Способ получения алкиленгликолей

 

2879I6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социвлистииесиих

Респуйлии

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 09.XI.1964 (№ 928637/23-4) с присоединением заявки М 932500/23-4

Приоритет

Опубликовано ОЗ.XII.1970. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания З.II.1971

Кл. 12о, 5/03

Л!ПК С 07с

УДК 547.422.2.07 (088.8) Комитет по делзь изобретений и отирытий при Совете Мииистрое

СССР

Авторы изобретения

С. 3. Левин и А, Л. Шапиро

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтехимических процессов

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛЕНГЛИКОЛЕЙ

Изобретение относится к способам получения алкиленгликолей каталитической гидратацией окисей алкиленов.

При известном способе получения алкиленгликолей гидратацией окисей алкиленов в присутствии кальциймедьфосфатного катализатора при 295 С и молярном соотношении окиси алкилена и воды 1: 6,4 выход этиленгликоля 90,8%.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что в качестве катализатора применяют галоидные соли тетраалкиламмония, галоидоводородные соли алкиламинов, галоидные соли щелочных металлов или смеси веществ, образующих их в условиях реакции.

Непрерывный процесс ведут адиабатически при 80 †2 C под давлением двуокиси углерода 20 †1 атм в присутствии щелочных добавок и при молярном соотношении окиси алкилена и воды or 1:1 до 1:4.

Этот способ позволяет получать продукты с большим выходом и более высокой их концентрацией в реакционном растворе.

Пример 1. В автоклав объемом 1 л загружают 180 г 98%-ной окиси этилена, 74 г всды, 2 г тетраметиламмониййодида и 1 г бикарбоната натрия и подают туда же двуокись углерода до достижения давления 30 ат,я. Затем реакционную смесь нагревают, поднимая температуру от 100 до 200 С в течение 60 мин.

Давление в конце реакции достигает 140 атлс

После сброса давления продукты реакции подвергают вакуумной ректификацпи и получают

237 г (96% от теории) моноэтиленгликоля и

5 7 г диэтиленгликоля.

Пример 2. В автоклав загружают 180 г

98%-ной окиси этилена, 74 г воды и 1,5 г тетраэтиламмония бромистого и подают туда же двуокись углерода до достижения давления

10 30 атлс Реакционную смесь греют сперва при

130=С 25 лаан, а затем при 200 †2 С 2 час, давление в конце реакции дост1п чет 150 атль

Реакционную смесь подвергают вакуумной ректификации и получают 223 г (89% от тео1s рии) моноэтиленгликоля и 16 г диэтиленгликоля.

Пример 3. В автоклав загружают 180 г

98%-ной окиси этилена, 40 г воды и 2 г йодистоводородного триэтиламина, после чего по20 дают двуокись углерода до достижения давления 30 атл. Реакционную массу греют при помешивании 35 лаан при 130 С, а затем после добавления 35 лл 3%-ного водного раствора бикарбоната калия еще 40лшн при 180 — 200 С.

2S Далее реакционную смесь подвергают вакуумной ректификации и получают 240 г (97% от теории) моноэтиленгликоля и 2 г диэтиленгликоля.

Пример 4. В автоклав загружают 180 г

98%-ной окиси этилена, 74 г воды, 1,5 г соля287916

3 нокислого диэтиламина и 0,5 г карбоната натрия. Реакционную смесь греют, поддерживая давлеш|е двуокиси углерода постоянным и равным 30 ат,я при помешивании сначала при

140 С 30 «ик, а затем при 180 — 220 С 60 лик.

После завершения реакции сбрасывают давление двуокиси углерода и реакционную массу разгоняют. Получают 227 г (91 /о от теории) моноэтиленгликоля и 14 г диэтиленгликоля.

П ри мер 5. В автоклав загружают 180 г

98 /о-ной окиси этилена, 74 г воды, 2 г йодистоводородного пропиламипа и 1 г бикарбоната калия. Реакционну|о смесь греют, поддерживая давление двуокиси углерода 30 ат,ч, сначала при 130 С 25 яик, а затем при

180 †2 С 35 лик. После сброса давления выгружают 254 г, ката".èçàò подвергают вакуумной ректификации и получают 230 з (92О/о от теории) этиленгликоля и 13 г диэтиленгликоля.

Пример 6. В автоклав загружают 174 г

99,50 -ной окиси пропилена, 56 г воды, 2 г тетраметиламмония йодистого, 1 г бикарбоната натрия, а затем подают двуокись углерода до достижения давления 25 атя. Реакционную массу греют при помешивании сначала при 140 С 30 лик, а затем при 200 С 40 иик.

В конце реакции давление поднимается до

120 атм. После сброса давления реакционную массу подвергают ректификации и получают

213 г (93 /о от теории) пропиленгликоля и 10 г дипропиленгликоля.

Пример 7. В автоклав загружают 180 г

98 /О-ной окиси этилена, 74 г воды, 1 г триэтиламина, 1,5 г йодистого этила и 1 г бикарбоната натрия. Реакционную смесь греют при постоянном давлении двуокиси углерода

40 атч сначала при 120 С 30 мак, а затем при

180 †2 С 40 лик. Продукты реакции подвергают вакуумной ректификации и получают

238 г (96 ) моноэтиленгликоля и 6 г диэтиленгликоля.

Пример 8. Процесс получения этиленгликоля может быть осуществлен в адиабатических условиях.

B автоклав с мешалкой вставляют тонкостенный стакан с теплоизоляцией, в который помещают 140 г 98 /о-ной окиси этилена, 74 г воды, 1,6 г тетраметиламмоний йодистого и 1 г бикарбоната калия в запаянной ампуле. Затем в автоклаве создают давление двуокиси углерода 20 ати. При достижении температуры 120 С включением мешалки разбивают ампулу, после чего немедленно начинается реакция. В течение 5 л1ик температура поднимается до 215 С, при которой реакционную смесь выдерживают еще 10 л ик. Давление при этом достигает 180 ат.1 . Затем автоклав охлаждают, сбрасывают давление и выгружают продукты реакции, После вакуумной ректификации получают 172 г этиленгликоля и

11 г диэтиленгликоля.

Пример 9. Процесс осуществляют на установке непрерывного действия, основными

15 гю

ЗО

65 аппаратами которой являются два последовательно расположенных реактора. В нижнюю часть первого реактора поступает смесь, состоящая из 31 /р окиси этилена, 18О/о воды, 1О/о тетраэтиламмония йодистого, и двуокись углерода. Из верхней части первого реактора реакционная смесь переходит в нижнюю часть второго реактора, куда также подается

3 /о-ный водный раствор бикарбоната натрия.

Температура в первом реакторе 120 С, во втором 200 С, давление в системе 35 атм. Циркуляцию двуокиси углерода между обоими реакторами осуществляют газовым насосом.

Объемная скорость подачи сырья в первый реактор 0,7 объема на 1 объем реактора в

1 час, объемная скорость подачи Зо/О-ного второго раствора бикарбоната натрия 0,11 объема на 1 объем водного реактора в 1 час. Выход этиленгликоля 96О/о от теории.

Пример 10. В литровый автоклав загружают 180 г 98 /о-ной окиси этилена, 74 г воды и 2 г йодистого калия, после чего автоклав герметически закрывают. Затем в него подают двуокись углерода до достижения давления 30 — 35 атм и начинают нагревать содержимое автоклава наружной электрической печью. Греют сначала при 130 С 15 мик, а затем при 200 — 220 С 2 час. Реакционную смесь подвергают вакуумной ректификации и получают 225 г (90О/о от теории) моноэтиленгликоля и 15 г диэтиленгликоля.

Пример 11. В литровый автоклав загружают 180 г 98-ной окиси этилена, 74 г воды, 2 г йодистого натрия, 1 г бикарбоната натрия и затем после закрытия автоклава создают давление двуокиси углерода 30 — 35 атм.

Смесь греют, повышая температуру от 120 до

180 — 200 С в течение 80 мик, после чего сбрасывают давление и выгружают 255 г катализата. После вакуумной ректификации получают 238 г (96О/о от теории) этиленгликоля и 6г диэтиленгликоля.

Пример 12. В автоклав загружают 180 г

98 /о-ной окиси этилена, 40 г воды, 2 г бромистого калия, а затем подают двуокись углерода до достижении давления 30 птм. Реакционную массу греют при помешивании 60 мик при 120 С, а затем после добавления 35 мл

3 /О-ного водного раствора бикарбоната калия — еще 40 мик при 180 — 200 С. Реакционную смесь подвергают вакуумной ректификации и получают 241 г (97О/о от теории) моноэ тил енгл и коля.

Пример 13. В автоклав загружают 180 г

98 /О-ной окиси этилена, 74 г воды, 1,5 г хлористого калия, 0,5 г карбоната натрия и подают двуокись углерода до достижения давления 30 атм. Реакционную массу греют при

140 С 60 л ик и затем при 180 — 200 С 50 мак.

Реакционную смесь подвергают ректификации и получают 225 г (90 /о от теории) моноэтиленгликоля и 15 г диэтиленгликоля.

Пример 14. В автоклав загружают 180 г

98 -ной окиси этилена, 74 г воды, 0,7 г бромистого лития и 0,5 г бикарбоната натрия.

287916

Предмет изобретения

Составитель С. Шахов

Корректор Н. Л. Бронская

Редактор Л. Ильина

Издат. М 63 Заказ 99/2 Тираж 480 Подписное

Ц1зИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

Реакционную смесь греют, поднимая температуру от 100 до 200 С в течение 90 мик под постоянным давлением двуокиси углерода

30 атм. После завершения реакции сбрасывают давление и реакционную массу ректифицируют. Получают 227 г (91 /о от теории) моноэтиленгликоля и 16 г диэтиленгликоля.

Пример 15. В автоклав загружают 174 г

99,5 /о-ной окиси пропилена, 56 г воды, 2 г йодистого калия и 1 г бикарбоната калия.

Смесь греют, повышая температуру от 120 до

200 С, в течение 80 мин при постоянном давлении двуокиси углерода 30 атм. После сброса давления реакционную массу ректифицируют и получают 212 г (93 /о) пропиленгликоля и 11 г дипропиленгликоля.

Пример 16. В автоклав загружают 180 г

98 /о-ной окиси этилена, 74 г воды, 2 г этиленйодгидрина и 2,2 г бикарбоната калия.

Реакционную смесь греют при постоянном давлении двуокиси углерода 30 атм сначала при 120 С 30 мин, а затем при 180 †2 С

40 мик. После завершения реакции сбрасывают давление и продукты реакции подвергают вакуумной ректификации. Получают (95,3 /о от теории) моноэтиленгликоля и 7 г диэтиленгликоля.

Пример 17. Процесс получения этиленгликоля может быть осуществлен в адиабатических условиях.

В автоклав вставляют тонкостенный стакан с теплоизоляцией, в который помещают 140 г

98%-ной окиси этилена, 74 г воды, 1,6 г йодистого натрия и 1 г бикарбоната калия в запаянной ампуле. Затем в автоклаве создают давление двуокиси углерода 20 атм. При 120 С с включением мешалки разбивается ампула, и немедленно начинается реакция. В течение

5 мин температура поднимается до 215 С, при которой реакционную смесь и выдерживают еще 10 мин. Далее автоклав охлаждают, сбрасывают давление и выгружают продукты реакции. После вакуумной ректификации получают 172 г этиленгликоля и 11 г диэтиленгликоля.

Пример 18. Процесс осуществляют на установке непрерывного действия, основными аппаратами которой являются два последовательно расположенных реактора. В ниж5 нюю часть первого реактора поступает смесь, состоящая из 81% окиси этилена, 18 /о воды, 1% йодистого натрия, и двуокись углерода.

Из верхней части этого реактора реакционная смесь переходит в нижнюю часть второго ре10 актора, куда также подается 3/о-ный водный раствор бикарбоната натрия. Температура в первом реакторе 120 С, во втором 200 С, давление в системе 35 атм. Циркуляцию двуокиси углерода между обоими реакторами осу15 ществляют газовым насосом. Объемная скорость подачи сырья в первый реактор 0,7 объема на 1 объем реактора в 1 час, объемная скорость подачи 3 /о-ного водного раствора бикарбоната натрия 0,11 объема на 1 объем

20 второго реактора в 1 час. Выход этиленгликоля 96% от теории.

1. Способ получения алкиленгликоля гидратацией окисей алкиленов при повышенной температуре в присутствии катализаторов, отличающийся тем, что, с целью улучшения

30 процесса и повышения выхода продукта, процесс ведут в двуокиси углерода при

20 †1 атм и в качестве катализаторов применяют галоидные соли тетраалкиламмония, галоидоводородные соли алкиламинов, гало35 идные соли щелочных металлов или смеси веществ, образующих их в условиях реакции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при 80 — 220 C.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, 40 что применяют молярное соотношение окиси алкилена и воды or 1: 1 до 1: 4.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что процесс ведут адиабатически.

5. Способ по пп. 1 — 4, отличающийся тем, 45 что процесс ведут непрерывно.