Способ получения диметиловых эфиров димерных кислот льняного и таллового масла

 

СПОСОБ ПОПУЧЕШЯ ДИМЕТИЛО вых эфиров дамЕркых кислот льняного и ТАЛЛРЮГО МАСЛА путем динеризации метиловых эфиров жирных кислот льняного и таллового масла при 190-240 С на алюмосиликатном катализаторе,содержащем 12-14% цеолита, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, процесс ведут в присутствии алюмосиликатного катализатора, содержащего дополнительно 58-60% PjO.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1%. (111

3(Я1 С 09-F 7/06

1 (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД@ СТЕЕНКЫй КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445772/23-04 (22) 31, 05. 82 (46) 30.11.83. Бюл. N 44 (72) В.В. Соловьев, Б. Н. Бычков, Г; Н. Го1пель, Л. А. Родивилова, P. Д. Жилина и Е. А. Бондарева (71) Ярославский полктехнический . ин-. ститут и Научно-исследовательский институт ппастических масс (53) 668.473.07 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 825570, кл. С 09 F 7/06, 1979 (про тотий).

2. Галимов Ж.Ф. и др. Иетоды ана,лиза катализаторов нефтепереработки.

М., "Химия", 1973. с. 126. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИИ ДИИЕТИЛО ВЬ1Х ЭФИРОВ ДИИЕРНЦХ КИСЛОТ ЛЫИНОГО

И ТАЛЛОВОГО ИА(;ЛА путем димеризации метиловых эфиров жирных кислот льняного и таллового масла при 190-240 С о на алюмосиликатном катализаторе, содержащем 12-14Х цаолита, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы1пения производительности процесса, процесс ведут в присутствии алюмосиликатного катализатора, содержащего дополнительно 58-60Х Р О .

1057515 лового масо катализатог. После ванного од вакуурных кис10 оведенным в вестного с испольдержащего метиловых ового мас-. ельный). кой и терметиловых

55 ного масла тализатора, сле непреры-ение 2,5 ч отфильтполучают укта. ПосИзобретение относится к способам получения диметиловых эфиров димерных кислот льняного и таллового масла — промежу ф очных продуктов, на основе которых могут быть получены клен- 5 расплавы, не токсичные отвердители эпоксидных смол, а также могут использоваться как мономеры для поликонденсации с весьма ценными своействами °

Известен способ получения диметиловых эфиров димерных кислот льнянЬго и таллового масла путем димеризации метиловых эфиров жирных кислот растительных масел на гетерогенном 15 катализаторе при 190-240 С, в кото0 ром в качестве катализатора использу от алюмосиликатный катализатор каталитического крекинга с добавками )214% синтетических цеолитов типа "НУ", 20 взятый в количестве 5-20 мас.%, считая на метиловые эфиры жирных кислот.

Продолжительность процесса с применением этого катализатора составляет

l-5 ч $1) .

Недостатком данного способа является низкая активность катализатора в процессе димеризации. Так. например, при димеризации метиловых .эфи-" ров жирных кислот таллового масла 30 при 230 в течение 1,5 ч производи0 тельность процесса составляет 2,05 r ,на 1 r катализатора в час.

Цель изобретения — повышение ripo-, изводительности процесса.

Поставленная цель достигается

35 тем, что согласно способу получения диметиловых эфиров димерных кислот льняного и таллового масла путем дй еризации метиловых эфиров жирных 40 кислот льняного и таллового масла нри

190-240 С на алюмосиликатном катаО лизаторе, содержащем 12-14% цеолита, катализатор дополнительно содержит 58-60% Р О .

Проведение процесса в присутствии такого катализатора позволяет повысить производительность способа до 3,5 r/r катализатора в час.

Константы исходных и целевых.продуктов димеризации метиловых эфиров жирных кислот таллового и льняного масла, полученных по известному и

;предлагаемому способам, приведены в табл. 1.

Пример I (сравнительный) . 8 колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кислот т .ла и 15% алюмосиликатн ра, что составляет 79, непрерывного перемешивания в течение 1,5 ч при 230 С смесь охлаждао ют, отфильтровывают от катализатора и получают 471 г димери продукта. После отгонки мом непрореагировавших лот таллового масла в к опичестве

226,7 г получают 244,3 rl димеризованных эфиров жирных кис тот таллового масла. Выход димера 51,88%. Производительность катализатора по димеризованным эфирам 2,05 г/r катализатора в час.

Пример 2. 100 г мосиликатного катализатора, испол зуемого в примере 1, обрабатывают 20 г

657-ной фосфорной кнолот, а затем сушат на воздухе при 120 С в течение 2 ч. Содержание Р„05 определенное по методике 12, составляет 60%.

Пример 3. В колбу, снабженную мешалкой и термометр м, загружают 530 r метиловых эфиро жирных кислот таллового масла и 79,5 r алю( мосиликатного катализато а по примеру 2. После непрерывно о перемешивания в течение 1 ч при 30 С смесь

О охлаждают отфильтоовыва т от катализатора и получают 470 г. димеои— зованного продукта. После отгонки ,под вакуумом непрореагировавших мети( ловых эфиров жирных кислот таллового (,масла в количестве 229 г получают

241 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. выход пимена

> 51. 2%. Пооизводительност катализатора по димеризованным э ирам

3,03 r/ã катализатора в ас.

Пример ы 4-7.В т бл.2 приве(девы данные по опытам, п сравнимых условиях для и и предлагаемого способов зованием катализаторы, 60% Pg05 для димеризац эфиров жйрных кислот т ла. р

Пример 8 (сравн

В колбу, снабженную меш мометром, загружают 595 эфиров жирных кислот льн и 10% алюмосиликатного к что составляет 59,5 г. По вного перемешивания в те при 230ОС смесь охлаждают ровывают от.катализатора

553 г димеризованного про

1057515 4

50 ле отгонки под вакуумом непрореагированных жирных кислот льняного масла в количестве 204 г получают 349 r димеризованных эфиров жирных кислот льняного масла. Выход .димера 63,1Х.

Производительность катализатора по. димеризованным эфирам 2,4 г/г катализатора в час.

Пример 9.100 r алюмосиликатно го катализатора, используемого в примере 8, обрабатывают 320 r

65%-ной фосфорной кислоты, а затем сушат на воздухе при 100 С в течение

4 ч. Получают катализатор, содержа щнй 58Х Р 05.

Пример ?О. В колбу, снабженную мешалкой и термометрЬм, загружают 600 r метиловых эфиров жирных кислот льняьюго масла и 10Х (60 г) алюмосиликатного катализатора, содержащего 58% Р О . После непрерывного перемешивания в течение 1,7 ч через при 230 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 560 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших жирных кислот льняного масла в количестве 207 r получают 353 r димеризованных эфиров жирных кислот льняного масла. Вы-.,: ход димера 63%. Производительность катализатора по димеризованным эфир

3,5 r/ã катализатора в час.

При использовании катализатора с содержанием Р О ниже 58% не наб-. людается повышения производительно- сти процесса, при содержании Р О в катализаторе больше 60%. получают диметиловые эфиры димерных кислот льняного и таллового масел, которые не удовлетворяют требованиям, приведенным в табл. 1.

Нижеследующие примеры иллюстрируют результаты, получаемые за преде) лами интервала содержания Р О в катализаторе, равного 58-60%.

П р и м; е р 11. 100 r алюмосиликатного катализатора по (1) обрабатывают 290 r 65%-ной фосфорной кислоты, сушат на воздухе при 120 С в течение 2 ч и получают алюмосиликатный катализатор с содержанием свободного фосфорного ангидрида 55Х.

П р и и е р 12. В колбу, снабжен-. ную мешалкой и термометром, загру.—

35 жают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 79,5 r алюмосиликатного катализатора по примеру 11. Реакцию. ведут аналогично приме3. Получают 472 r димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших метиловых эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 273 г получают 199 г димеризованных эфиров жирных кислот талло».. вого масла. Выход димера 42,2% (в примере 3 — 51, 2%) . Производительность катализатора по димеризованным эфирам 2,50 г/r катализатора в 1 час.

Пример 13. 100 г алюмосили", катного катализатора по (11 обрабатывают 360 r 65%-ной фосфорной кислоты, сушат на воздухе при 100 С в

0 течение 4 ч и получают алюмосиликатный катализатор с содержанием свободного фосфорного ангидрида 65%..

Пример 14. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 600 г метиловых эфиров льняного масла, 60 г алюмосиликатного zaTanH- затора, содержащего 65Ы Р О Реакцию ведут аналогично примеру 10. Получают 558 r димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших жирных кислот льняного масла в количестве 218 r получают 340 г.димеризованных эфиров жирных кислот льняного масла. Выход димера 61Х.Производительность катализатора по димеризованным эфирам 3,4 r/г катализатора в час.

Однако полученный продукт не удовлетворяет требованиям, приведенным в, табл. 1. Диметиловый эфир димерных кислот таллового масла, полученный аналогично примеру 11 на катализаторе, содержащем 65Х свободного фосфорного ангидрида, также не удовлет воряет требованиям, приведенным в табл 1.

Таким образом, проведение процес1 са в присутствии алюмосиликатного катализатора, содержащего 58-60Х

Р О, приводит к повышению произво дительности процесса в 1,5 раза при уменьшении времени с 1,5-5 до 13,5 ч.

)0575!5 ица!

Константы

До димеризации

Мономер

Димер

) )) Предла.Кислотное число

)i0

184

Число омыления

Плотность, кг/м

943

890

884 . 885

9 4

294-295

294 295

90 90

540

164

Иодное число

1 т

Льняное масло

Константы

До димеризации

Мономер (1) предлагаемый способ, ()1) Предлагаемый способ (3,8

),0

2,2 2,6

182 183

3,4

Кислотное число

190

179

Число омыления

I79

Плотность, кг з

884 885, 886

942

294 295

540

)82

105

Иодное число

Средний молекулярный вес

Средний молекулярный вес 294-293

Табл, I

Талловое масло

ti) rr) гаемый способ сп

После димеризации

2,8 3,2 3,6 4>0 (184 )84 172 174 (Продолжение табл. 1

После димеризации

Таблица2

105751 5

Загружено катализатора, Температура реакции, 0С

Пример

2 (по (!) ) 230

47,9

479

)О

230

480

3 (по (!1 ) 190

100

668

190

600

4 (по (1) ) 230

30 75

615

230

600

210

113

565

210

112

560

Продолжение таб

Время реакции, ч

Производительность

Выгружено димеризованного продукта, г

Выход димера, Х

Пример

Иономер Димер

1 ) 2

2 (по

2,3

51,2

224

215

214

222

50,9

1,4

3,3

3 (по 1 ) 4

300 .

285

48,72

48,96

0,7

270

259

2,7

4 (по 1 ) 5

-50 4

295.

119

292

2 7

3 5

286

284

50 2

49 9

242

240

0,7

238

239

50„1

ВНИИПИ Заказ 9522/30 Тираж 639 Подписное

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

Загружено метиловых эфиров жирных. кислот

TBJUIOBоГо масла, г, процесса, г/r катализатора в час