Способ получения паральдегида

 

О П И С А Н И Е 3I9I33

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

МПК С 07d 19!00

Заявлено 02.V(II.1969 (№ 1356276/23-4)

Приоритет 02.VIII.1968, № 491, Франция

Комитет по делам изобретений и открмтий при Сдаете Министрое

СССР

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32

УДК 547.281.22.07 (088.8) Дата опубликования описания 20.1.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Жорж Гоброн и Марсель Реппэр (Фра ция) Ипостранная фирма

«Мель-Безои» (Франция) Заявител ь

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАЛЪДЕГИДА

Изобретение относится к способу получения паральдегида, которьш находит широкое применение в химической промышленности.

Известен способ получения паральдегида, заключающийся в том, что ацетальдегид подвергают тримеризации в реакторе циклической формы в присутствии кислотного катионпого ионообмеппика в качестве катализатора, который представляет собой неподвижный слой. Полученную реакционную смесь подвергают прямой перегонке и выделяют целевой продукт известным способом.

Известный способ предусматривает применение трубок диаметром в несколько миллиметров, в которые входит только несколько десятков кубических сантиметров ацетальдегида в час, следовательно, он очень далек от промышленных масштабов.

Применение неподвижного каталитического слоя в высокоэкзотермической реакции неизбежно приводит к местным повышениям температуры в глубине катализатора, не происходит соответствующего охлаждения массы, а также не обеспечивается одинаковая температура реакционной массы.

Предлагаемый способ устраняет, по крайней мере, частично эти недостатки и позволяет осуществлять одинаковую проверку температуры сквозь массу в процессе реакции, дает возможность получить целевой продукт с прекрасным выходом в реакторах больших размеров, обеспечпвающи. высокое производ5 ство паральдегида.

Г1рименеиие катализаторов в сжижениом состоянии обеспечивает равномерность температур в реакционной среде. Повторная циркуляция части жидкости, выходящей из реак10 тора, способствует этому выравниванию, позволяя легко удалить большое количество тепла, выделяющегося при реакции (100 ккал

»а 1 кг ацетальдегида). Смесь, которая проходит через реактор, благодаря повторной

15 циркуляции обогащается паральдегидом, выполняющим в этом случае роль разбавителя ацетальдсгида.

Таким образом, можно достичь равновесия с небольшим процентом преобразования пу20 тем перегонки и снижения тепла реакции без значительного расхода охлаждающих агентов.

Кроме того, доспи ают высокой производительности по отношению к катализатору, ко25 торый практически пе теряет своей активности. Активпость катализатора не снижается в установке, работающей в течение нескольких лет без замены его.

319133

Предлагаемый способ заключается в том, что жидкий ацетальдегид подвергают тримеризации в вертикальном реакторе, имеющем вид перевернутого конуса, в присутствии кислотного катионного ионообменника в качестве .катализатора, который, преимущественно, находится в дисперсном или сжиженном состоянии, при этом ацетальдегид подают в реактор снизу вверх. Полученную реакционную массу направляют на перегонную колонну, где пары ацетальдегида конденсируются, а загрязненные пары паральдегида подают в середину очищающей колонны, где он сжижается, очищается и выделяется известным способом.

Выход 85 — 97%.

В качестве катализатора берут,смолу полистиролсульфоно вого типа. Тримеризацию можно вести в присутствии 1 — 5 вес. % воды, которую отделяют из азеотропной смеси вода-паральдегид из средней части перегонной колонны.

Часть полученной реакционной массы непрерывно направляют на перегонную колонну и непрерывно возвращают остальную часть, добавляя к ней новую порцию ацетальдегида, на питание нижней части реактора прежде, чем подвергают ее вторичной перегонке, после чего направляют на перегонную колонну.

Обычно процеос тримеризации проводят при температуре 24 — 45 С, преимущественно при 30 — 40 С, и давлении 1 — 3 кг/сл 2.

Очистку целевого продукта желательно проводить под вакуумом, не превышающим

200 мм рт. ст., преимущественно не превышающим 100 мм рт. ст.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.

Пример 1. Реактор 1 вмещает 3 л смолы

«AIlassion CS» в «водородном» виде. Через трубку 2 непрерывно вводят ацетальдегид при температуре 5 С, содержащий 0,5 вес. % ацетона, по 4 л в 1 час. Часовой расход при повторной перегонке по трубам 8 и 4 составляет 160 л(час, Холодильник 5 представляет собою обменник с пластинками, охлаждающийся водою с температурой 23 С. В этих условиях температура в трубке 8 составляет 40 — 45 С.

Превращение ацетальдегида в этом случае около 78%, а после перегонки продуктов реакции в колоннах б и 7 в соответствии с классическими методиками (при атмосферном давлении в колонне б и при абсолютном давлении порядка 100 мм рт. ст. в колонне 7) получают выход конечного продукта 85% по отношению к преобразуемому ацетальдегиду.

Операция неосуществима в присутствии воды; основание отстойника 8 и выводная трубка 9 в этом примере не используются.

Пример 2. Работают в аппарате примера 1, в реактор .вводят 3 л смолы «Amberli20

4

te 1К 120» в «водородном» виде. По трубке 2 непрерывно вводят 4 лlчас ацетальдегида при температуре 5 С, содержащего 5 вес. % ацетона и 4 вес. % воды.

Часовой расход рециркуляции в реактор

150 л)час, а температура в трубке 3 около

40 С.

Превращение ацетальдегида около 70%, а после перегонки в колоннах 6 и 7 выход конечного продукта достигает 97% по отношению к преобразуемому ацетальдегиду, примеси (ацетон) и легкие побочные продукты составляют 1% от конечного продукта, а тяжелые побочные продукты — 2%.

Вода, которая содержится в питающем альдегиде, выводится по трубке 9.

Предмет изобретения

1. Способ получения паральдегида тримеризацией ацетальдегида в присутствии кислотного катионного ионообменника, с выделением целевого продукта известным способом, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, жидкий ацетальдегид подвергают тримеризации в вертикальном реакторе, имеющем вид перевернутого конуса, при этом ацетальдегид подают в реактор снизу вверх, полученную реакционную массу направляют на перегонную колонну, где пары ацетальдегида конденсируются, а загрязненные пары паральдегида подают в середину очищающей колонны.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катализатор берут в дисперсном или сжиженном состоянии.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора берут смолу полистиролсульфонового типа.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимеризацию ведут в присутствии 1—

5 вес. % воды, которую отделяют из азеотропной смеси вода — паральдегид из средней части перегонной колонны.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью отвода избытка тепла, часть полученной реакционной массы непрерывно направляют на перегонную колонну и непрерывно возвращают остальную часть, добавляя к ней новую порцию ацетальдегида, на питание нижней части реактора прежде, чем подвергают ее вторичной перегонке, после чего направляют в перегонную колонну.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что тримеризацию проводят при температуре 25-45 С, преимущественно при 30 — 40 С, и давлении 1 — 3 кг/слю, 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что очистку целевого продукта ведут под вакуумом, не превышающим 200 мм рт. ст., преимущественно не превышающим 100 мм рт. ст.

Редактор Г, Хорина

Составители О. Смяриова

Тскрсд Л. Куклииа

Корректор T. Китаева

Заказ 3845у2 Изд. № 1510 Ти ра ж 473 Поди снос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретсиий и открытий ири Совстс Министров СССР

Москва, К-35, Раугиская наб., д. 4(5

Типография, ир. Сапунова, 2