Получение высших спиртов

Введение

Получение высших спиртов принадлежит к методу получения, который обширно используют в табачной промышленности, при изготовлении моющих средств, пластификаторов, пенных стабилизаторов, присадок для смазочных масел, а кроме того для производства косметических средств. Метод содержит связь углеводородной фракции С10-C18 с пероксидом водорода в присутствии растворителя. При этом процедуру выполняют при 20-50°С, при мольном балансе углеводородной фракции С10-C18 а также пероксида водорода (1,0-13,0):1, на катализаторе - титансодержащем цеолите, загружаемом в количестве от 0,1 до 70 г/л реакционной массы, которую после стадии синтеза подвергают атмосферной ректификации с целью удаления растворителя, и вакуумной ректификации - для отделения возвращаемой на стадию синтеза непрореагировавшей углеводородной фракции С10-C18 в виде дистиллята и товарных высших спиртов. Как правило, в качестве катализатора применяют титансодержащий цеолит с топологией MFI, MEL или β-цеолита, с содержанием титана от 0,1 до 9,5%. Метод дает возможность получить ВС с значительным выходом при сокращенных энергетических затратах на их выделение.


Глава 1
Высшие спирты
 
Получение высших спиртов относится к химической технологии, а непосредственно к методам получения а также выделения высших спиртов (ВС).
Спирты фракций С6-С10 в основном применяются в табачной промышленности, при изготовлении моющих средств, а кроме того при изготовлении пластификаторов. Спирты фракций С12-С14 используются для изготовления ПАВ, пенных стабилизаторов, присадок для смазочных масел. Фракции C16-C18 применяются в нефтехимической промышленности в качестве пенообразователей и с целью изготовления косметических средств. На сегодняшний день главными промышленными способами получения спиртов считается следующее.
1. Гидроформилирование высших алкенов C9-C18 с получением альдегидов с большим количеством углеродных атомов, с их дальнейшим восстановлением до спиртов. Из числа главных недочетов необходимо выделить многостадийность технологического процесса а также, как результат, трудность аппаратурного оформления; большие энергетические расходы на сохранение технологических характеристик хода гидроформилирования а также гидрирования - высокого давления и температуры; минусы, сопряженные с применением катализатора, - дезактивация, потери из-за уноса с реакционной массой, потребность выделения катализатора из реакционной смеси, отложения металлического катализатора на стенках реакционной аппаратуры.
2. Окисление парафиновой фракции С10-C18 кислородом воздуха в присутствии борной кислоты. Этот метод получения также обладает рядом значительных недочетов, а непосредственно: невысокая конверсия начального сырья, выход а также селективность по спиртам, низкое качество получаемых спиртов из за наличия в них разных примесей, большое число сточных вод, возникающих в процессе гидролиза и неоднократных промывок, цикличность процесса.


1.2 Перспективные методы

На сегодняшний день более многообещающими способами получения ВС считаются методы, базирующиеся на применении наиболее легкодоступного материала, - углеводородной фракции С10-C18, экологично чистого окислителя - пероксида водорода и гетерогенного катализатора - силикалита титана (TS-1).
Прообразом этого получения высших спиртов считается метод получения ВС с помощью жидкофазного окисления углеводородной фракции С10-C18 водными растворами пероксида водорода на гетерогенном катализаторе - силикалите титана в присутствии полярного растворителя при температуре 50-100°С.
Значительным минусом описанного метода считается то, что реакция окисления ведется при высокой температуре, что приводит к снижению выхода высших спиртов (12%) а также снижению качества ВС (возрастает содержание побочных продуктов)

. Помимо этого, нет стадии выделения товарного продукта - ВС.
Задачей предлагаемого получения высших спиртов является разработка эффективных технологий синтеза и выделения ВС.
Технический результат от использования получения высших спиртов заключается в снижении затрат за счет уменьшения температуры на стадии синтеза и увеличения выхода ВС.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения высших спиртов (ВС), включающем взаимодействие углеводородной фракции С10-C18 с пероксидом водорода в присутствии растворителя, процесс проводят при 20-50°С, при мольном соотношении углеводородной фракции С10-C18 и пероксида водорода (1.0-13.0):1, на катализаторе - титансодержащем цеолите с топологией MFI, MEL или β-цеолита с содержанием титана от 0.1 до 9.5%, в количестве от 0.1 до 70 г/л реакционной массы, которую после стадии синтеза подвергают атмосферной ректификации для удаления растворителя и вакуумной ректификации - для удаления возвращаемой на стадию синтеза непрореагировавшей углеводородной фракции С10-С18 в виде дистиллята и товарных высших спиртов.

1.3 Проведение процесса


Синтез и выделение ВС проводят по следующей методике: в реактор загружают необходимое количество углеводородной фракции и титансодержащего цеолита, растворителя, включают магнитную мешалку и термостатируют до заданной температуры. После загрузки пероксида водорода фиксируют время начала эксперимента. По окончании опыта содержание ВС в реакционной массе определяют методом газожидкостной хроматографии. Процесс выделения ВС проводят следующим способом. После завершения реакции окисления реакционную смесь подвергают разделению. С этой целью посредством ректификации из реакционной массы отгоняют растворитель, при этом из куба отводится раствор ВС в углеводородной фракции. Полученный в кубе колонны раствор ВС в углеводородной фракции направляют в вакуумную колонну. В дистилляте отбирают углеводородную фракцию, направляемую на стадию синтеза, а из куба колонны - товарные ВС.
В данном получении высших спиртов в качестве сырья предлагается использовать углеводородную фракцию, полученную при экстрактивной экстракции карбамидом нефтяных фракций и очищенную от более высококипящих компонентов