SU743578A3 - Способ получени ацетона или ацетальдегида - Google Patents

Description

ти и катионы щелочного металла кали  или натри ,а процесс провод т две стадии: на первой стадии ведут взаимодействие межДу ацетиленовым уг леводородом и этанолом, или метанолом при мольном соотношении спирт:ацетиленовый углеводород,равном 1:2,0-2,1 при температуре 40-75 С и давлении 20 атм в присутствии указанного ката лизатора, образующийс  эфир или ацеталь отдел ют путем ректификации от остальной части углеводородного пото ка и подвергают гидратации на второй стадии при мольном соотношении вода: эфир или ацеталь, равном 1:10-12,при температуре б0-7о С, давлении 2025 атм в присутствии указанного каТсшизатора с последующим выделением целевого продукта ректификацией. Предлагаемый способ позвол ет увеличить выход целевого продукта до 99%. Упрощение технологии процесса достигаетс  за счет исключени  из процесса серной кислоты, используемой в способе, прин том за прототип . Исполвзование в качестве сырь  С -С з-фракций (например, с установок парофазного крекинга) не только расш р ет сырьевую базу дл  предлагаемого способа, но и позвол ет очистить С - ; -фракции от ацетиленовых углево дородов. Процесс провод т по технологической схеме, изображенной на чертеже. Углеводородный поток по линии 1, содержащий ацетилен или пропин, направл ют вместе с потоком спирта из линии 2 в реактор 3, в котором проис ходит взаимодействие гщетиленового углеводорода со спиртом. Поток 4, выход щий из реактора, подвергает обычной ректификации в колонне 5 дл разделени рс потока б образовавшегос  продукта присоединени  и потока 7 углеводородов и непрореагировашего спирта. В поток б по линии 8 добавл ют воду, после чего полученную смесь направл ют в реактор 9 дл  проведени  гидролиза. Продукт, выход щий из реактора 9, направл ют в ректификационную колонну 10, из верхней части которой по линии 11 отгон ют карбонильные продукты (ацетальдегид или сщетоц, в зависимости от той фракции, котора  была подана на установку ) , то врем , как избыток воды, котора  была направлена в реа тор дл  проведени  гидролиза, отвод т из нижней части по линии 12 колонны. Этот поток также содержит спирт,  вл ющийс  продуктом гидроли Углеводородный поток 7 направл ют в газожидкостный скруббер 13 дл  удошени  непрореагировавшего спирта который может присутствовать в этом потбке. Дл  этой цели используют воду, подаваемую по магистральному трубопроводу 14. Углеводородный поток , выход щий из скруббера 13, по линии 15 направл ют на последующие стадии очистки, как это предусмотрено дл  данной фракции углеводородов (например, олефины отдел ют от насыщенных соединений). По линии 16 отвод т остаточную фракцию, содерхсащую в основном воду и спирт. Поток по линии 12 направл ют в ректификационную колонну 17, из головной части которой по линии 18 отвод т спирт, используемый дл  проведени  реакции присоединени  (рециркул ци  по линии 2), в то врем , как водаотводитс  из нижней части колонны по линии 19 и поступает в линию 8. Ионообменную смолу, предназначенную дл  использовани  в качестве катализатора в колонне 5, в котором провод т присоединение спирта, готов т следующим образом. 98 г кислотной смолы ёи«1берлит-15, содержащей кислотные группы типа , обрабатывают 2 л 10%-ного водного раствора (по весу) гидрата окиси натри . Смесь перемешивают в течение 1 ч, а затем фильтруют и смолу промывают дистиллированной водой до получени  нейтральной реакции. После этого смолу обрабатывают 300 мл водного раствора , содержащего уксусную кислоту и 2 г двухвалентной ртути (например, в форме ацетата ртути), и перемешивают в течение 24 ч, после чего фильтруют в вакууме и повторно промывают безводным этанолом. Ионообменную смолу, предназначенную дл  использовани  в качестве катализатора в реакторе 9, готов т следующим образом. 100 г кислотной смолы амберлит-15 обрабатывают 2 л 10%-ного водного раствора серной кислоты, раствор перемешивают в течение 1 ч, затем фильтруют и смолу промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции. Пример 1. Процесс провод т по технологической схеме, изображенной на чертеже. В реактор 3 объемом 100 МП, загруженный ионообменной смолой, содержащей ионы двухвалентной ртути и. ионы натри , непрерывно подают по линии 1500 мл потока пропилена , содержаще го 1«33 вес.% пропина , и этанол, в таком количестве, чтобы мол рное соот;ношение между спиртом и ацетиленовым соединением составл ло 2,0. Температуру в реакторе поддерживают . Давление в реакторе составл ет 20 атм. Поток 4, вьлсод щий из реактора, направл ют в ректификационную колонну 5, котора  работает под давлением (в головной части) 10-20 атм, при флегмовом числе, равном 1,и при числе тарелок, равное 30. Головной поток 7, состо щий из пропилена,содержащий небольшие количества этанола и пропин в количестве 10 ррт или меньше, направ л ют в скруббер 13 дл  удалени  эта нола. Кубовый поток 6 содержащий 2,2-диметоксипропан,направл ют в ре актор 9 гидролиза после пополнени  его водой по линии 19 и реакцию провод т при мольном соотношении между водой и эфиром равном 12.Скру бер 13 работает при давлении,равном 20 атм, при мольном соотношении меиоду водой и углеводородным потоко равном 1:30. Из головной части скру бера по линии 15 рекуперируетс , по существу не содержащий этанола (10 ррт), весь пропилен, поданный в реактор 3, а из нижней части скруббера (лини  16) отвод т водны раствор этанола. Реактор 9 дл  пров дени  гидратации работает при темпе ратуре и под давлением,равном 25 атм. Поток, выход щий из реактора 9 направл ют в две простые последовательно соединенные ректификационные колонны 10 и 17, работающие при услови х , приведенных в табл.1. Таблица 1 Давление Атмосфер- Атмосферное ное Флегмовое число10 Число тарелок 40

По линии 11 отвод т 5,8 г/ч ацетона , в то же врем  по линии 18 отвод т 9,7 г/ч этанола, содержащего менее чем 5 вес.% воды. Поток, по линии 19 выводимый из нижней асти колонны 17 и по существу состо щий из воды, рециркулируют в реакторе 9, в котором происходит образование простых эфиров.

Выход ацетона составл ет 98,6% при конверсии пропина, содержащегос в исходном газовом потоке, равном 99,9%.

Пример 2. Процесс провод т по технологической схеме,изображенной на черх-еже. В реакторах 3 и 9 используют ту же самую ионообменную смолу, что и в примере 1, однако ее предварительно активируют ионами кали , а не ионами натри . По лини м 1 и 2 подсиот 500 м этилена, содержащего 2 мол.% ацетилена , а метанол подают в таком ког личестве, чтобы мольное отношение

10

17

Давление в 45 верху колонны

Атмосфер- Атмосферное ное

Флегмовое

5 50

10 40 число

сло тарелок

Ацетальдегид отвод т по линии 11, по линии 18 отвод т метанол, содержащий около 5 вес.% воды, а поток по линии 19 отводимый из нижней части колонны 17, состо щий практически из воды, подают в реактор 9. Выход ацетальдегида составл ет 99%.

Claims (2)

1.Коуль Л.Н. Очистка газа. - М. Гостоптехиздат,19б2, с. 1-90,

2.Лебедев Н.Н. Хими  и технологи  основного органического и нефтехимического синтеза. - М.: Хими , 1975, С. 280-283 (прототип).