Патент ссср 402203

 

4 02203

ОЙИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К П АТЕ НТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

М. Кл. С 07с 43/02

Заявлено 15.Ч11.1970 (№ 1459382/23-4)

Приоритет 16Х11.1969, № Р1936046.4, ФРГ

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень ¹ 41

УДК 547.27.07(088.8) Дата опубликования описания 23.IV.1974

Авторы изобретения

И н о с т р >! н и я

Фридрих Райцнер, Ульферт Онкен, Хорст Шрадер и Вернер Веллброк (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Фарбверке Хехст АГ» (Федеративная Республика Германип) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ОКСИПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕВЪ|Х ЭФИРОВ

Изобретение относится к способу получения оксиполиэтиленгликолевых эфиров, которые могут найти применение в качестве поверхностно-активных веществ неионогенного типа, Известен способ получения оксиполиэтиленгликолевых эфиров общей формулы

R — Х вЂ” (С Н40) — Н где Х вЂ” О, S, N;

Я вЂ” алкил, путем взаимодействия окиси этилена с соединениями, содержащими подвижный атом водорода, в присутствии щелочного катализатора при 125 — 200 С. При этом в реактор подают жидкую окись этилена, которая при температуре реакции сразу же испаряется, н уже в газовую фазу этой окиси вводят в тонкодисперсном состоянии соединение, содср>кащее подвижный атом водорода и катализатор.

Такое осуществление процесса не обеспечивает необходимого контакта между реагирующими компонентами, а также достаточного перемешивания, в результате чего увеличивается продолжительность реакции и образуется

3 — 4% побочных продуктов — пол игликолей.

Кроме того, процесс идет с выделением тепла, отвод которого по известному способу, осуществляемый путем циркуляции уже частично оксиэтилированного продукта, имеющего в некоторых случаях вязкую консистенцию, недостато шо эффективен.

С целью устране)шя указанных недостатков предложено окись этилена вводить в жидком состоянии в турбулентный поток соединения, содержащего подвижный атом водорода и катализатор.

Процесс желательно вести при Re)2300.

i1a чертеже изображена схема установки

gQ для осуществления предлагаемого способа.

Исходное вещество, например нонилфенол, высушенное B вакууме, освобожденное от растворенного кислорода и содержащее катализатор, с помощью насоса 1 циркулируют в

1S замкнутой системе нз промежуточной емкости.

С помощью дозирующего устройства 2 к циркулирующей жидкос! и прибавляют жидку!о окись этилена в тонкодиснерсном состоянии и шпенсивно перемешивают их в диффузоре

20 смссительной камеры 3. Из этой камеры смесь направляют в тсплообменник 4, где происходит основная часть реакции. До начала реакции, а также до начала прибавления окиси этилена теплоооменник предварительно нагре2S вают, например, паром с целью доведения температуры исходного вещества до температуры реакции. Из теплооб!лтснника смесь подают в сосуд 5, где собирается л!шть та часть объема реакцношюй смеси, которая соответЗО ствует увеличению за счет присоединения 02203

gl

Окйси этилена. К началу загрузки исходного вещесзва этот сосуд поччи пуст. Iio этой причине неооходимо вводить Ilo меньшей мере lакое количество исходного вещества, чтооы вс» остальная часть циркул»ционной системы при работающем циркуляционном насосе была заполнена жидкостью. Во время протекания реакции уровень жидкости в сосуде повышается соответственно добавляемому количеству окиси этилена. Условия реакции остаются постоянными в течение всего процесса. 11роизводительность циркулирующего насоса не зависит от вводимого количесзва окиси этилена.

Дозирующее ус роисчво представляет собой смеси ельную ipyu«y Вентури, в которую к наименьшему поперечному сечению через расположенное снаружи сопло подают окись этилена, Однако можно использовать и друтие устройства для тонкого диспергировани» окиси этилена. В качестве теплообменника целесообразно применять теплообменник в виде пучка трубок.

I1o предлагаемому способу реакция начинается непосредственно в месте подачи окиси этилена и продолжается в реакционной смеси во время ее протекания через смеси ельную камеру и теплообменник. В смесительной камере часть окиси этилена испаряется, что дополнительно усиливает турбулентность и эффективность перемешивания. Перемешивающий эффект паров имеет место и в теплообменнике, вследствие чего наблюдается существенное улучшение теплопередачи. Реакционная смесь находится в условиях непрерывной циркуляции, причем выделяющееся в результате реакции тепло отводят с помощью теплообменника, подключенного к циркуляционной системе и постоянно омываемого реакционной массой. Окись этилена в жидком состоянии подают в турбулентный поток реакционной смеси и полученную смесь направляют через смесительную камеру, а затем через теплообменник, который представляет собой одновременно и реактор, так как в нем реагирует около 50% поданной окиси этилена.

Процесс осуществляют при рециркуляции р, акционной массы до тех пор, пока не будет достигнута желаемая степень оксиэтилирования.

Предлагаемый способ позволяет снизить образование побочных продуктов до 1 % и получить конечные продукты высокого качества с выходом до 6000 кг/л-час вместо

2900 кг/л .час по известному способу.

П р и мер 1. Получение продукта присоединения в среднем 10 моль окиси этилена к

1 моль нонилфенола.

В емкость загружают 4000 кг нонилфенола, содержащего в качестве катализатора

0,2 вес.% едкого патра, и сушат его при 100"С в вакууме. Затем в течение 1,8 час подают

4500 кг/час окиси этилена под давлением

4 атм. 11ри этом температура реакционной смеси поднимается до 160"(; и далее поддерживается на этом уровне. После охлаждения смеси в условиях, исключающих доступ воздуха, и неитрализации 6 — 7 кг уксусной кислоты получают 12 000 кг конечного продукта в виде похожей на воду. жидкости, которая содержит — 0,5 вес.% побочного продукта (полиэтиленгликоля) . Объемно-временной выход 6000 кг/л час. По известному способу процесс идет в течение 5 час, объемновременный выход конечного продукта составляет 2900 кг/л. час, содержание побочного продукта полигликоля в целевом 2 вес. .

II р и м е р 2. Г1олучение продукта присоединения в среднем 10 моль окиси этилена к

1 моль жирных спиртов сала.

В емкость загружают 4230 кг жирных спиртов сала с 0,2 вес.% едкого натра в качестве катализатора и сушат в вакууме при 110 С.

Затем при 150С в течение 2 час 15 мин постепенно подают 4000 кг/час окиси этилена под давлением 4 атм. После охлаждения в условиях, исключающих доступ воздуха, получают 13200 кг конечного продукта в виде похожей на воду жидкости, содержащеи не более 1% побочного продукта (полигликоля).

Обьемно-временной выход 5200 кг/л час. По известному способу продолжительность реакции 6 3 час, объемно-временной выход

2100 кг/л час, содержание побочного продукта (полигликоля) 3 — 4 вес.%.

11редмет изобретен ия

1. Способ получения оксиполиэтиленгликолевых эфиров взаимодействием окиси этилена с соединениями, содержащими подвижный атом водорода, в присутствии щелочного катализатора при повышеннои температуре в условиях непрерывной циркуляции реакционной массы и отвода образующегося в процессе тепла с последующим выделением целевого продукта известными приемами, отличающи йс я тем, что, с целью сокращения образования побочных продуктов, окись этилена в жидком состоянии подают в турбулентный поток соединения, содержащего подвижный атом водорода и катализатор.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при Re)2300.

Редактор 3. Горбунова

Составитель М. Меркулова

Текред 3. Тараненко

Корректор В. Ьрыксин:t

Заказ 303/6 Изд, № 112 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4;5

Типография, пр. Сапунова, 2