SU257487A1 - Способ выделения высших спиртов из сивушного масла - Google Patents

Description

Одним из ocHOBiHbix источников получени  высших спиртов (н. пропилового, изобутилового и изоамилового)  вл етс  побочный продукт спиртового брожени  и отход ректификации этилового спирта - сивушное масло. В спиртах из сивушного масла отсутствуют концерогенные и особо вредные примеси. Поэтому преимуш,ественно эти спирты используют дл  производства синтетических душистых вешеств и лекарственных препаратов.

В промышленности дл  выделени  спирTOiB сивушное масло подвергают разгонке путем периодической ректификации. Выход чистых спиртов при этом составл ет всего 80- 85Vo, так как из-за несовершенства технологии получаетс  нераздел ема  смесь этанола и нормального пропанола с небольшим количеством изобутанола. Пропиловый спирт в чистом виде по этой тех1нологии выделить невозможно , и он полностью переходит в отход, так называемую «горючую фракцию.Процесс перегонки сивушного масла путем периодической ректификации очень трудоемок, св зан с многократными разгонками промежуточных пого ов и, как следствие этого, - с большими потер ми алкогол . Продукты получаютс  невысокого качества из-за нечеткого фракционировани  п загр знени  кислотами, эфирами, альдегидами и другими примес ми, содержащимис  в сивушном масле.

Затрудн ет фракционирование вход ща  в состав сивушного масла вода (8-10%), образующа  двойные нераздельно кип щие смеси со спиртами с минимумом температуры кипени . Если бы сивушное масло представл ло безводную смесь спиртов, разделение нх можно было бы осуш,ествл ть последовательным фракционированием на непрерывнодействующих ректификационных колоннах. Поэтому дл  реализации более прогрессивной технологии необходимо решить. вопрос о предварительном обезвоживании сивушного масла. В промышленности дл  обезвоживани  спиртов примен ют азеотропную пли экстрактивную ректификацию с использованнем в качестве раздел ющего агента бензола или бензола в смеси с некоторыми фракци ми бензина, высокомолекул рных спиртов, фуранов, алкилфуранов и других органических соединений, которые образуют гетерогенные смеси с водой. Использование перечисленных соединений усложи ет и удорожает процесс обезвожнва и , так как требует регенерации раздел ющего агента. Особые затруднени  возникают при организации переработки сивушного масла в спиртовой промышленности, так как большинство этих веществ нехарактерно спиртовомз производству и будет загр зн ть спиртовые погоны, в тол числе этиловую фракцию.

рывщой схеме предлагаетс  си-вушиое масло предварительно обезвоживать азеотропно-экстрактив ой ректификацией с использованием в качестве раздел ющего агента изоамилового спирта.

Предлагаемый способ позвол ет выделить из сивушного масла высококачественные изоамиловый , изобутиловый, и нормальиы-й пропилогвый спирты.

Способ осуществл ют следующим образом. Сивушное ма-сло, подлежащее разгонке, вначале очищают дл  обеапечениЯ высокого качества полученных продуктов, затем Обезвоживают (остаток воды в безводном продукте не более 0,09%), что позвол ет вести фракционное разделение по непрерыв« ой схеме с выделением чистых спиртов.

Дл  очистки сивущного масла от р да примесей (кислот, зфиров, альдегидов, азотистых и сернистых соедииений, пиридина и других примесей) его обрабатывают щелочью в реакторах-подогревател х и затем подвергают перегонке с .вод ным паром. Продукты св зывани  и разрущени  вывод т с кубовым погоном - лютером в процессе последующей перегонки . После щелочиой обработки и перегонки в дистилл те получаетс  прозрачное, не загр зненное взэес ми сивущное масло, в котором , по данным производственных опытов, кислот нет, эфиров 50-100 /иг/л, альдегидов нет, непредельных в пересчете на бром не более 0,01 г иа 100 г продукта.

Дл  обезвоживани  сивушное масло подвергают азеотропно-зкстрактивной ректификации на недрерывнодействующей колонне.

В качестве раздел ющего агента используют изоамнловый спирт, который образует с водой гетерогенные дистилл ты с содержанием воды до 49Vo. Вместе с тем изоамиловый спирт  вл етс  естественным компонентом сивущного масла.

Дл  выделени  чистых спиртов используют непрерыинодействующие ректификационные колонны, па которых достигаетс  четкое фракционное разделение .практически безводной смеси спиртов.

На первом этапе выдел ют изоамиловый спирт, содержание которого в сивушном масле более 55%. Это позвол ет резко уменьщить дальнейший объем перерабатываемого погона и тем самым уменьшить габариты аппаратуры и сократить затраты на фракционирование.

На втором этапе вместе с этиловым спиртом выдел ютс  и многие летучие головные примеси, ВТОМ числе остатки эфиров, ами.нов, а также остатки воды, небольшое количество которой не отделилось при обезвоживании (нарушение режима). Выделение этанола «а втором этапе позвол ет предупредить дальнейшее нарушение технологии фракционировани  и стабилизировать работу колонны разделени  н. пропилового и изобутилового спиртов.

НОЛОМ и легколетучими примес ми подвергаетс  патеризации - отбираетс  в жидком виде с верхних тарелок, а часть погона конденсатора этой колонны- возвращаетс  в колонну выделени  этилового снирта.

Описание технологической схемы производства изоамилового, изобутилового и н. пропилового спиртов из сивушного масла.

Выделение спиртов из сивущиого масла осуществл ют на п тиколонном ректификационном аппарате. Сивушное масло дл  переработки поступает в напорную -емкость, откуда его направл ют дл  подогрева в холодильник изоамилового спирта. При этом используют тепло отбираемого продукта дл  подогрева сырь . Подогретое сивушное масло затем направл ют в смеситель, в который одновременно из напорногО чана поступает приготовленный на воде (лютере) раствор щелочи. Из смесител  сивушное масло со щелочью вывод т в реактор-подогреватель. В реакторе сивушное масло подогревают до температуры 85-90°С, выдерживают в течение 40-45 мин (достаточно дл  св зывани  кислот, разрущен .и  эфиров и других примесей). Из реактора сивушное масло поступает на верхнюю тарелку выварной колонны. Колонна должна иметь 15-20 тарелок.

В процессе перегонки с вод ным паром в этой колонне сивущ-ное масло освобождаетс  от св занных и разрущенных щелочью примесей . Спиртовые компоненты сивушного масла отгон ют с вод ными парами Спирто-вод ной дистилл т из дефлегматора поступает в разделительный сосуд, где он расслаиваетс . Верхний слой - очищенное сивушное масло - направл ют в колонну обезвоживани , а нижний, водный, возвращают на верхнюю тарелку колонньг или в напорный сборник щелочи.

В колонне дл  обезвоживани  сивушного масла должно быть 30-35 тарелок, в том числе 10 тарелок в зоне экстракции. Очищенное сивушное масло поступает на дес тую тарелку (счита  сверху). На верхнюю тарелку ввод т

5 раздел ющий агент - изоамиловый спирт в количестве 30-350/о к поступающему в эту колонну сивушному маслу.

Изоамиловый спирт с водой образует гетерогенный дистилл т, который раздел етс  в разделительном сосуде. Пары и газы из дефлегматора колонны обезвоживани  и дефлегматора выварной колонны направл ют в конденсатор-ловушку , из которой водо-ал:когольный погон поступает в газделительный сосуд,

0 а неконденсирующиес  газы - в атмосферу.

Безводное сивушное масло из колонны вывод т в фракционирующую часть установки - на питательную тарелку -колонны выделени  изоамилового спирта.

0

20-26 в исчерпывающей части. Изоамиловый спирт вывод т с нижних (второй-четвертой) тарелокТаблица

В дистилл т переходит этиловый, н. пропи .ловый И изобутиловый спирты. Из дефлегматора этот погон поступает в колонну выделени  этилового спирта. Эта колонна имеет 40- 45 тарелок, в том числе 20-25 в исчерпывающей части. Этиловый спирт отбираетс  из

дефлегматора этой колонны в виде дистилл та, а н. пропило1вый и изобутиловый спирты переход т в кубовый погон и отбираютс  с второй тарелок кол они ы.

Кубовый погон колонны направл етс  в

0 колонну, где его раздел ют с отбором из кубовой части изобутилового спирта, а с верхних тарелок - н. пропилового спирта. Колонна имеет дефлегматор и конденсатор. Из последнего отбирают часть погона, в котором может

5 быть этанол и некоторые легколетучие примеси . Этот погон направл ют в этанольную колонну, чем достигаетс  дополнительна  очистка н. пропилового спирта от этанола и примесей.

0 Характеристика технологического режима работы установки приведена в таблице.

Расход щелочного раствора на 100 кг сивушного масла в пересчете на NaOH 0,4- 0,8 кг и регулируетс  по дан-ным определени 

5 рН в водном погоне из разделительного сосуда или в лютере.

Отбор погона из конденсата колонны разделени  н. пропилового и изобутилового спиртов регулируетс  по данным анализа пропилового спирта.

Спирты, полученные из сивушного масла по предлагаемой технологии, соответствуют всем требовани м технических условий СТУ 30-9113-63, ТУ 30-53 и ВТУ № 29 Главпарфюмера и по р ду показателей превосход т продукты с показател ми этих ТУ. Например, содержание кислот, эфиров, альдегидов и непредельных соединений в спиртах находитс  на уровне продуктов марки «чда.

Предмет изобретени 

Способ выделени  высших спиртов из сивушного масла ректификацией, отличающийс  тем, что, с целью ос}1цествлени  процесса по 5 непрерывной схеме, сивушное масло предварительно обезвоживают азеотропно-экстрактивной ректификацией с использованием в качестве раздел ющего агента изоамилового спиота.