Способ получения низших алифатических спиртов

 

Изобретение касается алифатических спиртов, в частности низших алифатических спиртов I, которые широко применяются в качестве сырья и растворителей в основном органическом и нефтехимическом синтезах. Повышение выхода целевого продукта достигается использованием другого катализатора и воды для обработки. Процесс ведут обработкой простого эфира формулы RI-O-R, где R и - низший алкил, водой при их молярном соотношении 1:(1,37-6,49), 110-180 с и давлении 15-100 атм в присутствии ионообменной смолы сульфокислотного типа. Полученную органическую фазу, содержащую спирт и непрореагировавший простой эфир, подвергают рециркуляции , а из водной фазы выделяют I ректификацией. Рециркулируемую органическую фазу предпочтительно экстрагируют водой. Выход I 69-98% против 25%. 1 з.п. формулы. 2 нп. § СП о оо о с/1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()91 (И) А3 (5D 4 С 07 С 31 02 2

gyp (%/ 7

l сЯ ф

«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3796141/23-04 (22) 03.10.84 (31) Р 3336644.6 (32) 08.10.83 (33) DE (46) 30,03.87. Бил. М 12 (71) Дейче Тексако АГ (РЕ) (72) Вильгельм Нейер, Вернер Веберс и Михаэль Деттмер (DE) (53) 547 ° 26,07(088.8) (56) Houben-Weyl Nethoden der Organischen Cherie, VI/3, 1963, 8 143 ° (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗШИХ АЛИФАТИЧЕСКИХ СПИРТОВ (57) Изобретение касается алифатических спиртов, в частности низших алифатических спиртов I которые широко применяются в качестве сырья и растворителей в основном органическом и нефтехимическом синтезах ° Повышение выхода целевого продукта достигается использованием другого катализатора и воды для обработки. Процесс ведут обработкой простого эфира формулы Н,-О-Б,, где R, и Б — низший алкил, водой при их молярном соотношении 1:(1,37-6,49), 110-180 С и давлении 15-100 атм в присутствии ионообменной смолы сульфокислотного типа. Полученную органическую фазу, содержащую спирт и непрореагировавший простой эфир, подвергают рециркуляции, а иэ водной фазы выделяют I

O. ректификацией. Рециркулируемую орга- 8 ническую фазу предпочтительно экстрагируют водой. Выход I 69-982 против

25Х. 1 s.ï. формулы. 2 ил.

1301307

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения низших алифатических спиртов, широко применяемых в качестве сырья и растBopHTeJleA в основном органическом и 5 нефтехимическом синтезе.

Цель изобретения — повышение выхода целевых продуктов, достигаемая обработкой простого эфира водой в жидкой фазе при их мольном соотноше- 10 нии 1:(1,37-6,49) при температуре

110-180 С и давлении 15-100 атм в присутствии ионообменной смолы сульфокислотного типа в качестве кислого катализатора.

На фиг ° 1 и 2 показаны схемы осуществления предлагаемого способа, Согласно фиг, 1 через трубопровод

1 непрерывно подают простой эфир, а 20 через трубопровод 2 — воду, Указанные компоненты через трубопровод 3 вместе подают в реактор 4, В результате жидкофазной реакции при 155180 С и 15-100 бар в присутствии кисо 25 лого катализатора простой эфир гидролизуется. Образовавшиеся при этом спирт и исходный эфир с водой распределяются по двум несмешивающимся жидким фазам: спирт — вода и простой 30 эфир — спирт. При этом спирт значительно лучше растворяется в водной фазе, чем простой эфир. Таким образом, после разделения фаз через трубопровод 5 наряду с небольшим количеством простого эфира с избытком воды можно отводить продукт, из которого спирт выделяют путем перегонки.

Непрореагировавший простой эфир и 40 возможное небольшое количество олефинов, которое отделяют в виде верхней фазы у головы колонны, без промежуточной обработки уециркулируют через трубопровод 6 в реактор 4. Для дости- 45 жения высокой степени расщепления простого эфира (>907) и для достижения хорошего перемешивания обеих фаз легкую фазу (простой эфир — спирт), отделяющуюся в верхней части реакто- 50 ра, подают в количестве 3-23 л/ч в куб реактора. Это приводит (без учета отводимого с образовавшейся водой простого эфира, который после перегонки также можно рециркулировать на реакцию) к высокой конверсии исходного простого эфира до спирта, так как рециркулируемые олефины также гидролизуются до спирта в условиях реакции.

Согласно фиг. 2 отводимая через трубопровод 6 органическая фаза охлаждается в теплообменнике 7 и затем подается в экстрактор 8, где при боо лее низкой температуре (при 100 С) путем промывки, подаваемой через трубопровод 9 водой, отделяют еще содержащийся в рециркулируемом потоке спирт, Освобожденный от спирта поток затем через трубопровод 10 снова наг— ревают и рециркулируют в реактор расщепления. Через трубопровод 11 отводят водный спирт °

Способ иллюстрируется следующими примерами (все процентные данные даны в мас, ).

Пример 1. В реактор (фиг.1) с диаметром в свету 26 мм и длиной

5 м, наполненный 2,5 л сильнокислого ионита "Амберлит 252" (сульфированного сополимера стирола и дивинилбен— зола) в качестве катализатора, ежечасно подают 254 r (2 5 моль) простого диизопропилового эфира и 2225 r (123,5 моль) деминерализованной воды.

С учетом указанных рекиркулируемых количеств молярное соотношение эфира и воды составляет 1:1,37. а

Реакцию проводят при 155 С под давлением 50 атм. При этом получают ежечасно 23 л (17365 г/ч) образовавшейся в реакторе верхней органической фазы, состоящей из 727, (122,4 моль) непрореагировавшего простого эфира 207. изопропилового спирта, 57 (48,2 моль) воды и 37 пропилена, которую рециркулируют вместе с исходным простым эфиром в куб реактора, а также 2455 r водной жидкой фазы, состоящей из 883 воды, 11,0Х изопропилового спирта и ЕХ диизопропилового эфира. На литр катализатора в час образуются 108 г (1,8 моль) изопропипового спирта. Образование газовой фазы не наблюдается, Таким образом, выход изопропилового спирта составляет 90,4Х в пересчете на исходный диизопропиловый эфир .

Пример 2. Повторяют пример

1 с той разницей, что процесс проводят при давлении 25 атм и 15 атм.

При этом получают те же результаты, что и в примере 1, Пример 3. Повторяют пример

1 с той разницей, что реакцию проводят в устройстве согласно фиг. 2 и верхнюю органическую фазу (23 л/ч=!

301307

=17365 r/÷ состава: 79Х дииэопропилового эфира, 14,57 изопропилового спирта, 47. воды и 2,57 ропилена) о после охлаждения до 100 С подают на экстракцию изопропилового спирта водой, подаваемой в количестве 2058 г/ч.

При этом на реакцию подают 450 г/ч (4,4 моль) простого эфира и 3292 г/ч (182,7 моль) воды, С учетом укаэанных рециркулируемых количеств моляр- 10 ное соотношение эфира и воды составляет 1:1,59.

При этом со стадии экстракции отводят 236! г/ч водной фазы, состоя- 15 щей из 87,2Х воды, 11,9Х иэопропилового спирта и 0,97. простого изопропилового эфира, а также 17062 r/÷ рециркулируемой на реакцию эфирной фазы, состоящей из 80,37 (134,1 моль) 20 диизопропилового эфира. 13,1Х изопропилового спирта, 4Х (37,9 моль) воды и 2,6Х пропилена, Кроме того, из реактора отводят

3440 г/ч водной жидкой фазы, состоя- 25 щей из 93,6Х воды, 5,9Х изопропилового спирта и 0,57. простого эфира.

На литр катализатора в час получают всего !94 г (3,2 моль) изопро— лилового эфира. 30

Таким образом, выход изопропилового спирта составляет 91,27. в пересчете на исходный простой эфир.

Пример 4. Повторяют пример

1 с той разницей, что 600 r/÷ (6,8 моль) метил-трет-бутилового эфира подвергают взаимодействию с 3100 г/ч (172 моль) деминерализованной воды при 110 С и давлении 50 атм. Кроме того, в куб рактора вместе с исходным эфиром подают еще 23 л/ч (18200 г/ч) получаемой в верхней части реактора органической фазы, состоящей из 467. трет-бутилового спирта, 247 (49,6 моль) непрореагировавшего эфира, 18Х (181,8 моль) воды, 5Х ме- . тилового спирта и 7Х иэобутена. Таким образом, молярное соотношение эфира и воды составляет l:6,27. Из реакто- gp ра отводят 3700 г/ч жидкой водной фазы, состоящей иэ 80,87. воды, 12,57 трет-бутилового спирта, 5,47 метанола и 1,37 метил-трет-булилового эфира. 55

На литр катализатора получают ежечасно 185,2 г (2,5 моль) трет-бутилового спирта. Образования газовой фазы не наблюдается.

Таким образом, выход трет — бутилового спирта составляет 927 в пересчете на исходный простой эфир.

Пример 5. Повторяют пример

1 с той разницей, что реакцию проводят при давлении 100 атм, причем на реакцию рециркулируют 3 л/ч (2265 r/÷) органической фазы, состоящей из 78,5Х (17,4 моль) диизопропилового эфира, 157. изопропилового. спирта, 4,57. (5,66 моль) воды и 2,0Х пропена. При этом молярное соотношение эфира и воды составляет 1:6,49.

Из реактора отводят 2445 г/ч жидкой водной фазы, состоящей иэ 88,5Х воды, 7,5Х изопропилового спирта и

4,0Х диизопропилового эфира. На литр катализатора в час образуется 1,2 моль изопропилового спирта.

Таким образом, выход изопропилового спирта составляет 61,67 в пересчете на исходный эфир, Пример 6. Повторяют пример

1 с той разницей, что реакцию проводят при 180 С, подаче изопропилового эфира в количестве 450 r/÷ (4,4 моль) и рециркуляции органической фазы, состоящей из 62Х (105,4 моль) диизопропилового эфира, 28,5Х изопропилового спирта, 67. (57,8 моль) воды и

3,5Х пропилена, При этом молярное соотношение эфира и воды составляет

1: 1,65. Из реактора отводят 2650 г/ч жидкой фазы, состоящей из 80,37 воды, 15,0 изопропилового спирта и

4,2Х диизопропилового эфира.

Таким образом, выход изопропилового спирта составляет 75,17, в пересчете на исходный диизопропиловый эфир. На литр катализатора в час образуется 2,65 моль изопропилового спирта.

Пример 7. Повторяют пример

1 с той разницей, что свежую воду подают на реакцию в количестве

4500 г/ч (249,7 моль), а рециркулируемая на реакцию органическая фаза состоит из 837 (141,1 моль) диизопропилового эфира, 127 иэопропилового спирта, 3,07 (28,9 моль) воды и

2,07. пропилена. При этом молярное соотношение эфира и воды составляет

1:1,94. Из реактора отводят 4754 r/÷ жидкой фазы, состоящей из 93,7Х воды, 6,27. иэопропилового спирта и 0,17 диизопропилового эфира.

Таким образом, выход изопропилового эфира составляет 98,6Х в пересчете на исходный эфир.

1ЗО1ЗО7

Формула изобретения

Щ2,1

Фие, 2

Составитель H. Кипитанова

Техред В.Кадар Корректор А. Зимокосов

Редактор М. Недолуженко

Подписное

Заказ 1163/58 Тираж 372

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

На литр катализатора в час образуется 1,97 моль спирта.

Предлагаемьп способ позволяет повысить выход низших спиртов до 61987. против 25Х в известном. 5

1, Способ получения низших алифатических спиртов, включающий обработ-1О ку простого эфира Адрмулы

R — - 0 — Р,, где R и R, — низший алкил, в присутствии кислого катализатора при повышенной температуре и под дав-15 лением с последующим выделением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения вы1 хода целевого продукта, простой эфир подвергают обработке водой в жидкой фазе при их молярном отношении 1:

:(1,37-6,49) при температуре !10о, 180 С и давлении 15-100 атм в присутствии ионообменной смолы сульфокислотного типа в качестве кислого катализатора с получением органической фазы, содержащей спирт и непрореагировавший простой эфир, которую подвергают рециркуляции, и водной фазы, содержащей спирт, из которой выделяют целевой продукт.

2, Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что рециркулируемую органическую фазу подвергают экстракции водой,