Способ получения алкилкарбаматов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
24433I
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”
Заявлено 10.Х.1967 (№ 1189266/23-4) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опубликовано 28Х.1969. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 10.Х.1969
К;л. 12о, 17/01
МПК. С 07с
УДК 547.495.1,07(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министрое
СССР
Авторы изобретения
T. П. Вишнякова, Т. А. Фалтынэк, И. А. Голубева, Я. М. Паушкин, А. Г. Лиакумович, Ю. И. Мичуров и А. К. Жомов
Стерлитамакский опытно-промышленный завод СКИ-3
Заявитель
СПОСОЬ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛКАРБАМАТОВ
Изобретение относится к области получения алкилкарбаматов, которые могут найти .применение, например, в качестве растворителей для углеводородов.
Известно много способов получения алкилкарбаматов, основанных на взаимодействии мочевины со спиртом при повышенных температуре и давлении в присутствии различных катализаторов.
Один из способов состоит в том, что мочевину вводят в реакцию со спиртом в присугствии солей двухвалентной меди |в качестве катализатора.
Однако выход целевых продуктов при осуществлении известного способа в отличие от предлагаемого недостаточно высок, а применяемый катализатор пригоден только для однократного использования.
Предлагаемый способ заключается в том, что алкилкарбаматы получают из мочевины и спирта на установке непрерывного действия в присутствии твердого катализатора с кислотной функцией, например, алюмосиликата, при температуре 160 С, давлении 40 атм, молярных соотношениях мочевины и спирта от
1: 6 до 1: 14 и объемной скорости подачи сырья от 0,5 до 2,0 час >.
Большой избыток спирта улучшает выделение целевых продуктов, 2
На чертеже изображена принципиальная технологическая схема получения алкилкарбаматов.
Количество исходного сырья (раствор мочевины в спирте), подаваемого из сборника 1 в подогреватель 2, контролируют с помощью уровнемерного стекла 8. Сборник подогревают до 50" С для полного растворения мочевины и предотвращения выпадения ее из раство1О ра. Смесь при помощи насоса 4 поступает в подогреватель 2, температура в котором поддерживается на 10 — 20 С ниже температуры реакции. Все соединительные трубы системы нагреваются. Из подогревателя 2 смесь по15 ступает в реактор 5 емкостью 1000 см, на /4 заполненный алюмосиликатным катализатором.
Заданная температура в реакторе поддерживается при помощи ЛАТРов и контролиру20 ется милливольтметрами с термопарами, установленными по высоте реактора. Скорость подачи смеси и давление в реакторе поддержи ваются,регулирующим, вентилем б. Из реактора смесь поступает в конденсатор 7, в кото25 ром поддерживается (от термостата) температура 60 С.
Аммиак, выделяющийся в процессе реакции, отводится по воздушной линии на газовые
30 часы 8 и поглощается кислотой. Из конденса244331
10
55 тора смесь:поступает в охлаждающий сборник 9.
От реакционной смеси отгоняют непрореагировавший спирт, остаток обрабатывают дихлорэтаном или прямогонным бензином (фракция до 120 С) для отделения непрореагировавшей мочевины. Затем отгоняют растворитель и остаток подвергают вакуумной перегонке для выделения алкилкарбаматов.
Выход алкилкарбаматов 42 — 87,2 /о от теоретического, конверсия мочевины 65 — 80,0 /о.
Пример 1. Раствор 120 г (2 г моль) мочевины в 1130 мл (28 г моль) метанола пропускают с объемной скоростью 1,6 час — через реактор, в котором поддерживают температуру 160 С. Из реакционной смеси отбирают
200 мл пробы и после отгонки непрореагировавшего спирта остаток обрабатывают 150 мл бензина при 70 С в течение 15 мин. Затем отфильтровывают непрореагировавшую мочевину, отгоняют растворитель и при пониженном давлении (15 мм рт. ст.) отгоняют метилкарбамат при температуре 81 — 84 С.
Выход метилкарбамата 9,5 г (42о/о от теоретического), конверсия мочевины за проход
65Я>. Метилкарбамат имеет т.,пл. 54,2 С (литер атурные данные 54,2 С) .
Найдено, /о. С 32,1; Н 6,55; N 18,85.
С2Н502И.
Вычислено, о/о; С 32,0; Н 6,68; N 18,7.
Пример 2. Опыт проводят,,как указано в примере 1, но применяют 485 мл (12 г моль) метанола.
Выход метилкарбамата 3,2 г (17,8о/о от теоретического), конверсия мочевины за проход
40 Зо/о
Пример 3. Опыт проводят, как указано в примере 1, но температура в реакторе 180 С.
Выход метилкарбамата 4,5 г (24,6 /о на взятую мочевину), конверсия мочевины за проход 48 Оо/о
Пример 4. Опыт проводят, как указано в примере 1, но раствор пропускают через реактор с объемной скоростью 0,5 час
Выход метилкарбамата 3,7 г (20,3о/о от теоретического), конверсия мочевины за проход
67 Оо/о
Пример " Опыт проводят, как указано в примере 1, но применяют раствор 120 г (2 г моль) мочевины в 1660 мл (28 г моль) этанола; этилкарбамат отгоняют при пониженном давлении (3 мм рт. ст.) и температуре 97 С.
Зо
Выход этилкарбамата 19,9 г (75 /о от теоретического), конверсия мочевины за проход
76,9 O
Пример б. Опыт проводят как указано в примере 1, но,применяют раствор 120 г (2 г иoRb) мочевины в 2050 мл (28 г ° моль) н-пропилового спирта; н-пропилкарбамат отгоняют при пониженном давлении (5 мм рт. ст.) и температуре 93 С.
Выход пропилкарбамата 24,8 г (80,0% от теоретического), конверсия мочевины за проход 82,0 /о.
Пример 7. Опыт проводят, как указано B примере 1, но применяют раствор 120 г (2 г моль) мочевины в 2560 мл (28 г ° моль) н-бутилового спирта; бутилкарбамат отгоняют при пониженном давлении (1 мм. рт. ст.) и температуре 75 С.
Выход бутилкарбамата 34,8 г (87,2 /о на взятую мочевину), конверсия мочевины за проход 88о/о.
Время активации катализатора 48 час. Для выяснения продолжительности работы катализатора одна,и та же порция алюмосиликата использовалась для,проведения синтеза метилкарбамата в течение 200 час. Опыты проводили при температуре 160 С, молярном соотношении мочевины и метанола 1: 14 и объемной скорости 1,6 час- Выход метилкарбамата при этом практически не изменялся, что указывает на возможность многократного использования катализатора без регенерации.
Из примеров следует, что в указанных условиях наблюдается высокая:селективность процесса, отсутствие падения активности катализатора. Непрореагировавшая мочевина легко выделяется из продуктов реакции выкристаллизацией в любой из указанных растворителей.
Предмет изобретения
1. Способ, получения алкилкарбаматов из мочевины и спиртов,при повышенных температуре и давлении .в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода алкилкарбаматов, улучшения выделения продуктов реакции и возможности осуществления непрерывного рециркуляционного производства, процесс проводят при температуре 160 С и давлении 40 ат с использованием твердого катализатора с кислотной функцией, например алюмосиликата.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение мочевины и спирта составляет от
1 — 6 до 1 — 14.
В ПРиЕмнин
Составитель Л. Федоткина
Техред Т. П. Курилко
Корректор Л. А. Иголкина
Редактор А. Петрова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2509/2 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Ком лета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
