Способ получения вторичного бутилового спирта

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»> 734482

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 07.07.77 (2l ) 2504742/23-04 с присоединением заявки,% (23) Приоритет (5l ) > Кд.

С 07 С 31/12

С 07 С 29/00

Гасударственный комитет,па делам нэобретеннй н открытий

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень №18

Дата опубликования описания 20.05,80 (53) УДК

547.264.07 (088.8) Н. В. Соболева, А. В.! Бондаренко, М. И. Фарберов, И. П. Степанова, Е. В. Зеленова, P. M. Масагутов, 10. В. Чуркин, В. Н. Кива, T. М. Хананнов, Ф, M. Масагутов, Д. М. Байрамгулов и А. Г. Свинухов (72) А вторы изобретения

Ярославский политехнический институт, Научно-исследовательский институт нефтехимического производства и Салаватский ордена Ленина нефтехимический комбинат им. 50-летия СССР (71 ) Заявители с (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВТОРИЧНОГО БУТИЛОВОГО

СПИРТА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения вторичного бутилового спирта, являющегося важным полупродуктом в различных синтезах, в основном в производстве метилэтилкетона и находящего практическое применение в качестве селектив5 ного растворителя нитролаков, ацетатов целлюлозы, синтетических и природных смол и экстрагента жиров.

Известен способ получения втор-бутилового спирта прямой гидратацией жидкого бутена на катионитах (11. Жидкий бутен непрерь|вно гидратируют водой при 100 С вЂ” 130 С на катионообменной смоле. Мольное отношение вода:олефин 173: 1. Получаемый в результате реакции бесцветный водный раствор содержит 1,7% вес. втор-бутилового спирта, что соответствует конверсии бутенов около 70%.

Недостатком этого способа является незначительный срок службы используемых сульфока- тионитов вследствие высокой температуры процесса. Кроме того, процесс характеризуется высокими энергетическими расходами, связанными с. необходимостью выделения вторЮ

2 бутилового спирта из водного раствора, концентрация спирта в котором составляет всего лишь 1,7 вес.%.

Другой промышленный способ получения втор-бутилового спирта заключается в сернокислотной гидратации и-бутенов. Процесс состоит из двух стадий.

На первой стадии бутанбутиленовую фракцию, очищенную от иэобутилена, обрабатывают 70 — 80%-ной серной кислотой при 45 С и давлении 10 ата. Полученную при этом 2-бутилсерную кислоту на второй стадии направляют на гидролиз. Выход втор-бутилового спирта на н-бутены составляет 70 75% (от теоретического). /В качестве побочных продуктов образуется ди-втор-бутиловый эфир, полимерные и сернистые соединения (2). Недостатками этого способа является низкий выход втор-бутилового спирта (70% от теоретического), сильное корродирующее действие разбавленной серной кислоты, приводящее к необходимости использования специальной аппаратуры, кроме того, вследствие снижения концентрации с 70 — 80 до 20 — 3(F требуется

3 сложная система кислотооборота, а наличие сернистых и полимерных примесей вызывают необходимость тщательной очистки.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение чистоты целевого продукта, а также увеличение выхода.

Поставленная цель достигается предложенным способом, в котором втор-бутилацетат подвергают переэтерификации алифатическими С,— С спиртами в присутствии катализаторов переэтерификации алкоголята металлов 1 или !Ч-ой группы Периодической системы при мольном отношении втор-бутилацетат: спирт, равном

3,0 — 7.,5: 1. Выход втор-бутилового спирта количественный.

При этом процесс переэтернфикации идет при комнатной температуре, однако оптимальной является температура кипения реакционной смеси. В качестве алкоголята металлов предпочтительно используют алкоголяты натрия, калия, .титана .и других металлов 1 или

IV групп Периодической системы. Концентрация каталйзатора составляет 2 — 10 вес% по отношению к реакционной массе.

При использовании в качестве спирта н-бутанола вначале из реакционной зоны выводится образующийся втор-бутиловый спирт. В этом случае сдвигается равновесие в сторону образования втор-бутилового спирта и полного исчерпания н-бутанола и тем самым исключается образование азеотропа н-бутанол — н-буI тилацетат (из соотношения 3: 1), При использовании н-амилового спирта также вначале выводится образующийся вторбутиловый спирт до полного исчерпывания н-амилового спирта и тем самым исключается образование азеотропа н-амиловый спирт н- амилацетат.

В случае применения метилового, этилового и изопропилового спиртов вначале из реакционной зоны выводятся образующиеся соответ ствующие метил-, этил-, изопропилацетаты.

Затем после этого отбирается образовавшийся вторичный бутиловый спирт.

Пример 1. В колбу, снабженную насадочной колонкой, вносят 580 r(5 моль) втор-бутилацетата, 74,0 г (1 моль) н-бутанол и 32,7 r бутилата натрия (5 вес.% от реакционной смеси), Образующийся втор-бутиловый спирт в количестве 72,52 г (0,98 моль) отбирают с верха колонки. Чистота втсп-бути лового спирта 99,85% подтверждена хромато графически. В кубе ректификационной колон ны с помощью хроматографического метода не обнаружено н-бутанола. После отгонки избытка втор-бутилацетата вьщеляют н-бутил ацетат в количестве 113,68 r. Выход 98 мол

Чистота 99,3% подтверждена хроматографи че

734182 4

Пример 2, 348 г втор-бутилацетата (3 моль), 74,0 r н-бутанола (1 моль) и

21,1 г бутилата натрия загружают в стеклянный реактор, описанный в примере 1. Образуницийся втор-бутиловый спирт в количестве

72,15 г (0,975 моль) отбирают с верха колонны. Количество выделенного н-бутилацетата

113,1 r. Выход 97,5%. Чистота втор-бутилового спирта и н-бутилацетата аналогичны при1о меру 1.

Пример 3. 406 г втор-бутилацетата (3,5 моль), 37,0 r н-бутанола (0,5 моль) и

13,29 r бутилата натрия реагируют при комнатной температуре в установке, описанной в примере 1. С верха колонны выделяют образунлцийся втор-бутиловый спирт в количестве 36,45 г (0,4925 моль). Количество выделенного н-бутилацетата 57,13 r (0,4925 моль).

Выход 98,5%. Чистота втор-бутилового спирта

N и н-бутилацетата аналогичны примеру 1.

Пример 4. Переэтерификацию ведут аналогично примеру 1. Количество бутилата натрия составляет 2% от веса реакционной массы. Выход и чистота втор-бутилового спир25 та и н-бутилацетата аналогичны примеру 1.

Пример 5. Переэтерификацию ведут аналогично примеру 1. В качестве катализатора переэтерификации используют бутилат калия. Выход и чистота втор-бутилового спирта

30 и н-бутилацетата аналогичны примеру 1, Пример 6. Переэтерификацию ведут аналогично примеру 1. Количество бутилата . натрия составляет 10% от веса реакционной смеси. Выход и чистота втор-бутилового спир35 та и н-бутилацетата аналогичны примеру 1.

Пример 7. Переэтерификацию ведут аналогично примеру 1. В качестве катализатора переэтерификации используют бутилат титана. Выход и чистота втор-бутилового спирта и н-бутилацетата аналогичны примеру 1.

П р и м e.: р 8. 870 г втор-бутилацетата (7,5 моль), 32 r метанола (1 моль) и 27 r метилата натрия загружают в стеклянный реактор, описанный в примере l. С верха колон45 ны выделяют образовавшийся метилацетат в количестве 60,26 r (0,815 моль) в смеси с непрореагировавшим метанолом (5,41 г).

Затем выделяют втор-бутиловый спирт в количестве 60,26 г (0,815 моль) и иэ куба вы50 деляют избыток. втор-бутилацетата, Выход втор-бутилового спирта на прореагировавший метанол 98%. Чистота втор-бутилового спирта . аналогична примеру

Пример 9. 290 r втор-бутилацетата

55 (2,5 моль), 23 г этанол (0,5 моль) и

9,4 r этилата натрия взаимодействуют при .% комнатной.. температуре в реакторе, описан ски., ном в примере 1. Образовавшийся этилацета:

Составитель E. Щипанова

Редактор Л. Новожилова Техред С.Мигай Корректор М, Пожо

Тираж 495 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1999/32

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 7341 в количестве 37,44 r в смеси с непревращенным этанолом (3,13 г) отгоняются с верха колонны. Образовавшийся втор-бутиловый спирт выделяется с верха колонны в количестве 31,48 г. Выход 98,5%. Из куба колонны выводят избыток втор-бутилацетата. Чистота вторбутилового спирта аналогична примеру

Пример 10. 290 r втор-бутилацетата (2,5 моль), 30 r изопропилового спирта с (0,5 моль) и 9,3 г изопропилата натрия взаимодействуют при 20 С в стеклянном реакторе, описанном в примере 1. Образовавшийся изопропилацетат в количестве 45,41 г (0,445 моль) в смеси с непрореагировавшим is изопропвнолом (2,88 г) выводится с верха колонны. Втор-бутиловый спирт выделен в количестве 32,91 r (0,445 моль). Выход 984% .

Чистота втор-бутилового спирта аналогична примеру 1. 20

Пример 11. 580 г втор-бутилацетата (5 моль), 88 г н-амилового спирта (1 моль), 20,0 г амилата натрия помещают в реактор, описанный в примере 1. Образующийся вторбутиловый спирт в количестве 72,89 г (0,985 моль) выводят с верха колонны. Выход 98,5%. В кубе ректификационной колонны с помощью хроматографического метода не обнаружено н-амилового спирта. Избыток .втор-бутилацетата и н-амилацетата 127,4 г 30 (0,98 моль) выводят из куба. Чистота намилацетата 98,9% подтверждена хроматографически. Чистота втор-бутилового спирта аналогична примеру 1.

Предлагаемый процесс имеет преимущества. перед известным способом получения вторбутилового спирта повышается выход целевого продукта с

70 — 75 мол.% (90 — 100 вес.%) в известном

82 6 способе до 98 — 99 мол.% (до 129,5 вес.%) в предлагаемом; уменьшается коррозчя аппаратуры; улучшаются условия труда; повышается чистота получаемего продукта (100% спирт); сокращается количество загрязненных сточных вод; одновременно с втор-бутиловым спиртом образуются с высоким выходом ценные продукты — алкилацетаты.

Формула изобретения

1. Способ получения вторичного бутилового спирта, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения чистоты целевого продукта,а также увеличения выхода, вторичный бутилацетат переэтерифицируют алифатическим С вЂ” С -спиртом при мольном отношении вторичный бутилацетат: спирт, равном 3 — 7, 5:1, в присутствии алкоголята металла 1 или IV групп Периодической системы.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что процесс ведут при температуре кипения реакционной смеси.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йсятем,,что в качестве алкоголятов металлов используют алкоголяты натрия, калия, титана, в количестве 2 — 10 вес,%.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии И 1374368, кл. С 2 С, опублик. 1974.

2. Мушенко 3, В. Синтез бутилсерной кислоты, ЖПХ, 19бб, вып. 4, с. 851 — 857 (прототип).

Способ получения вторичного бутилового спирта Способ получения вторичного бутилового спирта Способ получения вторичного бутилового спирта 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу осушки алифатических спиртов C1-С3

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и касается гомогенного окисления метаносодержащего газа с целью получения из него метанола, формальдегида и других продуктов

Изобретение относится к электрокаталитическому способу получения углеводородов, в частности диенов, олефинов, алканов и спиртов, путем гальваностатического электролиза смеси 10-ундециленовой и уксусной кислот, которые частично нейтрализованы и находятся в виде соли

Изобретение относится к способам получения водорастворимых производных фуллеренов - смешанных фуллеренолов
Наверх