Способ очистки синтетических жирных карбоновых кислот

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р»789501 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 22. 03. 78 (21) 2594141/23-04 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.

С 07 С 51/487

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23,1280 Бюллетеиь ¹ 47

Дата опубликования описания 23.12 . 80 (53) УДК 547.29., .07 (088.8) В. И. Дышловой, Н. П. Раэдайбеда, В. И. Бабаев и Б. С. Гриненко " (.Ы,. ;". j 5:>д, "

1 . . Е.; с .,,> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

> 54 } СПОСОБ ОЧИСТКИ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ

KAPF0HOB6tX КИСЛОТ

Изобретение относится к способу очистки органических соединений, в частности синтетических жирных карбоновых кислот, находящих широкое применение в промышленности основного органического синтеза.

Получаемые в промышленности окислением парафиновых углеводородов синтетические жирные карбоновые кислоты содержат в своем составе примеси карбонильных соединений, преимущественно кетокарбоновые кислоты, оксикарбоновые кислоты и другие соединения, содержащие вторичные и третичные гидроксильные группы. Все повышающиеся требования потребителей к качеству карбоновых кислот вынуждают изыскать пути получения и очистки их от побочных соединений.

Известны экстракционные способы очистки кислот от примесей различными растворителями 11 .

Однако данные способы сложны по аппаратурному оформлению, имеют низкие выходы полезных кислот иэ-эа нечеткого отделения примесей и следовательно образования отходов, большой удельный расход растворителей.

Экстракционные процессы с применением органических растворителей требуют соблюдения особых требований техники безопасности. В промь>шленности стремятся по возможности заменить экстракционные процессы другими.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки синтетических жирных карбоновых кислот путем нейтрализации кислот едким кали или натром, гидрирования полу-, ченного мыла при 100-200 С и давлении 7-35 ат над никелевым катализатором для восстановления карбонильйых групп присутствующих примесей в гид15 роксильные, дегидратации гидрированного мыла при 200-350 С и 0,1-30 ат в присутствии дегидрирующих катализаторов на основе окиси алюминия и повторного гидрирования продукта при

20 100-200 С и 7-35 ат над никелевым катализатором. Водный продукт подкисляют минеральной кислотой, отделяют жирные кислоты и очищают их перегонкой P) .

Недостатком способа является гро моздкость, так как тс>ебуется жирные кислоты переводить в мыла, а затем снова иэ мыл выделять кислоты. Выход очищенных кислот составляет менее

ЗО 80t.

789501

В очищенных кислотах исчезает неприятный запах и улучшается цвет, та58 кие кислоты более стабильны при хранении в нагретом состоянии. Для очистки не требуется исходные жирные кислоты переводить в соли щелочных металлов, эа счет чего достигает5$ ся экономия минеральных, кислот и щелочей. Кроме того, увеличивается выход очищенных синтетических жирных кислот °

Цель изобретения — упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки синтетических жирный карбоновых кислот с применением каталитического гидрирования при

100-200 С, с последующей дегидратацией полученного продукта при 2003500С и повторного каталитического гидрирования при 100-2000С, каталитическому гидриронанию подвергают непосредственно исходные жирные кислоты, а в качестве катализатора дегидратации используют катализатор, содержащий 20 вес.% сульфата магния и

80 вес.% окиси алюминия.

Исходные карбоновые кислоты, содержащие в качестве примесей карбонильные соединения или карбонильные соединения в смеси с соединениями, содержащими вторичные или третичные окснгруппы, непосредственно подвергают каталитическому гидрированию на никельсодержащих катализаторах при

150-180@С.и давлении 2()-50 ат с целью превращения карбонильных групп в гидроксильные группы (кетоны и альдегиды в спирты, кетокислоты в оксикислоты) с последующей селективной дегидратацией вторичных оксигрупп (с сохранением первичных спиртов) на катализаторе, представляющем собой сульфат магния, нанесенный на гранулирован ную активную окись алюминия при

300-360 С с образованием ненасыщенных соединений. В ряде случаев содержание ненасыщенных соединений в продуктах желательно. В случае необходимости ненасыщенные соединения легко переводятся в насыщенные путем гидрирования.

В аппарате с работающей мешалкой при 50-60оС суспендируют 10 кг синтетических жирных кислот (СЖК) фракции С - С си 0,03 кг катализатора никель на киэельгуре фракции 0,14-0,3 мм

Через трубку, опущенную сверху ко дну аппарата, суспензию насосом-доэатором непрерывно подают снизу в реактор гидрирования емкостью 1 л со скоростью 0,4 л/ч. Реактор гидрирования снабжен мешалкой, делающей 400 об/мин и электрообогревом. Очистку кислот водородом, поступающим под слой реакционной массы, ведут при температуре

170оС и давлении 40 ат.

Результаты гидрирования представлены в табл. 1.

Гидрированные жирные кислоты вместе с катализатором и водородом отводят сверху реактора, пропускают через фильтр, где отделяют катализатор и подают в сепаратор для отделения водорода.

Результаты фильтрации представлена в табл. 2.

Полученные после гидрирования жир ные кислоты подают насосом-доэатором в реактор дегидратации сверху. Реактор дегидратации представляет собой электрообогреваемую трубу диаметром . 30 мм и высотой 800 мм, заполненную катализатором. Катализатором служит © сульфат магния на активной окиси алюминия при содержании компонентов соответственно 20 и 80%. Дегидратацию осуществляют при 330 С, объемной скорости подачи жирных кислот 0,7 л/л

tli кат.ч при расходе продуваемого инертного газа 5 л/ч, Продукты дегидратации выводят снизу реактора, проходят сепаратор для отделения инертного газа и поступают в аппарат с мешалкой @ для приготовления суспенэии с катализатором гидрирования.

Результаты дегидратации представлены в табл. 3.

Повторное гидрирование проводят аналогично первоначальному, только продукты гидрирования, минуя фильтры, поступают в сепаратор для отделения водорода.

Результаты повторного гидрировання представлены в табл. 4.

З® Полученные насыщенные синтетические жирные кислоты С -Cgp BMBGTB c катализатором загружают в куб для перегонки с целью отделения никелевых мыл

Результаты дистилляции представлены в табл. 5.

Выход очищенных кислот 94,6% °

Качественные показатели продуктов на стадиях переработки представлены в табл. б, состав продуктов в процессе обработки в табл. 7.

Предлагаемый способ позволяет с минимальными потерями (практически без потерь) очистить синтетические жирные карбоновые кислоты от примесей карбонильных соединений и вторичных и третичных оксигрупп.

789501

Количество, кг

Наименование полученных компонентов

Количествг кг

10 сжк с -с2

9,876

0 15

0,0Ç

Никелевые мыла. 0,022

0,015

0,011

Водород

Катализатор

Водород

9,876

Водород

Катализатор

Водород

Потери-паста катализатора в том числе: катализатор

СЖК

0i03

0,015

Сп С о

Таблица 3

СжK Cn Ceo

Никелевые мыла

9, 771

0 15

0,3

Углекислый газ

Вода

0,09

Таблица 4 сжк сп-сщ 9,771

Никелевые мыла 0,15

Катализатор Hi/киз ° 0,03

Водород 0,016 сСжк СП Ао

Никелевые мыла

0,3

Катализатор

Водород

0,015

0,008

Таблица 5

9, 644 сжк с -сщ

Никелевые выла

О, 184

0,3

0,015

Никелевые мипа

Катализатор

0,3

0,015

Катализатор Наименование взятых компонентов сжк-с„-с

Катализатор

% /киз сжк с„-се .Никелевые мылф сжк Cll-ceo

Никелевые мыла

Углекислый гаэ

0 15

0,015

0,011

9,861

0 15

0,3

CthK С„-Cqo

Никелевые мыла сжк с -с,о

Кубовой остаток

Т а б л и ц а 1.Таблица 2

9,861

0,15

0,011

789501

Т а б л и ц а б

Кислотное число, мг КОН/г

208

5 8

201

210

209

Эфирное число, мг КОН/r

Иодное число, г йода/100 г

Карбонильное число, мг

КОН/r

12,3

0,5

3,1

11,3

44,8

92,9

3 2

9,9

0,7

89,7

12,6

2,4

1,3

2,4

Содержание вторичных гидроксильных групп (по ИК-спектроскопии),%

100

12,5

18,9

Т а б л и ц а 7

Синтетические жирные кислоты С„1-С

Эфирные соединения

93,5

1,5

0,7

9,9

Ненасыщенные соединения

Карбонильные соединения

Неомыляемые вещества

6,2

0,5

3,8

3,8

Формула изобретения

Составитель Н.Гозалова

Редактор И.Михеева Техред М.Кузьма Корректор С, Шекмар

Заказ 8972/25 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ очистки синтетических жирных карбоновых кислот с применением гидрирования при температуре 4

100-200 С в присутствии катализатора гидрирования с последующей дегидратацией полученного продукта при температуре 200-350 С в присутствии катализатора на основе окиси алюми- зО ния и повторного каталитического гидрирования при температуре 100-200 С, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, каталитическому гидрированию под- 55 вергают непосредственно исходные жирные кислоты, а в качестве катализатора дегидратации используют сульфат магния на окиси алюминия.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что; в качестве катализатора дегидратацин используют катализатор, содержащий 20 вес.Ъ сульфата магния и 80 вес.% окиси алюминия.

Источники информации принятые во внимание при зксйертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 215381, кл. С. 07 С 51/42, .19.10.62.

2. Патент США Р 3413323,кл.260-413, опублик. 26.11.68 (прототип).