Способ непрерывного получения алифатических спиртов с числом атомов углерода 3-4

 

Изобретение касается производства алифатических спиртов, в частности С -С -спиртов, используемых в органическом синтезе. Процесс ведут реакцией соответствующего олефина с BQ- дой на сильнокислом катионите (КТ) при нагревании и давлении. Затем проводят разделение массы на водную и органическую фазы. Водная фаза содержит f 12% изопропанола и 0,1% диизопропилового эфира (ИПЭ). Органическая фаза содержит, мас.%: пропан и пропан. 60; ИПЭ 19,7; гексеныО,2, Из этих фаз ректификацией вьщеляют целевой спирт, а ИПЭ рециркулируют в реактор отдельно от реагентов, т.е. в месте, расположенном на расстоянии 6,6-29,3% от границы окончания реакционной зоны в пересчете на ее общую длину. Эти условия обеспечивают непрерывность процесса и его лучщую производительность по спиртам, т.е, повышение с 2 до 2,8-2,85 мол./л КТ-ч. 2 ил. i О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 389 1175/23-04 (22) 16.05.85 (31) P 3419392.8 (32) 24.05.84 (33) DE (46) 15.08.88. Бюл . М- 30 (71) Дейче Тексако АГ (DE) (72) Вильгельм Нейер, Вернер Веберс, Михаэль Деттмер и Гюнтер Остербург (РЕ) (53.) 547. 263 264. 07 (088,8) (56) Выпоженная заявка ФРГ В 2759237, кл. С 07 С 31/02, опублик. 1979. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ

АЛИФАТИЧЕСКИХ СПИРТОВ С ЧИСЛОМ АТОМОВ УГЛЕРОДА 3-4 (57) Изобретение касается проиэвоцства алифатических спиртов, в частности С>-С -спиртов, используемых в opra„„SU „„1417792 A 5 (59 4 С 07 С 31/02, 31/10, 31/12 29/04 ническом синтезе. Процесс ведут реакцией соответствующего олефина с водой на сильнокислом катионите (КТ) при нагревании и давлении. Затем проводят разделение массы на водную и органическую фазы. Водная фаза содержит «12Х изопропанола и О, 1Х диизопропилового эфира (ИПЭ). Органическая фаза содержит, мас.Х: пропен и пропан .

60; ИПЭ 19,7; гексены 0,2. Из этих фаз ректификацией вьщеляют целевой спирт, а ИПЭ рециркулируют в реактор отдельно от реагентов, т.е, в месте, расположенном на расстоянии 6,6-29,3Х от границы окончания реакционной зоны в пересчете на ее общую длину.

Эти условия обеспечивают непрерывность процесса и его.лучшую производительность по спиртам, т.е.повьппение с 2 до 2,8-2,85 мол./л КТ ° ч ° 2 ил.

1417792

Изобретение относится к алифатичесI ким спиртам, конкретно к способу непрерывного полу ления алифатических спиртов с числом атомов углерода 3-4, используемых в органическом синтезе.

Целью изобретения является повышение производительности процесса путем подачи рециркулируемого простого эфи ра в реактор отдельно от реагентов в месте„ расположенном на расстоянии

6,6-29,3 от границы окончания реакционной зоны в пересчете Йа ее общую длину .

На фиг. 1 изображена схема установки для осуществления способа с подачей реагентов в головную часть; на фиг. 2 — то же, с подачей реагентов в кубовую часть.

Согласно фиг. 1 в наполненный кис- 20 лым катализатором трубчатъъй реактор 1 через трубопровод 2 подают смесь из олефина и алкана, а через трубопровод 3 — требуемую для реакции воду.

Чтобы улучшить управление теплотой 25 реакции,: воду можно подавать в различных местах по высоте реактора.

В результате многофазной реакции при повышенной температуре и под давлением в присутствии кислого катализатора 30 образуется спирт. Отделившийся от це" левого процукта. рециркулируемый простой эфир подают через трубопровод 4.

\ в расположенную вниз по течению часть реактора . Продукт реакции через трубопровод 5 подают в отделитель 6, где его разделяют на органическую фазу, отводимую через трубопровод 7, и водную фазу, отводимую через трубопровод 8. Обе фазы перерабатывают из-щ вестным образом. Выделившийся олефин органической фазы можно рециркулировать в зависимости от желаемой степени конверсии. Отделившийся простой эфир возвращают в процесс через .трубопровод 4.

Согласно фиг. 2 реагенты подают в кубовую часть реактора 1, а рецир-. кулируемый простой эфир — в его верхнюю часть. При этом реактор снабжен обогревающей рубашкой 9. В качестве катализатора используют применяемый для гидратации олефинов кислый катализатор, предпочтительно термостабиль ные ионообменные смолы сульфокислотного типа.

Показателем производительности процесса служат степень конверсии олефи, на и въжод на объем/время.

Пример 1 (согласно фиг. 1), В реактор длиной 9 м и диаметром 280 мм, наполненный 450 л амберлита 252— сильнокислой катионообменной смолы (длина реакционной зоны 7,5 м), ежечасно вводят 74,1 кг 92,-ного пропена и 540 кг деминерализованной воды.

Температуру потоков с помощью подогревателя доводят до температуры реакции, потоки подают в .головную часть реактора. С целью управления температурным режимом часть воды отводят перед подогревателем и подают в реактор в нескольких местах по его высоте. Кроме того, в реактор подают еще

7,0 кг/ч рециркулируемого диизопропилового эфира в месте, расположенном на расстоянии 1 м от границы окончания реакционной зоны (13,3 в пересчете на общую длину реакционной зоны).

Поток рециркулируемого диизопропилового эфира содержит 98,7 мас. . диизопропилового эфира, 1,1 мас. . изомерных гексенов и 0,2 мас.% изопропилового спирта. Давление реакции составляет 100 бар, температура реакции в среднем равна 142 С.

Продукт реакции разделяют на

31,2 кг/ч органической фазы состава, мас. : пропан/пропен 60, диизопропиловый эфир 20, 1; изопропиловый спирт 19,7; гексены 0,2, отводимой по трубопроводу 7 на ректификацию, и 584 кг/ч водной фазы с содержанием

12 мас. изопропилового спирта и .0,1 мас. диизопропилового эфира, отводимой по трубопроводу 8 на ректификацию.

При средней конверсии пропена 78% получают -76,0 кг/ч изопропилового спирта и 7,0 кг диизопропилового эфира указанного вънпе состава. Выход на объем/время составляет 2, 18 моль/л катализатора в час. Рециркулируемый простой эфир практически количественно превращают в спирт. Выход спирта

99,9%.

Пример 2(согласно прототипу). Осуществляют согласно примеру 1 с той разницей, что рециркулируемый диизопропиловый эфир добавляют к исходному потоку, состоящему из опефина и воды. При этом конверсия пропена снижается до 69%, получают 54,1 кг/ч изопропилового спирта и 9,5 кг/ч диизопропилового эфира. Выход на объем/время составляет 2,0 моль изо1417792 пропилового спирта на 1 л катализатора в час, а образование простого эфира — 4,4%.

Пример 3 (согласно фиг.2).

В реактор длиной 13,5 м и свободной площадью сечения 5 см, наполненный

6,75 л амберлита 252 — сильнокислой катионообменной смолы (длина реакционной зоны 13 м), ежечасно подают

2000 r воды и 527 r 98,9 .-ных н-бутенов, Кроме того, на расстоянии

2,5 м от конца реакционной зоны (19,2% в пересчете на общую длину реакционной зоны) ежечасно подают

690 г диизобутилового эфира, содержащего 96,3 мас. . втор-диизопропилового эфира, 3,4 мас.% бутановых димеров и 0,3 мас.% н-бутенов.

Давление в реакторе составляет

60 бар, температура 155 С. Продукт реакции разделяют на водную и органическую фазы.

По трубопроводу. 8 ежечасно отводят 1830 г водного раствора, содержащего 1,1 втор-бутилового спирта.

Органическую фазу разделяют путем непрерывной дистилляции. При этом от жидкой фазы С отделяют 580 r/÷ втор-бутанола, 690 г диизобутилового эфира и 40 г воды. Ежечасно получают

8330 г жидкого газа с содержанием . н-бутенов 90 .. 60 r этого газа выводят из процесса из-за содержания алкана в исходном газе, а остальные 8270 г рециркулируют в реактор. Рециркулируемый диизобутиловый эфир практически количественно расщепляют до спирта.

Степень конверсии н-бутенов составляет 90 . Выход на объем/время составляет 1,20 моль/л катализатора в час °

Выход спирта составляет 99,9%.

Пример 4. Осуществляют по примеру 1 с той разницей, что рецнркулируемый диизопропиловый эфир вводят в реактор в месте, расположенном на расстоянии 2,2 м от конца реакцн< н-. ной зоны (29,3Х в пересчете на общую длину реакционной зоны). При этом конверсия пропена составляет 76 пои выходе на объем/время, равном 2,8 моль/л катализатора в час. Выход изопропанола составляет практически 100, 1р Пример 5. Осуществляют по, примеру 1 с той разницей, что рециркулируемый диизопропиловьп эфир вводят в реактор в месте, расположенном на расстоянии 0,5 м от конца реакци15 онной зоны (б,б . в пересчете на общую длину реакционной зоны). При этом конверсия-пропена составляет 77 при выходе на объем/время, равном

2,85 моль/л катализатора в час. Выход

2р изопропанола составляет 98,23.

Предлагаемый способ позволяет увеличить производительность процесса с 2,0 до 2,8-2,85 моль спирта на 1 л катализатора в час.

Формула из обр ет ения

Способ непрерывного получения алифатических спиртов с числом атомов

gp углерода 3-4 путем взаимодействия со ответствующего олефина с водой на сильнокислом катионите ъ качестве катализатора при повьппенной температуре и под давлением, разделения продукта реакции на органическую и вод35 ную фазы, выделения целевого продукта и рециркуляции образовавшегося в качестве побочного продукта простого эфира, отличающийся

40 тем, что, с целью повьппения производительности процесса, рециркулируемый простой эфир подают в реактор отдельно от реагентов вместе, расположенном ., на расстоянии 6,6-29,3 от границы

45 окончания реакционной зоны в пересчете на ее общую длину.

1417792

Составитель Н.Капитанова

Техред Л.Олийнык

Корректор С. Шекмар

Редактор И. Рыбченко

Заказ 4081/59 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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