SU694072A3 - Способ получени окиси пропилена - Google Patents
Способ получени окиси пропиленаInfo
- Publication number
- SU694072A3 SU694072A3 SU762351856A SU2351856A SU694072A3 SU 694072 A3 SU694072 A3 SU 694072A3 SU 762351856 A SU762351856 A SU 762351856A SU 2351856 A SU2351856 A SU 2351856A SU 694072 A3 SU694072 A3 SU 694072A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- propylene
- weight
- acid
- stream
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ ПЮПИЛЕНА ( iro весу) перекись водорода, бензольный экстракт обрабатьюают 1--10 об.% воды или оборотной воды и или непосредственно подают на реакцию с пропиленом, или подвергают азеотропной перегонке до остаточного содержани воды, равного 0,01-0,5 вес.%, и получаемый при этом в качестве кубового продукта раство содержащий надпрюпионовую и пропионовую кислоты, используют дл эпоксидирован.и при {re fflepaтype 40-100°С и давленю 2-30 атм. Реакцию пропионовой кислоты с водлой перекисью водорода провод т при 10-70°С и обычном мольном соотношении 1:0,8-1,5 или 1:3,5-5, причем в качестве водорастворимого кислого катализатора используют серную кисло ту, метансульфокислоту и этансульфокислоту. Реакцию можно проводить при нормальном, повышенном И.ПИ пониженном давлении. Обычно работают при давле1ши менее 1,1 атм. Экстракцию можно проводить в одну или несколько стадий, причем бензол обычно приме в количестве, соответствующем соотношению бензола и экстрагируемой реакционной смеси, равному 4-0,3:1. Экстракцию провод т при такой же температуре и таком же давлешш что н реакцию пропионовой кислоты с водной перекисью водорода. Получаемый после экстрак ции рафинат подвергают перегонке при кгмпературе в нижней части колонны, равной 40-120°С , и нри пониженном давленрш, например JO-250 мм рт. ст. При зтом отгон ют воду в количестве, которое в основном соответствует количеству воды, содержащейс в исходной 0ррекиси водорода, и количеству воды, образующейс во врем реакции пропионовой ккслоть с водной перекисью водорода. Кубовой продук рециркулируют в начало процесса. Азеотронную перегонку нровод.1т при тгмпературе в нижней части колонны, равной 30- 80°С, и нормальном или погсюкенном давлении, например 100-400 мм рт. ст. Реакцию эпоксидировани прово/д т при мол ном соотношении пронилена и наднропионовой кислоты, равном 1,01-8:1. Процесс осуществл ют по определенной технологической схеме (см фиг. 1-5, п ть вариантов), причем отдельные элементы технологической схемь приведены на фиг. 6-15, где на фиг. 6-11 схематически изображена перегонна колонна (щесть варлантов; на фиг. 12-14 схематически изображен экстрактор (три варианта); па фиг. 15 схемати чески изображен реактор. Предлшаемый способ по сн етс следующими примерами, в которых показано проведение процесса согласно определенному варианту. Пример 1. Процесс провод т согласно пер вому варианту схемы (см. фиг. 1), включаг щей элементы, показанные на фиг. 6-11. 724 В реактор 1, в1))Лнен)ый в виде снабженной насадка.ми нагреваемой TjiyObi длиной 55 см и диаметром 5 см, нод,ают г/ч водаого растБора , содержащего 37,8 вес.% серной кислоты и 30,8 вес.% перекиси водорода (5,6 мол Hj02; поток 2) и 415 г/ч (5,6 мол ) проционовой кислоты (поток 3), при этом часть перекиси водорода и серной кислоты - пероксосерна кислота, т. е, водный раствор содержит 32,8 вес.% серной ки(хчоты, 29,1 вес.% свободной перекиси водорода и 5,8 вес.% пероксосерной кислоты. Мол рное соотнощеш)е перекиси водорода к . про шоновой кислоте составл ет 1:1, причем св занную в пероксосерной кислоте перекись водорода считают как свободную HjO. Состо щую из пропионовой кислоты, серной кислоты, перекиси водорода, воды и пероксосерной кислоты смесь нагревают до 40° С в течение 18 мин, причем 59% пропионовой кислоты превращают в надцропионовую кислоту. После выхода из реактора реакционную смесь (1034 г/ч), содержагцую 28,8 вес.% надпрогтионовой кислоты , 16,6 вес.% нропионовой кислоты, 19,6 вес.% серной кислоты, 3,47 вес.% пероксосерной кислоты , 6,54 вес,% перекиси водорода и 25,1 вес.% воды, охлаждают до комнатной температуры и цо трубопроводу 4 подают в газоуловитель 5, где отдел ют 166 мл/ч газа, состо щего из 87% кислорода и 13% двуокиси углерода (поток 6). Поапе добавлени водгюй фазы (поток 7), отдел емой из экстрактора 8, реакционную смесь (поток 9) подают в экстрактор 10. Экстракцию провод т При 20°С. В качестве экстрактора используют цyльcиpyюпJy}o колонну длиной 4 м и диаметром 25 мм, С1 абженную 80 ситчатылте тарелками, а также расположенными у верхнего и нижнего концов сепараторами, в которых происходит разделение фаз. Реакционную смесь подают в экстрактор И) у верхнего конца и она протекает через экстрактор сверху вниз в качестве т желой фазы, в то врем как } нижнего конца в экстрактор 10 по трубопроводу 11 подают 961 г/ч бензола, содер-жащего 0,09 вес.% пропионовой кислоты, а также следы воды. Из верхнего сепаратора экстрактора 10 по трубопроводу 12 отвод т в 1 ч 1585 мл бензольного раствора надпропионовой кислоты (1490 г/ч), содержащего, кроме 21,4 вес.% надлропионовой кислоты, еще 12,6 вес.% пропионовой кислоты, 0,97 вес.% воды, 0,51 вес.% перекиси водорода, а также следы серной кислоты. Рафинат экстракции (т жела фаза) собираетс в нихшем сепараторе ; из которого его отвод т по трубопроводу 13. Этот рафинат, получаемый в количестве 587 г/ч, содержит в среднем 34,58 вес.% серной кислоты, 11,16 вес.% лерекиси водорода, 6,12 вес.% пероксосерной кислоты , а также 0,1 вес.% лропионовой кислоты
и 0,06 вес.% надпропионовой кислоты. Этот рафинат рециркулируют на реакцию с пропионовой кислотой. При этом к нему по трубопроводу 14 добавл ют 195,6 мп/ч 50%-ното рартвора перек иси водорода (117 г; 3,44 мол HjOz) получаемую смесь концентрируют путем отгонки 202 т воды в схематически представленной на фиг. 6 перегонной колонне 15 длиной 1 м и диаметром 50 мм, снабженной колпачковыми тарелками, конденсатором, устройством дл регулировани флегмового числа , а также испарителем, нагреваемым парами кип щей жидкости. Рафинат из экстрактора 10 и водный раствор перекиси водорода в виде смеси подают в нижнюю часть колонны 15. При давлении 40 мм рт. ст., температуре нижней части колонны 60-62°С, температуре головной части колонны 32° С и флегмовом числе 0,7 отгон ют 202 мл/ч воды. Этот дистилл т (поток 16) содержит следы перекиси водорода, а также 0,2 вес.% перпропионовой кислоты и 0,3 вес.% пропионовой кислоты. Из нижней части колонны отвод т в виде потока 2 619 г/ч водного раствора, содержащего 32,8 вес.% серной кислоты , 29,1 вес.% перекиси водорода и 5,8 вес.% пероксосерной кислоты. Этот раствор рециркулируйт в реактор 1 после охлаждени до комнатной температуры.
4,5 г/ч рафината экстракции вывод т из процесса . Потер серной кислоты дополн етс тем, что в перегонную колонну 15 ввод т одинаковое количество смеси, имеющей состав раствора вьшодимого из экстрактора Ш. Потер перекиси водорода составл ет 0,5% (в пересчете на подаваемую в перегонную колонну 15 свежую перекись водорода). Выход щий из экстрактора 10 в j качестве легкой фазы бензольный раствор надпропионовой кислоты подают по трубопроводу 12 (см. фиг. 12) в экстрактор 8, снабженный трем расположенными друг над другом узлами смесительного насоса с сепаратором емкостью 2 л. Раствор протекает через экстрактор снизу вверх.
Кроме бензольного раствора надпропионовой кислоты в смесительный насос нижнего узла по трубопроводу 17 подают 67 мл/ч водного раствора, получаемого за счет того, что водную фазу головного продукта следующей азеотропной nepefoHKH (перегонна колонна 18), которую получают в количестве 60 мл/ч и котора содержит 1,48 вес.% Н2О2 0,1 вес.% надпропионовой кислоты и 0,27 вес.% пропионовой кислоты , смещивают с 7 мл/ч деионизированной воды. После .пропускани через средний узел смесител с сепаратором отбираемый из нижнего сепаратора бензольный раствор (легка фаза ) подают вместе с 17 мч/ч свежей воды (поток 19) в смесительный насос верхнего узла.
Получаемую после разделени фаз водную фазу подают в средний экстракционный узел. Собирающиес в среднем и нижнем сепараторах водные растворы (т жела фаза) соедин ют и в виде потока 7 подают в экстрактор 10. Эта водна фаза содержит 25,23 вес.% надпропионовой кислоты, 6,8 вес.% перекиси водорода и 22,35 вес.% пропионовой кислоты. 81 мл/ч этой водной фазы смешивают с реакционной смесью, подаваемой в виде потока 9 в экстрактор 10.
Из принадлежащего к верхнему экстракционному узлу сепаратора отвод т 1493 г/ч (1570 мл) бензольного раствора (легка фаза), содержащего 20,04 вес.% надпропионовой кислоты, 11,41 вес.% пропионовой кислоты, 3,95 вес.% воды и 0,2 вес.% перекиси водорода. Этот раствор подают по трубопроводу 20 в показанную на фиг. 7 перегонную колонну 18, где раствор подвергают азеотропной осушке. Перед подачей в перегонную колонну 18 к бензольному раствору надпропионовой кислоты добавл ют 5 мл/ч 39{гНого раствора стабилизатора на основе натриевых солей частично зтерифицированных полифосфорных кислот в пропионовой кислоте. Перегонна колонна 18 длиной 50 см и диаметром 50 мм снабжена тонкослойным испарителем , п тью колпачковыми тарелками, конденсатором , а также сепаратором дл разделени фаз дистилл та у верхней части колонны. Перегонку провод т при давлении 210 мм рт. ст. и температуре в нижней части колонны 65°С. В качестве дистилл та получают 60 мл/ч воды и 915 мл/ч бензола. Бензол рециркулируют в колонну, а образующуюс в сепараторе воду возвращают по трубопроводу 17 в Нижний узел экстрактора 8. В качестве кубового продукта азеотропной перегонки получают 1438 г/ч 20,18%-ного бензольного раствора перпропионорой кислоты, содержащего 12,18 вес.7о пропионовой кислоты, а также 0,1 вес.% воды и 0,15 вес.% перекиси водорода. Выход надпропионовой кислоты в осушенном бензольном экстракте составл ет 96,15% (в пересчете на используемую перекись водорода).
После осушки бензольный раствор надпропионовой кислоты (поток 21) подвергают взаимодействию с избыточным пропиленом (поток 22) в реакторе 23, выполненном в виде трех последовательных котлов. Реакцию провод т при давлении 4 атм. Пропилен подают в первый котел в виде газа. Избыток пропилена (в пересчете на надпропионовую кислоту) составл ет 170 мол.% (236 г пропилена). Первый котел как и остальные котлы снабжен смесителем и имеет емкость 2000 мл, работает при 65°С, а второй и третий - при 70°С. Общее врем пребывани образующейс из бензольной надпропионовой кислоты и пропилена реакцион ой смеси во всех трех котлах составл ет 3,3 Ч.
Конверси надпропионовой кислоты составл ет 99,8%, Из третьего котла отвод т 167 г/ч продукта следующего состава: 5,86 вер.% пропилена , 11,31 вес.% окиси пропилена, 25 вес.% пропионовой кислоты и 57,4 вес.% бензола, а также 0,15 вес.% воды. Смесь по трубопроводу 24 подают в расширительный сосуд 25, где давление смеси снижают до нормального. При этом выдел етс 78 г/ч пропилена в виде газа, который по Трубопроводу 26 рециркулируют в реактор 23.
Из расЕшрительного сосуда 25 отбирают 1596 г/ч продукта, который по трубопроводу
27подают в показанную на фиг. 8 перегонную колонну 28, где отвод т всю окись проггилена вместе с пропиленом и частью бензола (дистилл т; поток 29). Этот дистилл т (636 г/ч), содержащий 3,16 вес.% пропилена, 29,78 вес.% окиси пропилена, 66,59 вес.% бензола и 0,4 % ВОДЬ, подают в изображенную на фиг. 9 перегонную колонну 30, из которой по трубопроводу 31 отбирают 189,6 г/ч 99,9%-ной окиси пропилена , а также 20,1 г пропилена, который по трубопроводу 32 ре1у1ркулируют в реактор 23. Кубовые Продукты (потоки 33 и 34) колонн
28н 30 подают в показанную на фиг. 10 перего1Ш5ю колонну 35, из которой отбирают
961 г/ч бензола (головной продукт), который
по трубопроводу 11 рециркулируют в экстрактор 10. Кубовый продукт колонны 35 подают по трубопроводу 36 в изображенную на фиг. 1 перегонную колонну 37, из которой отбирают 415,9 г про1шоновой кислоты (головной продукт ), которую в виде потока 3 редиркулируют в реактор 1. В качестве кубового продукта (поток 38) колонны 37 отвод т 0,38 г/ч пропиленгликол и 3,38 г/ч дипропионата пропиленгликол .
Выход окиси пропклена составл ет 98,7% (в пересчете на используем ю в реакторе 23 надпропионовую кислоту) или 94,9% (в пересчете на перекись водорода).
Потер пропионовой кислоты составл ет 0,98% (в пересчете на общее количество этой кислоты), причем 0,63% этого количества содержитс в дипропионате пропиленгликол .
Из используемого в реакторе 23 количества пропилена (236 г/ч) рекуперируютс 98,1 г/ч (41,56%). В получаемой окиси пропилена содержитс 58,12% пропилена. Количество пропилена , содержащегос в дипропионате пропиленгликол и в прошшенгликоле, составл ет 0,96 что соответствует потере 0,41%.
Пример 2. Повтор ют пример 1, но раз измен ют одни, параметр. Каждый конкретный параметр и получаемый при этом вьгход окиси Пропилена приведены в таблиде.
Концентраци N2804, С или CjHjSOaH., вес.%.
10
45
Мол рное соотпошегше НгОг : CsHjCOOH
0,8 :1
1,5 :1
3,5 :1
5,0 :1
Температура реакции HjOj с CzHsCOOH, С
10 70
94,5
91,2 93,1 96,7
98.1 98,9 96,4 96.1
96,7
93,9
94,5 97.8
Содержание воды в рафинате экстракции, вес.%
90
40
Концентраци перекиси водорода, добавл емой к рафинату до и/или после перегонки, вес.%
10
90
Количество воды дл экстракции бензольной надпропионовой кислот об.%
1
10
Остаточное количество воды в бен надпропионовой кислоте, вес.%
0,01.
0,5
Давление и температура реакции надпропионовой киагюты с пропил
40°С при 2 атм
100°С при 30 атм
Мол рное соотношение пропилен : :перпропионова кислота
1,01 : 1
8,0 : 1 Пример 3. Процесс осуществл ют согласно второму варианту схемы (см. фиг. 2), вклю чающей элементы, показанные на фиг. 13 и 15. В состо щий из двухступенчатого каскада котлов с мещалками реактор 1 подают 20,12 кг/ч (271 моль) 99,8%-иой пропионовой кислоты (поток 2) и 29,94 кг/ч водного раствора (поток 3), содержащего в среднем 29,4 вес.% перекиси водорода (259 молей), 33,0 вес.% серной кислоты и 7,5 вес.% пероксосерной кислоты . Мол рное соотношение перекиси водорода и пропионовой кислоты 1,03:1, причем св занна в пероксосерной кислоте перекись водорода считаетс как свободна Н2О2. При среднем времени пребывани 28 мин в реакторе и при температуре реакции 35°С кон694072
10 Продолжите таблицы
95,8 97,9
97,9 98,6
96,3 94,7
98,9 94,3
98,1 94,0
94,2 98,2 верси пропионовой кислоты в надпропионовую кислоту составл ет 57,4%. Реакционна смесь (50,06 кг/ч; поток 4) содержит в среднем 28,8 вес.% перпропионовой кисло ы, 17,1 вес.% пропионовой кислоты, 7,0 вес.% перекиси водорода , 19,7 вес.% серной кислоты, 4,5 вес.% пероксосерной кислоты и 23,7 вес.% воды. Эту реакционную смесь вместе с водной фазой (поток 5) из экстрактора 6.подают в экстрактор 7. Экстрактор 7 выполнен в виде пульсирующей колонны с 60 ситчатыми тарелками, длиной 6 м и диаметром 72 мм. В качестве зктрагента в колонну подают 45,74 кг/ч бензола (поток 8), содержащего 0,11 вес.% проггионовой кислоты и 0,12 вес.% воды. У верхнего конца - экстрактора колонны отво1ц)т 74,27 кг/ч бензольного экстракта (поток 9), содержащего в среднем 22,3 вес.% над пропионовой кислоты, 13,8 вес.% продаоновой кислоты, 0,54 вес.% перекиси водорода, 0,85 вее ВОДЬ, а также следы серной кислоты. Водный рафинат экстракции (поток 10) отвод т у ниж него конца колонны в Количестве 29,1 и кг/ч. Этот рафинат содержит в среднем 11,7 вес.% перекиси водорода, 33,8 вес.% серной кислоты, 7,7 вес.% пероксосерной киоюты, а так ж 0,09 вес.% падпропионовой кислоты и 0,06 вес.% пропиоповой кислоты. Поток 11 рафината (0,88 кг/ч; 3,0%) отвод т и перерабатьшают в перегонной колонне 12. Главное количество рафината (поток 13; 28,3 кг/ч) подают в перегонную насадочную колонну 14, в которую также подают 10,98 кг/ 50%-ной (по весу) водной перекиси водорода (163,4 мол /ч; поток 15), 0,52 кг/ч 17%-ной (по весу) перекиси водорода (поток 16) и 0,37 кг/ч 95,9%-ной (по весу) серной кислоты (поток 17; дл дополнени потерь содержащей с в потоке II HjSO). Перегонна насадочна колонна 14 длиной 14 м и диаметром 150 мм снабжена кондшсато ром } выполненном из сплава циркона испарителем . Потоки 13, 15, 17 и 16 подаютс лепосредственно в испаритель. При давлении 55 fyiM рт. ст., тектпературе в нимагей части колонны 78° С, температуре в верхней части колонны 38-39°С и флегмовом числе 0,55 отгон ют 10,21 кг/ч воды. Этот дистилл т (поток 18) содержит 0,04 вес.% перекиси водорода, а так се 0,25 вес.% надпрогаюновой кислоты и 0,16 вес.% прошюновой кислоты. Из куба колонны отвод т 29,94 кг вощтого раствора (поток 2), содержащего 29,4 вес.% перекиси водо рода, 33,0 вес.% серной кислоты и .5 вес.% пероксосерпой кислоты. После охла -сдепи до температуры 20°С ;)ту смесь рециркулирук1Т в реактор 1. Отводимый из водного цикла рафи ат (поток 11; 0,88 кг/ч) перерабатывают в перегонной насадочной колонне 2 длиной 4 м к диаметром 100 мм, котора над расположенным в середине входом имеет сливную тарелку дл отвода бокового потока.ТСолонна работает при давлении 50 мм рт. ст., температуре в верхней части колбнны 38°С и флегмовом числе 0,1. Над кубом колонны вд}вают 5,5 кг/ч вод ного пара. Из колонны отвод т 0,52 кг/ч 17%-н водной перекиси водорода (потгж 16), котору подают в перего1шую колонну 14. Кроме того, в качестве дистилл та получают 4,96 кг/ч воды содержащей 0,04вес.% перекиси водорода поток 19), а в качестве кубового продукта - 0,90 кг/ч водного раствора (поток 20), содержащего 1,2 вес.% перекиси водорода, 34,7 вес.% серной кислоты и 5,6 Бес.% пероксосерной кислоты . Огвод мьш из экстрактора 7 бензольный экстракт (поток 9) подЕют в экстрактор 6, снабженный трем расположенными в одной плоскости узлами смесительного насоса с сепараторами (см. фиг. 13). В смесительный насос первого узла бензольный экстракт (поток 9) подают Вместе с 0,78 кг/ч свежей воды (поток 21) и 2,92 кг/ч воддой фазы (поток 22) из азеотропной перегонки . Бензольный раствор, который отвод т от первого сепаратора (легка фаза), пропускают через второй зкстракционный узел и вместе с 0,93 кг/ч свежей воды подают в смесительный насос третьего узла. Полученную на этой стадю водную фазу подают на вторую стадию. Получаемые на первой и второй стади х водные фазы соедин ют (поток 5) и рециркулируют в экстрактор 7 в количестве 7,65 кг/ч. Эти соединенные водные фазы содержат в среднем 3,8 вес.% перекиси водорода, 33,7 вес.% перпропионовой кислоты, 21,8 вес.% пропионовой кислоты, 10,0 вес.% бензола и следы серной кислоты. Из сепаратора третьего узла отвод т 71,25 кг/ч бензольного раствора (поток 23), содержащего в 19,7 вес.% перпропионовой кислоты, 12,1 вес. пропионовой кислоты, 0,19 всс.% перекиси водорода и 4,0 вес.% воды (легка фаза), и вместе с раствором стабилизатора подают на азеотропную перегонку в колонну 24. В качестве стабилизатора используют натриевую соль частично этерифицированной полифосфорной кислоты. Его подают в колонну 24 в виде 15%-ного раствора в пропионовой кислоте (0,11 кг/ч). Колонна 24 длиной 3 м и диаметром 200 мм снабжена ситчатыми тарелками, испарителем, конденсатором, а также сепаратором дл разделени фаз дистилл та в верхней части колонны . Поток 23 подают в нижнюю часть колонны. При давлении 300 мм рт. ст. и температуре в верхней части колонны 46-48° С получают 2,92 кг водной фазы и 54 кг/г бензольной фазы в качестве дистилл та. Бензольную фазу ре1шрк )лпруют в ко.лонну, а водную фазу (поток 22), содержащую 0,82 вес.% перекиси водорода , 1,10 вес.% надпропионовой кислоты и 0,34 вес.% прогшоновой кислоты, ввод т на первую стадию экстрактора 6. В качестве кубового продукта азеотропной перегонки получают 68,25 кг/ч бензольного раствора надпропионовой кислоты (20,49 вес.%; 155,2 мол ), содержащего кроме того,
12,67 вес.% пропионовой кислоты, 0,16 вес.% перекиси водорода, меньше чем 0,1 вес.% воды и упом нутый стабилизатор. Кубовый продукт по трубопроводу 25 подают в реактор 26.
Выход надпропионовой кислоты в высушенном бензольном растворе составл ет 96,1% в пересчете на перекись водорода (поток 15).
В реактор 26 также подают 7,4 кг/ч чистого пропилена 175,8 мол /ч (поток 27),причем избыток пропилена (в пересчете на надпропионовую кислоту) составл ет 13,3 мол.%
Реактор 26 включает в себ два последовательно включенных реактора и реакционную трубу (см. фиг. 15). Реакцию провод т при давлении 4 атм. Прюпилен полностью подают в первый реактор. Температура реакции в обоих реакторах 65°С, а среднее врем пребьшани реакционной смеси примерно 45 мин. Температура в реакционной трубе 70° С, а среднее врем пребывани реакционной смеси 70. мин. При выходе из второго реактора конверси надпропионовой кислоты составл ет 90%, а после выхода из реакционной трубь 99,8%. Реакционна смесь содержит в среднем 1,16 вес.% пропилена , 11,8 вес.% окиси пропилена, 60,1 вес.% бензола и 26,5 вес.% пропионовой кислоты.
Продукт реакции (поток 28) подают в перегонную колонну 29, в которой отдел ют пропилен , всю окись пропилена и часть бензола в качестве дистилл та (поток 30).
Этот дистилл т, содержащий в среднем 5,4 вес.% пропилена, 62,5 вес.% окиси пропилена и 31,2 вес.% бензола, подают в другую перегонную колонну 31, из которой отвод т 0,73 кг/ч пропилена (поток 32) и 8,91 кг/ч 99,9%-ной окиси пропилена (поток 33).
В качестве кубового продукта получают водную фазу, содержащую 0,01 кг/ч свободного пропиленгликол . Эту водную фазу (поток 34) подают вместе с кубовым продуктом колонны 29 (поток 35) в перегонную колонну 36. Из этой колонны отвод т 45,48 кг/ч бензола (дистилл т ), который вместе с 0,26 кг/чсвежего бензола (дополнительные потери) рециркулируют в экстрактор 7 по трубопроводу 37.
Кубовый продукт (поток 38) перегонной колонны 36 подают в следующую перегонную колонну 39. В качестве дистилл та зтой колонны получают 19,91 кг/ч пропионовой кислоты, которую вместе с 0,21 кг/ч свежей пропионовой кислоты (дополнительные потери) рециркулируют в реактор 1 (поток 3). Из куба колонны 39 отвод т 0,21 кг дипропионата пропиленгликол (поток 40).
Выход окиси пропилена составл ет 98,7% в пересчете на подаваемую в реактор 26 надпропионовую кислоту и 94,9% в пересчете на перекись водорода (поток 15). Потери пропилена
составл ют 3%, в том числе 0,7% в побочных продуктах - пропиленгликоле и дипропионате пропиленгликол . Потери бензола составл ют 0,57%, а пропионовой кислоты 1,49%, причем 0,81% содержитс в дипропионате пропиленглнкол .
Пример 4. Процесс осуществл ют согласно третьему варианту схемы (см. фиг. 3).
В реактор 1, выполненный в виде насадочной нагреваемой трубы 60 см и диаметром . 5 см, подают 260,1 г/ч (3,51 мол /ч) пропионовой кислоты (поток 2), 540 г/ч водного раствора, содержащего 31,7 вес.% серной кислоты , 26,98 вес.% перекиси водорода и 1,28 вес.% пероксосерной кислоты (поток 3). 136,4 г 50%-ного (по весу) водного раствора перекиси водорода (68,2 г/ч НзОз 2,0 моп /ч; поток 4) и 1620,3 г/ч водного раствора, содержащего 25,65 вес.% серной кислоты, 21,21 вес.% перекиси водорода, 1,0 вес.% пероксосерно кислоты, 1,52 вес.% пропионовой кислоты и 2,25 вес.% перпропионовой кислоты. Мол рное соотношение перекиси водорода и пропионовой кислоты 4:1, причем имеющуюс в пероксосер ной кислоте перекись водорода, а также перекись водорода, св занную в незначительном количестве в надпропионовой кислоте считают как свободную Н2О2.
Реакционную смесь нагревают до 40°С в течение 18 мин, причем равновесие между пропионовой кислотой и перекисью водорода с одной .стороны и надпропионовой кислоты и воды с другой стороны устанавливаетс тан, что конверси подаваемой в потоке 2 пропионовой кислоты в надпропионовую кислоту составл ет 55%. После выхода из реактора 1 смесь, содержащую в среднем 8,23 вес.% надпропионовой кислоты, 5,54 вес.% пропионовой кислоты, 22,31 вес.% серной кисЛоты, 0,9 вес.% пероксосерной кислоты, 19,23 вес.% перекиси родорода и 43,79 вес.% воды, охлаждают до комнатной температуры и в количестве 2557,2 г/ч подают в газоуловитель 5, из которого по трубопроводу 6 отвод т 150 мл/ч газа, состо щего из 88 об.%кислорода и 12 об.% двуокиси углерода .
Затем к реакционной смеси, выход щей из газоуловител , добавл ют 46 г водного раствора , выход щего в виде потока 7 из колонны 8 и содержащего 14,09 вес.% надпропионовой кислоты, 8,96 вес.% пропионовой кислоты и 8,93 вес.% перекиси водорода. Этот смешанный поток 9 направл ют в зкстрактор 10 (пульсирующа колонна с 40 ситчатыми тарелками длиной 2 м и диаметром 2,5 см, котора у верхнего и нижнего концов снабжена сепаратором дл разделени фаз). Экстракцию прювод т при 20° С. У верхнего конца колонны под сепаратором подают 2603,3 г/ч смеси, котора протекает через колонну в виде т желой фазы снизу вверх. У нижнего конца колонны подают 1550,4 г/ч служащего в качестве эк1;трагента бензольного раствора, содержащего 0,97 вес.% надпропионовой кислоты, 0,64 вес.% пропионовой кислоты, 0,22 вес.% воды, а также след1,1 перекиси водорода. Этот бензольный раствор, подаваемый по трубопроводу 11, отвод т из экстрактора 12. Из верхнего сепаратора экстрак гора 10 отвод т 1838,7 г/ч (поток 13) бензоль ного раствора надпропионовой кислоты, содерж щий, кроме 9,78 вес.% надпропионовой кислоты , еще 6,56 вес.% пропионовой кислоты, 0,62 вес.% воды, 0,27 вес.% перекиси водорода а также следы серной кислоты. Рафинат после экстрактора 10 собираетс в виде т желой фазы в нижнем сепаратора. Затем его отвод т по трубопроводу 14 в количестве 2314,6 г/ч. Этот рафинат содержит в среднем 24,65 вес.% серной кислоты, 21,21 вес.% перекиси водорода, 1,0 вес,% пероксосерной кислоты, 49,37 вес.% воды, а также 2,25 вес.% надпропионовой кислоты и 1,52 вес.% пропионовой кислоты. Затем этот рафииат раздел ют (точка 15) на два потока в соотношении 7:3. Больишй поток рафината рециркулируют по трубопроводу 16 в реактор 1, а мены1Ш11 поток подают по трубопроводу 17 в экстрактор 2 у верхнего конца. Экстрактор 12 выполнен в виде пульсирующей колонны с ситчать:;ми тарелками, снабженной сепаратором и иквющий длину 2,5 м и диаметр 20 мм. В эту колонну встроены на равномерном рассто нии 5Р тарелок . У нижьгего конца колонны-экстрактора 12 подают по трубопроводу 18 1522 г/ч отбираемого из перетонной колонны 19 бензола, который может содержать незначительные количества пропионовой кислоты и воды. Экстракцию провод т прот1шотоком при комнапюй температуре. В качестве экстракта 1Й)лучают бензольный раствор, который по трубопрэводу 11 подают в экстрактор 10, а по труГюпроводу 20 из нижней части колонны-экСтрахтора 12 отвод т 666 г/ч водного раствора, содержащего 25,7 вес.% серной кислоты, 22,11 ве перекиси водорода, 1,04 вес.% пероксосерной кислоты, а также 0,09 вес.% перпропионовой кислоты и 0,08 вес.% пропионовой кислоты. Этот поток рафината подают на переработку в перегоннуго колонну 21 длиной м диаметром 50 мм, снабженную колпачковым тарелками , конденсатором, приспособлением да ре гулировани флегмового числа, а также испарителем , нагреваемым парами кип щей жидкости . Поток рафината подают в .нижнюю часть колонны. При давлении 40 мм рт. ст., теьтрра туре 60-63°С, температуре в верхней части колонны 32° С и флегмовом числе 0,7 получают 124,5 г/ч дистилл та, содержащего, кроме воды, еще 0,52 вес.% надпропионовой кислоты и 0,43 вес.% пропионовой кислоты. Дистилл т вьюод т из процесса по трубопроводу 22. Из нижней части колонны 21 в виде потока 2 отвод т 540 г/ч водного раствора, содержащего 31,7 вес.% серной кислоты, 26,98 вес.% перекцси водорода и 1,28 вес.% пероксосерной кислоты , и после охлаждени до температуры 30°С его редиркулируют в реактор 1. Из подаваемого по трубопроводу 23 водного рафината отбирают 1,54 г/ч, которые в виде потока 24 вьшод т из процесса. Получаемые при этом потери серной кислоты и перекиси водорода дополн ют за счет того, что такое же количество смеси с тем же самым составом, что и отбираема смесь, по трубопроводу 25 добавл ют к потоку 24. Отводимый из экстрактора 10 в виде легкой фазы бензольный раствор надпропионовой кислоты по трубопроводу 26 подают в экстрактор 27, где его противотоком экстрагируют 20 г/ч деионизированнойводой, подаваемой по трубопроводу 28. Экстрактор 27 ,длиной 1,50 м и диаметром 20 мм выполнен в виде пульсирующей колонны с ситчатыми тарелками. 32 г/ч водной фазы, содержащей 18,95 вес.% ладпропионовой кислоты, 12,6 вес.% пропионовой кислоты, 12,32 вес.% перекиси водорода, а также 56,13 вес.% воды, отвод т из нижней части колонны-экстрактора в виде потока 7. Из наход щегос в верхней части экстрактора 27 сепаратора 29 отвод т 1826,7 г/ч бензольного раствора, содержащего 9,51 вес.% надпропионовой кислоты, 6,38 вес.% пропионовой кислоты, 0,06 вес.% перекиси водорода и 0,73 вес.% воды , и по трубопроводу 30 подают в перегонную колонну 8, где его сущат. Перегонна колонна 8 50 см и диаметром 50 мм снабжена п тью колпачковыми тарелками, испарителем , конденсатором, а также сепаратором дл разделени фаз дастилл та в верхней части КОЛО1ШЫ. До подачи в испаритель колонны добавл ют 5 мл/г 3%-ного (по весу) раствора стабилизатора натриевой соли частично этерифицированных длинноцепными спиртами полифосфорных кислот в пропионовой кислоте. Раствор стабилизаторов подают по трубопроводу 31. Температура в нижней части колонны 8, работающей при 250 мм рт. ст., составл ет 62- 65°С. В качестве дистилл та получают 14 г/ч водного раствора, содержащего 2,98 вес.% надпропноновой кислоты и 0,6 вес.% пропионовой кислоты, а также 1,19 вес.% перекиси водорода , и 230 мл бензола. Бензол рециркулируют в колонну, а получаемую в верхней части колонны водную фазу отвод т по трубопроводу 17 32 и в точке 33 соедин ют с т хкелой фазой экстрактора 27, подаваемой в виде потока 7. В качестве кубового продукта азеотропной перегонки получают 1817,7 г/ч (2011 мл) 9,53%ного раствора надпропионовой кислоты, содержащей 6,69 вес.% пропионовой кислоты, а также 0,05 вес.% перекиси водорода. Этот раствор по трубопроводу 34 подают в реактор 35. Выход надпропионовой кислоты в высушенном бензольном зкстракте составл ет 96% (в пересчете на перекись водорода). В реактор 35, вьшолненный в виде трехступенчатого каскада котлов, подают избыточный пропилен, поступающий по трубопроводу 36. Реакцию провод т при давлении 4 атм. Избыток пропилена (в пересчете на надпропионовую кислоту) составл ет 180 мол.% (145,5 г пропилена/ч ). Первый реактор трехступергчатого каскада, который, как и оба других реактора снабжен мещалками и имеют емкость 2 л, работает при 65° С, а второй и третий реакторы той же емкости работают при 70°С. Общее среднее врем пребывани реакционной смеси в реакторе составл ет 2,7 ч. Пропилен подают в первый и второй реакторы в виде газа, причем от общего количества (3,465 мол /ч пропилена) в первый реактор подают 61,1%, так что мол рное соотнощение пропилена и надпропионовой кислоты 1,1:1. При зтих услови х реакции конверси надпропионовой кислоты 99,8%. Получаемую в третьем реакторе 1963,3 г/ч реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры. Эта реакционна смесь в среднем содержит 77,53 вес.% бензола, 5,61 вес.% окиси пропилена, 13,4 вес.% пропионовой кислоты, а также 3,32 вес.% пропилена , 0,04 вес.% пропиленгликольмонопропионата и.0,03 вес.% пропиленгликол , а также следы воды, зтанола, двуокиси углерода и кислорода . По трубопроводу 37 смесь подают в сепаратор 38, где давление снижают до нормал ного. При этом из реакционной смеси удал ют 45 г/ч пропилена в виде газа, который по трубопроводу 39 рециркулируют в реактор 35. Отбираемую по трубопроводу 40 из сепаратора смесь, содержащую окись пропилена, подают на разделение в перегонную колонну 41, из которой отгон ют из потока продуктов окись пропилена вместе с растворенным пропиленом, а также часть бензола. При этом получают 202,7 г/ч дистилл та, содержащего 9,95 вес.% пропилена, 54,36 вес.% окиси пропилена, а также 35,58 вес.% бензола и 0,16 вес.% воды. По трубопроводу 42 эту смесь подают в перегонную колонну 43, из которой отбирают 110,3 г/ 99,9%-ной окиси пропилена (поток 44), а также 20,2 г пропилена, который по трубопроводу 45 рециркулируют в реактор 35. Кубовые продукты колонн 41 и 43 по трубопроводам 46 и 47 подают в перегонную колонну 19, где в качестве головного продукта рекуперируют 1522 г/ч бензола, который по трубопроводу 18 рециркулируют в экстрактор 12. Кроме бензола , в качестве дистилл та получают еще 0,72 г/ч воды. Кубовый продукт колонны 19, состо щий в основном из прогптоновой кислоты, поступает по трубопроводу 48 в работающую под вакуумом перегонную колонну 49. В качестве головного продукта получают 261,5 г/ч пропионовой кислоты, причем 260,1 г/ч в виде потока 3 рециркулируют в реактор 1,| остальное количество (1,4 г/ч) после добавки соответствующего количества свежей пропионовой кислоты используют дл получени подаваемого по трубопроводу 31 раствора стабилизатора. Из нижней части колоьшы 49 отвод т по трубопроводу 50 2,53 г/ч дипропиоиата пропиленгликол . Выход смеси пропилена составл ет 98,7% (в пересчете на используемую в реакторе 35 чиадпропионовую кислоту, а в пересчете на перекись водорода в реакторе 1-94,75%). Потери пропионовой кислоты составл ют 1,35% от общего количества, причем 0,75% этого количества содержитс в дипропионате пропиленгликол . Из используемого в реакторе 35 количества пропилена (145,5 г/ч) рекуперируют 62,5 г/ч (44,81%), которые рециркулируют в реактор 35. В получаемом в течение 1 ч количества окиси пропилена содержитс 54,84% пропилена . Количество пропилена, которое содержитс в дипропионате пропиленгликол , составл ет 0,56 г, что соответствует потере 0,38% (в пересчете на подаваемое в реактор -35 количество пропилена). Пример 5. Повтор ют пример 1, но бензольньш раствор надпропионовой кислоты, отбираемый из второго экстрактора 8, по трубопроводу 26 (см. фиг- 1) непосредственно подают в реактор 23 эпоксидировани после добавки раствора стабилизатора. Кроме того, дистилл т перегонной колонны 35, состо щий из бензола и воды, рециркулируют во второй экстрактор 8. Выход окиси пропилена составл ет 98,6% (в пересчете на надпропионовую кислоту в реакторе 23) или 94,8% (в пересчете на перекись водорода ) . Пример 6. Процесс осуществл ют согласно четвертому варианту схемы (см. фиг. 4). В реактор 1, выполненный в виде насадочной нагреваемой трубы длиной 60 см и диаметром 5 см, подают в виде потока 2 260,1 г/ч (3,51 мол./ч) пропионовой кислоты, в виде потока 3 540 г/ч водного раствора, содержащего 31,7 вес.% серной кислоты, 26,98 вес.% перекиси водорода и ,28 вес.% перекисной кислоты, 136,4 г/ч 50%-ного раствора перекиси водорода (68,2г/ч HjOj 2,0 мол /ч), и в виде потока 4 подают 1620,3 г/ч водного раствора, содержа щего 24,65 вес.% серной кислоты, 21,21 вёс.% перекиси водорода, 1,0 вес.% пероксосерной кислоты, 2,25 вес.% надпропионовон киетоты и 1,52 вес.% пропионовой кислоты. Мол рное соотношение перекиси водорода и пропионовой кислоты 4:1, причем имеющуюс в пероксосерной кислоте перекись всдорода , а также перекись водорода, св занную в незначительном количестве в надпрогшоновой кислоте, считают как свободную Н202. Реакционную смесь нагревают ДО 40° ( в течение 18 мин, причем равновесие между пропионовой кнапотой и перекисью водорода с одной стороны и между нерпропионовой к слотой и водой с ругой стороны устанавливает-с за счет того, что конверси протшоновой кислоты в надпропионрвую; кислоту составл ет 55%. После выхода из реактора 1 2557,2 г/ч реак ционной смеси, содержащей в среднем 8,23 вес надпропионовой кислоты, 5,54 вес.% пролионовой кишоты, 22,31 вес.% серной кислоты, 0,9 Еес.% пероксосерной кистютЫ;, 19,23 вес.% перекиси водорода и 43,79 Бес.% водил, ее; охлаждают до комнатной температуры и подают в газоуловитель 5, где улавливают и отводап по трубопроводу 6 150 мл/г газа, состо ицего из 88 об.% кислорода и 12 об.% ддзуок:иси углерода . К реакционной смеси добавл ют 56 г/ч водного раствора, подаваемого через трубопровод 7 и содержащего 19,6 вес.% нздпропионовой кислоты, 12,4 вес.% пропноновой кис;югы, 12,67 вес.% перекиси водорода, и затем подают в экстрактор 8, где экстракцию провод т при 20°С. В качестве экстрактора испол уют пульсирующую колонну с 40 сйтчатмми тарелками длиной 2 м и диаметром 2,5 см, котора у верхнего и у нижнего концов снабжена сепаратором , в котором происходит разделение фаз. Реакционную смесь подают в экстрактор у верхнего конца под сепаратором н она протека ет через колонну в виде т жело; фазы снизу вверх, причем у нижнего конца экстрактора 8 подают 1550,4 г/ч служащего в качестве экстра гента бензольного раствора, содержащего 0,97 вес надпропиойовои кислоты, 0,64 вес.% проштоновой кислоты, 0,22 вес.% воды, а также следьг перекиси водорода. Экстрагент отвод т из следующего экстрактора 9 и в виде бензольноао экстракта подают в экстрактор 8 по трубопроводу 10. Из верхнего сепаратора экстрактора 8 по трубопроводу 1I отвод т 1849 г/ч бентол ного оаствора надпропионовой кислоты, содержащего , кроме 9.96 вес.% надпропиоповой кислоть , еще 6,6В вес.% пропионовой кислоты, 0,61 вес.% воды, 0,43 вес.% перекиси водорода , а также следы серной кислоты. Рафинат экстракции собираетс в виде т желой фазы в нижнем сепараторе и посто нно удал етс оттуда через трубопровод 12 в количестве 2314,6 г/ч. Этот рафинат, содержащий в среднем 24,65 вес.% серной кислоты, 21,21 вес.% перекиси водорода, 1,0 вес.% пероксосерной кислоты , 49,37 вес.% воды, а также2.25 вес.% надпропионовой кислоты-и 1,52 вес.% пропионовой кислоты, раздел етс в точке 13 на два потока в соотношегши 7:3. Больщий поток рафината рециркулируют в виде потока 4 в реактор I, а меньишй поток подают через трубопровод 14 в экстрактор 9 у верхнего конца. Экстрактор 9 (так же как и экстрактор 8) вьпюлнен в виде пульсирующей колонны длиной 2,5 м и диаметром 20 мм, снабженной ситчатыми тарелками и сепараторами . В эту колонну встроены на одинаковом рассто нии друг от друга 50 тарелок. У нижней части колонны-экстрактора 9 по трубопроводу 15 подают J522 г/ч бензола, который может содержать незначительные количества пропионовой кислоты и ВОДЬ. Экстракцию провоilHT при комнатной температуре. В качестве экстракта получают бензольный раствор, который по трубопроводу 10 возвращают в экстрактор 8, а из нижней части колонны-экстрактора 9 по трубопроводу 16 отвод т 666 г/ч водного раствора, содержащего 25,7 вес.% серной кислоты, 22,11 вес.% перекиси водорода , 1,04 вес.% пероксосерной кислоты, а также 0,09 вес.% надпропионовой кислоты и 0,09 вес.% проп оновой кислоты. Этот рафинат подают в нижнюю часть перегонной колонны 17, в которой при давлении 40 мк рт. ст., температуре куба 60-63°С, температуре головной части колонны 32° С и флегмовом числе 0,7 получают 124,5 г/ч дистилл та, который, кроме воды, содержит 0,52 вес.% на,алропионовой кислоты и 0,43 вес.% пропионовой кислоты. Этот дистилл т вьтод т из процесса по трубопроводу 18. Из куба колонны 17 отвод т в виде потока 3 540 г/ч водного раствора, содержащего 31,7 вес.% серной кислоты, 26,98 вес.% перекиси водорода и 1,28 вес.% нероксосерной кислоты , и после охла; кдени до 30° С реииркулируют в реактор j. 1,54 г/ч подаваемого по трубопроводу 19 рафината вывод т из процесса по трубопроводу 20. Получаемые при зюм потери серной кислоты и перекиси водороде дополн ют за счет того, что непосредственно до входа рафината Б перегонную колонну 17 добавл ют одинаковое количество смеси, имеюпгсй состав выводи Moro из процесса рафшшта. Эту смесь подают по трубопроводу 21. Получаема таким образом потер перекиси водорода составл ет (в пересчете на подаваемую в реактор 1 свежую перекись водорода) 0,5%, т. е. потери воэможиы в том случае, если вьшодимую перекись водорода не рекуперируют и она не может быть использована дл притотовлени подаваем го гю трубопроводу 21 дополнительного раство ра. Отбираемый из экстрактора 8 в качестве ор ганической фазы бензольный раствор надпропионовой кислоты подают по трубопроводу 11 в экстрактор 22, выполненный в виде пульсирующей колонны с ситчатыми тарелками (длина 1,50 м, диаметр 20 мм). Бензольный раствор надпропионовой кислоты подают в экстрактор 22 у нижнего конца, а у верхнего конца подают 36 г/ч деионизированной воды. В качестве водной фазы получают 56 г/ч смеси, содержащей 19,6 вес.% надпропионовой кислоты, 12,4 вес.% пропионовой кислоты, 12,67 вес.% перекиси водорода, а также 55,33 вес.% воды. Эту смесь отвод т из куба колонны через трубопровод 7. Из сепаратора, наход щегос в головной части колонны-экстрактора 22, отвод т 1829 г/ч бензольного ра Ьтвора, содержащего 9,47 вес.% надпротшоновой кислоты, 6,37 вес.% пропионовой кислоты, 0,05 вес.% перекиси водорода и 0,89 вес.% воды , и подают в виде потока 23 в реактор 24, где происходит реакци эпоксидировани надпропионовой кислоты с Пропиленом. В бензольный раствор надпропионовой кислоты перед подачей в реактор в виде потока 25 добавл ют 5 мл/ч 3%-ного раствора указанного стабилизатора. Выход содержащейс в потоке 23 надпропионовой кислоты составл ет 96% (в пересчете на перекись водорода). В реактор 24, выполненный в виде трехступенчатого каскада котлов, также подают избыточный пропилен, поступающий по трубопроводу 26. Реакцию провод т под давлением 7 атм Избыток пропилена (в пересчете на надпропио новую кислоту) составл ет 220 мол.% (178 г/ч пропилена). Первый реактор трехступенчатого каскада, ко торый также как и оба последующих реактора снабжен Смесительным устройством и имеет емкость 550 мл, работает при 65°С, а второй и третий реакторы так же емкостью 550 мл работают при 70 и 75°С. Общее среднее врем пребывани реакционной смеси составл ет во всех трех реакторах 45 мин. В первой и во второй реакторы пропилен подают в виде газа. Причем 7,98% вводимого количества (4,235 мол пропилена в ч) додают в первый реактор, так что мол рное соотношение прощщена и надпропионовой кислоты составл ет 1,75:1. При таких услови х конверси надпропионовой кислоты составл ет 99,7%. Получаемую из третьего реактора в количестве 2012 г/ч реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры. Эта смесь в среднем содержит 75,65 вес.% бензола, 5,45 вес.% окиси пропилена , 13,04 вес.% пропионовой кислоты, а также 4,9 вес.% пропилена, 0,06 вес.% монопропионата пропиленгликол , 0,03 вес.% пропиленгликол , 0,83 вес.% воды, а также следы этанола, двуокиси углерода и кислорода и ее подают по трубопроводу 27 в сепаратор 28, где давление снижают до нормального. При этом из реакционной смеси удал етс 74,3 г/ч пропилена в виде газа, который рециркулируют по трубопроводу 29 в реактор 24. Выход щую из сепаратора 28 смесь по трубопроводу 30 подают в перегонную колонну 31, в которой отгон ют окись пропилена вместе с растворенным пропиленом, а также часть бензола. Получают 201,9 г/ч дистилл та, содержащего 11,69 вес.%, пропилена 54,31 вес.% окиси пропилена , а также 25,76 вес.% бензола и 8,24 вес.% воды. Этот дистилл т подают через трубопровод 32 в перегонную колонну 33, где noj.умают 108,9 г/ч 99,9%-ной окиси пропилена, а также 23,6 г пропилена. Пропилен рециркулируют по трубопроводу 34В реактор 24, а окись пропилена вывод т из процесса через трубопровод 35. Кубовой продукт колонны подают по трубопроводу 36 в сепаратор 37, гДе в качестве т желой фазы отдел ют 17,54 г/ч водного раствора, содержащего 6,67 Бес.% пропиленгликол . Этот раствор через трубопровод 38 вывод т из процесса. Получаемую в сепараторе 37 органическую фазу, состо щую из водонасыщенного бензола, подают в количестве 52 г/ч через трубопровод 39 в перегонную колонну 40. Кубовой продукт колонны 31 через трубопровод 41 также подают в перегонную колонну 40. Бензол рекуперируют в количестве 1522 г/ч в качестве головного продукта и затем рециркулируют через трубопровод 15 в экстрактор 9. Кроме бензола, в качестве дистилл та колонны 40 получают еще 0,45 г/ч воды, а кубовой продукт, состо щий в основном из пропионО вой кислоты, постунает через трубопровод 42 в работающую под вакуумом перегонную колонну 43. В качестве головного продукта получают 260,6 г/ч пропионовой кислоты, причем 260Д г/ч рециркулируют в виде потока 2 в реактор 1, а остальное количество (0,5 г/ч) после добавки соответствующего количества свежей пропионовой кислоты используют дл получени подаваемого в виде потока 25 ра23 створа стабилизатора. Из куба колонны 43 отвод т 3,26 г/ч дилропионата пропиленгликол (поток 44). Вькод окиси пропилена составл ет 97,4% в пересчете на надпропионовую кислоту, а в пересчете на перекись водорода - 93,. Потери про пионовой кислоты составл ют 1,7% от общего подаваемого в потоках 2 и 25 коли чества, причем 0,97% этого количества содержитс в дипропионате прошшенгликол . Из подаваелжэго в реактор 24 количества пропилена (178 г/ч) рекуперируют 97,9 г/ч (55%), которые рециркулируют через трубопро воды 29 и 34 в реактор 24, в ежечасно получаемой окиси пропилена содержитс .44,24%. Количество пропилена, которое содержитс в ежечасно получаемом дипропионате пропютенгликол , составл ет 0,73 г, а в пропиленглико ле - 0,65 г, что соответствует потере 0,77% в пересчете на количество, подаваемое пс трубопроЕОпу 26. П р и м е р 7. Процесс осуществл ют ссгласпо п тому варианту схемы (см. фиг. 5) с использованием экстрактора, изображешгого на фиг. 14, В состо щий из двухступенчатого каскада гсотлов с мешалками реактор i подают 2Ф2 кг/ч (271моль) 99,8%-ной про.пионс1вой кислоты (поток 2) и 29,94 кг/ч водаого растг50ра (поток 3), содержащего в среднем 29,4 вес.% перекиси водорода (259 моль), 33,0 вес.% серной кислоты и 7,5 вес.% nejjoKc серной кислоты. Мол рное соотношение перекиси водорода и пропиоНовой кислоты 1,03:1, причем св занна в пероксосерной кислоте перегшсь водорода считаетс как свободна lijOa При среднем времени пребывани - 35 мин в каскаде котлов с мешалками и при температу реакции 32°С конверси пропионовой кислоты в перпропионовую кислот) составл ет 47,4%. Реакционна смесь (50,06 кг/ч; поток 4) содержит в среднем 28,0 вес.% иадпрогшоновой кислоты, 17,1 вес.% пропионовой кислоты, 7,0 вес.% перекиси водорода, 19,7 вес.% серно кислоты, 4,5 вес.% пероксосерной кислоты и 23,7 вес.% воды. Эту реакщюнную смесь подают вместе с соединенными воднымэ фазами (поток 5) из экстрактора 6 в экстрактор 7. В качестве экстрактора 7 используют пульсирующую колонну с 60 ситчатыми тарелками длиной 6 и и диаметром 72 мм. В качестве э страгирующего агента в кoлoшiy подают 45,74 кг/ч бензола (поток 8), содержащего 0,11 вес.% пропионовой кислоты и 0,12 вес.% воды. У верхнего конца колонны-экстрактора ежечасно отвод т 74,27 кг бензольного эксгракта (поток 9), содержащего в сред1 ем .22,3 вес.% надпропионовой кислотьг, 13,8 вес.% 72 пропионовой KHCJioibi, 0,54 вес,% перекиси водорода , 0,86 вес.% воды, а также серной кислоты. Водный рафинат экстракции (поток 10) отвод т из нижней части коло1шы в количестве 29,18 кг/ч. Этот рафин т содержит в среднем 11,7 вес.% перекиси водорода, 33,8 вес.% серной кислоты, 7,7 вес.% пероксосерной кислоты, а также 0,09 вес.% нaд poпиoнoвoй кислоты и 0,06 вес.% прогшоновсй кислоты. Поток 10 раздел ют на два потока, причем поток 11 в количестве 0,88 кг/ч (3,0%) охвод т и перерабатьшают отдельно. Основное количество рафината (поток 12; 28,3 кг/ч) вместе с 10,97 кг/ч 50%-1юй водной перекиси водорода (161,4 моль/ч; поток 13), 0,52 кг/ч 17%-ной водной перекиси водорода (поток 14) и 0,37 кг/ч .95,0%-ной серной кислоты (поток 15; в качестве дополнени потерь дл содержащейс в потоке 11 H2S04) подают в перегонную насадочную колонну 16 длиной 4 м и диаметром 150 мм, снабженную конденсатором и выполненным из сплава циркона испарителем. Смесь потоков 12, 13, 14 и 35 подаетс непосредственно в испаритель. При давлении 55 мм рт. ст., температуре куба 7678° С, температуре в верхней части колонны 38-39° и флегмовом числе 0,55 отгон ют 10,21 кг/ч воды. Этот дастилл т (поток 17) содер шт 0,04 вес.% перекиси водорода, а также 0,25 вес.% надпропионовой кислоты и 0,16 вес.% пропионовой кислоты. Из куба колонны отвод т 29,94 кг водного раствора (лоток 3), содержащего 29,4 вес.% . ,перекиси водорода, 33,0 вес.% серной кислоты и 7,5 вес.% пероксосерной кислоты. После охлаждени до 20° С эту смеСь рециркулируют в реактор 1. Отводимый из водного рафината поток (поток 11; 0,88 icr/ч) перерабатьшают в перегонной насадочной колонне 18 длиной 4 м и диаметрс м 100 мм, котора имеет над расположенным в середине входом сливную тарелку дп отвода бокового потока. Колонна работает при давлении 50 мм рт. ст., температуре в головной части колонны 38°С и флегмовом числе 0,1. Над кубом колонны вдувают 5,5 кг/ч вод ного пара. Из колонны отвод т 0,52 кг/ч 17%гной водной перекиси водорода (поток 14) и -тюдают в перегонную колонну 16. Кроме того , в качестве дистилл та получают 4,96 кг/ч воды с 0,04 вес.% перекиси водорода (поток .19), а в кубе по.чушюг 0,90 кг/ч водного расгвора (поток 20), содержащего 1,2 вес.% перекиси водорода, 34.7 вес.% кислоты и 5,6 вес.% перо .к со серной киетоты. Отводлмый из экстрактора 7 бензольный экстракт (поток 9) подают а трехступенчатый экстрактор 6 (см. фиг. 14).
25
В смесительный насос первой ступени подают бензольный экстракт (поток 9) вместе с 1,3 кг/ч свежей воды (поток 21) и 2,34 кг/ч водного раствора, содержащего 0,6 вес.% пропионовой кислоты. Этот водный раствор (поток 22) получают в виде т желой фазы дистилл та перегонной колонны 23.
Бензольный раствор, который отвод т из первого сепаратора в виде легкой фазы, подают после пропускани через второй экстракционный узел вместе с 0,93 кг/ч свежей воды в смесительный насос 3-ей ступени. Получаемую на этой стадии водную фазу подают на вторую стадию. Получаемые на первой и второй стади х; вод ные фазы соедин ют (поток 5) и рециркулируют в экстрактор 7 в количестве 7,6 кг/ч. Эти соединенные водные фазы содержат в сред нем 3,51 вес.% перекиси водорода, 33,5 вес.% надпропионовой кислоты, 22,0 вес.% пропионовой киспоты, 10,07 вес.% бензола и следы серной кислоты. Из сепаратора третьей стадии отвод т 71,25 кг/ч бензольного раствора (поток 24), содержащего в среднем 19,7 вес.% надпрогшоновой кислоты, 12,1 вес.% пропионовой кислоты, 0,19 вес.% перекиси водорода и 4,0 вес.% воды. После добавки 0,11 кг/ч 15%-ного раствора указанного стабилизатора в пропионовой кислоте, подаваемого через трубопровод 25, бензольный раствор подают в реактор 26. Выход надпропионовой кислоты, содержащей с в потоке 24, составл ет 96,6% в пересчете на перекись водорода, подаваемую в виде по|тока 13. В реактор 26 подают 17,03 кг/ч про . пилена (поток 27). Избыток пропилена (в пересчете на надпро|Ш1оновую кислоту) составл ет 160 мол.%. Реакцию провод т под повышенным давлением . В первом реакторе устанавливают давление 8,5 атм. Второй реактор и подключенна реакционна труба работают под давлением 10 атм Температура в первом реакторе 70°С.В после дующих реакторах температура 70-80°С. Обще среднее врем пребывани реакционной смеси во всех реакторах 25 мин. Пропилен подают в виде газа в первый и второй реакторы, причем 68% вводимого коли чества (405,5 моль/ч пропилена) подают в пер вый реактор. Мол рное соотношение пропилена и надпропионовой кислоты 1,77:1. При таких услови х реакции конверси надпропионовой кислоты 99,5%. Получаемую в количестве 88,39 кг/ч реакционную смесь охлаждают до. кокшатной температуры за третьим реактором. Эта реакционна смесь в среднем содержит 51,6 вес.% бензола, 9,99 вес.% окиси пропилена , 0,21 вес.% монопропионата пропиленгликол
9407226
0,07 вес.% пропиленгликол и 3,29 вес.% воды, а также следы этанола, двуокиси углерода и кислорода. Ее подают через трубопровод 28 в сепаратор 29, где давление понижают до нор5 мального. При этом из реакционной смеси удал етс 10,27 кг/ч пропилена в виде газа, который рециркулируют через трубопровод 30 в реактор 26.
Claims (3)
- Выход щую через трубопровод 31 из сепара0 тора 29 смесь, содержащую окись пропилена, подают в перегонную колонну 32, в которой отгон ют окись пропилена вместе с пропиленом , а также часть бензола. Получают 13,11 кг/ч дистилл та, содержащего 2,1 вес.% пропилена. 67,2 вес.% окиси пропилена, а также 26,25 вес.% бензола и 4,45 вес.% воды. Этот дистилл т подают через трубопровод 33 в перегонную колонну 4, из которой отвод т 8,74 кг/ч 99,9%-ной окиси пропилена (поток 35), а также 0,28 кг/ч пропилена, который рециркулируют через трубопровод 36 в реактор 26. Кубовый продукт колонны подают через трубопровод 37 в сепаратор 38, где в виде т желой фазы отдел ют 0,67 кг/ч раствора, содержащего 16 вес.% пропиленгликол , и через трубопрювод 39 вывод т из процесса. Получаемую в сепараторе 38 органическую фазу, состо щую из водонасыщенного бензола, подают.в количестве 3,45 кг/ч через трубопровод 40 в перегонную колонну 23. Кубовой продукт колонны 32, состо щий в основном из бензола и пропионовой кислоты, через трубопровод 41 также подают в перегонную колонну 23. В качестве головного продукта колонны 23 получают смесь, состо щую из бензола и воды, котора после конденсации раздел етс на водную и бензольную фазы. Бензольную фазу, котора , кроме бензола, содержит 0,11 вес.% пропионовой кислоты и 0,12 вес.% воды и которую получают в количестве 45,74 кг/ч, рециркулируют в виде потока 8 в экстрактор 7. Водную фазу дистилл та колонны 23, содержащую 0,6 вес.% пропионовой кислоты, подают в количестве 2,34 кг/ч в виде потока 22 в экстрактор 6. Кубовой продукт колонны 23, который в основном состоит из пропионовой кислоты, поступает через трубопровод 42 в jftботающую под вакуумом перегонную колонну 43, где в качестве головного продукта получают 19,74 кг/ч пропионовой кислоты, которую после добавки через трубопровод 44 0,38 кг/ч пропионовой кислоты, необходимой дл восполнени потерь пропионовой кислоты, рециркулируют в реактор 1 в виде потока 2. Из куба колонны 43 отвод т 0,47 кг/ч дипропионата пропиленгликол (поток 45). 27 Выход окиси пропилена составл ет 96,5% в пересчете на используемую в реакторе 26, надпропионовую кислоту, а в пересчете на подаваемую в виде потока 13 перекись водорода 93 ,22%. Потери пропионовой кислоты составл ют 2,37% от общего подаваемого в виде потока i24 количества, при этом 1,83% этого количества содержитс в дипропионате пропиленгликол . Из подаваемого в реактор 26 количества про пилена (17,03 кг/ч) рекуперируют 10,55 кг/ч (61,95%) и рециркулируют в реактор 26 через трубопроводы 30 и 36, а также в виде потока 27; в ежечасно получаемой окиси пропилена содержитс 37,12%. Количество пропилена, которое содержитс в дипропионате пропиленгликол , подаваемого по трубопроводу 44, составл ет 0,105 кг, а количество пропил ена, содержащее в пропиленгликоле , составл ет 59 г, что соответствует общей потере 0,96% (в пересчете на ежечасно подаваемое количество пропилена). Количество пропилена, св занное в пропилен гликоле и его дипропионате, составл ет 2,6 (в пересчете на количество пропилена, содер жащеес в получаемой окиси пропилена). Формула изобретени 1. Способ получени окиси пропилена вза мо 1действием карбоновой киспоты с водной перекисью водорода при температуре 10-70° С в присутствии водорастворимого кислого катилизатора с последующим осуществлением зкс:фак ции реакционного раствора бензолом, отделени рафината, эпоксидирювани получаемым при этом экстрактом, содержащим надкарбоноВую кислоту, пропилена в среде органического растворител с последующим выделением окиси (Пропилена и рециркул цией непрюреагироваищи исходных продуктов, отличающийс тем что, с целью повьпиени выхода окиси прогшле 2 на, гг качестве карбоновой кислоты использую пропионовую кислоту, которую подвергают взаимодействию с 20-25%-ной по весу перекисью водорода в присутствии 10-45% ноге по весу водорастворимого кислого катализатора, получаемый после экстракции рафинат, содержащий 40-90 вес.% воды, перекись водорода и катализатор , подвергают перегонке с последующей подазей на первую стадто процесса, причем и/или после перегонки к рафинату добавл ют 10- 90%-ную по весу перекись водорода, бензольный экстракт обрабатывают 1-10 об.% воды или оборотной воды и/или непосредственно подают на реакцию с пропиленом, или подвергают азеотропной перегонке до остаточного содержани воды, равного 0,01-0,5 вес.%, и получаемый при этом в качестве кубового продукта раствор, содержащий надпропионовую и пропионовую кислоты, используют дл эпоксидировани при температуре 40-100° С и давлении 2-30 атм. 2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что реакцию пропионовой кислоты с 20-35%ной по весу перекисью водорода провод т при мольном соотнощении, равной 1;0,8-1,5. 3.Способ по п. 1, отличающийс тем, что реакцию пропионовой кислоты с 20-359 -ной по весу перекисью водорода провод т при мольном соотнощении, равном 1:3,5-5. .П-риоритет по признакам 30.04.75- бензольный экстракт, обработанный водой, подвергают азеотропной перегонке; 25.07.76- бензольный экстракт, обработанный водой, непосредственно подают на JKакцию с пропиленом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Вьшоженна за вка ФРГ № 1618625, кл. С 07 d, опублик. 197).
- 2.Выложенна за вка ФРГ N 1917031, кл. С 07 d, опублик. 1969.
- 3.Выложенна за вка ФРГ N 2312281, кл. С 07 d, опублик. 1974.hfeГ71113Пf12 ,SOtl3226гIkn31 ,n . i9ytJJ Y LJ LilL el tfeФиг. It Tf«37V/353i16If13фuФиг.8Фиг.9Ф1Л.10Фиг.11I2/JлДеионизиробаннаи Вода фиг.12(fctsSL Mфиг . 12фиг.1
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2519297A DE2519297B2 (de) | 1975-04-30 | 1975-04-30 | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Propylenoxid |
DE2519298A DE2519298B2 (de) | 1975-04-30 | 1975-04-30 | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Propylenoxid |
DE19762633395 DE2633395A1 (de) | 1976-07-24 | 1976-07-24 | Verfahren zur herstellung von propylenoxid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU694072A3 true SU694072A3 (ru) | 1979-10-25 |
Family
ID=27186361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762351856A SU694072A3 (ru) | 1975-04-30 | 1976-04-28 | Способ получени окиси пропилена |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU694072A3 (ru) |
-
1976
- 1976-04-28 SU SU762351856A patent/SU694072A3/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1294630C (en) | Process for the production of dialkyl maleates | |
RU2007134060A (ru) | Способ и аппарат для производства ароматических карбоновых кислот | |
TW201722900A (zh) | 含鈉鹽之mma-甲醇混合物的萃取後處理 | |
CN106061934A (zh) | 用于生产丙烯酸的方法和系统 | |
TWI403500B (zh) | 製備乙酸乙烯酯的方法 | |
KR100513187B1 (ko) | 물 분리 방법 | |
US20110040121A1 (en) | Process for producing purified terephthalic acid | |
RU2558358C2 (ru) | Способ и устройство для получения алкиленоксидов и алкиленгликолей | |
KR20140030255A (ko) | 아세트산의 회수 방법 | |
JP7502422B2 (ja) | 低沸点成分からメチルメタクリレートを精製する方法 | |
CZ214196A3 (en) | Purification process of acrylic acid obtained by catalytic oxidation of propylene | |
RU2671210C2 (ru) | Получение ароматической дикарбоновой кислоты | |
JPH0762012B2 (ja) | ガンマ−ブチロラクトンの製造方法 | |
JPH03291246A (ja) | シクロヘキサノン及びシクロヘキサノールの混合物から不純物を除去する方法 | |
CN110078284B (zh) | 用于制备对苯二甲酸的富水溶剂分级利用减排系统 | |
CN109134217B (zh) | 一种环己烷氧化法生产环己酮过程中氧化装置及氧化工艺改进方法 | |
SU694072A3 (ru) | Способ получени окиси пропилена | |
US20130131376A1 (en) | Method for producing a carboxylic acid ester | |
CN218834066U (zh) | 一种用于丙烯酸装置的新型分离系统 | |
US3551482A (en) | Cyclohexane oxidation products recovery | |
JP2017165693A (ja) | 酢酸の製造方法 | |
US20220226749A1 (en) | Method for purifying an aqueous-alcoholic feedstock comprising ethanol and acetaldehyde | |
CN113307733A (zh) | 邻甲基苯甲酸或间甲基苯甲酸的生产方法 | |
CN100460400C (zh) | 偏苯三甲酸连续成酐精制生产高纯度偏苯三酸酐的方法 | |
US10954175B2 (en) | Process and plant for producing olefins |