Способ получения изопропилового эфира монокарбоновой кислоты

 

294319

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Ьигз Советских

Социалистических

Республин

Зависимый от патента №

Заявлено 06.V1.1967 (№ 1162781/23-4) МПК С 07с 69/02

С 07с 67!00

Приоритет ЗОХ1.19бб, № 67699, Франция, 17.111.19á7, ¹ 992б4, Франция

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете 1т1ииистров

СССР

Опубликовано 26.1.1971. Бюллетень ¹ 6

УДК 547.292 263.07 (088.8) Дата опубликования описания 15.!11.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Жан Мундлик и Жорж Гоброн (Франция) Иност13анна» фиpixla

«Лез Юзин де Мелль» (Франция) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРОПИЛОВОГО ЭФИРА

МОНОКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Известно, что в процессах получения нзопропанола гидратацисй пропилсна под давление» m жидкой фазе в среде водной серной кислоты (обычно в предела,; 50 — 85 вес. % ) на выходе из аппарата получают смесь воды, серной кислоты и изопропилсульфатов, содержащ2 10 такжс неоольшис коли lсстВа пол имеров пропилена, изопропилового эфира и свободного изонропанола.

Для выделения изонропанола эту смесь подвергают реактификации, обрабатывая ее водяным паром с температурой 80 — 150 С для гидролиза изопронилсульфатов. Образовавшийся изонропанол отгоняют и конденсируют в верхней части колонны.

Для расширения сырьевой базы и регулирования состава получаемых продуктов, содержащих наряду с изопропанолом изопропилацстат, вышеуказанную смесь нагревают в присутствии паров воды и уксусной кисло- 20 ты, что позволяет проводить одновременно гидролиз изопрÎпилсульфатов и ацетилирование изопронанола. Количество уксусной кислоты составляет 1 110.гь или немного больше на 1 110.гь пропилена, содержащегося в сср- 25 нокислой смеси в виде изопропилсульфатов и свободного изопропанола.

Процесс ведут непрерывно в рсктификацнонной колонне, подводя тепло только для образования изопропа,пола и непрерывно питая 30 колонну сырым продуктом абсорбции проннлснаl !!Одным p»cTI30poм сс1311011 кислоты с концентрацией 50--85 все. % и уксусной кггслотой в желаемой пропорции.

Температура процесса предпочтительно

75 — 140 С. При непрерывном BcgcIIIIII процесс;1 этот ннтсрва7 температур должен быть Выдс1) жа н 13 тОЙ части .Олон вы, Гдс п12 011cxog»T

Pc!i l3ll ll11, T. c. B Boll c, ..7 ежа щсЙ II cil33 2, То IioÉ

131!ода p CB! CIITOB 11 OCHOBB IIIICAI 130 70н вы. РС11 кцню проводят при повышенном или атмосферном давлении, что проще и экономичнее.

Г!родукты реакции (изопроннлацстат, изонропанол и изоllpîllllëовый эфир) после отГонки мОГуT Оыть Отдслсны Один 0Т Д12уГО! О и очищены перегонкой с помощью известных

Ter!I» lee!3«x приемов. Выход изопропнлацетата в пересчете на уксусную кислоту очень высок.

PeaIiTop дл11 Гидролиза и ацсти illpoB11111!» представляет собой стеклянную колонну (высота 2,4 лг, диаметр 40 1ь!1), занолнсгшую стеклянными кольцами Рашнга (5 .11.11), в которую на расстоянии 50 с.11 от верха непрсPhIBIIO ВВОДЯТ ОПРСДСЛСННОС 01ИЧССТВО СМССИ

3 ксмсн1213 1 !IC 70Th! ll CblpOI O IlpO.T2 I .Tll абс012б2lI,llll 11p 01311 le!!3 водноЙ сср11011 кислотоЙ. В основании колонны расположсll об2огрсваемый баллон, служащий бойлером, питающий колонну Водяным паром н подающий нспрсрыв294319

iio необходимое количество воды для разбавления до желаемой концентрации (предпочтительно 30 — 50:вес. %) водной серной кислоты, которая собирается ла,выходе у основания колонны и непрерывно удаляется. На верху колонны раополои(ен обычный конденсатор.

Часть сконденсированного дистиллята удаляют, остаток стекает через верхнюю часть колонны в виде флегмы, количество которой доли(но быть достаточным для предотвращения дистилляции уксусной кислоты в головной части колонны и зависит от состава смеси, подаваемой на дистилляцию, и температуры в зоне реакции.

Пример 1. В описанный реактор со скоростью 691 г/час подают сырую смесь, полученную после абсорбции 192 г/час,пропилена

499 г/час 75% -ной водной серной кислоты, предвар1ггельно смешав ее с 41 г/час уксусной кислоты.

Нагрев кипятильника колонны осуществляют таким образом, чтобы температура на расстоянии 70 с,)1 нин(е уровня питания колонны была 94 С. Головная флегма составляет

125 г/час, а расход воды, вводимой в основание, рассчитывают так, чтобы раствор серной кислоты, выходящей из кипятильника, имел концентрацию 47 вес. %.

При достижении равновесия из конденсаторов колонны отбирают 331 г/час жидкости, содержащей (в вес. %) 21 изопропнлацетата, 65,6 пзопропанола, 5,15 изопропилового эфира и 0,018 уксусной кислоты. Остаток представляет сооои воду. Из кипятильника отбирают

796 г/час 47%-ной водной серной кислоты, содержащего 0,02 вес. % уксусной кислоты и следы полимеров пропилена.

Степень превращения в изопропилацетат, считая на первоначально абсорбированный пропилеи, составляет 15%. Конверсия уксусной кислоты в сложный эфир выше 99,7%.

Ii р и м е р 2. В реактор непрерывно со скоростью 681 г/час подают сырую смесь, полученную при абсорбции 189 г/час пропилена

492 г/час 75% -ной водной серной кислоты, предварительно смешав ее с 76 г/час уксусной кислоты.

Процесс ведут в условиях, идентичных уcловиям примера 1, отбирают из конденсатора колонны 386,5 г/час жидкости, содер)ка щей (в вес. %) 33,4 изопропилацетата, 53,2 изопропанола, 4,83 изопропилового эфира и 0,015 уксусной кислоты. Остаток представляет собой воду. Из кипятильника отбирают 785г/час водного раствора 47%-ной серной кислоты, содержащего 0,02% уксусной кислоты и следы полимеров пропилена.

Степень превращения в изопропилацетат, считая на первоначально абсорбированный пропилеи, составляет 28% . Конверсия уксусной кислоты в сложный эфир выше 99 9%

Пример 3. Сырую смесь, полученную при .-:бсорбции 195 г/час пропилена 507 г/час

75%-ной серной к ислоты, после предварительного смешения со 167 г/час уксусной кислоты

55 непрерывно подают в реактор со скоростью

702 г/час.

Процесс ведут в условиях, идентичных условиям примера 1, отбирают из конденсатора

419,5 г/час жидкости, содержащей (в вес. % )

67,5 изопропилацетата, 22,1 изопропанола, 3,8 изонропилового эфира и 0,018 уксусной кислоты. Остаток представляет собой воду. Из кипятильника отбирают 809 г/час 47%-ного водного раствора серной кислоты, содер>кащего 0,05% уксусной кислоты и следы полимеров пропилена.

Степень превращения в изопропилацетат, считая на первоначально абсорбированный пропилеи 60%. Превращение уксусной кислоты в сложный эфир 99,7%.

П р.и м е р 4. Сырую смесь, полученную при абсорбции 191,5 г/час пропплена 497,5 г/час

75% -ной водной серной кислоты, после предварительного добавления 247 г/час уксусной кислоты вводят непрерывно в реактор со скоростью 689 г/час.

Процесс ведут в условиях, идентичных условиям примера 1, из конденсатора колонны

Отбира1от 463;!час t(»дкостit, ico;Iep t(atticé (13 вес. %) 85,9 нзопропилацетата, 7,45 изопропанола, 3,77 нзопропилового эфира и 0,05 уксусной кислоты. Остаток представляет собой воду. Из кипятильника отбирают 794 г/час водного раствора 47%-ной серной кислоты, co pep»(ащеГО 1,55% у.ксу спой кислоты (110 представляет собой потерю 0,52 .11оль уксусной кислоты на 9,45 11оль получеьпюго изонропилацет lT I) и следы полимеров пропилена.

Степень превращения 13 изопропнлацетат, считая на первоначально абсорбпрованный пропилеп, составляет 85,5 или 94 %, если считать на пропилеп, не находящийся в форме изопропилового эфира (только 7,2% абсорбирова нного пропиле)га было пер вона 1ально в такой форме). Конверсия уксусной кислоты в сл Ож ш.!й эфир 94,7%.

Предлагаемый способ может быть применен для получения других алпфати lect(ltx низших пзопропи lollltx эфиров, а именно нзопроп ил он»1х эфиров itottoK2pooHQBhi i СЗ-С.)-алифатическпх насыщенш)х ки слот.

В данном случае предпочтительно использовать менее 1 .ноль карбоновой кислоты на

1 1(оль пропилена, содержащегося в смеси в виде изопропилсульфата или свободного изопропанола, т. е. количество карбоновой кислоты должно быть достаточно для превращения 90 — 95% пропилена,,содержащегося в смеси, в изопропилкарбоксилат.

Удобно проводить процесс непрерывно в ректификационной колонне в условиях, описанных выше, но желательно под давлением

1 — 5, предпочтительно 2 — 3 кг слР, для обогащения эфира азеотропом, который отгоняется на той же колонне.

П р и ме р 5. Сырую, смесь, полученную при абсорбции 69,93 г/час пропилена 171,07 г/час

75%-пой водной серной кислоты подают в ре294ЗИ

Составитель T. Лавриненко

Редактор T. Шарганова

Корректор О. М. Ковалева

Изд. № 258 Заказ 549/18 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 актор со скоростью 241 г/час, предварительно обогатив ее 59 г/час, и-масляной кислоты.

Температура на расстоянии 70 си ниже ввода питания колонны поддерживается на уровне 104 С. Возвращают в колонну весь нижний водный слой,и 200 г/час нижнего органического слоя, образующихся при расслаивании продукта, полученного при конденсации паров. Расход воды, вводимой в основание колонны, регулируется таким образом, что раствор серной кислоты, выходящей из куба, имеет концентрацию около 40 вес. %.

При достижении равновесия из конденсатора колонны отбирают 159 г/час жидкости, содержащей (в вес. % ) 51,6 изопропилового эфира н-масляной .кислоты, 35,2 изопропанола, 3,75 изопропилового эфира, 0,20 н-масляной кислоты и 9,25 воды. Из куоа отбирают

310 г/час водного раствора, содержащего по весу 41,3% серной кислоты, 1% масляной кислоты н следы полимеров пронилсна.

Степень превращения в изопропиловый эфир н-масляной кислоты, считая на первоначально абсорби1;ованный пропилеп, составляет 38% . Конверсия и-масляной кислоты в эфир 96%.

Предмет изобретения

10 Способ получения изопрошьчового эфира монокарбоновой кислоты или сго смеси с изопропанолом, отли иющиися тем, что, с целью расширения сырьевой базы и обеспечения возможности регулирования состава получаемых

15 продуктов, продукт конденсации пропилсна с водной серной кис IDTой подвергают действию с монокарбоновой кислотой при температуре 75 †1 С при непрерывном отводе образующихся продуктов.