Непрерывный способ получения эпихлоргидрина

Непрерывный способ получения эпихлоргидрина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается эпоксидных соединений, в частйости производства эпихлоргидрина, применяемого для получения эпоксидньЕХ смол и глицерина. Для снижения расхода пара в процессе дегидрохлорирования (ДГХ) дихлорпропанолов (ДХП) и уменьшения образования побочных продуктов ДГХ проводят в других условиях. Процесс ведут в следующей последовательности: а) ДГХ ведут в предреакторе в водной суспензии Са(ОН)2 взятой в 4-20%-ном молярном избытке при Т 313-343 К в течение 20-1000 с до степени ДГХ 20-70 мол.%; б) реакционную смесь подают в верхнюю часть реакционноотгонной колонны под давлением 0,030 ,08 МПа, а в нижнюю - водяной пар, причем сверху направляют струю полученного после реакции раствора, смешанного с водным слоем дистиллята, § поступающего с верхней части колонны и содержащего ЭПХ и HjO; в) отходяСО щий дистиллят разделяют на водный слой, возвращаемьй в колонну, и органический , содержащий 92-98% ЭХГ. Окончание ДХГ проходит в верхней части реакционно-отгонной колонны. В условиях неполного превращения ДХП снижается до 2-8 мае.% образование побочных продуктов против 13,4 мае.2 в известном случае; расход пара 5 7 кг, против 9 кг на кг ЭХГ. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l% (Н) (511 4 С 07 D 303/08 301 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3709534/23-04 (22) 07.03.84 (31) P-240929 (32) 07.03.83 (33) PL. (46) 23. 11.86. Бюл. В 43 (71) Политехника Щэциньска (PL) (72) Юзеф Букала, Ежи Иышковски, Болеслав Осевич, Эугенюш Мильхэрт, Иарянна Шимрощик, Вольдемар Гоц, Збигнев Наган, Милка Антощишин, Тереза Стжалковска, Вольдемар Прзьдзех, Леокадия Босюкайць, Алиця Хмелевска, Божена Гонсовска, Богумила Грыня и Зося Роэнс (PL) (53) 547.207.07(088.8) (56) Патент Великобритании М 974164, кл. С 2 С, опубл. 1964.. (54) НЕПРЕРЫВНЫИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ЭПИХЛОРГИДРИНА (57) Изобретение касается эпоксидных соединений, в частности производства эпихлоргидрина, применяемого для получения эпоксидных смол и глицерина.

Для снижения расхода пара в процессе дегидрохлорирования (ДГХ) дихлорпропанолов (ДХП) и уменьшения образования побочных продуктов ДГХ проводят в других условиях. Процесс ведут в следующей последовательности: а) ДГХ ведут в предреакторе в водной суспензии Са(ОН), взятой в 4-207-ном молярном избытке при Т ": 313-343 К в течение 20-1000 с до степени ДГХ

20 — 70 мол.Ж; б) реакционную смесь подают в верхнюю. часть реакционноотгонной колонны под давлением 0,030,08 ИПа, а в нижнюю — водяной пар, причем сверху направляют струю полученного после реакции раствора, смешанного с водным слоем дистиллята, поступающего с верхней части колонны и содержащего ЭПХ и Н О; a) отходящий дистиллят разделяют на водный слой, возвращаемый в колонну, и органический, содержащий 92-98Х ЭХГ.

Окончание ДХГ проходит в верхней части реакционно-отгонной колонны. В условиях неполного превращения ДХП снижается до 2-8 мас.7 образование побочных продуктов против 13,4 мас.й в известном случае; расход пара 5

7 кг, против 9 кг на кг ЭХГ. 3 ил.

1272987

Изобретение относится к области синтеза эпоксисоедикений, а именно к усовершенствованному способу получения эпихлоргидрина, применяемого, в частности, для производства эпоксидных смол и глицерина.

Цель изобретения — снижение рас- . .хода водяного пара, содержания побочных продуктов.

Способ осуществляют следующим образом.

Метод заключается в дехлоргидрировании дихлорпропанолов в водном растворе щелочей, а затем отгонке полученного продукта водяным паром и разделении сконденсированного дистиллята на органический и водный слои.

Реакция дехлоргидрирования дихлорпропанолов проводится в водной суспензии гидроокиси кальция н предреакторе до степени дехлоргидрирования, составляющей 20-70 мол.7. Предварительное прореагирование дихлорпропанолов в предреакторе ведет к реакции в направлении получения, главным образом, эпихлоргидрина при сохранении степени дехлоргидрирования на указанном уровне. Окончание реакции дехлоргидрирования наступает в верхней части реакционно-отгонной колонны, которая питается снизу водяным паром, а сверху — потоком послереакционного раствора из предреактора, смешанного с водяным споем дистиллята. Таким способом получается высокая степень преобразования дихлорпропанолов в эпихлоргидрин путем устранения из среды реакции получаемого продукта и одновременно предотвращается появление побочных реакций, которые выступают при высоких концентрациях эпихлоргидрина в растворе. Полученный дистиллят, являющийся смесью эпихлоргидрина и воды, принимается сверху колонны, конденсируется и разделяется на органический и водный слой. ,Водный слой, содержащий небольшое количество эпихлоргидрина, возвращается для циркуляции и соединяется с послереакционным ра.створом из предреактора.

Время пребывания реакционной смеси в предреакторе составляет 20

1000 с при температуре 313-343 К, так как побочные реакции выступают при более высоких температурах и при более длительно. .1птякте реагентОВ, 5

Процесс проходит удовлетворительно, если излишек гидроокиси кальция в предреакторе составляет 4 "20 мол.7..

Реакция дехлоргидрирования дихлорпропанолов приводит к получению эпихлоргидрина, если в верхней части реакционно-отгонной колонны применяется давление 0,03-0,08 МПа.

Окончание реакции дехлоргидрирования в верхней части реакционно-от.— гонной колонны позволяет одновременно уменьшить количество водяного пара от 0,08 до 0,24 кг на 1 кг введенного в колонну послереакционного раствора иэ предреактора. Введенный водяной пар пересчитывается на водяной пар при температуре 373 К и под дав,лением 0,098 ИПа. При применении предреактора как предварительной фазы реакции дехлоргидрирования дихлорпропанолов и окончании реакции в верхней части реакционно-отгонной колонны получается исходный продукт — органический слой дистиллята с высокой концентрацией эпихлоргидрина порядка

92-98 мас.7 с малым содержанием побочных продуктов и с небольшим количеством непрореагированных дихлорпро— панолов.

Применение предреактора позволяет вводить в верхнюю часть колонны реакционную смесь при 313-343 К, что при измененных других параметрах уменьшает расход водяного пара до 4 кг на

1 кг эпихлоргидрина при одновременной производительности до 98 мас.7..

В предреакторе наступает реакция дехлоргидрирования дихлорпропанолов в количестве 20-70 мас.7 с полной конверсией в колонне, работающей под давлением 0,03-0,08 МПа при температуре в верхней части колонны 343 К.

Такие, условия процесса исключают побочные реакции и позволяют достигать производительность эпихлоргидрина на уровне 92-98 мас.7.

На фиг. 1 приведена технологическая схема, поясняющая способ; на фиг. 2 — реакционно-отгонная колонна, продольное сечение; на фиг.3 — реакционно-отгонная сегментная колонна с наполнением, общий вид.

Водный раствор дихлорпропанолов и водный раствор гидроокиси кальция подают в предреактор 1, из которого послереакционный раствор, смешанный с водяным слоем дистиллята из резерз 1272 вуара 2 подают в верхнюю часть реакционно-отгонной колонны 3.

Снизу реакционно-отгонной колонны

3 подают водяной пар 4. В верхней части реакционно-отгонной колонны 3 выше подачи послереакционного раствора отводится через элиминатор дистиллят, который после охлаждения в охладителе 5 подают в распределитель 6, из которого органический слой ство- 10 дят в резервуар 7, а водяной слой через резервуар 2 возвращают на циркуляцию и соединяют с потоком послереакционного раствора из предреактора 1. 15

На фиг.2 показана реакционно-отгонная колонна с полками 8, элиминатором 9 и кубом 10 колонны.

На фиг.3 показана реакционно-отгонная колонна 3, состоящая иэ сег- 20 ментов 11, элиминатора 9 и куба 10 колонны.

Пример 1. В предреактор подают водный раствор дихлорпропанолов с концентрацией 2 мас ° 7, содержащий 25

О, 107 мас.7 хлористого водорода, со скоростью 2,5 дм /дм ч и водную

1 суспензию известкового молока с концентрацией 14 мас.7. со скоростью

0,13 кг/дм ° ч.

Излишек гидроокиси кальция составляет 4 мол.X. Реакция происходит при

343 К, а время контакта реагентов

600 с. Послереакцронную смесь> содержащую около 40 мол.X прореагированных дихлорпропанолов, подают в верхнюю часть реакционно-отгонной колонны, работающей под давлением

0,04 МПа. Одновременно в куб колонны подают водяной пар при 387 К и дав- 40 ленин О, 12 МПа в количестве 5,0 кг на 1 кг получаемого эпихлоргидрина.

В потоке водяного пара наступает отделение эпихлоргидрина, предварительно полученного в предреакторе и образующегося в верхней части реакционно-отгонной колонны.

Дистиллят после прохождения через элиминатор охлаждают до температуры окружающей среды в водном охладителе 50 и разделяют на водяной и органический слой в разделителе ° Органическийслой собирают на дне и отводят в резервуар сырого эпихлоргидрина. Состав органического слоя является сле- 55 дующим: эпихлоргидрин 96,5 мас.7, дихлорпропанолы 1,1 мас.7, трихлорпропан 1,8 мас7.

987 4

Водный слой полностью рециркулир уют в к ол он ну после пр охожде ння через проходной резервуар. Водный слой содержит 6,2 мас.7. эпихлоргидрина, 0 6 мас.7. дихлорпропанолов. Из куба колонны вытекает исчерпанная жидкость, содержащая хлорид кальция,. излишек Гидроокиси кальция около

0,01 мас.7. дихлорпропанолов и

0,03 мас.7 глицерина; ph исчерпанной жидкости 11, 5-12, 2.

Призводительность синтеза эпихлоргидрина 93,1 мас.7.

Пример 2. В предреактор постоянно подают водный раствор дихлорпропанолов с концентрацией 2,0 мас.Х, содержащий О, 157 мас.X хлористого

3 3 водорода со скоростью 3,2 дм /дм ч и водная суспензия известкового молока с концентрацией 14 мас.X со скоростью 0,22 кг/дм ч. Излишек гидро9 окиси кальция составляет 20 мол.Х, При контакте в течение около 900 с при 313 К при атмосферном давлении достигается степень прореагирования дихлорпропанолов, составляющая

30 мол.X. Этот раствор реагирует во втором этапе в верхней части реакционно-отгонной колонны при 343-353 К под давлением 0,08 ИПа. Одновременно в куб колонны подают водяной пар при

387 К и давлении 0,12 MIa в количестве 5,0 кг на 1 кг получаемого эпихлоргидрина. В потоке водяного пара наступает отделение эпихлоргидрйна, йредварительно полученного в предреакторе и образующегося в верхней части реакционно-отгонной колонны.

Дистиллят из колонны проходит чеpcs элиминатор и после охлаждения до температуры окружающей среды разделяется на водяной и органический слои. Органический слой собирают на дне и отводят в резервуар сырого эпихлоргидрина. Состав органического слоя является следующим: эпихлоргидрин 96,8 мас.7., дихлорпропанолы

1,0 мас.Х, трихлорпропан — 1,6 мас.X.

Водяной пар полностью рециркулируют в колонну после перехода через проходной резервуар. Водяной слой содержит 6,3 мас.7. эпихлоргидрина, 0,2 мас.Х дихлорпропанолов. Из куба колонны вытекает исчерпанная жидкость, содержащая хлорид кальция, излишек гидроокиси кальция, около

О О 1 мас.X дихлорпропанолов и

12729

0,03 мас.7 глицерина, рЬ исчерпанной жидкости 11,6-12,3.

Производительность синтеза эпихлоргидрина 95 мас.X.

Пример 3. В предреактор непрерывно подают водный раствор дихлорпропанолов с концентрацией 1,8 мас.7., содержащий 0 107 мас.7 хлористого

Р э водорода со скоростью 2,1 дм /цм ч и водную суспензию известкового моло†10 ка с концентрацией 15 мас.7 со скоэ ростъю Ор 10 кг/дм ч е Излишек гидро окиси кальция составляет 9 мол.7., Реакция происходит при 313 К при длительности контакта 20 с. После- 15 реакционную смесь, содержащую 20 мол.7 прореагированных дихлорпропанолов, подают в верхнюю часть реакционноотгонной колонны, работающей под давлением 0,03 МПа. В куб колонны пода- 20 ют водяной пар в количестве 5,0 кг на 1 кг получаемого эпихпоргидрина.

Подаваемый пар имеет температуру

375 К и давление 0,099 МПа. В потоке водяного нара выпаривают эпиклоргидрин, получаемый в реакционно-отгонной колонне и в предреакторе. Пар после конденсации в водяном охладителе разделяют на водяной и органический слои в разделителе. Органический 30 слой содержит эпихлоргидрин 93, б мас.7, дихлорпропанолы 2,8 мас. 7, трихлорпропан 1,5 мас.X. и отводится в резервуар сырого эпихлоргидрина. Водяной слой содержит эпихлоргидрин 5,8 мас,7., 5 дихлорпропанолы 0,9 мас.7. Иэ куба реакционно-отделяющей колонны вытекает исчерпанная жидкость, содержащая хлорид кальция, излишек гидрооки— си кальция и 0,02 мас.7 органичес- 4р ких соединений. Производительность синтеза эпихлоргидрина составляет

92 мас.X.

Пример 4. В предреактор непрерывно подают водный раствор 45 дихлорпропанолов с концентрацией

" 2, 2 мас. 7, содержащий О, 121 ма с . 7 хлористого водорода, со скоростью

3,3 дм /дм ч. и водный раствор из—

3 весткового молока с концентрацией б

14 мас.X со скоростью 0,23 кг/дм ч.

Излишек гидроокиси кальция составляет !8 мол .Х. Реакция происходит при температуре 343 К н течение

1000 с. Смесь из предреактора содер- -у жит 70 мол.X прореагированных дихлорпропанолов и направляют в верхнюю часть реакционно-отгонной колон87 ны, работающей при 350 К под давлением 0,08 МПа. Одновременно в куб реакционно-отгонной колонны подают

7 кг водяного пара на 1 кг получаемого эпихлоргидрина. Дистиллят иэ колонны проходит через элиминатор и после охлаждения до температуры ок-. ружающей среды разделяют на водный и органический слои.

Водный слой содержит б мас.7 эпихлоргидрина и рециркулируется в верхнюю часть колонны. Органический слой содержит 97,6 мас. Х эпихлоргидрина и направляется в резервуар.

Призводительность синтеза составляет 98 мас.X.

Предложенный способ позволяет снизить расход водяного пара до 5-7 кг пара против 9 кг пара на 1 кг эпихлоргидрина в известном способе, сни-. зить содержание побочных продуктов до

2-8 мас.7 против 13,4 мас.7 в известном способе.

Формула и э о б р е т е н и я

Непрерывный способ получения эпихлоргидрина путем дегидрохлорирования дихлорпропанолов в водном растворе щелочей при повышенной температуре, отгонки полученного при этом продукта с водяным паром, конденсации г;ггстиллята и разделения на водный и органический слои, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения расхода водяного пара, содержания побочных ггродуитов, сначала дегидрохлорирование проводят в предреакторе в водной суспензии гидроокиси кальция, взятой в 4-20Х-ном молярном избытке, при 313-343 К в течение

20-1000 с до степени дегидрохлорирования, равной 20-70 мол.Х, а затем реакционную смесь из прЕдреактора подают в верхнюю часть реакционноотгонной колонны, в которой поддерживают давление 0,03-0,08 ИПа и которую питают снизу водяным паром, а сверху — струей полученного после реакции раствора из предреактора, смешанного с водным слоем дистиллята, поступающего с верхней части ко- лонны и содержащего эпихлоргидрин и воду, с конденсацией его и разделения на водный слой, который направляют в колонну и на органический слой, содержащий эпихлоргидрин.

1272987

Составитель Н.Куликова

Редактор С.Патрушева Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 6353/59 Тирах 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130351 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"полиграфическое предприятие, г.ухгород, уд.Проектная, 4