Способ получения тетраэтиленгликоля

Способ получения тетраэтиленгликоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 52ЗО74

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сею Советских

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.05.74 (21) 2022175/23-4 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 11.08.76 (51) М. Кл. С 07С 31/18

С 07С 31/20

С 07С 43/02//

//С 08G 63/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 547.422.2.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Л. Шапиро, Б. Л. Воробьев, Г. А. Ластовкин, Н. М. Рогов, Б. П. Максимкин, A. И. Юдаев и В. П. Чеховская (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ

Изобретение относится к области получения алкиленгликолей, в частности к усовершенствованному способу получения тетраэтиленгликоля, который является растворителем и широко используется в органическом синтезе, например, при производстве полиэфиров, пластификаторов, поверхностно-активны веществ.

1 етраэтиленгликоль можег оыть получен при гидратации окиси этилена или при оксиэтилировании диэтиленгликоля.

Известен способ получения тетраэтиленглнколя и триэтиленгликоля взаимодействием окиси этилена с диэтиленгликолем. 11роцесс проводят при температуре 140 — 220"С и давлении 2,2 — 20 атм. При использовании исходной смеси с содержанием окиси этилена

6,5 вес. % образутотся только три- и тетраэтиленгликоли, высшие полигликоли не ооразуются. Выход триэтиленгликоля составляет

76,2%. Выход тетраэтиленгликоля по известному способу не превышает 12 вес. %. Селективность по тетраэтиленгликолю 9,2 вес. %.

Недостатками известного способа являются низкий выход тетраэтиленгликоля и низкая селективность процесса по тетраэтиленгликолю.

С целью повышения выхода целевого продукта и селективности процесса предложено вести процесс в присутствии триэтиленгликоля, взятого в количестве 43,0 — 51,0% от веса реакционной массы, при весовом соотношении окиси этилена, диэтиленгликоля и триэтиленгликоля, равном 1: (8,7 — 9 8): (8,0 — 12).

Реакцию можно вести в присутствии катализатора — гидроокисей щелочных металлов или их углекислых (двууглекислых) солей, взятых в количестве 0,01 — 0,5 вес. % при температуре 80 †1 С.

Процесс ведут при температуре 140 — 220 С, предпочтительно при 160 — 190 С, используют реакционную смесь, содержащую 4,7 — 5,5 вес.

% окиси этилена, 43,0 — 51,0 вес. % диэтиленгликоля и 43,0 — 51,0 вес. % диэтиленгликоля и 43,0 — 51,0 вес. % триэтиленглнколя. При

15 проведении процесса в присутствии катализатора температура реакции снижается до 80—

140"С, предпочтительно до 100 — 120 С. Из полученнои реакционной смеси выделяют целевой продукт, а остаток, содержащий ди- и триэтиленгликоль, может быть возвращен в начало процесса. Выход тетраэтиленгликоля достигает 98; селективность процесса по тетраэтиленгликолю 91%.

П р им е р 1. В автоклав емкостью 0,5 л загружают 300 г смеси, содержащей 5,1 вес. % окиси этилена, 45,4 вес, % диэтиленгликоля и

49,4 вес, % триэтиленгликоля. Смесь греют в течение 2 час при 220 С. Выгружают 297 г продукта, содержащего 38,5 вес. %, диэтилен30 гликоля, 49,3 вес. % триэтиленгликоля, 11,0

523074

Выход тетраэтиленгликоля, вес. Об

ТсмнераЗагружено, вес.

Катализатор, вес. о, тура, оС

ДЭГ

ТЭГ.97,5

92,5

82,4

90,2

98,1

88,3

92,0

100

49,41

43,4

49,08

51,38

49,01

48,28

51,25

5,14

5,54

4,72

5,02

4,86

4,72

4,85

45,45

51,06

46,2

43,6

46,13

47,0

43,9

0,025

0,075

0,05

0,01

0,5

iNaOH

КНСО

ИааСОз

ХаОН

KHCOs

П р и м е ч а н и е, ОЭ вЂ” окись этилена.

ДЭà — диэтиленгликоль.

ТЭà — три этилеигли коль. вес. % тетраэтилепгликоля и 1,1 вес. % пептаэтиленгликоля. Выход тетраэтиленгликоля

97,5 вес. % на превращенную окись этилена; селективность по тстраэтилснгликолю 90,7 вес. %.

Пример 2. Загружают 300 г смеси, состоящей из 5,5 вес. % окиси этилена, 51,0 вес. % диэтиленгликоля и 43,4 вес. % триэтиленгликоля и греют при температуре 140 С 5 час.

Получают 297 г смеси, содержащей 43,5 вес. диэтиленгликоля, 43,5 вес. % триэтиленгликоля, 11,3 вес. % тетраэтиленгликоля и

1,6 вес. % пентаэтиленгликоля. Выход целевого продукта 92,5 вес. % на превращенную окись этилена; селективность по тетраэтиленгликолю 87,3 вес. %.

Пример 3. В автоклав загружают 300 г смеси, содер>кащей 4,7 вес. % окиси этилена, 46,2 вес. % диэтиленгликоля, 49, вес. % триэтиленгликоля и 0,025 вес. % NàOÍ. Смесь греют при температуре 80 С в течение 3,5 час.

Выгружают 297 г продукта, содержащего

39,7 вес % диэтиленгликоля, 50 вес. % триэтиленгликоля, 8,5 вес. % тетраэтиленгликоля и 1,5 вес. пентаэтиленгликоля. Выход тетраэтиленгликоля 82,4 вес. % на превращенную окись этилена; селективность 85,0 вес.

Пример 4. Загружают 300 r смеси, содер>кащей 5,0 вес. % окиси этилена 43,6 вес. % диэтиленгликоля, 51,4 вес. % триэтиленгликоля и 0,075 вес. % КНСОз. Смесь греют при температуре 120 С в течение 1,5 час. Получают 298 г продукта, содержащего 38,4 вес. % диэтиленгликоля, 50,1 вес. % триэтиленгликоля, 9,9 вес. % тетраэтиленгликоля и 1,6 вес.

% пентаэтиленгликоля. Выход целевого тетФормула изобретения

1. Способ получения тетраэтиленгликоля взаимодействием окиси этилена с диэтиленгликолем при повышенной температуре, о т л и ч аю щи и с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и селективности процесса, последний ведут в присутствии триэтиленгликоля, взятого в количестве 43,0 — 51,0% от раэтиленгликоля 90,2 вес. % на превращеннун, окись этилена; селективность 86,3 вес. .

Пример 5. Загружают 300 r смеси, содержащей 4,8 вес. окиси этилена, 46,1 вес. %

5 диэтиленгликоля, 49,0 вес. % триэтиленгликоля, Смесь греют в присутствии 0,05 вес. % Na>CO3 в течение 2 час при температуре 110 С. Выгружают 297 г продукта, содержащего 40,1 вес. % диэтиленгликоля, 48,3 вес. % триэти10 ленгликоля, 10,5 вес. % тетраэтиленгликоля и

1,1 вес. %,пентаэтиленгликоля. Выход тетраэтиленгликоля 98,1 вес. на превращенную окись этилена; селективность 90,5 вес.

Пример 6. Загружают 300 г смеси, со15 держащей 4,7 вес. % окиси этилена, 47,0 вес.

% диэтиленгликоля, 48,3 вес. % триэтиленгликоля и 0,01 вес. NaOH. Смесь греют при

90 С в течение 3 час. Выгружают 297 г продукта, содержащего 47,0 вес. % диэтиленглико20 ля, 42 2 вес. % триэтиленгликоля, 9 3 вес. % тетраэтиленгликоля и 1,5 вес, пентаэтиленгликоля.

Выход тетраэтиленгликоля 88,3 вес. %; селективность 86 вес. .

25 П р и мер 7. Загружают 300 г смеси, содержащей 4,8 вес. % окиси этилена, 43,9 вес. % диэтиленгликоля, 51,2 вес. % триэтиленгликоля. Смесь греют при 100 С в течение 1,5 час в присутствии 0,5 вес. % КНСОз. Выгружают

30 297 г продукта, содержащего 40,0 вес. % диэтиленгликоля, 49,0 вес. % триэтиленгликоля, 10,0 вес. % тетраэтиленгликоля и 1,0 вес. % пентаэтиленгликоля. Выход тетр аэтиленгликоля 92,0 вес. %; селективность 91,0 вес. %.

35 Результаты экспериментальных исследований сведены в таблицу. веса реакционной массы при весовом соотношении окиси этилена, диэтиленгликоля и триэтиленгликоля, равном 1: (8,7 — 9,8): (8,0—

40 12), 2. Способ по п. 1, отлич ающийся тем, что процесс ведут в присутствии гидроокисей щелочных металлов или их углекислых (двууглекислых) солей, взятых в количестве 0,01—

45 0,5 вес. % при температуре 80 — 140 С.