Способ получения фталатов

Способ получения фталатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛАТОВ путем непрерывного взаимодействия фталевого ангидрида с алифатичес- - I ). -,t:. . i L.- i - хк«ж;-А г - ) й жота:л ; КИМ спиртом нормального или изостроения с числе углеродных i атомов от 4 до 12 или - смесью указанных спиртов в секционном аппарате при подаче реагентов в первую секцию реактора при мопьном соотношении 1:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) С 07 С 69/80

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3г,",",%ъч(АФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2809672/23-04 (22 ) 1 1.04.80 (46) 15.06.83. Бюп. No 22 (72) Ю. Е, Носовский, С. А. Осинцева, А, Н. Харрасова, В. И. Житков, В. А. Воробъев, А. И. Куценко, М, В. Вишняков и В. С. Архипов (53) 547.29.02.07 (088.8) (56) 1. Сб. Обзоры по отдельным производствам химической промышленностй вып, 27, М., 1973, с, 20, 40.

2. Патент США М 2644009, кл. 260-475, опубпик, 1949.

3. Патент. Англии М 108S132, кл. С2С, опублик. 1967.

4, Патент США N 2813,891, кл, 260-475> опубпик. 1954.

5. Авторское свидетельство СССР

М 520115, кл. В 01 4 1/00, 1973.

6. Авторское свидетельство СССР

М 386650, кл. B 01 Л 1/00, 1972.

7. Технологический регламент% 04-372 Завод "Заря, Изержинск, 1977 (прото тип). (54) (57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛАТОВ путем непрерывного взаимодействия фталевого ангидрида с алифатичес=.,SU„„1022964 А ким спиртом нормального или изостроения с числом углеродных (атомов от 4 до

12 или - смесью указанных спиртов в секционном аппарате при подаче реагентов в первую секцию реактора при мощьном соотношении 1:(2,1-3,0), соответ ственно, при нагревании и перемещении реакционной массы последовательно по секциям реактора с выводом иэ последней получаемого эфира-с:ырца, который очищают путем нейтрализации, отгонки избы. точного спирта, обработки сорбентами и

;фильтрации, отличающийся тем, что, с цепью повышения производительности процесса, при достижении кислотного числа реакционной массы 0,5-10 мг КОН/г в нее дополнительно вводят исходный спирт или смесь спиртов в количестве, необходимом дпя поддержания плотности на 0,1-4,0 мас.% ниже плотности реакционной массы вначале процесса, который проводят при 80-250 С и давлении от атмосферного до остаточного20мм рт.ст.

2. 4:пособ по и. 1, о т л и ч а ю.— шийся тем, что процесс проводят в присутствии катализатора, в качестве ко- Я торого используют тетрабутоксититан или цф серную кислоту или бенэопсульфокиспоту.

1022964

Изобретение относится к способу получения фталатов взаимодействием фталевого ангидрида с апифатическими спиртами нормального ипи иэостроения или смесью указанных спиртов. Получаемые продукты находят применение в основном в качестве пластификаторов раэпичных по» пимеров.

Известны непрерывные способы получения фтапатов указанных спиртов, осушествпяемые в каскаде из нескопьких реакторов $1) ипи в секционированном реакторе P). В соответствии с этими способами, в первый аппарат каскада ипи первую секцию секционированного реактора непрерывно вводят фтапевый ангидрид и спирт, которые постепенно перемешаются по дпине реактора. Иэ последнего ап парата каскада ипи последней секции секционированного реактора непрерывно выводят эфир-сырец, который затем подвергают очистке от кислых компонентов и избыточного спирта, обрабатывают сорбентами и фильтруют.

Процесс получения фталатов можно проводить без катапиэатора $3), в присутствии кислых катализаторов 4j, а также в присутствии амфотерных соединений, например соединений титана (5) ипи дру. гих катализаторов этерификации (61 .

При непрерывном попучении фталатов . в первом аппарате каскада ипи в первой секции секционированного реактора поддерживают заданное соотношение спирт: ангидрид различными приемами, например путем стабипизации расходов исходных компонентов, Однако при таком способе проведения процесса измерения качества исходного сырья, температуры и вакуума вызывают эначитепьные колебания физико-химических показателей сырца, что, в свою очередь, приводит к снижению производительности. Этот недостаток частично устраняется, если заданное соотношение спирт: ангидрид поддерживают за счет стабипиэации плотности реакционной массы, Стабипиэации ппотности достигают за счет коррекции подачи спирта в первый реактор каскада по заданной ппотности реакционной массы в этом аппарате (6J.

Недостатком такого способа является нестабипьность физико-химических покаэатепей эфира-сырца, главным образом, кислотного числа, что также снижает производительность процесса. Кроме того, спирт, выкипающий из всех реакторов, после конденсации, охлаждения и отделения от реакционной воды попностью воэ50

5

f0

t5

45 врашают в первый реактор, à его количество и, соответственно, плотность реакционной массы изменяется при незначительных копебаниях технопогических па раметров процесса. Поэтому точность под держания соотношения спирт: ангидрид эа счет стабипиэации плотности реакционной массы в первом реакторе невысока. г

Наибопее близким по технической сущности и достигаемым *резупьтатам явпяется непрерывный способ получения фтапатов, который заключается во взаимодействии фтапевого ангидрида с апифатическими спиртами нормального ипи изостроения или смесью укаэанных спиртов, например со смесью нормальных и иэоспиртов С Ся, в секционированном аппарате. Реаген ты и катализатор непрерывно подают в первую секцию реактора, поддерживая в ней мопьное соотношение фтапевый ангидрид: спирт — 1:2{2,1-3,0), соответственно, после чего получаемую реакционную массу перемешают последовательно по секциям реактора, поддерживая в них температуру 170-210 С и остаточное давпео ние 250-350 мм рт. ст., после чего попученный эфир-сырец из последней секции реактора направляют на очистку, которая заключается в отгонке избыточного спирта, нейтрализации и обработке сорбентами и фильтрации (7).

Недостатками известного способа явпяется то, что кислотное чиспо эфирасырца из-эа бопьшой инерционности системы на выходе из реактора копебпется в широких предепах: копебания составпяют 4 00,4 мг КОН/г, что в конечном счете приводит к снижению проиэводитепьности процесса.

Цепь изобретения эакпючается в повышении проиэводитепьности процесса.

Поставпенная цепь достигается тем, что согласно способу попучения фтапатов, заключаюшемуся во взаимодействии фтапевого ангидрида с апифатическими спиртами нормального ипи изостроения с чиспом углеродных атомов от 4 до 12 ипи смесью укаэанных спиртов в секционированном аппарате. Реагенты непрерывно подают в первую секцию реактора, поддерживая в ней мопьное соотношение фтапевый ангидрид: спирт 1:(2,1-3,0), соответственно, после чего папучаемую реакционную массу перемешают поспедовательно по секциям реактора поддерживая в них температуру 80-250 С и давпение от атмосферного до остаточного 20 мм рт,ст. Процесс обычно проводят в,присутствии.катализатора, в качестве кото3 10229 рого используют тетрабутоксититан или серную кислоту, или бензолсульфокислоту, и при достижении в процессе кислотного числа 0,5-10 мг КОН/г дополнительно вводят исходный апифатический спирт кпи смесь спиртов, поддерживая плотность реакционной массы на 0,1 4,0 вес,% ни же ее плотности вначале процесса, при этом получаемый эфир-сырец из последней секции реактора направляют на .очист- tg ку, которая заключается в нейтрализации, отгонке избыточного спирта, и обработке сорбентами и фильтрации.

Дополнительный ввод исходного спир та или смеси спиртов при достижении кислотного числа реакционной массы 0,510 мг КОН/г в количестве, необходимом дпя поддержания плотности реакционной массы на 0,1-4,0 вес.% ниже плотности ее вначале процесса и проведение послед-® него при 80-250ОС и давлении от атмосферного до остаточного 20 мм рт.ст., ноэвапяет повысить производительность процесса. Дополнительный ввод спирта в реакционную смесь при KttcttoTHOM числе

0,5-10 мг KOH/г особенно эффективен при пуске установки и при различных нарушениях режима, так как и эти периоды из-за большой инерционности системы при проведении процесса по извест

30 ной технологии в течение длительного времени получают некондиционный про- °: дукт.

При применении предлагаемого способа получения фталатов колебания кислотного числа эфира-сырца на выходе из ре- актора незначительны. Как видно иэ примеров 1-4 отклонение составляет всего лишь «+ 0,2 мг КОН/г. Производительность процесса увеличивается на 15-20% при сохранении заданного значения кислот-4О ного числа эфира-сырца.

Изобретение может быть реализовано в секционированном реакторе колонного типа, в каскаде иэ нескольких реакторов с мешалками или в горизонтальном секционированном реакторе.

Фталевый ангидрид непрерывно подают в первую секцию секционированного реак» тора или в первый реактор каскада, а спирт - в первую секцию (первый реак» 50 тор каскада) и в секцию секциоиирован-. ного реактора (реактор каскада), s кото рой кислотное число реакционной массы составляет 0,5-10 мг КОН/г.

Пример .1. На установке вепре- 55 рывного действия, включающей колонный

9-и секционный реактор с объемом каж дой секции 1 м, получают диалхилфта»

64 4 лат -68 взаимодействием фталевого ангидрида со смесью -спиртов С -Ся нормального и изостроения. В первую секцию. реактора, со скоростью 600 кг/ч подают фталевый ангидрид, смесь спиртов СБ-Сй., со скоростью 1400 кг/ч и катализатор тетрабутоксититан в количестве 4 кг/ч.

Температуру в аппарате повышают с

180 С в первой секции до 210 С в 9-ой

t секции, остаточное давление 400 мм рт.ст.

В 7 секцию реактора (кислотное число реакционной массы 0,9 мг КОН/г) подают спирт, поддерживая плотность реакционной массы 0,940 г/см .

Из 9-ой секции эфириэатора второй ступени непрерывно отбирают эфир-сырец с кислотным числом 0,5+0,2 мг KOH/r .

В отгонном кубе емкостью 32 м при

18СРС и остаточном давлении150мм рт.ст, отгоняют избыточный спирт острым перегретым паром, охлаждают эфир-сырец до

80 С и обрабатывают его 1700 кг 15% суспенэии угля и глины в 4%-ном водном растворе кальцинированной соды 3& тем прк 120 С и остаточном давлении 30 мм рт.ст., отгоняют воду и эфир-сырец фильтруют, Пример 2. На установке непрерывного действия, описанной в примере l„ получают дигексилфталат взаимодействием фталевого ангидрида с гексанопом. В первую секцию реактора непрерывно подают фталевый ангидрид, гексаноп и 10%-ный раствор бензопсульфокислоты в гекс. . ноле со скоростью, кг/ч: 650, 1350 и 40, соответственно. Температуру в аппарате повьппают с 80 С в первой секО цки до 110 С в 9-ой секции, остаточ0

itoe давление 20 мм рт,ст. В 7 секцию реактора, где кисиотное число составляет 10 мг КОН/г, непрерывно подают гексанюа, поддерживая в ней плотность реакционной массы 0,947 гlсм .

Ъ

Из 9ой секции эфиризатора второй ступени непрерывно отбирают эфир-сырец с кислотным числом 4,5+0,2 мг КОН/г, который очищают в кубовом апцарате с мешалкой при 70 С отнейтрализовывают кислые компоненты 2 кым водным раствором;щелочи, затем, после отделения водке-сопевого слоя, эфир-сырец с кислотным числом 0 05 мг КОН/r дважды промывают ведой при 60 С. Далее при 1 50 С и остаточном давлении

60мм рт.ст, отгоняют избыточный спирт и остатки летучих компонентов острым перегретым паром, после чего обрабатыва ют сорбеитами при 90.С и остаточном о

1022964

Значения параметров процесса получения фтапатов. Выход и показатели качества целевого продукта

Дидодеципфтапат

Дибугилфтал

Лигекс-. илфтал

Диапкилфталат-68

Йиапкилфталат-68

Фталат

Спирты

С -С8

Додециловый спирт

Гексаноп

Бутаиоп

Спирт

Спирты

С С8

Бенэопсуль- Серная фокислота кислота

Тетрабутоксититан

Беэ катализатора

Катализатор

Те трабу токсити тан

1:2,7

1;2,1

1;2,4

1:2,7

1:3iO

Мольное соотношение фталевый ангидрид: спирт

Плотность, гlсм

0,961

0,947

0,945

1 секция 0,945

7 секция 9,940

1,037

0,936

0,937

0,900

О;9

Кислотное число в 7

i секции, мг

10,0

5,5

0,5 давлении 40 мм рг,ст. и фильтруют как описано в примере l.

Пример 3. На установке непрерывного действия, описанной в приме ° ре 1, получают дибутилфталат взаимодействием фтапевого ангидрида с бутиловым спиртом. В первую секцию реактора непрерывно подают фталевый ангидрид, бутанол и катализатор - серную кислоту со скоростью, кг/ч: 950, 980 и 7, соответственно. Температуру в .аппарате повышают со 130 С в первой секции до о

1.45 С в 9-ой секции, давление атмосферное, в 7-ую секцию при кислотном числе реакционной массы 5,5 мг КО г подают бутаноп, поддерживая, в этой секции плотность 1,035 гlсм .

Иэ 9-oN секции эфиризатора второй ступени непрерывно отбирают эфир-сырец с кислотным числом 3,3+0,2мг КОН/г который очищают, как описано в примере 2.

Пример 4. На установке непрерывного действия, описанной в примере 1, получают дидодецилфталат взаимодействием фталевого ангидрида с додециловым спиртом, В первую секцию реактора непрерывно подают фтапевой ангидрид. и додециловый спирт со скоростью, кг/ч: 500 и 1530 соответственно. Температура в аппарате — 230-250 С, остаточное давление 300 мм рт.ст. в 7-ую секцию (кислотное число 0,5 мг КОН/г) непре- рывно подают додециловый спирт, поддер3

10 живая в э гой секции плотность0,900 г/см

Иэ 9 секции эфиризатора второй ступени непрерывно отбирают эфир-сырец с кислотным числом 0,3+0,2 мг КОН/г, коI торый обрабатывают, как описано в примере 1, 15

Пример 5. На установке непрерывного действия получают диапкилфталат 68, как описано в примере 1, но ско-. рость подачи фталевого ангидрида и смеси спиртов составляет 500 и 1170 кг/ч

20 соответственно, а в 7-ую секцию реактора спирт не вводят. Колебания кислотного числа составляет + 0,4 мг КОН/г.

В таблице показаны значения параметров процесса получения фталатов, выход

25 и показатели качества целевого продукта по примерам 1-5.

1022964 Продаикение таблицы, Прототип

Характеристика

2 3 4 5

1 80-21 0 80-1 10 130-145 230-250 180-210

Температура,ос

400

300

400

Остаточное

Атмосферное давление, мм рт.ст, 0,5 0,4

4,530,2 3,3 0,2 0,3+0,2

Q,5 0,2

Кислотное число эфи» ра-сырца, м (OH/r

Показатели качества целевого продукта: а) кислотное число, мг

КОН/r

0,07

0,07

-0,08

0,08

0,09

1,0

0,5

0,5

1,0 10

98,1

99,5

r) выход це« 99,5 левого продукта, %

95,8

99,7

1670

1 930

2000

Производи тель- 2000. ность по сыр рью, кг/ч

Увеличение На 20%

2030 по производи- сравнению .тельности с прототипом Как видно из приведенных примеров, дополнительный ввод спирта в реакц Ионную смесь при кислотном числе

0,5 - 10 мг КОН/г позволяет увеВНИИПИ Заказ 4150/15 Тираж 418 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б} цвет по 0,5 йодометрической шка-, ле, номер в) удельное объемное электрическое сопротивление, ом- см

56 пичить производительность процесса на 1.5-20% и снизить колебания киспотного числа эфира сырца на

9,2 мг KOH/г.