Способ получения неопентилгликоля

Способ получения неопентилгликоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается многоатомных спиртов, в частности неопентилгликоля (НПГ), которьй используется в производстве синтетических смазочных масел и пластификаторов о Цель изобретения - Лтрощение технологии сокращение потерь изомасляного альдегида СИМА) и повышение селективности процесса. Пол-учение НПГ ведут конден сацией ИМА с техническим формалином в присутствии триэтиламина в водной среде, причем сначала при 20...25 С в течение 30-35 мин, затем поднимают температуру и ведут процесс при 70.. , К полученному продукту добавляют изобутанол при массовом соотношении с оксипивалинальдегидом 2,5...3:1, а ректификацией вьщеляют непрореагировавший ИМА, тризтиламин, (которые возвращают в процессе) и воду.Остаток, содержащий оксипивалинальдегид, подвергают гидрированию. Целевой продукт выделяют ректификацией . Способ позволяет упростить процесс за счет исключения со стадии конденсации щелочи, использование технического формалина, и сократить потери ИМА. Селективность на стадии конденсации 98,8...99,2 %„ с (Л 05 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (@ 4 С 07 С 31/20, 29/14

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий,(21) 4089875/23-04 (22) 26.05.86 (46) 23.12.87. Бюп. Р 47 (71) Научно-производственное объединение по разработке и внедрению нефтехимических процессов "Леннефтехим" (72) А.И. Ратанова, Б.M. Ройтман, Г.А. Столбова, Л.С ° Кузьмина, А.Л. Фролова и .М.À. Харисов (53) 547.424.1 ° 07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 558028, кл. С 07 С 31/20, 1974. (54) СПОСОБ. ПОЛУЧЕНИЯ НЕОПЕНТИЛГЛИКОЛЯ (57) Изобретение касается многоатомных спиртов, в частности неопентилгликоля (НПГ), который используется в производстве синтетических смазочных масел и пластификаторов. Цель изобретения — фтрощение технологии, сокращение потерь изомасляного альдегида (ИМА) и повышение селективности процесса. Получение НПГ ведут конден

"сацией ИИА с техническим формалином в присутствии триэтиламина в водной о среде, причем сначала при 20...25 С в течение 30-35 мин, затем поднима" ют температуру и ведут процесс при

70.. 75 С,K полученному продукту добавляют изобутанол при массовом соотношении с оксипивалинальдегидом

2,5...3:1, а ректификацией выделяют непрореагировавший ИИА, триэтиламин, (которые возвращают в процессе) и воду. Остаток, содержащий оксипивалинальдегид, подвергают гидрированию.

Целевой продукт выделяют ректификацией. Способ позволяет упростить про цесс эа счет исключения со стадии конденсации щелочи, использование технического формалина, и сократить потери ИМА. Селективность на стадии конденсации 98,8...99,2 %.

1361134

Конверсия формальдегида 100 с селективностью 99,2Х.

В продукты конденсации добавляют

126,8 г изобутанола (массовое соотношение изобутанол:оксипивалинальдегид

2,5:1), и от полученного раствора ректификацией при 300 мм рт.ст. и температуре куба 100...105 С отгоняют 66,19 г продукта состава, мас. :

Изомасляный альдегид 53,24

Триэтиламин 4,58

Вода 37,66

Изобутанол 4,52

При этом из продуктов конденсации извлекают 98Х от содержащегося количества изомасляного альдегида, весь триэтиламнн и 97,5Х воды. Получают

176, 19 г кубового остатка состава, мас.Х:

Изомасляный альдегид 0,41

Вода 0,36

Иэобутанол 70,21

Оксипивалинальдегид 28,71

Изобутират неопентилглик оля

Оксипивалат неопентилгликоля, 0,25 который гидрируют на никельхромовЬм о катализаторе при 140 С, давлении водорода 50 атм и скорости подачи сырья 1 об/об катализатора в час.

Из гидрогенизата отгоняют изобутанол и ректификацией при давлении

70 мм рт.ст., температуре куба 165 С выделяют 51,74 r неопентилгликоля (т.пл. 128 С, чистота 99,5 ) . Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 99,0Х.

0 05

72 (1)

40 55 (О 5) 40

3,03 (0,03) Смесь перемешивают при 20...25 С

30 мин затем при 70...75 С 1 ч.

Окончание реакции определяют хромато- 45 графически по конверсии альдегидов в оксипивалинальдегид. Получают

115,58 r реакционной смеси состава, мас. :

Изомасляный 50 альдегид

Оксипивалинальдегнд 43, 77

Изобутират неопентилгликоля 0,08 55

Оксипивалат неогМ нтил глик оля

Триэтиламнн

Вода

31,06

31,77

42,42 альдегид

Оксипивалинальдегид

Изобутират неопентипгликоля

Оксипивалат неопентилгликоля

0,3

0,38

2,61

22, 10

0,54

Изобретение относится к основному органическому синтезу, к получению

В многоатомных спиртов, в частности нео. пентилгликоля, который используют в производстве синтетических смазочных масел, пластификаторов и других продуктов органического синтеза.

Цель изобретения †. упрощение технологии, сокращение потерь изомасля- 10 ного альдегида и повышение селективности процесса.

Поставленная цель достигается конденсацией изомасляного альдегида с формальдегидом в водном растворе, при этом используют технический -формалин, конденсацию проводят в присутствии о триэтиламина сначала при 20...25 С, н течение 30...35 мин, затем поднимают те пературу и продолжают реакцию 20 о при 70...75 С к полученному конденсату добавляют изобутанол при массовом отношении к оксипивалинальдегиду

2,5...3:1 и ректификацией выделяют непрореагировавший изомасляный альде25 гид, триэтиламин, которые возвращают в процесс, и воду, с последующим гидрированием полученных продуктов конденсации, содержащих оксипивалинальдегид. Целевой продукт выделяют рек- 30 тификацией.

Пример 1 ° Конденсацию альдегидов проводят при молярном соотношении изомасляный альдегид: формальдегид 2:1 в присутствии 0,06 моль 35 триэтиламина на 1 моль формальдегида.

В реактор конденсации загружают, r (моль):

Изомасляный альдегид

Формалин 37 .-ный

Триэтиламин

Пример 2 (сравнительный, проведение конденсации в одну ступень). Конденсацию проводят в условиях примера 1 с тем отличием, что а отсутствует выдержка при 20...25 С.

Получают 115,58 г реакционной смеси состава, мас. :

Изомасляный

1361

0,42

69,86

0,37

0,45

Триз тил амин 2,61

Вода 22,1

Фар мал ьде гид 0,26

Конверсия формальдегида 98,0, селективность 98, 1Х.

В продукты конденсации добавляют

122,6 r изобутанола (массовое соотношение изобутанол:оксипивалинальдегид

2,5:1), и от полученного раствора . 10 ректификацией в условиях примера 1 отгоняют 66,89 г продукта состава, мас.Хс

Изомасляный альдегид 53, 78 15

Триэтиламин 4,51

Вода 37, 22

Изобутанол 4,48 при этом из продуктов конденсации извлекают 98Х от содержащегося коли- 20 чества изомасляного альдегида, весь триэтиламин и 97,5 воды. Получают

171,29 г кубового остатка состава, мас.Х:

Изомасляный 25 альдегид

Изобутанол

Вода

Оксипивалинальдегид 28,62

Изобутират, неопентилгликоля 0,20

Оксипивалат неоцентилгликоля 0,36

Формальдегид 0»17

35 который гидрируют в условиях примера

1. Из гидрогенизата в условиях примера 1 выделяют 51,5 г неопентилгликоля (т.пл. 127 С, чистота 98,5 ) . Выход о неопентилгликоля на взятый формаль- 40 дегид 97,6Х.

Пример 3 (сравнительный).

Конденсацию проводят в условиях примера 1 с тем отличием, что сначала о поддерживают температуру 20...25 С 45 в течение 35 мин, а затем ее поднимают до 80 ° ..85 С и ведут реакцию 1 ч.

Получают 115,58 r реакционной смеси состава, мас. :

Изомасляный альдегид 30,97. 50

Оксипивалинальдегид 43, 16

Изобутират неопентилглик оля

Оксипивалат неопентилгликоля 0,7 55

Триэтиламин 2,61

Вода 22,1

В результате проведения конденсации при температуре, превьппающей ?О...

134 4

75 С, конверсия формальдегида достигает 100, но снижается селективность до 97,8Х. В продукты конденсации добавляют 124,7 г изобутанола (массовое соотношение изобутанол:оксипивалинальдегид 2,5:1), и от полученного р раствора ректификацией в условиях примера 1 отгоняют 66,01 г продукта состава, мас. :

Изомасляный альдегид 53, 14

Триэтиламин 4,59

Вада 37,72

Изобутанол 4,54 при этом из продуктов конденсации извлекают 98Х от содержащегося количества изомасляного альдегида, весь триэтиламин и 97,5Х воды. Получают

174,26 r кубового остатка состава, мас. :

Изомасляный альдегид 0,41

Вода 0,37

Изобутанол 69,84

Оксипивалинальдегид 28,62

Изобутират неопентилгликоля 0,3

Оксипивалат неопентилгликоля 0,46 который гидрируют в условиях примера

1. Из гидрогенизата в условиях примера 1 выделяют 50,95 г неопентилгликоля (т.пл. 127,5 С, чистота 99,0 ).

Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 97,0Х.

Пример 4 (сравнительный).

Конденсацию проводят в условиях примера 1 с тем отличием что сначала

9 о поддерживают температуру 20...25 С в течение 30...35 мин, а затем ее поднимают до 60...65 С и ведут реакцию до полной конверсии формальдегида 2 ч, селективность превращения

9?,6Х. Извлечение иэомасляного альдегида, триэтиламина и воды, гидрирование кубового остатка и выделение неопентилгликоля проводят в условиях примера 1. Извлечение изомасляного альдегида 98, 1Х выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 98,9Х.

Пример 5. Конденсацию проводят в условиях примера 1 с тем отличием; .что молярное отношение изомасляный альдегид: формальдегид 1,5:1.

В реактор конденсации загружают, r (моль):

1361134

18,51 альдегид

Оксипивалинальдегид 51,66

Изобутират неопентилгли40,4 альдегид

Оксипивалин37,87 альдегид

Изобутират неопентилгли0 05

28, 73

Иэомасляный альдегид 54 (0,75)

Формалин 37%ный 40,55 (0,5)

Триэтиламин 3,03 (0,03)

Получают 97,58 г реакционной смеси, .содержащей, мас.%:

Изомасляный коля . О 16 15

Оксипивалат неопентилглик оля 0,38

Триэтиламин 3, 1

Вода 26, 19 20

Конверсия формальдегида 100X., селективность 98,8%. Продукты конденсации разбавляют 126 г изобутанола (массовое соотношение изобутанол:оксипивалинальдегид 2,5:1), и от полученного 25 гомогенного раствора в условиях примера 1 отгоняют 48,12 г продукта, содержащего, мас.X:

Изомасляный альдегид 36,76 30

Тр и этил амин 6,30

Вода 51,75

Изобутанол 5,19

При этом из продуктов конденсации извлекают 98% от содержащегося количества изомасляного альдегида, весь триэтиламин и 97,5Х воды.

Получают 175,46 г кубового остатка состава, мас.%:

Изомасляный альдегид 0,21

Оксипивалинальдегид

Изобутират неопентилгли- 45 коля 0,09

Оксипивалат неопентилгликоля 0,21

Вода 0 36

Изобутанол 70,40 50

Остаток гидрируют в условиях примера

1. Из гидрогеннзата ректификацией вьщеляют 51,7 г неопентилгликоля (т.пл. 127,5 С, чистота 99X). Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 98,5%.

Пример 6. Конденсацию проводят в условиях примера 1, с тем отличием, что молярное отношение изо масляный альдегид: формальдегид

2,5:1. В реактор конденсации загружают, r (моль):

Изомасляный альдегид 90,0 (1,25)

Формалин

37Х-ный 40,55 (0,5)

Триэтиламин 3,03 (0,03)

Получают 133,58 г реакционной смесмеси, содержащей, мас.%:

Изомасляный коля

Ок сипивалат неопентилгликоля 0,28

Триэтиламин 2,27

Вода 19, 13

Конверсия формальдегида 100%, селективность 99,2X. Продукты конденсации разбавляют 127 r изобутанола (массовое соотношение иэобутанол оксипивалинальдегид 2,5:1), и от полученного гомогенного раствора в условиях примера 1 отгоняют 83,82 г продукта, содержащего, мас.Х:

Изомасляный альдегид 63,1

Триэтиламин 3,61

Вода 29,71

Изобутанол 3,58

При этом из продуктов конденсации извлекают 98Х от содержащегося количества изомасляного альдегида, весь триэтиламин и 97,5Х воды.

Получают 176,76 г кубового остат" ка состава, мас.Х: .Изомасляный альдегид 0,61

Оксипивалинальдегид 28,62

Изобутират неопентилгликоля 0,04

Оксипивалат неопентилгликоля 0,21

Вода 0,37

Изобутанол 70,15

Остаток гидрируют в условиях примера

1. Из гидрогенизата ректификацией вьщеляют 51,7 r.неопентилгликоля (т.пл.128,0 С, чистота 99,5%). Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 98,9Х.

Пример 7. Конденсацию проводят в условиях примера 1 с тем отальдегид 44,16 15

Изобутират неопентилгликоля 0,09

Оксипивалат неопентклгликоля О, 18

Триэтиламин 1,33

Вода 22,41

Конверсия формальдегида 100Х, селективность 98,8Х. Продукты конденсации разбавляют 125,9 r изобутанола (мас- 25 совое соотношение изобутанол:оксипивалинальдегид 2,5:1), и от полученного раствора в условиях примера 1 отгоняют 64,99 г продукта, содержащего, мас.Х: 30

Изомасляный альдегид 54,73

Триэтиламин 2,34

Вода 38,31

Иэобутанол 4,62

При этом из продуктов конденсации извлекают 98 от содержащегося количества изомасляного альдегида, весь триэтиламин и 97,5Х воды.

Получают 174,98 г кубового остатка состава, мас. :

Изомасляный альдегид

Оксипивалинальдегид 28,78

Изобутират неопентилгликоля 0,06

Оксипивалат неопентилгли- 50 коля 0 11

Вода 0,37

Изобутанол 70,25

Остаток гидрируют как в примере 1.

Из гидрогенизата ректификацией выде- .55 ляют 51,79 r неопентилгликоля т.пл.

127,6 С (чистота 88 ) . Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид

98, б .

0,42

13611 личием, что берут 0 03 моль триэтил-амина на 1 моль формальдегида. В реактор конденсации загружают, r (моль):

Изомасляный альдегид 72 (1)

Формалин

37Х-ный 40,55 (0,5)

Триэтиламин 1,52 (0,015)

Получают 114,07 r реакционной смеси, содержащей, мас. :

Иэомасляный альдегид 31,83

Оксипивалин34

72 (1) альдегид

Формалин

37 .-ный 40, 55 (0,5)

Триэтиламин 5,05 (О, 05)

Получают 117,6 г ректификационной смеси, содержащей, мас.Х:

Иэомасляный альдегид 30,57

Оксипивалин43,06 альдегид

Изобутират неопенткпгли0,07 коля

Оксипивалат неопенткпгликоля 0,29

Триэтиламин 4,29

Вода 21, 73

Конверсия формальдегида 100, селективность 99, 1Х. Продукты конденсации разбавляют 127 г изобутанола (массовое соотношение изобутанол:оксипивалинальдегид 2,5:1), и от полученного раствора при условиях, как в примере 1, отгоняют 68, 17 г продукта, содержащего, мас.Х: .Изомасляный альдегид 51,66

Триэтиламин 7,41

Вода 36,53

Изобутанол . 4,4 при этом из продуктов конденсации извлекают 98Х от содержания количества изомасляного апьдегида, весь триэтиламин и 97,5Х воды.

Получают 174,98 г кубового остатка состава, мас.Х".

Изомасляный альдегид 0,41

Ок сипивалинальдегид

Изобутират неопеитилглкколя 0,05

Оксипивалат неопенткпгликоля 0,09

Вода 0i37

Иэобутанол 70,29

Остаток .гидрируют, как в примере 1.

Иэ гидрогенизата ректификацией выделяют 51,74 r неопентилгликоля (т.пл.

28,94

Пример 8. Конденсацию проводят в условиях примера 1, с тем отличием, что берут О, 1 моль триэтиламина на 1 моль формальдегида. В реак-тор конденсации загружают, r (моль):

Изомасляный

0,14

0,26

79, 24

9 136

128,0 С, чистота 99,5 ). Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 99,0Х.

Пример 9. Загрузку сырья и конденсацию проводят в условиях примера 1 с тем отличием, что в продукт конденсации добавляют изобута нол в отношения к оксипивалинальдегиду 3:1. В продукты конденсации добавляют 152,22 r изобутанола, и от полученного раствора в условиях примера 1 отгоняют 66,19 r продукта такого же состава, как в примере 1.

При этом из продуктов конденсации извлекают 98 от содержащегося

I количества изомасляного альдегида, весь триэтиламин и 97,5 воды.

Получают 201,62 r кубового остатка состава, мас. :

Изомасляный альдегид 0,36

Оксипивалинальдегид 25,17

Изобутират неопентилгликоля 0,04

Оксипивалат неопентилгликоля О, 1

Вода 0,31

Изобутанол 74, 01

Остаток гидрируют как в примере 1.

Из гидрогенизата ректификацией выделяют 51,84 г неопентилгликоля (т.пл. 128 С, чистота 99,5 ). Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 99,2 .

Пример 10 (сравнительный).

Загрузку сырья и конденсацию проводят в условиях примера 1 с селективностью 99,2 с тем отличием, что в продукт конденсации добавляют изобутанол в отношении к оксипивалинальдегиду 4:1. В продукты конденсации добавляют 202,96 r изобутанола, и от полученного раствора в условиях примера 1 отгоняют 66,19 г продукта такого же состава, как в примере 1.

Из продуктов конденсации извлекают

98 от содержащегося количества изомасляного альдегида, весь триэтиламин и 97,5 воды.

Получают 252,36 г кубового остат" ка состава, мас. :

Изомасляный альдегид 0,28

Оксипивалинальдегид 20,05

Изобутират неопентилгликоля 0,04

Оксипивалат неопентилгликоля

Вода

Изобутанол

2,74

0,07

1134 10

Остаток гидрируют как в примере 1.

Из гидрогенизата ректификацией выделяют 52,0 r неопентилгликоля т.пл.

127,6 С (чистота 99 ). Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид

99,0 .

Таким образом, дальнейшее увеличение количества изобутанола на стадии

10 ректификации не приводит к увеличению степени извлечения изомасляного аль-. дегида.

Пример 11 (сравнительный).

Загрузку сырья и конденсацию проводят в условиях примера 1 с селективностью

99,2Х с .тем отличием, что в продукт конденсации добавляют изобутанол в отношении к оксипивалинальдегиду

1 5:1. В продукты конденсации добав2р ляют 76, 11 г изобутанола, и от полу. ченного раствора в условиях примера отгоняют 60,38 г продукта, содержащего, мас. ;:

Изомасляный

25 альде гид 53,59

Триэтиламин 4,62

Вода 36,82

Изобутаыол 4,97 при этом из продуктов конденсации

З0 извлекают 90 изомасляного альдегида, 92 триэтиламина и 87Х воды.

Получают 131,31 r кубового остатка состава, мас. :

Изомасляный альЗБ дегид

Оксипивалинальдегид 38,64

Иэобутират неопентилгликоля

40 Оксипивалат неопентилгликоля 0,15

Триэтил амин 0,18

Вода . 2,53

Изобутанол 55,68

4б Остаток гидрируют как в примере 1, из гидрогенизата ректификацией выделяют 50,95 г неопентилгликоля т.пл.

127,5 С (чистота 99 ). Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 97Х бб Таким образом, уменьшение количества изобутанола не обеспечивает полноты альдегида, триэтиламина и воды при ректификации.

Пример 12 (сравнительный). б Конденсацию проводят в условиях примера 1 с тем отличием, что смесь перемешивают при 20...25 С в течение

20 мин, Получают 115,58 г реакционной смеси состава, мас.Х:

1361134 12

Иэомасляный альдегид

Оксипивалинальдегид

Изобутират неопентил31,48

43, 19

28,72 ццИИПИ Заказ б193/27 : Тираж 372

Подписное

Произв.-полигр, пр-тие, г; Ужгород, ул. Проектная, 4 гликоля 0,10

Оксипивалат неопентилгликоля 0,38

Триэтиламин 2,61

Вода 22,1

Формальдегид О, 13

Конверсия формальдегида 99,0Х селек-, тивностью 98,8Х.

В продукты конденсации добавляют

124,8 r изобутанола (массовое соотношение изобутанол:оксипивалинальдегид 2,5: 1), и от полученного раствора ректификацией в условиях примера

1 отгоняют 66,58 r продукта состава, мас.Х:

Изомасляный альдегид 54, 54

Триэтиламин 4,55

Вода 37,40

Изобутанол 4,51

При этом из продуктов конденсации извлекают 98 от содержащегося количества "изомасляного альдегида, весь триэтиламин и 97,5 воды.

Получают 173,80 г кубового остатка состава, мас.Х:

Изомасляный альдегид 0,42

Вода 0,37

Изобутанол 70,08

Оксипивалинал ьде гид

Изобутират неопентилгликоля 0,07

Оксипивалат неопентилгликоля 0,25

Формальдегид 0,09 который гидрирует в условиях примера

1. Из гидрогенизата отгоняют изобутанол и ректификацией в условиях примера .1 выделяют 50,84 г неопентилгликоля (т.пл. 127,5 С, чистота 99K).

Выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 96,8 .

Пример 13 (сравнительный).

Конденсацию проводят в условиях примера 1 с тем отличием, что смесь пеФ о ремешивают при 20...25 С в течение

45 мин, Конверсия формальдегида 100Х селективностью 99,2 доказывает, что увеличение времени выдержки смеси не приводит к увеличению селективности.

Извлечение изомасляного альдегида, триэтиламина и воды, гидрирование кубового остатка и выделение неопентил- гликоля проводят в условиях примера 1.

Извлечение изомасляного альдегида

98, выход неопентилгликоля на взятый формальдегид 99,0 .

Предлагаемый способ позволяет упростить технологию процесса вследстствие использования технического формалина, который в отличие от концентрированного формальдегида по извест ному способу не требует дополнительной стадии приготовления, исключения иэ процесса конденсации щелочи. Способ позволяет сократить потери изо-„ масляного альдегида и повысить селектнвность на стадии конденсации до

98,8-99,2Х (против 96-97 ).

l0

Формула из обр ет ения

Способ получения неопентилгликоля конденсацией изомасляного альдегида с формальдегидом в растворителе в присутствии основания при повышенной температуре с выделением иэ конденсата ректификацией непрореагировавшего изомасляного альдегида; катализатора и воды с последующим гидрированием полученных продуктов конденсации, содержащих оксипивалинальдегид, и выделением ректификацией целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, сокращения потерь изомасляного альдегида и повышения селективности процесса используют технический формалин, в качестве основания берут триэтиламин, конденсацию проводят в воде сначала при 20...25 С в течение

30...35 мин, затем поднимают темпераd туру и ведут процесс при 70...75 С, к полученному конденсату перед ректификацией добавляют изобутанол в мас-, совом отношении к оксипивалинальдегиду 2,5...3: 1.