Способ получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла

Способ получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла (ЭДКТ), являющихся сырьем для микроэлектронной, лакокрасочной и кожевенной промышленности . Повышение выхода. ЭДКТ достигается димеризацией метиловых эфиров жирных кислот таллового масла (ЮТ) в присутствии алюмосиликатного катализатора, содержащего 12-14% цеолита в количестве 5-20 мас.% при 190-240 С с последующим отделением непрореагировавших. МЭТ и дополнительной их димеризацией при 250-2 70 с. Конверсия МЭТ 81,3%, селективность по ЭДКТ 95%, средний молекулярный вес 582-588. 2 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСОУБЛИН

А1 (19) (И) F 7/06 (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

L (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3906679/23-04 (22) 08.04.85 (46) 07.09.86. Бюл. У 33 (71) Ярославский политехнический институт (72) В.В.Соловьев,. Б.Н.Бычков

Г.Н.Кошель, Л.А. Родивилова, А.Е.Павлова, Е.А.Бондарева и E.È.Ôèлимонова (53) 668.473.07 (088.8) (56) Патент США У 2482761, кл,260407, опублик. 1949.

Патент США У 3507890, кл. 250407, опублик. 1970.

Патент США У 3661956, кл, 26040?, опублик. 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ф 825570, кл. С 09 F 7/06, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛОВЫХ

ЭФИРОВ ДИМЕРНЫХ КИСЛОТ ТАЛЛОВОГО

МАСЛА (57) Изобретение относится к способам получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла (ЭДКТ), являющихся сырьем для микроэлектронной, лакокрасочной и кожевенной промышленности. Повышение выхода ЭДКТ достигается димеризацией метиловых эфиров жирных кислот таллового масла (МЭТ) в присутствии алюмосиликатного катализатора, содержащего 12-14Х цеолита в количестве 5-20 мас.Х при

190-240 С с последующим отделением а непрореагировавших МЭТ и дополни- 9 .о тельной их димеризацией при 250-270 С.,р

Конверсия МЭТ 81,3Х селективность 1ФФ по ЭДКТ 95Х, .средний молекулярный С вес 582-588. 2 табл.

1255632

Константы известному предлагаемому

Мономер Днмер

Мономер Димер

Кислотное число, кг КОН/г

Число омыления, мг КОН/r

3,8-4,0

2,9-3,0

3,8

178- 179

953-955

182-183

889-890

Плотность, кг/м

954

295-296 580-586

294-298

582-588

Выход на исходное сырье, мас.7

48-50 50-52

18-22

78-82

Селективность по димерам, мас.7

93-96

Изобретение относится к способу получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла, которые находят широкое применение в качестве исходного сырья для микроэлектронной, лакокрасочной и кожевенной промышленности.

Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов.

Цель Достигается димеризацией метиловых эфиров жирных кислот таллового масла на алюмосиликатном катализаторе, содержащем 12-14Х цеолита, взятом в количестве 5-20 мас.X на исходные метиловые эфиры,при 190-240 С, последующим отделением непрореагиро" вавших метиловых эфиров жирных кислот от реакционной массы и их повторной димеризацией на том же катализаторе при 250-270 С.

Пример 1 (сравнительный), В. колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 15% алюмосиликатного катализа- тора, что составляет 79,5 r. После непрерывного перемешивания в течение 1,5 ч при 230 С смесь охлаждао ют, отфильтровывают от катализатора и получают 471 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) .. в .количестве 226,7 r получают

244,3 r димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия

Средняя молекулярная масса метиловых эфиров таллового масла

51,88Х, селективность по димерам 957..;

В этих условиях (температура

190"240 С) все эфиры линолевой и линоленовой кислот превращаются в димеры (с селективностью 957). Выделенные непрореагировавшие эфиры имеют состав,Х: эфиры кислот пальмитиновой и стеариновой 11,4; олеиновой 85,6; линолевой и линоленовой 3, Пример 2. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 r непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового мас15 ла (пример 1) и 15Х алюмосиликатного катализатора (как в примере 1), что составляет 34 r. После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при 250 С смесь охлаждают, отфильтро20 вывают от катализатора и получают

204 г димеризованного продукта.

После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 84 r

25 получают 120 r. (конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла

58,8Х селективность по димерам 957) димериэованных эфиров жирных кислот таллового масла. Суммарный выход

gp диметиловых эфиров димернык кислот таллового масла 364,3 г (общая конверсия 81,3% при селективности 95X). физико-химические константы диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла по известному и предлагаемому способам совпадают и приведены в табл.1.

Таблица

Показатели по способу

1255632

Пример 3. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (пример 1) и 15Х алюмосиликатного катализатора, что составляет 34 r.

После непрерывного перемешивания в течение 3 ч при 260 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 204,9 г димеризованного продукта.. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 86,2 г получают 118,7 г (конверсия метиловых эфиров жирных 15 кислот таллового масла 57,9Х, селективность по димерам 94Х) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла.

Суммарный выход диметиловых эфи- 20 ров димерных кислот таллового масла 363,0 r (общая конверсия 80,8Х при селективности 93,2Х). ю

Пример 4. В колбу, снабжен- 25 ную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавших эфи. ров жирных кислот таллового масла (пример 1) и 10Х алюмосиликатного катализатора (как в примере 1), что 30 составляет 23 r. После непрерывного перемешивания в течение 2 ч при

270 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают

208,6 г димеризованного продукта.

После отгонки под вакуумом непрореа35 гировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 92,6 г получают 116 r (конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового мас40 ла 55,6Х, селективность по димерам

96,0X) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла 360,3 г (общая конверсия 79,6Х при селективнос45 ти 95,3X) .

Пример 5. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 r непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (пример 1) и 5Х алюмосиликатного катализатора (как в примере 1), что составляет 11,3 r. После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при о

270 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора н получают

213,1 r димеризованного продукта.

После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 95 г получают 118,1 г (конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 55,4Х, селективность по димерам 93X) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла.

Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла 362,4 г (общая конверсия 73,2Х при свлективности 94,3Х).

Уменьшение времени проведения процесса (менее 2 ч) не обеспечивает заданной глубины превращения эфиров жирных кислот в димеры (общая конверсия 58-62Х), а увеличение про должительности реакции (после 4 ч) приводит :к снижению технико-экономических показателей процесса при общей конверсии эфиров не вьппе

82-84Х.

Пример 6. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 r непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (пример 1) и 15Х алюмосиликатного катализатора (как в примере 1), что составляет 34 г. После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при о

240 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 205 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 115,8 г получают

89,2 (конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 45,3Х, селективность по димерам 94X) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла 393,5 r (обшая конверсия 74,2% при селективност1 94,7X)

Как видно из примера 6, уменьшение температуры проведения процесса снижает выход димера.

Пример 7. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7. г непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (пример 1) и 4Х алюмосиликатного катализатора (как в примере 1), что составляет 9,1 г. После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при 2?О С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают

215,8 г димеризованного продукта.

% !2556

После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 1!6,3 r получают 99,5 r (конверсия 46,1Х, селективность по димерам 94X) димеризованньгх эфиров жирных кислот таллового масла. Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла 343,8 г (общая конверсия 74,7% при селективности 94,6%). !О

Как видно из примера 7, уменьшение концентрации катализатора приводит к снижению выхода димера до значений, которые ниже, чем в условиях предлагаемого процесса. !5

Пример 8. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавших жирных кислот таллового масла (пример 1) и 10Х алюмосиликатного катали- 20 затора (как в примере 1), что составляет 23 г. После непрерьгвного

I перемешивания в течение 2 ч. при

280 С смесь охлаждают, отфильтровыО вают от катализатора и получают 210 г 25 димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 86 г получают

124 г (конверсия метиловых эфиров з0 жирных кислот таллового масла 59%, селективность по димерам 73,0%) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот

35 таллового масла 368,3 г (общая конверсия 81,1% при селективности 87,5X), Как видно из примера 8, повышение температуры проведения процесса значительно снижает селективносФь процесса димеризации. Вследствие осмоления продуктов реакции их физико-химические показатели не соответствуют данным, предъявляемьп| к товарным образцам эфиров дим@вных кислот, 45 приведенным в табл.!.

В примерах 9-16 приведены условия проведения процесса в одну стадию при граничных значениях параметров предлагаемого способа, которые показывают невозможность получения вы50 сококачественного продукта.

Пример 9. В колбу, снабженную.мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кис-55 лот таллового масла и 15% алюмосиликатного катализатора, что составляет

79,5 r. После непрерывного, перемеши32 Ь вания в течение 4 ч при 250 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 470 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве 220,9 r получают

249,1 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 53%, селективность по димерам 74%.

Пример 10. В колбу, снаб-. женную мешалкой и термометром, загружают 530 r метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 15Х алюмосиликатного катализатора, что составляет 79,5 г. После непрерывного перемешивания в течение 1,5 ч при

260 С смесь охлаждают, отфильтровыО вают от катализатора и получают

472 r димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве

217,6 г получают 254,4 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия метиловых эфиров жирньгх кислот таллового масла

53,9%, селективность по димерам 72%., Пример 11, В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 15% алюмосиликатного катализатора, что составляет 79,5 " ° После непрерывного перемешивания в течение 2 ч при 270 С смесь охлаждают, отфильто ровывают от катализатора и получают

471 r димеризованного продукта.

После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве 212,9 г получают 258,1 r димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 54,8Х, селективность по димерам 67%.

Пример 12. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жир+ ных кислот таллового масла и 15Х алюмосиликатного катализатора, что составляет 79,5 г. После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при 270 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 471 r димеризованного продукта.

1255632

После отгонки под вакуумом непроре,агировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количест.ве 211 г получают 260 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 55,27, селективность по димерам 55Х.

Пример 13. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 57. алюмосиликатного катализатора, что составляет 26,5 г. После непрерывного перемешивания в течение 3 ч при

260 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают

507 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве

247 г получают 259,6 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия йетиловых эфиров жирных кислот таллового масла 51,2Х селективность по димерам 69Х.

Пример 14. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и -I OX алюмосиликатного катализатора, что составляет 53,0 г. После непрерывного

J перемешивания в течение 4,0 ч при

250 C смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают

485,0 г димеризованного продукта.

После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) .в количестве 232,3 г получают 252,7 r димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла

52,1Х, селективность по димерам 71,0Х.

Пример 15. В. колбу, снабженную мешалкой и термометром, загру жают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 207. алюмосиликатного катализатора, что составляет 106 г. После непрерывного

5 .перемешивания в течение 3 ч при о

250 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 439 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве 205,5 r получают 233,5 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла.

Конверсия метиловых эфиров жирных

15 кислот таллового масла 53,2Х, селективность по димерам 63,2X..

Пример 16. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 1 07. алюмосиликатного катализатора, что составляет 53 г. После непрерывного перемешивания в течение 2 ч при 270 С

Ю смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 487 г димеризованного продукта. После отгонки под вакумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла

ЗО (мономер) в количестве 231,8 г получают 255,2 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла.

Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 52,47., селективность по димерам 58,6Х.

Как видно из приведенных примеров, проведение реакции при 250-270 С в одну стадию не обеспечивает достижения положительного эффекта вслед4О ствие значительного снижения селективности процесса и низкой конверсии эфиров жирно-ненасыщенных кислот таллового масла.

4 Физико-химические характеристики целевых продуктов по примерам 1-16 даны в табл.2. о

СЧ О л

ill

СЧ м

СЛ

СЧ л м О

О

C)

СЧ л

00 л

СЧ

\С л

СЧ

СЧ л ю

СЧ

С!

СЧ

Vl

СЧ

Ф л о

СО л

3/Ъ

С1 л

СЧ л м и а

С0

I л

00 и л л

СЮ ф л

О\ л

Ф

С л

0 л

СЧ л л

СЧ

СО и

СЧ л

О

00 л со

Яъ л м л

Ch

00 м и

С0

СЧ л м

О1

00 л о

Ю л

00 л м

1/\

C) л м

Щ

О

I CII

I — 1

О

00 л

О

00 и

С0 л

С 1

0I о х

С о

Х ВС

v °

s v с0

Сф

0I л

43

v о

2 л л о

Л

%3

Ol о

2" в

Q ф

СО V

I а! 01

I о ! 1 1 !в 4

m 1

С0

1ф I о !

t 1

I 1

Г 1

СС

1

1 — 1

1 I

3 х

Ко ок vs

1 и

v o

1255632

1.1 1255632 12 и з о б р е т е н и я, честве 5-20 мас.Х прй 190-240 С, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов, непрореагировавшие мети5 ловые эфиры жирных кислот отделяют от реакционной массы и подвергают повторной каталитической димеризации при 250-270 С.

Формула

Способ получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового. масла, включающий димеризацию метиловых эфиров жирных кислот на алюмосиликатном катализаторе, содержащем 12-14Х цеолита, взятом в колиСоставитель Н.Капитанова

Редактор Г.Гунько Техред Л.Олейник Корректор И.Зрдейи

Заказ 4786/29

Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,,Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная,4