Спосіб одержання ефірів карбонових кислот

Спосіб одержання ефірів карбонових кислот, що включає операцію трансетерифікації жиру і/або 3 83958 При виведенні гліцеринової фази з реакційної суміші разом з нею втрачаються залишки спирту і каталізатору, а також частина тригліцеридів, які не встигли прореагувати, що знижує вихід го тового продукту В якості прототипу вибрано спосіб отримання ефірів карбонових кислот за міжнародною [заявкою WO №9700234, МПК: С07С67/03, пріоритет від 16.06.1995p.], що включає трансетерифікацію жирів біологічного походження (тригліцеридів) шляхом з'єднання їх з одноатомним спиртом та каталізатором, в результаті чого утворюються дві рідкі фази - гліцеринова фаза і фаза сирого ефіру. Отриману ефірну фазу розділяють на дві частини. Одну з частин ефірної фази очищають, в результаті чого отримують чисті алкілові ефіри карбонових кислот. Іншу частину е фірної фази в кількості 1-25% загальної маси спрямовують на початкову стадію процесу, де її змішують з вихідними жирами (тригліцеридами), спиртом і каталізатором з утворенням двох наступних рідких фаз - наступної гліцеринової фази і наступної ефірної фази. Далі операції повторюють. Очищення ефірної фази виконують шляхом промивання водою. В якості одноатомного спирту використовують метанол або етанол. Зазначена технологія підвищує е фективність процесу трансетерифікації. Загальними ознаками відомого способу і рішення, що заявляється, є: Спосіб отримання ефірів карбонових кислот, що включає операцію трансетерифікації жиру і/або масла біологічного походження, як вихідного продукту, шля хом з'єднання з одноатомним спиртом у присутності каталізатора з утворенням гліцеринової фази і готового продукту, частину якого направляють на операцію трансетерифікації вихідного продукту. В зазначеному способі при виведенні гліцеринової фази з реакційної суміші разом з нею втрачаються залишки спирту і каталізатору, а також частина тригліцеридів, які не встигли прореагувати, що знижує вихід готового продукту. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу отримання ефірів карбонових кислот, в якому шляхом зменшення втрат спирту, каталізатору і тригліцеридів з гліцериновою фазою забезпечується підвищення виходу готового продукту. Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання ефірів карбонових кислот, який включає операцію трансетерифікації жиру і/або масла біологічного походження, як вихідного продукту, шляхом з'єднання з одноатомним спиртом у присутності каталізатора з утворенням гліцеринової фази і готового продукту, частину якого направляють на операцію трансетерифікації вихідного продукту, відповідно до винаходу, операцію трансетерифікації виконують у те хнологічному ланцюгу послідовно з'єднаних реакторів, вихідний продукт піддають попередній обробці в додатковому реакторі гліцериновою фазою, виведеною з реакторів технологічного ланцюга, після чого гліцеринову фазу з додаткового реактора направляють на переробку, а реакційну суміш з додаткового реактора направляють у перший реактор технологічного ланцюга. 4 Перераховані ознаки є суттєвими ознаками винаходу. Суттєві ознаки винаходу знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що досягається. Так, відмітні ознаки винаходу (операцію трансетерифікації виконують у те хнологічному ланцюгу послідовно з'єднаних реакторів, вихідний продукт піддають попередній обробці в додатковому реакторі гліцериновою фазою, виведеною з реакторів технологічного ланцюга, після чого гліцеринову фазу з додаткового реактора направляють на переробку, а реакційну суміш з додаткового реактора направляють у перший реактор технологічного ланцюга) в сукупності з суттєвими ознаками, спільними з прототипом, забезпечують підвищення виходу го тового продукту. Це пояснюється тим, що попередня обробка вихідного продукту в додатковому реакторі гліцериновою фазою, що виведена з реакторів технологічного ланцюга, забезпечує можливість повторного використання в реакції трансетерифікації тригліцеридів, які не встигли прореагувати, а також залишків спирту і каталізатору, які присутні в гліцериновій фазі. Крім того, проведення реакції трансетерифікації ступінчатим процесом у технологічному ланцюгу послідовно з'єднаних реакторів підвищує е фективність реакції за рахунок послідовного збільшення в реакційній суміші в наступних реакторах реакційних ефірів карбонових кислот, в яких розчинюються вихідні реагенти, що підвищує повноту реакції, і як наслідок, підвищує вихід го тового продукту. Нижче приводиться докладний опис способу отримання ефірів карбонових кислот з наданням прикладів його конкретного виконання з посиланнями на креслення, на якому показано технологічну схему процесу. Спосіб отримання ефірів карбонових кислот включає операцію трансетерифікації жиру і/або масла біологічного походження. В основу трансетерифікації жирів встановлено хімічну взаємодію тригліцеридів, які містяться в жирах, з одноатомним спиртом у присутності каталізатора. В результаті реакції утворюється гліцеринова фаза і готовий продукт - ефіри карбонових кислот. Реакцію трансетерифікації виконують у технологічному ланцюгу послідовно з'єднаних реакторів (1,2,...N) з отриманням з останнього реактора (N) ефірів карбонових кислот, як готового продукту. Частину готового продукту направляють на початкову стадію трансетерифікації. Вихідний продукт піддають попередній обробці в додатковому реакторі (3), встановленому перед першим реактором (1) технологічного ланцюга, гліцериновою фазою, виведеною з реакторів технологічного ланцюга. Гліцеринову фазу відбирають з додаткового реактора (3) на переробку, а реакційну суміш з додаткового реактора (3) спрямовують у перший реактор (1) технологічного ланцюга. Вихідний продукт, в якості якого використовують жир і/або масло біологічного походження, нагрівають у теплообміннику (4) до 55-60°С і подають у перший реактор (1) технологічного ланцюга, через додатковий реактор (3), який встановлений 5 83958 перед першим реактором (1). Одночасно в порожнину першого реактора (1) подають одноатомний спирт у вигляді метанолу або етанолу разом з каталізатором, в якості якого використовують гідроокис калію. Через 20-25 хвилин з реакційної суміші першого реактора (1) виводять утворену в результаті реакції трансетерифікації гліцеринову фазу, яку спрямовують до додаткового реактора (3), куди також вводять ефір карбонової кислоти у вигляді рециркуляту готового продукту в кількості 5,0-10,0% його загальної маси, отриманої з останнього реактора (N) перед очищенням. Реакційну суміш з першого реактора (1) переміщують через відстійник (5) у другий реактор (2), в якому повторюють всі операції, що виконували в першому реакторі (1) і так далі по технологічному ланцюгу· Гліцеринова фаза, яка містить у своїй масі частину спирту і каталізатору, з усіх без виключення реакторів, разом з частиною готового продукту в кількості 5,0-10,0% його загальної маси, отриманої з останнього реактора технологічного ланцюга, потрапляє в масу біологічного жиру і/або масла, що міститься в додатковому реакторі (3). Спирт, що міститься в гліцериновій фазі, вступає в реакцію трансетерифікації з жиром чи маслом, що міститься у додатковому реакторі (3), чому сприяє наявність каталізатора в зазначеній гліцериновій фазі, що дозволяє використовувати повторно для реакції трансетерифікації відпрацьовані раніше в інших реакторах спирт і каталізатор, знижуючи тим самим витрати зазначених компонентів і підвищуючи вихід го тового продукту. 6 Через 20-25 хвилин після введення гліцеринової фази і частини готового продукту в додатковий реактор (3) гліцеринову фазу відбирають з додаткового реактора (3), а реакційну суміш направляють у перший реактор (1). Введення рециркуляту в перший реактор (1) з останнього реактора (N) технологічного ланцюга доцільно виконувати через додатковий реактор (3), що дозволяє використовувати ефір, як додатковий каталізатор, який активізує трансетерифікацію за рахунок розчинних властивостей ефіру. Проведення реакції трансетерифікації ступінчатим процесом у технологічному ланцюгу послідовно з'єднаних реакторів (1,2,...N) шляхом змішування компонентів при заданих параметрах температури і тиску та переміщення реакційної суміші з одного реактора в інший через відстійники (5) та нагрівачі (4) підвищує ефективність реакції за рахунок послідовного збільшення в реакційній суміші в наступних реакторах реакційних ефірів карбонових кислот, в яких розчинюються вихідні реагенти, що підвищує повноту реакції, і як наслідок, підвищує вихід готового продукту. Нижче, у табличному вигляді, наводяться приклади конкретного виконання способу трансетерифікації рапсового масла холодного пресування (приклад 1) і рапсового масла рафінованого за [ТУ У 15.4 - 2350930-003-2004] (приклад 2) з використанням метанолу в якості одноатомного спирту і гідроокису калію в якості каталізатору. Таблиця № Вихідний продукт, кг СН3ОН, кг КОН, кг 1. 2. 4,60 4,56 0,696 0,638 0,056 0,046 Вихід готового продукту, кг 4,336 4,300 Підвищення виходу готового продукту в порівнянні з найближчим аналогом, % 0,73 0,91 В порівнянні з найближчим аналогом спосіб, що заявляється, підвищує вихід готового продукту на 0,730,91%. 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 83958 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601