно отнести высокую металлоемкость, сложность поддержания технологических режимов, к преимуществам - стабильный профиль температур процесса и высокую поверхность контакта взаимодействующих фаз.
Жидкий продукт реакции отделяется от синтез-газа в сепараторе ниже по потоку от реактора карбоалкоксилирования и поступает в декобальтизатор, где обрабатывается воздухом и кислотой. Кобальт в виде соли затем отделяют от продукта карбоалкоксилирования и возвращают в цикл.
СИНТЕЗ КАТАЛИЗАТОРА - КОБАЛЬТ-ПИРИДИНОВОГО КОМПЛЕКСА (КПК)
Катализатором процесса карбоалкоксилирования является карбонил кобальта, модифицированный пиридином.
Стадия образования карбонилов кобальта заключается в переводе органических солей кобальта с помощью окиси углерода и водорода в карбонилы кобальта и органическую кислоту
2Co(RCOO)2 + 8CO + 2H2 → 4RCOOH + Co2(CO)8
Реакция образования протекает с выделением 110 ккал на 1 моль дикобальтоктакарбонила.
Замещение CO-группы в карбонилах кобальта пиридином осуществляется для повышения активности катализатора.
3Co2(CO)8 + 12C5H5N → 2[Co(C5H5N)6]2+ [Co(CO)4]2 - + 16CO
Стабильность каталитического комплекса зависит от температуры и парциального давления окиси углерода.
Для предотвращения распада образовавшегося каталитического комплекса (постоянной регенерации Co2(CO)8 или HCo(CO)4) необходимо, чтобы давление окиси углерода при осуществлении реакции все время превышало определенное минимально допустимое значение, последнее зависит от температуры.
КАРБОАЛКОКСИЛИРОВАНИЕ - ПОЛУЧЕНИЕ ЭФИРА ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ
Реакция карбоалкоксилирования основана на взаимодействии алкенов с оксидом углерода и спиртами.
RCH=CH2 + CO + R’OH → RCH2CH2COOR’
Получение метилпропионата из этилена осуществляется в ходе реакции:
CH2=CH2 + CO + CH3OH→CH3CH2-COOCH3
В ходе реакции могут образовываться такие побочные продукты как диэтилкетон и метилацетат.
ДЕКОБАЛЬТИЗАЦИЯ
Стадия окислительной декобальтизации предназначена для перевода карбонилов кобальта, содержащихся в продуктах карбоалкоксилирования, в термоустойчивую форму соли кобальта органических кислот путем обработки продуктов кислородом воздуха при избытке органических кислот. При этом происходит разложение карбонилов кобальта по реакциям:
Co2(CO)8 + O2 + 4RCOOH → 2Co(RCOO)2 + 2H2O + 8CO
2HCo(CO)4 + 3/2O2 + 4RCOOH → 2Co(RCOO)2 + 3H2O + 8CO
Образующиеся термически устойчивые и малорастворимые соли кобальта органических кислот при последующей ректификации продуктов декобальтизации остаются в кубовом остатке и возвращаются на стадию карбонилообразования, где вновь переводятся в карбонилы кобальта.
ПЕРЕРАБОТКА ПРОДУКТА
Полученный на стадии карбоалкоксилирования пропионат (эфир пропионовой кислоты) гидрируют, в результате чего образуются н-пропанол и метанол.
Реакция протекает по уравнению:
CH3CH2COOCH3 + 2H2 → CH3OH + CH3CH2CH2OH
Также полученный на стадии карбоалкоксилирования пропионат (эфир пропионовой кислоты) способен гидролизоваться как в щелочной, так и в кислой среде.
Реакция кислотного гидролиза является обратимой, так как образующиеся в ходе реакции кислота и спирт взаимодействуют между собой с образованием сложного эфира:
CH3CH2COOC2H5 + H2O CH3CH2COOH + C2H5OH
Реакцию кислотного гидролиза пропилпропионата проводят при 80 °C при непрерывном перемешивании в течение определенного интервала времени.
Щелочной гидролиз, или омыление, протекает необратимо. Образующаяся в ходе этой реакции кислота нейтрализуется щелочью, превращаясь в соль:
CH3CH2COOC2H5+KOH → CH3CH2COOK + C2H5OH
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение проиллюстрировано принципиальной схемой установки на фиг.1, где обозначены позиции:
1 - узел синтеза катализатора;
2 - реактор карбоалкоксилирования;
3 - сепаратор;
4 - декобальтизатор;
5 - ректификационная колонна выделения промежуточного продукта;
6 - узел гидрирования;
7 - ректификационная колонна выделения н-пропанола;
8 - накопительный резервуар (н-пропанол);
9 - узел гидролиза;
10 - ректификационная колонна выделения пропионовой кислоты;
11 - накопительный резервуар (пропионовая кислота)
12 - регулирующее устройство.
В качестве альтернативы вместо ректификационных колонн 7 и 10 на установке может быть предусмотрена лишь одна ректификационная колонна, работающая по периодической схеме (один период времени осуществляется получение пропанола, а в другой период времени осуществляется получение пропионовой кислоты).
Сырьем для процесса карбоалкоксилирования является смесь окиси углерода и этилена. Может использоваться как технический этилен (с чистотой около 98,9), так и сухой газ каталитического крекинга с содержанием этилена не более 20%. По существу, в качестве сырья может использоваться газ с содержанием этилена от 10% до 99%. Для снижения потребления чистых газов предусмотрен возврат отработанного газа (в основном состоящий из CO) в процесс (отмечено на чертеже как F).
Необходимый для синтеза катализатора синтез-газ формируется путем смешения окиси углерода и водорода по парциальным давлениям или весам. Также предусмотрен рецикл синтез-газа через ресивер (отмечено на чертеже как СГ).
Сырье для синтеза катализаторного комплекса - соль кобальта (II) (пропионат или карбонат кобальта).
Для приготовления катализаторного комплекса по линии подачи последовательно загружают спирт, пиридин, исходную соль кобальта.
В емкости предусмотрен рецикл кубового продукта колонны 5 (линия J) и части дистиллята колонн 7 и 10 (отмечено на чертеже как Е).
Вариант осуществления с использованием реакторов автоклавного типа
Смесь сырьевых компонентов необходимого состава для синтеза катализатора подается в реактор 1 через поточный нагреватель.
В реактор подается синтез-газ. При этом в реакторе поддерживается постоянное давления подачей свежего газа.
Реактор 1 синтеза катализаторного комплекса представляет собой вертикальную емкость с газозахватной мешалкой, снабженную предохранительным клапаном, датчиками давления и температуры. Реактор оборудован рубашкой для обогрева и змеевиком охлаждения и может быть оснащен сменными сосудами для изменения реакционного объема.
Линия отвода газовой фазы из реактора оборудована теплообменником.
Газожидкостная эмульсия, после осуществления процесса синтеза КПК содержащая КПК и растворитель, а также часть потока непрореагировавшего синтез-газа, отводится из реактора в сепаратор. Сепаратор представляет собой вертикальный стальной аппарат, снабженный внутренними устройствами (дефлектор) для улучшения процесса дегазации. Отбор жидкой фазы происходит с постоянной скоростью за счет изменения степени открытия системы регулирующих вентилей. Также есть возможность отбора жидкой фазы насосом.
Газовая фаза СО из сепаратора объединяется с отработанным синтез газом из реактора и отводится для повторного использования. К вторичному газу добавляют необходимое количество CO или H2 для создания газа необходимого состава.
При ведении процесса в стационарном режиме с установившимися концентрациями потоков на входе и выходе с реактора допускается возврат газа напрямую на ресивер с подпиткой требуемого количества CO или H2. Из сепаратора синтезированный КПК поступает в реактор 2 карбоалкоксилирования для проведения процесса карбоалкоксилирования.
Так же в реактор 2 карбоалкоксилирования подается смесь окиси углерода и этилена. Регулировка расхода газа в реактор 2 осуществляется аналогичным образом, как и в реактор 1.
Смесь окиси углерода и этилена сжимается до давления 100-150 бар и через ресивер подается на синтез эфира пропионовой кислоты в реактор 2.
Реактор 2 карбоалкоксилирования представляет собой вертикальную емкость с газозахватной мешалкой, снабженную предохранительным клапаном, датчиком давления, с возможностью осуществление контроля и регулирования температуры. Реактор оборудован рубашкой для теплообмена и змеевиком охлаждения. Реактор 2 оснащен сменными сосудами для изменения реакционного объема.
Отбор жидкой фазы из реактора 2 происходит с постоянной скоростью за счет изменения степени открытия системы регулирующих вентилей. Жидкая фаза из реактора 2 направляется в сепаратор 3.
Сепаратор 3 представляет собой вертикальный стальной аппарат, снабженный внутренними устройствами (дефлектор) для улучшения процесса дегазации. Сепаратор снабжен датчиками уровня, давления и температуры. Отбор жидкой фазы происходит с постоянной скоростью за счет степени открытия регулирующего пневмоклапана по сигналу от датчика уровня. Также есть возможность поддержания давления в сепараторе за счет скорости отбора жидкой фазы.
Газовая фаза из сепаратора 3 объединяется с отработанным газом из реактора 2 карбоалкоксилирования и отводится в ресивер для повторного использования. Из ресивера отработанным газом заполняются пустые баллоны. Далее, исходя из результатов аналитического контроля, к вторичному газу в заполненные баллоны добавляют необходимое количество CO и C2H4 для создания смеси необходимого состава. Заполненные баллоны используют повторно. При ведении процесса в стационарном режиме с установившимися концентрациями потоков на входе и выходе с реактора допускается возврат газа напрямую на ресивер с подпиткой требуемого количества CO и C2H4.
Вариант осуществления с использованием реактора барботажного типа
В настоящем изобретении предусмотрена возможность проведения процесса карбонилообразования не только в реакторе автоклавного типа, но и в барботажных реакторах. Приготовление исходной смеси реагентов и синтез-газа происходит также, как и при ведении процесса на реакторе автоклавного типа.
Регулировка расхода газа и жидкости осуществляется аналогично, как и при работе реактора автоклавного типа. Жидкое сырье с постоянным расходом поступает в верхнюю часть реактора, синтез газ поступает снизу аппарата.
Реакторы барботажного типа представляют собой стальные вертикальные аппараты колонного типа. В обечайках реакторов предусмотрены решетки для диспергации пузырьков газа. На решетку засыпана насадка для диспергирования пузырей газа и повышения степени контакта. Аппараты снабжены обогревом для поддержания температуры, датчиками температуры в каждой секции и датчиком давления в аппарате. Предусмотрен съем тепла через рубашку. Уровень жидкости регулируется по показаниям датчика уровня.
Отработанный газ сверху аппарата направляется на накопление в ресивер для повторного использования, а жидкость снизу аппарата поступает в сепаратор для дегазации. Жидкость поступает в сепаратор самотеком за счет разницы давлений.
Газовая фаза из сепаратора смешивается с отработанным газом из реактора и поступает в ресивер для повторного использования, а жидкая фаза с постоянным расходом через регулирующий клапан поступает на стадию карбоалкоксилирования.
Вариант осуществления с карбоалкоксилированием в трубчатом реакторе
Проведение процесса карбоалкоксилирования предусмотрено как в реакторе автоклавного типа, так и в реакторе трубчатого типа.
Регулировка расхода газа и жидкости осуществляется аналогично, как и при работе реактора автоклавного типа. Реактора трубчатого типа представляют собой аппараты по типу кожухотрубчатого теплообменника. Конструкция аппаратов позволяет проводить процесс как в газлифтном режиме, так и в пленочном режиме. Аппарат снабжен датчиками температуры в нижней и верхней секциях, датчиком давления в верхней секции аппарата. Давление в реакторе поддерживается по сигналу от датчика давления за счет изменения скорости отбора газовой фазы. Избыточное тепло отводится с помощью теплоносителя, подаваемого в межтрубное пространство.
Газлифтный режим
Жидкая фаза из сепаратора поступает в нижнюю часть реактора. Смесь этилена и окиси углерода также подается в нижнюю часть. Газ, поднимаясь вверх, увлекает за собой жидкость, за счет чего происходит эффект газлифта.
Жидкая фаза отводится через верхний боковой штуцер и поступает на дегазацию в сепаратор. Газовая фаза отводится сверху реактора и направляется для повторного использования.
Пленочный режим
Для организации пленочного режима, рабочие трубки перфорированы вертикальными прорезями в верхней части аппарата и выступают над верхней трубной решеткой.
Жидкость в данном случае поступает в верхний боковой штуцер. Через вертикальные прорези в рабочих трубках, жидкая фаза стекает вниз тонкой пленкой. Газ подается в нижнюю часть аппарата противотоком жидкости. Жидкие продукты выводятся через нижний штуцер, поступая на дегазацию в сепаратор 3. Газ отводится из верхней части аппарата и направляется для повторного использования.
Ниже по потоку от сепаратора 3 жидкая фракция самотеком поступает в смеситель, который может представлять собой, например, трубку. В смеситель также подается расчетное количество пропионовой кислоты. Из смесителя реакционная масса поступает в декобальтизер 4. Декобальтизер 4 представляет собой вертикальный стальной аппарат барботажного типа с датчиком давления и датчиком температуры. В декобальтизере активная форма катализатора в присутствии воздуха, подаваемого по воздушной линии, и пропионовой кислоты, переводится в пропионат кобальта. Процесс протекает при небольшом избыточном давлении.
Затем смесь подается на разделение в ректификационную колонну 5. Также на линии подачи в ректификационную колонну 5 предусмотрена возможность отбора и накопления продукта в промежуточную емкость. Колонна 5 представляет собой вертикальный колонный аппарат насадочного типа.
В ректификационной колонне 5 осуществляется выделение синтезированного эфира пропионовой кислоты, который отводится в виде дистиллята совместно с другими легкокипящими продуктами. Соль кобальта, находящаяся в виде раствора в кубовом продукте, отводится для повторного синтеза катализатора. На линии отвода куба также предусмотрена возможность накопления кубового продукта в емкости с последующим повторным использованием. Дистиллят отводится для последующей переработки.
Гидрирование
Продукт разделения подается в реактор 6 гидрирования. В реактор 6 гидрирования также подается водород. Реактор 6 гидрирования может представлять собой, например, вертикальный стальной аппарат, оборудованный 3-х секционной системой подогрева с возможностью независимого обогрева 3-х зон. В реакторе может быть установлено 3 термопары, находящихся в 3-ех зонах, что позволяет следить за разогревом сырья и катализатора. Продукты гидрирования за счет перепада давления направляются в сепаратор, предварительно охладившись. Дегазированные продукты гидрирования направляются для последующего выделения н-пропанола в ректификационную колонну 7. Кубовый продукт колонны, представляющий собой конечный продукт (н-пропанол) накапливают в емкости и либо отводят с площадки в транспортных емкостях на склад, либо дополнительно очищают для повышения чистоты продукта, а дистиллят (спирт), направляют на рецикл в реактор карбоалкоксилирования.
Гидролиз
Реактор (9) представляет из себя вертикальный аппарат автоклавного типа, снабженный перемешивающим устройством, рубашкой, датчиком температуры. Предпочтительным вариантом гидролиза является кислотный гидролиз (гидролизующий агент - серная кислота). Данный процесс по времени дольше, чем щелочной гидролиз, однако исключает необходимость дальнейшего перевода соли пропионовой кислоты в кислоту.
Полученный в результате гидролиза продукт далее поступает на выделение полученной пропионовой кислоты в ректификационную колонну 10.
Продукт подается в колонну 10. Колонна 10 представляет собой вертикальный колонный аппарат насадочного или тарельчатого типа.
Дистиллят, представляющий собой непрореагировавший спирт, возвращают на рецикл в реактор карбоалкоксилирования.
Кубовый продукт колонны, представляющий собой конечный продукт (пропионовую кислоту), накапливают в емкости и либо отводят с площадки в транспортных емкостях на склад, либо подвергают дополнительной очистке для повышения чистоты продукта.
Claims (17)
1. Установка получения товарного продукта, такого как сложный эфир пропионовой кислоты, из окиси углерода и этилена, содержащая:
- узел синтеза кобальт-пиридинового комплекса (КПК) из спирта, пиридина и соли кобальта, который выполнен с возможностью обеспечения перевода солей кобальта с помощью окиси углерода и водорода в карбонилы кобальта и замещения CO-группы в карбонилах кобальта пиридином;
- узел карбоалкоксилирования, в котором обеспечена возможность использования КПК в качестве катализатора для получения пропионата из окиси углерода и этилена в присутствии спирта;
- узел декобальтизации, в котором обеспечена возможность перевода карбонилов кобальта, содержащихся в продуктах карбоалкоксилирования, в термоустойчивую форму соли кобальта органических кислот путем обработки продуктов кислородом воздуха и пропионовой кислотой;
- ректификационную колонну выделения промежуточного продукта, в которой обеспечена возможность разделения синтезированного эфира пропионовой кислоты и соли кобальта, направляемой в рецикл.
2. Установка по п. 1, в которой узел синтеза катализатора включает реактор автоклавного типа с газозахватной мешалкой, первый сепаратор, и первые средства рецикла, выполненные так, что обеспечена возможность отведения газожидкостной смеси и части потока непрореагировавшего синтез-газа из реактора в первый сепаратор, а также отведения газовой фазы оксида углерода и водорода из первого сепаратора для повторного использования в реакторе синтеза КПК, с обеспечением тем самым рецикла.
3. Установка по п. 1 или 2, в которой узел карбоалкоксилирования включает реактор автоклавного типа с газозахватной мешалкой, второй сепаратор и вторые средства рецикла, выполненные так, что обеспечена возможность отведения жидкой фазы из реактора во второй сепаратор, а также отведения газовой фазы из сепаратора для повторного использования в реакторе карбоалкоксилирования, с обеспечением тем самым рецикла.
4. Установка по п. 1, в которой узел синтеза КПК включает реактор барботажного типа, первый сепаратор, и первые средства рецикла, выполненные так, что обеспечена возможность отведения газожидкостной эмульсии и части потока непрореагировавшего синтез-газа из реактора в первый сепаратор, а также отведения газовой фазы оксида углерода из сепаратора для повторного использования в реакторе синтеза КПК, с обеспечением тем самым рецикла.
5. Установка по любому из пп. 1,2,4, в которой узел карбоалкоксилирования включает трубчатый реактор, первый сепаратор и вторые средства рецикла, выполненные так, что обеспечена возможность отведения жидкой фазы из реактора в первый сепаратор, а также отведения газовой фазы из первого сепаратора для повторного использования в реакторе карбоалкоксилирования, с обеспечением тем самым рецикла.
6. Установка по п. 5, в которой трубчатый реактор выполнен с возможностью работы в газлифтном режиме.
7. Установка по п. 5, в которой трубчатый реактор выполнен с возможностью работы в пленочном режиме.
8. Установка по любому из пп. 1-7, в которой дополнительно предусмотрен узел выделения н-пропанола из реакционной смеси, включающий реактор гидрирования, в который предусмотрена подача водорода; ректификационную колонну выделения н-пропанола, и опционально накопительный резервуар.
9. Установка по любому из пп. 1-8, в которой дополнительно предусмотрен узел выделения пропионовой кислоты из реакционной смеси, включающий реактор гидролиза, в который предусмотрена подача кислоты; ректификационную колонну выделения пропионовой кислоты, и опционально накопительный резервуар.
10. Установка по любому из пп. 8,9, в которой предусмотрен рецикл спирта, выходящего дистиллятом из ректификационной колонны выделения н-пропанола и/или ректификационной колонны выделения пропионовой кислоты в узел карбоалкоксилирования.
11. Установка по любому из пп. 9,10, в которой предусмотрен рецикл части пропионовой кислоты, выделяемой из ректификационной колонны выделения пропионовой кислоты, в узел декобальтизации.
12. Установка по любому из пп. 1-11, в которой предусмотрен рецикл кубового продукта, выходящего из ректификационной колонны выделения промежуточного продукта, в узел синтеза КПК.
13. Установка по п. 3, в которой предусмотрен рецикл этилена, выводимого из декобальтизера, во второй сепаратор и/или узел синтеза КПК.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815838C1 true RU2815838C1 (ru) | 2024-03-22 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU232234A1 (ru) * | В. Ю. Ганкин, М. Г. Кацнельсон , Д. М. Рудковский | Способ получения алкиловых эфиров жирныхкислот | ||
| US2876254A (en) * | 1957-04-04 | 1959-03-03 | Du Pont | Preparation of esters from olefins, carbon monoxide and alcohols with a catalyst comprising an alcohol-soluble salt of a noble metal of group viii and an alcohol-soluble salt of tin or germanium |
| SU952838A1 (ru) * | 1979-08-21 | 1982-08-23 | Предприятие П/Я Р-6913 | Способ получени алкиловых эфиров карбоновых кислот с @ -с @ |
| RU2578598C2 (ru) * | 2014-05-28 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Способ получения метилпропионата и метилметакрилата |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU232234A1 (ru) * | В. Ю. Ганкин, М. Г. Кацнельсон , Д. М. Рудковский | Способ получения алкиловых эфиров жирныхкислот | ||
| US2876254A (en) * | 1957-04-04 | 1959-03-03 | Du Pont | Preparation of esters from olefins, carbon monoxide and alcohols with a catalyst comprising an alcohol-soluble salt of a noble metal of group viii and an alcohol-soluble salt of tin or germanium |
| SU952838A1 (ru) * | 1979-08-21 | 1982-08-23 | Предприятие П/Я Р-6913 | Способ получени алкиловых эфиров карбоновых кислот с @ -с @ |
| RU2578598C2 (ru) * | 2014-05-28 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Способ получения метилпропионата и метилметакрилата |
| RU2785500C1 (ru) * | 2022-03-21 | 2022-12-08 | Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") | Способ получения метилпропионата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6723884B1 (en) | Continuous process for hydroformylating olefins with 6 to 20 carbon atoms | |
| US6492564B1 (en) | Process for the catalytically carrying out multiphase reactions, in particular hydroformylations | |
| RU2183210C2 (ru) | Способ получения высших оксо-спиртов | |
| KR100964095B1 (ko) | 올레핀의 하이드로포밀화 방법 및 이에 사용되는 장치 | |
| US7351384B2 (en) | Hydroformylation | |
| US6340778B1 (en) | Process for catalytic aldol condensations by means of a multiphase reaction | |
| US20010003785A1 (en) | Process for the hydroformylation of olefins | |
| CN101835733B (zh) | 氧化有机化合物的方法和装置 | |
| JP2002284730A (ja) | α，β−不飽和ケトンの製造法 | |
| CN100355712C (zh) | 制备甲醇的方法 | |
| PL111026B1 (en) | Continuous process for aldehydes manufacture | |
| US9115069B2 (en) | Process for hydroformylation of olefins | |
| CN101575272B (zh) | 一种烯烃氢甲酰化反应连续生产相应醛的工艺 | |
| US9006495B2 (en) | Process for the catalytic aldol condensation of aldehydes | |
| RU2815838C1 (ru) | Установка производства пропионатов, н-пропанола и пропионовой кислоты | |
| JP2003511431A (ja) | シンナムアルデヒド及びジヒドロシンナムアルデヒドの連続的製造方法 | |
| KR102202293B1 (ko) | 알데히드의 촉매화 알돌 축합 방법 | |
| EP0996610B1 (en) | Process for the production of dimethylesters of unsaturated dicarboxylic anhydrides | |
| CN110156621B (zh) | 在微通道反应器中进行液-液均相合成n,n-二甲基乙酰胺的方法 | |
| US5608122A (en) | Process for preparing wax esters and hydrogenation of wax esters to fatty alcohols | |
| JPH05504570A (ja) | 水素化方法 | |
| KR101291015B1 (ko) | 올레핀의 하이드로포밀화 반응장치 및 이를 이용하는 하이드로포밀화 방법 | |
| JP6516741B2 (ja) | オレフィンのヒドロホルミル化法 | |
| CN115175890A (zh) | 烯烃氢甲酰化的方法 | |
| KR101457734B1 (ko) | 올레핀의 하이드로포밀화 반응촉매의 분리 장치와 이를 이용한 분리 방법 |