Способ алкоголиза сложных эфиров

Способ алкоголиза сложных эфиров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается производства сложных эфиров, в частности алкоголиза сложных эфиров в получением алкоголизата, используемого в синтезе модифицированных алкидных смол. Цель - интенсификация процесса и повышение выхода алкоголизата. Алкоголиз ведут полиолом при повышенной температуре в присутствии катализатора в среде продуктов алкоголиза неполной готовности с растворимостью в этиловом спирте 1.(1-3). Эти условия в сравнении с известным ускоряют процесс 1,5-2 раза и повышают цветность продукта в 2-2,5 раза. 3 табл

1735270 рить процесс алкоголиза: при реализации способа, температуру в первом реакторе каскада снижают с 260 С до 230 — 240 С, Кроме того при "запуске" непрерывной схемы, когда в первом реакторе каскада еще нет продуктов алкоголиза, температуру в нем приходится поддерживать в пределах 255 — 260 C. При наличии в каскаде двух реакторов объемом 2,5 м производиз тельность составляет около 1,6 т в 1 ч. При попытке увеличения производительности путем увеличения подачи сырья в каскад степень завершенности реакции продуктов алкоголиза становится недостаточной: в алкоголизате недопустимо высокое содержание пентаэритрита, Таким образом, данный способ не обеспечивает достаточно высокой производительности процесса.

Наиболее близким техническим решением является способ алкоголиза сложных эфиров полиолом при повышенной температуре в присутствии катализатора, заключающийся в том, что процесс ведут в среде продуктов алкоголиза йри массовом соотношении исходного сырья и продуктов алкоголиза, равном 1,1 — 5.

Однако в известном способе возврат части готового продукта в зону реакции при постоянной мощности оборудования снижает производительность и рост интенсивности обеспечивается только увеличением скорости процесса, связанным с тем, что средой реакции является готовый продукт алкоголиза, Однако среда реакции не является оптимальной, не позволяет достичь достаточно высокой степени интенсивности процесса и вместе с тем она строго определена и вариации не допускает. Кроме того, смешение исходного сырья с готовым продуктом приводит к тому, что часть продукта вторично находится в условиях процесса переэтерификации, а при организации непрерывного цикла возможно многократное повторение. Все это вызывает снижение качества конечного продукта.

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет сокращения времени алкоголиза и повышение выхода целевого про дукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу алкоголиза сложных эфиров полиолом при повышенной температуре в присутствии катализатора в среде продуктов алкоголиза используют среду продуктов алкоголиэа неполной готовности, имеющую растворимость в этиловом спирте

1:1-3.

Предложенный способ отличается от известного тем, что процесс ведут в среде продуктов неполной готовности, имеющей растворимость в этиловом спирте 1;1-3.

Предварительно подготавливают алкоголизаты разной степени готовности

5 (примеры 1 — 5). Степень готовности алкоголизата определяют по его растворимости в этиловом спирте.

Пример 1. Синтез проводят в реакторе емкостью 0,4 л, снабженном устройст10 вом для перемешивания, штуцером для подачи азота, ловушкой Дина и Старка и системой автоматического поддержания температуры. S реактор загружают 201 г подсолнечного масла, 49 г пентаэритрита и

15 0,14 r соды (катализатор). Затем при перемешивании увеличивают температуру массы до 255 С и выдерживают ее при данной температуре до достижения реакционной массой растворимости в этиловом спирте

20 1:5. Фиксируют время выдержки (время алкоголиза) и сливают алкоголиэат, Измеряют цвет алкоголизата (не давая ему отстаиваться) по иодометрической шкале (ИМШ), Время 120 мин, цвет 100 ед. ИМШ.

25 Пример 2, Синтез проводят по примеру 1, но алкоголизат сливают через 10 мин после достижения температуры 255 С.

Пример 3. Синтез проводят по примеру 1. но алкоголизат сливают по достиже-, 30 нии им растворимости в этиловом спирте

1:1. Время 60 мин, Пример 4. Синтез проводят по примеру 1, но алкоголизат сливают по достижении им растворимости в этиловом спирте

35 1:3. Время 70 мин.

Пример 5, Алкоголизат с растворимостью в этиловом спирте 1;2 готовится путем смешения продуктов с растворимостью

1:1 и 1:3 (примеры 3 и 4), 40 Пример 6. Синтез проводят в реакторе емкостью 0,4 л, снабженном устройством для перемешивания, штуцером для подачи азота, ловушкой Дина и Старка и системой автоматического поддержания

45 температуры. В реактор загружают 1005 г подсолнечного масла, 24,5 r пентаэритрита, 0,14 г соды и 125 г алкоголиэата, приготовленного по примеру 1. Температура синтеза

255 С. Синтез продолжают до достижения

50 реакционной массой растворимости в этиловом спирте 1:5, Фиксируют время синтеза и сливают алкоголиэат, Измеряют цвет алкоголизата (не давая ему отстаиваться) по иодометрической шкале. Время 70 мин, 55 цвет 100 ед. ИМШ.

Пример ы 7 — 20. Синтез проводят по примеру 6, но изменяют массовое соотношение исходных компонентов и в качестве среды реакции используется алкоголизат разной степени готовности (примеры 1 — 5).

1735270

35

45 по примеру 26, но изменяют массовое соот- 50 ношение исходных компонентов и в качестве среды реакции используют алкоголизат разной степени готовности (примеры 21—

25). Параметры синтезов по примерам 26—

Параметры синтезов по примерам 6 — 20 охарактеризованы в табл. 1.

Синтезы в примерах 6 — 11 выполнены по известному способу.

Кроме приведенных могут быть использованы и другие компоненты: полиол, модификатор и катализатор. В примерах 21 — 25 показана предварительная подготовка алкоголиэатов разной степени готовности.

Пример 21. Синтез проводят в реакторе, описанном в примере 1, В реактор загружают 160,4 r льняного масла, 37,2 г канифоли, 52,4 г глицерина и 0,16 г свинцовой соли триэтаноламина. При перемешивании повышают температуру реакционной массы до 230 С и выдерживают при этой температуре до достижения растворимости в этиловом спирте 1:5. Фиксируют время выдержки и сливают алкоголизат, Измеряют цвет алкоголизата по шкале VIMLU.

Время 90 мин, цвет 100 ед, ИМШ.

Пример 22. Синтез проводят по . примеру 21, но алкоголизат сливают через

10 мин после достижения температуры

230 С.

Пример 23, Синтез проводят по примеру 21, но алкоголиэат сливают по достижении растворимости в этиловом спирте

1:1. Время 45 мин.

Пример 24. Синтез проводят по примеру 21, но алкоголизат сливают по достижении растворимости в этиловом спирте

1:3. Время 55 мин.

Пример 25, Алкоголизат с растворимостью в этиловом спирте 1;2 готовят путем смешения продуктов с растворимостью 1:1 и 1:3 (примеры 23 и 24).

Пример 26. Синтез проводят в реакторе, описанном в примере 1. В реактор загружают 80,2 г льняного масла, 18,6 г канифоли,,26,2 r глицерина, 0,08 г свинцовой соли триэтаноламина и 125 r алкоголиэата по примеру 21. Температура синтеза 230 С.

Синтез продолжается до достижения.растворимости в этиловом спирте 1:5, Фиксируется время синтеза и измеряется цвет алкоголизата по шкале ИМШ. Время 55 мин, цвет 100 ед, ИМШ.

Пример ы 27 — 40. Синтез проводят

40 охарактеризованы в табл. 2.

Синтезы в примерах 26 — 31 выполнены по известному способу.

Данные табл. 1 и 2 показывают, что степень готовности продуктов алкоголиза, в среде которых проводится реакция, сущест5

25 венно влияет на продолжительность процесса и качество алкоголизата. Причем наилучшие результаты (наименьшее время синтеза и наилучший цвет алкоголизата) достигается при растворимости продуктов алкоголиза в этиловом спирте 1:1-3.

Приведенные выводы основываются на сопоставлении параметров синтезов, проведенных при одинаковых массовых соотношениях исходного сырья и алкоголизата.

В известном вводится понятие эффектиьного времени синтеза (по производительности реактора данного объема).

Методика расчета этого времени не приводится. Величины, близкие к приведенным в известном способе, можно получить, применяя формулу тэфф., 1 = тэксп/(1 п1алк.), где ta cn — время синтеза, мин;

maa — доля алкоголизата в смеси исходных компонентов.

Развивая изложенный в известном способе подход, можно попытаться учесть не только производительность реактора, но и степень готовности алкоголизата, рассчитывая эффективное время, например, по формуле тэфф., 2 = тэксп + талк, п1алк, (2) где tanK — время синтеза при производстве алкоголиэата заданной с гепени готовности, используемого в качестве исходного компонента.

Формулы (1) и (2) не позволяют учесть все особенности течения алкоголиза как химического процесса и могут быть использованы лишь для качественных оценок. В данном случае такая оценка (табл, 3) не противоречит выводам. сделанным по данным табл. 1 и 2.

Таким образом; использование предложенного способа алкоголиза сложных эфиров по сравнению с известными позволяет уменьшить время алкоголиэа, существенно повысить производительность реакционного оборудования, а также дает возможность улучшить цвет продукта (показатель цветности является косвенным критерием качества продукта, причем с ростом показателя.цветности качество ухудшается)..

Формула изобретения

Способ алкоголиза сложных эфиров полиолом при повышенной температуре в присутствии катализатора в среде продуктов алкоголиэа, о тл и ч а ю шийся тем, что, 1735270 с целью интенсификации процесса за счет сокращения времени алкоголиза и повышения качества целевого продукта. используют среду продуктов алкоголиза неполной готовности с растворимостью в этиловом спирте 1;1-3, Таблица 1

Алкоголизат по примеру

Время синтеза, мин

Цвет. ед.

ИМШ

Количество компонентов г

Пример

Алкоголизат

Пентаэритрит

Сода

Подсолнечное масло

24,50

36,75

41,65

24,50

36,75

41,65

Таблица 2

Алкоголизат по примеру

Время синтеза, мин

Количество компонентов, г

Пример

Цвет, ед, ИМШ

П р и м е ч а н и е. М вЂ”. модификатор, масло льняное и канифоль;

П вЂ” полиол, глицерин;

К вЂ” катализатор, свинцовая соль тризтаноламина.

7

9

11

12

13

14

15 .16

17

18

19

26

27

28

29

31

3233

34

36

37

38

39

100,50

150,75

170,85

100,50

150,75

170,85

100,50

150,75

170,85

100,50

150,75

170,85

100.50

150.75

170,85

98,80

148,20

167,96

98,80

148,20

167,96

98,80

148,20

167,96

98,80

148,20

167,96

98,80

148,20

167,96

24,50

36,75

41.65

24,50

36,75

41,65

24,50

36,75

41,65

26.20

39,30

44,54

26,20

39,30

44,54

26,20

39,30

44,54

26,20

39,30

44,54

26,20

39,30

44,54

0,070

0.105

0,119

0,070

0,105

0,119

0,070

0,105

0,119

0,070

0,105

0,119

0,070

0,105

0,119

0,080

0,120

0,136

0,080

0,120

0,136

0,080

0,120 .

0,136

0,080

0,120

0,136

0,080

0.120

0,136

62.5

37.5

62,5

37,5

62,5

37,5

62,5

37,5

62,5

37,5

62,5

37,5

62,5

37,5

62,5

37,5

62,5

37,5

62.5

37,5

21

21

21

22

22

22

23

23

23

24

24

24

100

80 — 100

100

80 — 100

100

40 — 60

60

40 — 60

60

60 — 40

100

80 — 100

80 — 100

100

80 — 100

100

40- 60

40 — 60. 60

40 — 60

40 — 60

40 — 60

40 — 60

1735270

Таблица 3 такса, мин

П име тл, мин

, мин мин

* условное время.

Составитель А, Фролов

Техред М. Моргентал

С. Черни

Редактор

А. Козориз

Корректор

Заказ 1788 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

7

9

11

12

13

14

16

17

18

19

26 .27

28

29

31

32

33

34

36

37

38

39 .

0,50

0,25

0,15

0,50

0,25

0,15

0,50

0,25

0,15

0,50

0,25

0,15

0,50

0,25

0,15

0,50

0,25

0,15

0,50

0,25

0,15, 0,50

0,25

0.15

0,50

0,25

0,15

0,50

0.25

0.15

65»

65*

65*

50*

50*

50*

133

147

112

107

112

106

113

106

73

82

82

73

128

113

117

104

98

106

93

91

98

99

88

92

68

66

77

73

74

78

68