Способ получения диметилкарбоната
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
k ПАТЕНТУ
Союз Советски к
Социаписти чески к
Peer.ублии
С 07 С 69/00 .С 07 С 68/04 (22) Заявлено 04. 12. 80 (21) 3261151/23-04 (23) Приоритет - (32) 04 ° 12 ° 79 (31) 27816A/79 (33) Италия
Государственный камятет
СССР (53) УДК 547 493.07(088.8) Опубликовано 07. 01,83, Бнэллетень | 1 по делам . кэебретеннй н открытий
Дата опубликования описания 10.01.83
Иностранцы Уго Романо, Франко Риветти и и (Италия)
/ =: т
Иностранная фирма
"Аник C n.A.", (Италия) (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель
Р т
{54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛКАРБОНАТА
Изобретение относится к способу получения диметилкарбоната, который находит разнообразное применение в химической промышленности, например как растворитель лаков, для синтеза полимерных уретанов, как пластификаторы.
Известен способ получения различных эфиров угольной кислоты взаимодействием фосгена с оксисодержащим соединением или их щелочными или щелочно-земельными солями в присутствии основных катализаторов на основе третичных аминов или их четвертичных солей (1 ).
Однако использование ядовитого фосгена ограничивает возможности широкого практического применения в промышленности.
Также известен способ получения диметилкарбоната реакцией метанола, окиси углерода и кислорода в присутствиии катализатора - комплексного соединения хлористой меди с треххлористым ванадием или хромом, железом и т.д. f 2 3.
Эти комплексы удорожают производство целевого продукта.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ получения диметилкарбоната путем взаимодействия чистой окиси углерода, кислорода,и спирта-метато нола в присутствии катализатораоднохлористой меди при 90-135оС и давлении 15-50 кгс/см (3 ).
Однако, .не смотря на хороший выход т5 целевого продукта, его себестоимость достаточно BblcoKBR, так как необходимость использования чистой окиси углерода .(СО) значительно усложняет .и удорожает производство диметилкар2о боната.
Целью изобретения является упрощение процесса и соответствующее снижение себестоимости целевого продукта.
8186 4
Пример 2. 3 л метанола и
480 r однохлористой меди загружаютавтоклав: на 6 л. Температуру сначала поддерживают около 70 С и подают о периодически кислород при давлении
4 кгс/см до полного окисления меди (около 30 мин) . Затем избыток кисло. рода удаляют, температуру повышают
:до 120 С и в автоклав периодически
to подают смесь Н и СО, содержащую
33 об.3 водорода, таким образом, что общее давление 25 кгс/см . Парциаль ное давление окиси углерода 16,75 кг/см . Всего. введено 93 нл
15 смеси.
Реакция заканчивается через 20 мин.
Анализ жидкости показывает, что диметилкарбоната образовалось 8 вес., 1,8 вес.i воды, селективность по метанолу 100/, а по окиси углерода
93, а анализ газа показывает содержание в об. / на объем:
0g 20; С02 7; Н2 73.
Показатели после трех циклов рар5 боты находятся на вышеуказанном уров-. не. зо
З5
50
3, 98
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения диметилкарбоната путем, взаимодействия метанола, окиси углерода и кислорода в присутствии однохлористой меди при
90-135 Ñ и давлении 15-.50 кгс/см .последний ведут в присутствии водорода, содержащегося в исходной окиси углерода в количестве 10-67 об. 4.
Использование водородсодержащей окиси углерода позволяет расширить сырьевую базу данного процесса за счет различных технических продуктов тех производств, в. которых они образуются, например синтеза метанола..
Наряду с этим следует сказать, что не смотря на возможность протекания побочных процессов, например образование воды из водорода и кислорода, а также восстановления меди (+1) .до металлической и диметилкарбоната до спирта и его углеводорода, в данном случае . за счет определенных условий и процентного содержания водорода в окиси углерода эти реакции не наблюдаются, так как выход целевого продукта на превращенный метанол практически количественный.
Пример 1. В автоклав загружают л метанола и 480 r однохлористой меди, повышают температуру системы до 120 С и подают поток газа - окиси углерода, содержащей
33 об.4 водорода, со скоростью
140 нл/ч при одновременной подаче кислорода со скоростью 40 нл/ч. Ilapциальное давление окиси углерода
16,75 кг/см2. Общее давление
25 кгс/см
Из системы непрерывно отводят
70 нл/ч газа, содержащего 65 об.3 водорода,: окиси .углерода 32 об.й, . 3 об.3 двуокиси углерода и примеси . кислорода (0,1-0,23).
Выделение, катализатора после окончания работы ведут путем дроссели.рования реакционного давления до атмосферного. В результате этого .происходит практически мгновенное испарение жидкости и катализатор остается в твердом виде, После конденсации испаренного продукта дистилляцией выделяют диметилкарбонат.
Через 4 ч работы конверсия метанола составляет 32,5i, селективность по диметилкарбонату - 1004, а конверсия окиси углерода - 954.
К концу четвертого цикла жидкая фаза содержит 28,93 диметилкарбоната и 5,93 воды, а остальное метанол .
Пример 3. В автоклав загружают смесь метанола 1670 r (673), 1диметилкаРбоната 740 г (3Щ, воды
65 г (2,7Ж) и 480 г однохлористой меди. Температуру системы повышают до 120 С и подают газовую смесь СО, о содержащую 33 об.3 водорода, со скоростью 130 нл/ч одновременно с кислородом со скоростью 30 нл/ч. Парциальное давление СО 16,75 кг/см
Общее давление 25 кгс/см .
Из автоклавы непрерывно отводят смесь (80 нл/ч), содержащую, 4:
СО 40; Н253; С02 7; 02 0,2.
Анализ жидкой фазы после двухчасового проведения процесса показывает следующий состав:. метанол - 514, диметилкарбонат — 433, вода - 6i Селективность по метанолу 100 4, по
СО - 894, при конверсии метанола16,9i.
Через 4 ч анализ жидкой фазы показывает, вес.1: метанол 38; диметилкарбонат 54; вода 8. Конверсия метанола 354.
Пример 4. Аналогично примеру
1 ведут процесс с использованием смеси СО, содержащей 33 об.i водорода и скорости 11 нл/ч и скорости кис5 988186 лорода 40 нл/ч при общем давлении смеси CO и Н, содержащей 33 об.4
25 кгс/см и температуре 135 С, Пар- ° водорода, со скоростью 390 нл/ч, циальное давление CO 16,75 кгс/см .- кислорода со скоростью 90 нл/ч. ПарОтводимый газ содержит, 3: СО 8; . циальное давление СО 23,45 кг/см, Н> 85; СО> 7,6; Оо 0,4. Диметилкар- . s общее давление 35 кгс/см, темпебонат образуется в процессе со ско- ратура процесса 120 С. ростью 90 г л/ч, его селективность - Отводимый из автоклава гаэ содер1003 по метанолу и 9Ì по СО.. жит, Ж: CO-40; Н -53; COó-6,5;
П р и. м е р 5. Аналогично примеру 0 -0,5. ведут процесс с использованием 1о Анализ жидкой фазы после 1 ч реаксмеси СО и Н,. содержащий 10 об.3 ции показывает состав, вес.3: метаводорода, со скоростью 85 н,л/ч и нол 49; диметилкарбонат 45, вода 6. кислорода со скоростью 40 н,л/ч, Тем- Конверсия метанола 203. пература реакции 90 С. Парциальное давление СО 13,5 кг/см, общее давле-1> ние 15 кгс/см, . Формула изобретения
Из автоклава непрерывно отводят смесь - газ, содержащий, 3: Н< 49; Способ получения диметилкарбонаCO 33;- СО 18; О 0,2, со. скоростью та путем взаимодействия метанола, 18. н л/ч. . 2о окиси углерода и кислорода в присуто
Селективность и производительность ствии однохлористой меди при 90-135 С> по диметилкарбонату аналогична при-. "и давлении 15-50 кгс/см ; о т-л имеру 4. ч а ю шийся тем, что, с целью
Пример 6. Аналогично приме- . упрощения процесса, последний ведут ру 1 ведут процесс с использованием И в присутствии водорода, содержащесмеси СО и Hg, содержащей 67 об.3 во- гося в исходной окиси углерода в дорода, со скоростью 250 н л/ч кис- количестве 10-67 об.3. лорода со скоростью 40 н л/ч. Пар= . циальное давление СО 16,5 кг/см, о0- Источники информации, щее давление 50 кгс/см температура ЗВ принЯтые во внимание при экспеРтизе о
Э процесса 135 С.
Иэ автоклава непрерывно отводят 1. Патент ФРГ У 1 210 853, газ, содержащий, 6: Н2 91 CO 7; кл. 12 о, 27, опублик. 1966. .СОд 2; О2 0,3, со скоростью 180 н л/ч. 2. Патент Великобритании
Диметилкарбонат. получают с селектив- з И 1-491. 396, кл. С 07 С- 68/00, ностью и производительностью анало- -опублик. 1977. гичной примеру 4. 3. Патент Бельгии Н 859 272, Пример 7. Аналогично приме- кл. С 07 С 69/00, опублик. 1978 у 3. ведут процесс с- использованием (прототип).
Составитель Г. Андион
Редактор Н. Бобкова Техреду И. Контура Корректор У. Пономаренко
Заказ 10343/50 Тираж 416 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва Ж-35 Раь шская наб. д. 4/5
--ъ 2» -А- -- А -.ь 3
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4