Способ получения полифункциональных кислородсодержащих соединений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 436809

Союз Советских

Социалистических

Рвот убли к (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.06.71 (21) 1671277/23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 15.01,75 (51) М. Кл. С 07с 27/12 гасударственный намитет

Coeera Иинистрае СССР ва делам изааретений и атирытий (53) УДК 665.337.568 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. А. Степанянц, В. А. Губанова, А. Н. Постольный, А. А. Мищук, И. А. Сысуев, Д. Д. Жиленко, Л. И. Нестеренко, В. К. Цысковский, Д. Ф. Боханов и Г. Х. Новаков

Бердянский опытный нефтемаслозавод (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЪНЪ1Х

КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к способу получения полифункциональных кислородсодержащих соединений окислением нефтепродуктов, находящих широкое применение в производстве смазок, жирующих смесей, эмульсолов и т. п.

Известен способ получения кислородсодержащих соединений окислением жидких парафиновых углеводородов, температура выкипания которых 240 — 358 С, кислородсодержащим газом в присутствии марганцевых катализаторов при 130 — 140 С и времени окисления 24 часа. Окисление проводили до остаточного содержания парафиновых углеводородов 5 — 8 вес. %. При этом глубина превращений в окисленной массе достигала 82% (на взятый парафин).

Полученный таким образом оксидат имеет в своем составе полифункциональные кислоты, спирты, кетоны, незначительное количество углеводородов и используется в качестве присадок к нефтяным битумам.

Однако такой способ характеризуется незначительной глубиной окисления, из-за чего получают, в основном, низкомолекулярные соединения, которые не могут быть использованы в производстве смазок, жирующих смесей и ряде других производств.

Цель предлагаемого способа — повысить глубину окисления, а также расширить сырьевую базу.

Это достигается тем, что в качестве углеродсодержащего сырья берут фракцию неомы5 ляемых-11 производства синтетических жирных кислот, а в качестве катализатора берут марганец-калиевую соль себациновой кислоты или медную соль изо-масляной кислоты.

Кроме того, марганец-калиевую соль себациновой кислоты берут в количестве 0,1 — 0,2

aec. % в расчете на исходное сырье, а медную соль изо-масляной кислоты в количестве

0,15 — 0,3 вес. %.

Согласно изобретению, 11-неомыляемые про15 изводства синтетических жирных кислот подвергают разгонке и отбирают фракцию, выкипающую при атмосферном давлении в и нтервале температур 220 †3 С. Окисление осуществляют в окислительной колонне кислоро20 дом воздуха, барботирующим через окисляемый продукт. Процесс периодический, общая продолжительность окисления 30 — 35 час.

Глубина превращений достигает 92 — 93 jo npu кислотном числе окисляемой массы 210—

25 225 мг КОН/r.

При использовании перечисленных катализаторов в процессе окисления неомыляемых-11 возрастает содержание карбонилсодержащих и окси-соединений, причем марган30 цево-калиевая соль себациновой кислоты на436809 правляют реакцию окисления в сторону образования карбонильных и окси-соединений, а медная соль изомасляной кислоты способствует образованию кислородсодержащих соединвний с замкнутой группировкой атомов углерода в молекуле и пониженным содержанием неомыляемых веществ.

Получаемые да иным способом полифункциональные кислородсодержащие соединения имеют молекулярный вес порядка 260 — 270, содержат 92 — 93 /, омыляемых компонентов, что позволяет использовать их в производстве эмульсолов, жирующих смесей и смазках, Пример. Фракцию 11-неомыляемых, выкипающую в и нтервале температур 220 — 380 С, загружают в реактор-смеситель, нагревают до

60 — 7 0 С и в зависимости от того, какой конечный продукт предполагают получить, к смеси добавляют катализаторы Mn — К соль себациновой кислоты в количестве 0,1—

0,2 вес. % или Сп соль изо-масляной кислоты — 0,15 — 0 3 вес. %.

В дальнейшем температуру продукта в реакторе-смесителе поднимают до 105 — 110 С и при перемешивании воздухом, расходуемым в количестве 10 — 15 м на тонну сырья в час, выдерживают в течение 1 — 1,5 час. для активизации реактивной массы с целью обеспечения более энергичного протекания процесса окисления. Одновременно из смеси удаляется вода, которая конденсируется в системе конденсации.

Приготовленную таким образом реакционную смесь далее подвергают окислению кислородом воздуха,,для чего ее загружают в окислительную колонну и окисляют кислородом воздуха, барботирующим через слой сырья.

Колонну заполняют сырьем предпочтительно на 2/3 объема, что соответствует 25 тоннам продукта.

В начальный период окисления, продолжающийся 3 — 4 час., поддерживают температуру процесса около 145 С, а затем снижают ее до 135 С, продолжая процесс окисления.

Расход воздуха на протяжении всего процесса окисления составляет 100 — 110м на тонну окисляемого продукта в час, Летучие продукты, удаляющиеся из колонны с отработанным воздухом, пройдя систему конденсации, непрерывно возвращаются в зону окисления.

Процесс окисления прекращают при кислотном числе оксидата 210 — 250 мг КОН/г.

При этом глубина превращений в окисляемой массе достигает 92 — 93%. Далее температуру процесса снижают до 12Π— 130 С для стабилизации окисленной массы. Перемешивание продукта при этом осуществляют воздухом, расходуемым в количестве 15 — 20 м на тонну сырья в час. Продукт стабилизируют в течение 1 — 2 час.

После этого подачу воздуха в колонну прекращают, окисленный продукт охлаждают и сливают пр и,50 — 60 С.

Характеристика получаемых кислородсодержащих соединений представлена в таблице.

Полифункциональные кислородсодержащие соединения па предлагаемых катализаторах

Единица измерения

Показатели

MrKOH/г мгКОН/г о

Кислотное число

210 †2

190 †2

7 — 8

Эфирное число

Содержайие неомыляемых

15 веществ

Гидроксильное число

Карбопиль ое число

Иодное число

Содержание веществ, пе20 растворимых в петролейном эфире (оксисоедине ий) 22 — 23

175 — 185

1,3 — 1,7

50 — 55 мг КОН/г мгКОН/г ог иода

/о

Монокарбоновые кислоты

Дикар боновые кислоты

Моно- и дикарбоновые оксикислоты

Смолистые вещества

Неомыляемые вещества

Сложные эфиры: эстолиды ла ктоны лактиды

Эпоксисоединения

6 — 7

8 — 10

24 — 29

3 — 4

4 — 9

22 — 29

4 — 6

6 — 10

9 — 10.

40

Предмет изобретения

1. Способ получения полифункциональных

45 кислородсодержащих соединений путем окисления углеводородного сырья кислородсодержащим газом при 130 — 140 С в присутствии катализатора с последующим выделением целевого продукта известными приемами, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения глубинны окисления, а также расширения сы.рьевой базы, в качестве углеводородного сырья берут фракцию неомыляемых-11 производства синтетических жирных кислот, а в ка55 честве катализатора берут марганец-калиевую соль себациновой кислоты или медную соль изо-масляной кислоты.

2. Способ по п. 1, отл ич а ю.щи и ся тем, что марганец-калиевую соль себациновой кибо слоты берут в количестве 0,1 — 0,2 вес. % в расчете на исходное сырье.

3. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи и ся тем, что медную соль изо-масляной кислоты берут в количестве 0,15 — Ог3 вес. % в расчете на ис65 ходное сырье.

25 Полифункциональные кислородсодержащие соединения имеют следующий состав, вес. %.