Патент ссср 436043

 

О П И С А Н И Е (ii) 436043

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советеккх

Социалиатицеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 17.03.69 (21) 1311880/23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 19.12.74 (51) М. Кл. С 07с 27/10

С 07с 51/20

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делам изобретений и открытий (53) УДК 665.122.07 (088.8) 1

1 (l (( (72) Автор изобретения

Е. М. Бранц (71) Заявитель

Ленинградский филиал СКБ по автоматике нефтепереработки и нефтехимии (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЪНЪ1Х

КИ СЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИ Н Е НИ Й

Изобретение относится к области получения полифункциональных кислородсодержащих соединений, которые находят применение в качестве флотореагентов, присадок к битумам и как полупродукт для различных нефтехимичес к их синтезов.

Известен двухстадийный способ получения полифункциональных кислородсодержащих соединений непрерывным окислением жидких парафиновых углеводородов Cia †Ñ при атмосферном давлении и 135 †1 С в присутствии катализатора с последующей экстракцией в экстракционной колонне целевого продукта петролейным эфиром с температурой выкипания 38 — 75 С при 20 — 25 С и атмосферном давлении. Образующийся при этом маслянистый конденсат непрерывно возвращается в реакционную зону. Полученный продукт содержит до 10% примесей, причем скорость его образования составляет приблизительно 3 в 1 час.

Однако двухстадийность процесса нежелательна; в связи с малыми скоростями образования продукта, значительное количество продукта циркулирует в системе, что отрицательно отражается на его качестве. Кроме того, в известном способе ограничен сырьевой источник, Для интенсификации процесса, повышения степени чистоты целевого продукта и расширения сырьевой базы окислению подвергают парафиновые углеводороды ClG — C22, С20 — Сзз при давлении 6 — 8 кгс/см ; выделяющиеся при этом легколетучие продукты улавливают, выделяют маслянистый конденсат, удаляют из него ингибирующие примеси, например промывкой и сушкой, и возвращают в реакционную зону. Экстракцию проводят парафиновым концентратом с пределами выкипания 70—

100 С при 25 — 90 С и давлении 6 — 8 кгс/см .

Предлагаемый способ технологичен, осуществляется в одну стадию, количество реакционноспособных циркулирующих продуктов окисления значительно снижается. Этот спо15 соб позволяет использовать различные фракции парафиновых углеводородов как жидких, так и мягких и твердых и получать целевой продукт с содержанием примесей до 1%, благодаря чему можно значительно расширить

20 область его практического применения.

Этот процесс можно автоматизировать и подобрать для него оптимальные условия.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема (основные потоки и обо25 рудование) непрерывного получения высших синтетических оксикислот.

П р и м ер 1. 100 кг сырья и 2,5 кг катализатора загружают в реактор 1, дозирующим устройством 1 — 1. Воздух, подаваемый из ре30 сивера через редукционный вентиль, фильтр—

436043 отстойник и контролируемый при помощи ротаметра, барботирует через слой сырья в свободном сечении реактора с линейной скоростью 7 — 8 см/сек.

Реакцию окисления осуществляют при 135 C в реакторе 1.

По достижении заданной глубины окисления (к. ч. 110) и содержания полифункциональных соединений в субстрате 15 oo. % (по анализу на центрифуге) экстракционную зону заполняют до уровня, соответствующего 5-часовому высаживанию и отстаиванию, Проводят двухстепенчатую противоточную экстр акцию.

В зоне экстракции поднимают температуру до 70 С, в зоне отстаивания (низ реактора)— до 50 С. Одновременно повышают давление в реакционной зоне. Передавливают 30% субстрата через гидрозатвор реактора подачей сырья в зону окисления. Дозировочными жидкостными насосами 11 стимулируют циркуляцию антирастворителя через систему 12 — 12, 2 — 2,3 — 3, экстракционную зону II реактора 1, датчик уровня 10 эвапораторы рафинатного раствора и экстрактного раствора 3, конденсатор — холодильник 4а. Кратность подачи антирастворителя 3 вес. ч. на 1 вес. ч. субстрата.

Потери антирастворителя компенсируются из сборника 8. Скорость движения антирастворителя в экстракционной зоне II 2 — 3 мм/сек.

Экстракт после регенерации антирастворителя (25 кг), вместе со свежим сырьем в количестве 7,8 кг/час через электромагнитный уровнемер 10 направляется (2 — 2) в зону окисления 1 реактора 1.

Уловленные и сконденсированные в зоне III реактора продукты непрерывно выводятся через автоматический уровнемер 10; нижний слой — в приемник водного раствора низкомолекулярных продуктов 9, верхний слой— маслянистый конденсат в мокрый скруббер 6, откуда после обработки возвращается в зону окисления 1.

Маслянистый конденсат (45 кг/час) обрабатывается на насадке в скруббере 5%-ным водным раствором едкого натра в соотношении

1: 1. Давление при этом атмосферное, температура 60 С, продолжительность обработки и отстаивания 1 час.

После вывода из скруббера разбавленного раствора натриевых солей низкомолекулярных кислот, флегма подвергается сушке в течение

0,5 часа при 120 С подачей пара в змеевики 7 скруббера 6. Конечный продукт — рафинированные полифункциональные кислородсодержащие соединения направляются снизу эвапаратора рафинатного раствора насосом 4 — 4 в сборник 5, в количестве 6,8 кг/час. Выход его составляет 91% от израсходованного сырья, Перерабатываемое сырье — парафиновые углеводороды, имеет следующую характеристику;

245 С

265 С

292 С

330 С

5 360 С

0,0

20 сст

11125

Применяемый антирастворитель

Н. кип. 70 С

К. кип. 99 С

Плотность 0,65

Ароматические углеводороды отсутствуют

Непредельные углеводороды

Сернистые соединения

Температура вспышки

Массовый вес отсутствуют отсутствуют ненормальная

106

40 Катализатор — нафтенат хрома, растворенный в сырье;

Содержание катализатора 2 5 вес. % по нафтенату хрома.

Газ-окислитель — кислород воздуха, 45

Пример 3. Вода, образующаяся в процессе синтеза, составляет до 45%, считая на сырье. Из нее можно выделить монокарбоновые кислоты, содержание которых в ней, счи50 тая на сырье, следующее, вес. %:

Муравьиная кислота 2,5

Уксусная кислота 3,46

Пропионовая 3,88

Масляная 0,26

Карбонильные соединения и эфиры до 100 С 5,1

Остаток выше 150 С 12

По предлагаемому способу достигается ко60 эффициент использования воздуха до 65%. Отработанный воздух содержит 7,5% кислорода, 1,2% углекислого газа и 0,2% окиси углерода и регенерируется на алюмоплатиновом катализаторе. Объемная скорость подачи

65 1500 л/час.

Пример 2. Содержание углеводородов, вступающих в комплекс с мочевиной, 96 ве.с %.

Ароматических углеводородов, вес. о 0,54

Нафтеновых углеводородов, вес. о

Изопарафиновых углеводородов, вес, % 3,45

Сернистых, IBBc. % 0,005

Средний массовый вес 245

Содержание атомов углерода 14 —:22

Температура застывания, С +20

Температура вспышки, С +118

Вязкость при 50 С 2,32 спз;

2,97 сст

Вязкость при 100 С 1,34 спз;

25 1,72

Теплота сгорания, ккал/кг

Хроматографический углеводородный состав флегмы после ее очистки для возврата на окисление, /о.

С 4

С„

C>s

C>z

С22

Характеристика субстрата и экстракта.

Возвратный оксидат

0,878

19,29 (Кислый оксидат) 0,909

30,93

13,51

5,05

8,59

5,05

96,5

120,5

83,2

44,8

123

73

Пример 4. Характеристика полученного пр одукта.

Цвет светло-соломенный (по иодометрической шкале 295)

Удельный вес, г/см 1,09

Температура вспышки по ПВНЭ

104 С

Плотность при 20 С

Вязкость, ст (по вискози метру) 20 С

Хепплера 50 С

100 С

Функциональные числа, мг/кон

Кислотное

Эфирное

Карбонильное

Гидроксильное

0,5

1,5

Присутствуют пики водонерастворимых нейтральных кислородпроизводных

10,3

15,1

15,5

436043

Функциональные числа, мг/КОН:

Кислотное 205

Эфирное 230

Гидроксильное 106

5 Карбоксильное 90

Ангидридное 0

Лактонное число 28

Молекулярный вес 397,6

Простейшая формула C»H„O6,6

10 Чистота продукта 99 /о

5. Веществ, растворимых в петролейном эфире, не более 1 вес. .

6. Неомыляемых компонентов 0,7 /о.

7. Теплота сгорания не более 6500 ккал/кг.

15 8. Содержание сернистых соединений до

0,10 вес. ю/ю.

9. Вязкость при 20 С

80 С

400,9 — 367,8 сст

86,45 — 79,3 сст

20 Предмет изобретения

Способ получения полифункциональных кислородсодержащих соединений непрерывным каталитическим окислением парафиновых

25 углеводородов при повышенной температуре с выделением и возвратом маслянистого конденсата в реакционную зону и последующим извлечением целевого продукта экстракцией органическими растворителями, о т л и ч а ю30 шийся тем, что, с целью интенсификации процесса, повышения степени чистоты целевого продукта и расширения сырьевой базы, окислению подвергают парафиновые углеводороды C1o — C22) С20 — С35 при давлении 6—

35 8 кгс/см ; выделяющиеся при этом легколетучие продукты улавливают, выделяют маслянистый конденсат, удаляют из него ингибирующие примеси, например промывкой и сушкой, и возвращают в реакционную зону, а экс40 тракцию проводят парафиновым концентратом с пределами выкипания 70 — 100 С при

25 — 90 С и давлении 6 — 8 кгс/см .

Редактор Л. Емельянова

Составитель Г. Максимова

Техред Н. Куклина

Корректоры; Л. Корогод и А. Николаева

Заказ 3323/17 Изд. ¹ 1819 Тираж 506 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2