Способ получения этиленгликоля

Способ получения этиленгликоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СГОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ путем каталитического гидролиза этиленкарбоната водой при повьшенной температуре и давлении 10-15 атм, молярном соотношении вода: этиленкарбонат5 равном 1,05-2:1, в присутствии, углекислого газа, отличающийся тем, что, с целью .повьшения качества целевого продукта, процесс гидролиза ведут в присутствии в качестве катализатора молибдата калия в количестве 0,39-0,5 мол.% в расчете на эти-, ленкарбонат при 105-150 С или вольфрамата калия в количестве 0,39 мрл.% в-расчете на этиленкарбонат при . (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ)1ИН (19) (11 j.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К пАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2818059/23-04 (22) 20.09.79 (31) 63259,. 63260 (32) 24.05.79 (33) Япония (46) 23.03.85. Бюл. У 11 (72) Хироси Оданака, Минору Саотоме и Тосихико Кумазава (Япония) (71) Ниппон Шокубаи Кагаку Когио

Ко., Лтд (Япония) (53) 54?.422.22.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 321519, кл. С 07 С 31/20, 12.11.68.

2. Авторское свидетельство СССР

У 267618, кл. С 07 С 31/20, 20.03.67 (прототип).

4(51) С 07 С 31/20; С 07 С 29/12 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ путем каталитического гидролиза этиленкарбоната водой при повышенной температуре и давлении

10-15 атм, молярном соотношении вода:этиленкарбонат, равном 1,05-2:1, в присутствии. углекислого газа, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, процесс гидролиэа ведут в присутствии в качестве катализатора молибдата калия в количестве 0,39-0,5 мол.Ж в расчете на эти-, ленкарбонат при 105-150 С или вольФрамата калия в количестве

0,39 мол.Ж в. расчете на этиленкарбонат при 150 С.

1147248

Пример 1. Вавтоклавиз нержавеющей стали объемом 200 Мл, снабженный мешалкой, загружают

66 r этилен карбоната, 14,9 г воды и 0,39 мол.X молибдата калия, считая на этиленкарбонат, в качестве катализатора. Автоклав погружают

Изобретение относится к способу получения этиленгликоля, который может быть использован в качестве растворителя, промежуточного продукта для получения поверхностно-активных веществ, антифриза °

Известен спосбб получения этиленгликоля путем гидратации оксида этилена при 50-200 С в присутствии в качестве катализатора бикарбона- 1п тов щелочных металлов в количестве

0,5-5 мол.Х. Выход целевого продукта 59,3-90Х (1) .

Недостатком способа является невысокий выход целевого продукта.

Наиболее близким к изобретению является способ получения этиленгликоля путем гидролиза этиленкарбоната водой при температуре 100220 С давлении 10-100 атм, молярном соотношении вода:этиленкарбонат, равном 1,05 — 2:1, в присутствии углекислого газа и в качестве катализатора 0,6-1,2 мол.Х смеси галогенидов щелочных металлов или тетраалкиламмония с бикарбонатами щелочных металлов. Выход целевого продукта 98,9-99,6Х, содержание ионов железа в целевом продукте 8,6—

1500 ррм. Р23.

Однако известный способ характеризуется недостаточно высоким качеством целевого продукта вследствие . повышенного содержания в нем ионов железа.

Цель изобретения — повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения этиленгликоля путем гидролиза этиленкарбоната водой при давлении 1040

15 атм, молярном соотношении вода: этиленкарбонат, равном 1,05 — 2:1, в присутствии углекислого газа, процесс гидролиза ведут в присутствии

45 в качестве катализатора молибдата калия в количестве 0,39-0,5 мол.Х в расчете на этиленкарбонат при

105-150 С или вольфрамата калия в . количестве 0,39 мол.X в расчете на этиленкарбонат при 150 С. в масляную баню, поддерживаемую при температуре 150 С, н оставляют стоять в ней 90 мин для реагирования содержимого.. В первые 9 мин стояния давление в автоклаве возрастает от 0 до 15 кг/см . После этого реакцию проводят при непрерывном удалении газообразной СО при; давлении в автоклаве, регулируемом в пределах 10-15 кг/см . По окончании реакции автоклав немедленно ох-лаждают в ледяной бане и содержимое анализируют. Конверсию этиленкарбоната находят равной .100Х и селективность к моноэтиленгликолю

100Х, тогда как диэтиленгликоля не обнаружено. Содержание ионов железа

8,6 ррм.

Пример 2 (сравнительный).

В автоклав из нержавеющей стали, аналогичный автоклаву примера загружают 66 г этиленкарбоната,.

14,9 воды и 0,39 мол.Х, считая на этиленкарбонат, углекислого калия в качестве катализатора. 3атем автоклав оставляют стоять 90 мин в условиях, аналогичных примеру 1 для реагирования содержимого. Во время реакции. потребуется 20 мин, чтобы давление в автоклаве достигло

15 кг/см . По окончании реакции содержимое автоклава анализируют газовой хроматографией.;Находят, что конверсия этиленкарбоната составляет 99,2 мол.Х, селективность к моноэтиленгликолю 99,9Х и содержимое побочного продукта диэтиленгликоля 0,01 мол.X. Содержание ионов железа 1500 ррм. р и м e p 3 ° Способ ooBTopRI0T согласно примеру 1 за исключением того, что изменяют катализатор и условия реакции, как показано в табл. 1. Содержание ионов железа

1 ррм.

П р.и м е р ы 4-7 (сравнительные}. Способ повторяют согласно примеру 2 за исключением того, что изменяют катализатор и условия реакции, как показано в табл. t. Среднее содержание ионов железа 60 ррм.

Пример 8 (сравнительный).

Способ повторяют согласно примеру 2 за исключением того, что катализатор не применяется, результаты реакции приведены в табл. 1, Содержание ионов железа 500 ррм.

Результаты реакций для примеров

3-8 приведены в табл.

Т а 6 .л и ц а 1

Условия реакции

Конверсия этиленкарбоната, мол.Х

Пример

Время, мин

Температура, С

1.05-,115. Молибдат калия 0,5

Бикарбонат калия 0,5

99,9

16,6

90. 120

Бикарбонат калия 0,5

120

18,4

Карбонат калия. 0,5

Карбоиат натрия 0,5

Без катализатора 0

120

21,4

120

15 9

120

9,1

3 .1

Пример 9. Способ повторяют согласно примеру 1 за исключением того, что применяется

0,39 мол.Х вольфрама калия, считая на этиленкарбонат, вместо молибдата калия. По анализу найдено, что конверсия этиленкарбоната составляет 100Х, селективность к моноэтиленгликолю 100Х и побочного продукта диэтиленгликоля не. обнаружено.

Содержание ионов железа 1 ррм.

Пример 10. В автоклав, имеющий внутренний объем 500 мл, загружают 66,0 г этиленкарбоната, 14,9 г воды и 0,7 г (0,39Х мол., считая на этиленкарбонат) молибдата калия в качестве катализатора. Автоклав.помещают в масляную баню, выдерживаемую при 150 С, под давлением 6 кг/см азота, давая возможность реагировать содержимому реактора. В течение первых 10 мин от начала температура и давление внутри реактора поднимаются соответственно до 101 С и 15 кг/см . После чего реакцию проводят при непрерывном удалении газообразного СО, выделяющегося при реакции, контролируя внутреннее давление в реакторе

Катализатор и количество, считая на этиленкарбонат, мол.Х

147248 4 ! (автоклаве) в интервале от 10 кг/см в течение 60 мин. Температура жидо кой реакционной среды равна 120 С.

После завершения реакции автоклав немедленно охлаждают на ледяной бане и анализируют его содержимое.

Содержание ионов железа 1 ррм.

Пример ы 11-14 (сравнитель. ные). Повторяют процедуру примера . 10 10 с тем исключением, что изменяют катализатор и условия реакции. Среднее содержание ионов железа !00 ррм.

Пример 15. Повторяют процедуру примера 10 с тем исключением, 15 что изменяют температуру и время реакции. Содержание .ионов железа

1 ром.

Пример ы 16-17 (сравнительные). Повторяют процедуру примера

2п 11 с тем исключением, что изменяют температуру и время реакции. Содер- . жание ионов железа 80 ррм.

Пример ы 18-19 (сравнительные), Повторяют процедуру примера

25 12 с тем исключением, что изменяют температуру и время реакции. Среднее содержание ионов железа 120 ррм.

Результаты реакции для примеров

10-19 приведены в табл. 2.

1147248

Т а блица 2

Сырье

Количество к этиРеэультаты

Условия реакции

Вода, .Вид каталиэатора

Этиленкарбонат, r

Пример

Время, мин

Темпеленкарбонату, мол.Ж ратура, С

) лю8

;мол.X .1

66,0 14,9 Иолибдат калия

66,0 14,9 Йодид калия

0,39 120 60 . 99,9 99,9

0 2 120 60 85 0 97 5

Бикарбонат нат PHR

0,2

120 . 120 96,0 98,3

66,0 14,9 Йодид калия

0,2

66,0 14,9 Тетраметиламмоний бромид

120 60 75,0 97,1

0,2

Бикарбонат натрия

0,2

120 120 91,5 98,1

66,0 14,9 Бромид

0,2

Бикарбонат натрия

0,2 бф,0 14,9 Молибдат калия 0,39 140 40 100 100

140 40 88,0 97,8

66,0 14 9 йодид калия

0,2

Бикарбонат нат-. рия

0,2

66,0 14,9 йодид калия

140 . 90 98,5 99,5

0,2

Бикарбонат натрия

0,2

140 40 90,0 . 98,7

Бикарбонат натрия 0,2

66,0 14,9 Тетраметиламмоний бромид

140 120 99,3 99,5

0,2

Бикарбонат натрия а

0,2

Филиал ШШ таит, г.Узгород, ул.Проектная, 4

66,0 14,9 Тетраметиламмоний бромид 0,2

ВНЯВШИ Заказ 1386/46: Занан 384 По8ононоа конверсии этнленкарбоната, мол.Я

Селективность к моноэтиленглико