Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена - Дымент О.H.
Скачать (прямая ссылка):
По другому способу [101], этиленгликоль, полученный в качестве побочного продукта при производстве окиси этилена, подщелачивается и перегоняется при пониженном давлении для отделения от тяжелокипящих примесей. Вода отгоняется вместе с легкокипя-щнми примесями, а кубовый остаток при 80 °С обрабатывается активированным углем, после чего подвергается ректификации при температуре в кубе колонны не выше 200 °С (лучше при 180 °С). Полученный этиленгликоль пригоден для производства синтетического волокна. Очистку этиленгликоля можно также проводить методом противоточной дистилляции с водяным паром.
Для уменьшения в этиленгликоле содержания железа и других металлов, а также слабых органических кислот его пропускают через сильнокислотный Н-катионит (например, сульфированный полистирол, модифицированный дивинилбензолом). В результате такой очистки содержание железа снижается в 10 раз (с 8-Ю-5 до 7-10"6%), золы в 5—10 раз (с 0,0005—0,001 до 0,0001%) и кислотность в 1,5 раза (с 0,0035 до 0,0021%). Регенерацию смолы проводят после отложения на ней 3—4% железа 20%-ной серной кислотой и последующей промывкой обессоленной водой [102].
Цветность этиленгликоля может быть резко уменьшена при перегонке его в вакууме в присутствии окислов меди, магния, ртути, никеля, железа или свинца. Лучшие результаты получаются при применении 0,001—0,5% (от массы гликоля) окиси свинца. Цвет этиленгликоля можно улучшить (снизить с 80 до =? 10 по Pt — Со шкале), пропуская его при 80—100 °С через слой сильнокислотного катионита (леватит ?-115) [103].
Предложен способ очистки гликолей методом гидрирования [104]. Гликоль, содержащий 5 —10% воды, гидрируется при температуре 100—200 °С и давлении выше 19,6 МПа (200 кгс/см2) в присутствии катализатора, содержащего 12—20 ч. Ni, 3—7 ч. Cu и 0,2—1 ч. Mn или Cr, нанесенных на носитель (пемза, кизельгур), или без пего. После гидрирования и фильтрования цветность этиленгликоля равна нулю.
Этиленгликоль высокой степени чистоты получается при ректификации сырого продукта, к которому добавлены небольшие количества га-аминофенола или а- либо (З-нафтола [105]. Для снижения содержания альдегидов в техническом этиленгликоле рекомендуется разбавить его водой с небольшим количеством соляной кислоты, продукт выпарить и подвергнуть ректификации [106].
Очистка этиленгликоля. При многократном использовании этиленгликоля в нем накапливаются примеси, затрудняющие дальнейшее его употребление. Например, возвратный этиленгликоль в производстве полиэтилентерефталата содержит ряд примесей: метиловый спирт, воду, днмети.ттерефталат, высшие эфиры, ацетали, остатки катализатора, а также примеси, содержащиеся в исходном гликоле (диэтиленгликоль, ацетальдегид п др.). Для очистки от этих примесей предложена следующая схема [107]. Возвратный гликоль
испаряется при остаточном давлении — 26,7 кПа (200 мм рт. ст.) и температуре ниже 175 °С.
Пары отделяются в сепараторе, конденсируются и поступают на 24-ю тарелку ректификационной колонны, а в жидком этиленгликоле остается около 20% твердых примесей (катализатор, соли терефталевой кислоты). В колонне при таком же остаточном давлении, температуре 165 — 170 °С внизу и 90—100 °С наверху отгоняются легкокнпящие продукты (вода, метиловый спирт, ацетальдегид), а с 10-й тарелки колонны выводятся пары этиленгликоля. Полученный этиленгликоль (99,9%-ный) пригоден для производства антифриза. Для получения продукта еще более высокого качества этиленгликоль пропускается через активированный уголь, после чего он вполне отвечает требованиям производства полиэтнлен-терефталата.
Для полноты регенерации этиленгликоля жидкость из сепаратора испаряется при остаточном давлении 6,7 кПа (50 мм рт. ст.) и температуре 125—130 °С, пары конденсируются и конденсат присоединяется к возвратному этиленглпколю, поступающему на очистку, а отходы, содержащие 10% этиленгликоля, выводятся из системы.
Возвратный этиленгликоль в производстве полиэфиров можно очистить методом обработки его в течение 15 мин при 60 0C концентрированной серной пли фосфорной кислотой, взятых в количестве 0,2% , последующей нейтрализации содой и ректификации. Цветность очищенного продукта составляет 20—50 против 120—5000 исходного [108].
По другому способу [109], этиленгликоль, загрязненный в производстве полиэфиров, вначале разбавляется водой (0,1—0,5 ч. воды на 1 ч. гликоля), подкисляется минеральной кислотой (H2SO4, H3PO4, HCl) до рН 2 для разложения солей терефталевой кислоты, и осадок терефталевой кислоты отфильтровывается через слой инфузорной земли. Фильтрат (разбавленный раствор этиленгликоля) подается в колонну, в которой отгоняется вода при нормальном давлений и температуре в кубе до 180 °С. При этом тяжелокипящие ацетали гидролизуются в легкокипящие продукты, отгоняющиеся в виде азеотропних смесей вместе с водой. После отгонки воды кубовый остаток колонны нейтрализуют щелочью до рН 7,5—8 и подвергают ректификации при пониженном давлении. Полученный этиленгликоль (кислотность 0,003% и цветность 5) вполне годен для получения антифриза, а также для других целей.
