Способ получения спирта
Патент 562544
Авторы
Способ получения спирта
Иллюстрации
Реферат
Своз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. санд-ву (22} Заявлено!19.07.74(21) 2044284/04 (») 562544 (51) M. Кл.е
С 07 С 31/12 с присоединением заявки Рй
С 07 С 29/04
Гвсудврствевкый кеметвт
Севвтв Мкнистрее СССР вв делам кзобрвтвне» и еткрытей (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06.77,Бюллетень J4 23 (45) Дата опубликовании описания!20.09.77
Ф) ЯК 547.26.07 (088.8) (72) Авторы изобретения
Д. Н. Чаплиц, И. Б. Пилипенко, В. А. Смирнов, Э. Г. Лвзарянп, В. И. Соболев, А. И. Лукашов, П. Г. Паутов, В. И. Столярчук, В. П. Казаков, В. Н. Долюпсин и Д. Б, Хаскина (71) Заявитель
Л !
1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТОВ
Изобретение относится к области получения спиртов жидкофаэной гидратапией олефинов в присутствии сульфокатионитов.
Известен способ получения спиртов r ф втвцней олефинов в присутствии сульфоквтио 6 ййтв с размером зерен l.0-250 мкм, дисаергароааааого в реакционной смеси (1).
Однако уквзвный способ обладает ридом недостатков:
- для гидрвтапии нзобутилена испольэу 10 ется суспензия,катионита с размером зерна
10-250 мкм. Такой катионит позволяет создать нерассланввющуюся в реакторе суспевзию лишь прн интенсивном перемешивании;
- в результате интенсивного перемешива-16 ння в реакторе происходит механическое разрушение катионита, который в виде водной дисперсии выводится из системы. Таким образом, происходит постоянная потеря ка тализатора, в результате чего в циркули- 20 рующую суспензию катнонита вводится свежий катализатор; - зв счет образования нежелвемой мелкой фракции катнонита усложняется, так как ч рецикл водного слоя вводится осадительный сосуд или квкаялибо другам система осаждения, например центрифугирование1
- после проведения реакции разделение рев ддионной смеси на двл слоя и рецикл водной суспензия катализатора осуществляют под давлением, что связано с технологическими трудностями в эксплуатации про цесса.
Извюстеет также способ получения спир тов гидратацией олефннов, усовершенствующнй описанный способ н заключающийся ь том, что к компонентам ревкцыи добавлщот растворимые в воде неионогенные и/нли лвтноноактивныв амульгаторы (21. Это поэволяет снизить интенсивность перемешивания до половины, дэже до одной трети ско рости, которая поддерживается в процессе без добавки амульгатора, что уменьшает механический износ катализатора, однако не исключает ни одного из приведенных недостатков для основного способа.
С целью устранения указанных недостатков, повышения скорости процесса к упрощения технологии предлагается испольэовать катализатор — катионит в виде коллоипного раствора в полярной жидкости, например в воде, в водном растворе спиртов и др.
Дпя приготовления коппоидного раствора катионита зерна катионообменной смолы измельчают до 10 -10 см и диспергируют. в жидкости. В спучае иэмепьчения катионита
s присутствии попяр ной 2ки дк ости стадия йис пергированиа исключается, так как сразу получается кодпоидный раствор катионита.
1С
Применение коплоидного раствора катиоиитов в качестве йатациэаторав позволяет использовать преимушества иоиообменного катализа перед кислотным, прежде sacro отсутствие высокоагрессивных сред, а такl5 же воэможность многократного использования катионита. В качестве исходных катионитов можно использовать супьфокатиониты
КУ-23, КУ-2 и другие; Цпя нрйготовпения раствора можно также применять нестандартные по размерам зерен фракции катионитов, являющиеся обычно отходами производства.
Применение коппоидного pacraopa катионита устраняет все щщостатки, связанные с использованием расслаивающихся суспензий, значительно упрощает технопогию процесса, так как раэдепенве продуктов реакции и рецикд водной суспензия иатапиэатора могут осушествляться беэ применения дав ленни, и приводит к значительной экономии катионита данный способ гидратации опефинов может
6:,ать црименен для синтеза изопропипового, вторичного и третичного бутиасиых, амиловых, гексиповых и других спиртов. 85
П р и и е р 1. В реактор высокого давления с экранированным двигателем загружают 300 r коппоидного раствора катионита
КУ-23 в воде, соперницей 8 вес. % измепьченного до 10 - 10 см катионита и 35,6 г пропипена концентрацией 95,5 вес. % под давпеиием 80-85 атм, Температура в реакторе 130-135 С поддерживается за счет циркулирующего от термостата через рубашку реактора масла, давление около SO агм.
Газо-жидкостная смесь пропипена (газ) и коппоидный раствор катионита (жидкость) перемешивается посредством винтовой мешалки (1f - 1450 об/мин). Время реакции 30 мин. Содержание изопропидового спирта в щ смеси 15,3 вес. %, конверсия пропипена
99 %, выход пзопропипового спирта 98,4% на превращенный пропипен.
В примерах 2-10 опыты с 2-метиппропеном {изобутипеном), С4 - фракцией, 2метипбутеном-1 и 2-метиппентеном-1 проводят в приборе, описанном ниже.
Реактор представляет градуированную трубку из стекла (СТУ 30-6305-63) внутренним д .аметром 1 8 мм, толщиной стенки 3 мм 5О и дпииой 250 мм, снабженную стеклянной термостатируюшей рубашкой. Трубка и рубашка зажимаются между фпанщами. В верхней части реактора установпвн манометр, карман дпя термопары, капиппяр дпя отбора пробы из верхнего слоя и воздушка. В нижней части реактора установлен вентиль дпя загрузки суспензии катионита и отбора пробы из нижнего споя. Реактор закреппяется на качалке, совершающей копебатепьные движения с углом отклонении окопо 160ои скоростью
40 колебаний в минуту.
Опыты на стандартном катионите, приведенные для сравнения в таблица, проведены в этом же реакторе.
Пример 2 . В реактор загружают
30 г коппоидного раствора катионита КУ-23
sводе,,содержащей 6,6aec. % измепьченного до 10 @- 10 см. катионита и 10 r жидкого изобутнпена. "идратащпо проводят при температуре
90 С и давлении 20 атм. Время реакции
30 мин. Конверсия изобутипена 89,2%, выход триметипкарбинопа 98,9% на разложенный изобутипен, димеров изобутипена
1, 1%.
Пример 3 . В реактор загружают
30 г коппоидного раствора катионита
КУ-23 в воде и 10 r жидкой изобутан-изобутиленовой фракции,; содержащей 39,8 вес%. изобутилена. Условия проведения гидратации те же, что в примере 2, время реакции 30 мин. Конверсия изобутилена
49,4%, выход триметилиарбинопа 99,5%, димеров иэобутипена 0,5% на разпоженный изобутилен.
Пример 4 . В реактор загружают
40,9 г коплоидного раствора катионита
КУ-23 в водном 50%ном растворе атилцеллозопьва, содержащей 6 вес.% измель ченного катонита, и 6 r жидкого изобутипена.
Условия проведения гидратвиии те же, что в примерах 2 и 3. Время реакции 5 мин.
Конверсия изобутилена 77,4%, выход триметипкарбинола 96,5%, этиптретичнобутипового афира этипенгпиколя 3,5% на превращенный изобутилен.
Пример 5 . В реактор загружают 40,9 r коплоидного раствора катионита, как в примере 3, и 6 г жидкого изобути лена. Условия те же, время реакции 10 мин.
Конверсия изобутипена 92,7%, выход триметипкарбинопа 94,1%, эфира 5,9% на превращенный изобутипен.
Пример 6 . Условия и загрузка, как в примере 4, время реакции 30 мин.
Конверсия изобутилена 93,5%, выход триметилкарбинопа 93,6%, эфира 6,4% на разложенный изобутилен.
562544
Пример 7 . В реактор загружают
44,9 г коллоидного раствора катионита, ках в примерах 3 ««5, н 6 г жидкой изобутан-изобутиленовой фракции, содержащей 39, 8 вес. % изобутилена. Условия проведения гидратации те же, что в примерах 2-5, время реакции 8 мин Конверсия изобутилена 38,9%, выхед триметнлкарбннола 98,7%, эфира
1,3% на превпащенный изобутилен.
П р н м е р 8.Условии н загрузка, как в примере 6, время реакции 30 мин.
К-.нверсия изобутилена 87 2%, выход трнметилкарбинола 97,9%, афнра 2,1% на пре вращенный олефин.
Пример 9. В реактор загружают
Ç3,7 г коллоидного раствора катионнта КУ»2 в воде, содержащей 8вес. % измельченного 4 -3 до 10 - 10 см катионнта и 12,4 г нзоамиленовой фракции,содержащей 82,4 вес.%
2-метилбутена 1. Теаавратура гндратацнн
90оС,давление 16атм,время реакции 30мнн.
Конверсия 2-метилбутена-1 2Î % выход третичного амнлового спирта 92% на превращенный олефин.
6
Пример 1о, В реактор загружают ч3,1 r коллоидного раствора катионнта КУ-23 в воде, содержащей 8,4aec.% измельченного
4 -6 до 10 - 10 см катионит и 14,3 г 2-мео тилпентена-1. Температура гидратацик 90 С, время реакции 30 мкн. Конверсия 2-метклпентена-1 6,5 %, выход третичного гексющвого сцкрта около 100 %.
Как видно из,:приведенных. примеров и сравнительных данных, представляемых в таблице, пведложенный способ гидратации олефи нов выгодно отличается От всех известных методов, так как применение коллондного раствора катионита приводит к резкому цовышенню скорости реакции (примерно в 2-5 раз) при всех прочих равных условиях.
Производительность катализатора предложенного бцособа гндратации олефинов может быть повышена в несколько раз, так как время контакта в два раза меньше„количество применяемого катализатора также в 2 раза меньше, а интенсивность перемешивания примерно в 3-5 раз меньше, При этом достигается более высокие,конверсии изобутилэна
562544
Щ
I © <
«-т о л о
432
Og ц
Ф Ф
n3 nl
Ю ф
03 Ф
Еу
И о v н4
1 1 СЯ m < Ф Е (О t t- аО
О а - а л о о о e - а а а n cu
Ф t Ol O Ol < - т> l» C9 Ф Ф CO w Ф Ф rt e4 t Ф Ф С1 О3 а0 Ф тЧ O О Я О О О Ф t Ol Ф а а - î e e e m e o а а а а i ñÅ Å Î о оао afмоо
О Ф ol о о о о о
Ю ЗО Ф ® ® .О О О ЧО LO т 4 г4 тЧ (О Ф С6 10 Я Ф H A «Ч CO т Ф т.3
СЯ $ сО Q C1 Q Ф. t P et Ф el Ф P× I3
4 О с4 w © о ч о el ef - О О о
Ф тЧ Ф о о о сч о
5625 44
Составитель Й. Антипова
Редактор Н. Джарагетти Техред Н. Андрейчук Корректор М. Демчик
Заказ 1842/166 Тираж 583 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретении
Способ получении спиртов жидкофазной гидратацией олефинов в присутствии катализатора - катионита, дисиергированного
s r.îëàðHîI жидкости, о т л и ч а ю щ и и с и тем, что, с целью упрошении технолог ж процесса и увеличении его скорости, ккгалиаатор используют в виде коллондного раствора в полярной жидкости.
Источники информации, принятые во внюание при экспертиза:
1. Патент ФРГ l4 1176 .14, кл. 12о, 5/02, 19 62, 2. Патент ФРГ 34 1179920, кл. 12,оу 5/02, 1965,