Способ получения гидроперекиси изопентана

(23) Приоритет (31) 7237140 (43) Опубликова 0,7 Гооудвротвегай комет Совета Мнннотвов СИ во делам нзобретеннй н отноотнй( Франция) Морен и,Жозеф Эдуард Вейзаг Иностранная фирма1) Заявител способу полувпенных алкачения гидропереходит широкое опекупярных со Кроме тог сть реакци Изобретение относится к ения гидроперекисей развет ов, а именно к способу полу иси, изопецтана,которая на рименение в химии высоком динений. о, очисткеонной смесиором метан одвергают толькои при экст гра к ц ги па вместе с пеле уют и все водным ра вым продуктом зкстрагир ные продукты окисления. 11 епь изобретения упрощение технопогцигт повыгцегге сепективцости процесса - дос-:тигается тем, что экстраокци, проводимойпрц температуре 15-100 С и давлении 180 ат. испопьзугот воду.,Предпочтительно дпя промывки реакцион ной смеси применяют воду, насьццеццую по крайней мере одгпгм из продуктов окисления гцдроперекисцой группы трет- ипц втср.а,-= мила., этила цзоцроципацетона, метил=,:"= -бутацопа-Э, метил-бутацопаиии э=- тип-пропанопа.Поедлогжеццый способ прост в искле нгп, позвсцчяег почти полностью удалять цз реакционной с;,:,еси кислые продукты, црцсут:твие которых обуспавгцвает разпоженцс гцдроперекгсей, что сгжает сепективцость процесса. Известны способы ей разветвпенных опучения гидпгсанов с удап побочных прод ением уктов, нием 10 их обиз реакционной смеси в особенности киспот,и с провед кпю чающих окисления в успов азовани Извеен способ получения гидро ветвпецных апканов, напри с отбором части реакционн ученной при окислении изо мер изоой 15 пентакисей разпентана,смеси по м спород дом ип на киспор газом под ратуре, с ж давлением цри повышенно мпеец промывкой капа, экстракццей посп она- обочц м етап уктов кой м том щелочного ым растворол ых кислых цро к етацопьного зколей кислоты. сцос;об спсгкен ацопа и ромыв удапе водой дпя Однако известцый стадцен"оставитель В. Потоцкий1 ехред Н Бабурка Корректор Е. Папп Редактор Т. Ш лиал ППП,Патент" Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 4154/10 тираж 553 ЦНИИПИ Государствеинопо комитетпо делам изобретений113035, Москва, Ж-;5,ПодписноеСовета Мниистроа ССи открытийРаушская наб д, 4/53Кроме того, промывке реакционной смеси водой приводит к увеличению. стебильностви процесса при повторном окислении.Схема процесса изображена на фт, 1,В реактор 1 для получения гидроперекиси изопентан поступает по трубопроводу 2,а кислород, разбавленный или неразбавленный инертным газом - по трубопроводу 3,Получение гидропероекиси проводят при температуре 100-200 С, интенсивном переме- Ошивании и давлении 5-80 ат,Продукты окисления по трубопроводу 4поступают в промывную . олонну 5, в которую по трубопроводу 6 подают экстрвгентпромывную жидкость (водв или водный рест вор, содержащий продукты окисления, например гидроперекиси, спирты, кетоны),Таким образом предварительно насыщают промывную жидкость, чтобы извлекатьиз органической фазы только небольшиеколичества очищаемых продуктов. При использовании предверительно насыщеннойпромывной жидкости необходимо селективноудалять из нее кислоту, экстрагироввннуюиз продуктов окисления,Промытую смесь направляют по трубопроводу 7 в следующий реактор 8 окисленияв который по трубопроводу 9 вводяткислород, Иэ реактора 8 по трубопроводу10 направляют смесь в промывную колонну3011, куда по трубопроводу 12 подают экстрагент, После экстрвкции по трубопроводу 13 подают смесь в реактор 14, где ееокисляют кислородом, подаваемым по труЗйбопроводу 15. Из реактора 14 по трубопроду 10 вводят смесь в промывную колонну17, в которую пдают экстрвгент по трубопроводу 18. Из колонны 17 по трубопроводу 19 смесь поступает в баллон 20, где40выпаривают изопентвн, который рециркулируют в. реактор 1 по трубопроводу 21,Фазу, содержащую продукты окисления,включ ющие гидропеоекиси, спирты, кетоныи небольшое количество карбоновых кислот,выводят по трубопроводу 22.Количество реакторов и их расположение,указанное выше, не является обязательным,Экстракты, выводимые по трубопроводам23, 24 и 25 из колонн 5, 11 и 17, собирают и по трубопроводу 26 в виде водного раствора, содержащего незначительныеколичества гидроперекисей спиртов, кетонов и большую часть карбоновых кислот,образовавшихся в трех реакторах окиспенияподают на рекупграцию различных продуктсз содержащи"ся в водной фазе, и ихочистку путем простой или азеотропнойпрегонки или другими известными способвмн,60 Тек, небольшое количество гилроперекисей содержащихся в водной фазе, можетпочти количественно выделить путем взеотропной перегонки,Условия промывки определяются,. главным образом, степенью конверсии углеводорода и конечным содержанием продуктовокисления, особенно кислот, после промывки.Обычно проводит экстрвкцию при давлении1-80 ет, лучше 1-40 вт. Если давлениев промывной колонне ниже чем давлениев реакторах, расположенных до и после колонны,. то после реакторов располагают регуляторы 27, 28 и 29. давления, а передними насосы 30 и 31. Однако эти приемыне являются необходимыми, когда последовательные стадии окисления и промывкиосуществляют при идентичных условиях.Коэффициенты экстрвкции или разделения(распределения) различных продуктов окисления мало изменяются с темгервтурой, нопринимая в расчет присутствие нествбилььных продуктов, таких, как гидроперекиси,ограничивают температурный интервал100 С, чтобы избежать термическогорвзло.;ения гидроперекисей в промывныхколоннах.Когда используют несколько промывныхколонн, условия проведения процесса в каждой из них выбирают в зависимости от степени конверсии углеводорода, находящегосяв загрузке, поданной не промывку.П р и м е р 1. Углеводородную загрузку (изопентан-рвстворитель), содержащуюпродукты окисления промывают водой притемпературе .а 200 С и дввпении 1 ет,В табл, 1 приведены .состав эагрузок дои после промывки, е также степень конверсии и селективность, отнесенные к загрузкамподаваемым нв промывку после первого реакторе окисления, для двух опытов,Содержание гидроперекиси трет-амилового спирта после промывки для второго опытв значительно больше, чем в исходной загрузке вследствие выпаривания загрузки (иэоентвн-растворитель) в процессе хранения, Следовательно, процентное содержание после промывки выше, чем оно должно быть. Нужно подчеркнуть, что для второго опыта отношение кислота:общее количество гидроперекисей (сумма гидроперекисей трет- амилв, втор- амида и легких гидроперекисей), которое было равно 0,150: 0,584 = 0,257 в загрузке перед промывкой, после промывки стало 0,032: 0,0577 = 0,055, что сравнимо с данными первого опыта, для которого это отношение в лесто 0,399 стало равным 0,052.583746 саблина Опыт 11 оказатель 51,3 55,0 еред 11 ослеромывкой промывки Послепромыв Содержание продуктовокислении,. ммоль/г ромывк гидроперекись трет а 0,030 0,13 0,006,6 Степень конверсии изопентана,елективность превращениигидроперекиси, % Соотношение между объемомводы и объемом загрузки гидроперееись втор ами карбонильные соединени м е р 2. Углеводороднтан-растворитель), сокислении промываютоуре ВО С, давлении 3оотношенип между объе ную загрузодержащую водой при 0 ат и раз . мами воды ку (изоцепр ду тем перат и загрузки. Длн используемой загрузки сте=пень конверсии изопентана 12,3%. Подученные результаты. приведенытабл. 2.583741) 7 111)яцэп)кение таблицы 2 Гэце 1)жениев исходной ягэулке, ммэпь/г рбоиильные сое- ения 1,070 Кислоты Углеводородные загрузродукты окислении, промы личных условиях и опреозффициент распределения.1 омер опыта 3 тносительное давление, ат 0 м пература,80 Степень конверсии изопентана, % 3 ХЗ)1 10,1 редний козффициент спределения ксусная кислот 0,0 07,80 оперекис рет-амиловый спирт 0,4 карбонильные содиненияацетон метилизо.ропилкето Иримее окисление х данных, уксусОльшэй коэффи н Как видно из приведенвя кислота имеет самый тэчьх пр циент распределен ПримерЗ ки, содержащие п ваю)г водой в раз деляют средний к различных продух шихся в загрузке ов окисления, содержаСрецний козффициент расСэцеп)кение пэспе промывкипри весовом соотношении между эбьемами вэцы и загрузки,прецепения представпяет сэбэй соотношениемежду весовым содержанием продукта окисления в загрузке цэ прэмывки и пэспе нее. й В табл, 3 даны условия промывкилученные результаты,р 4. )1 рэводят последователь- в двух реакторах без прэмс )ывок и с п 1 омывками междуреакторами окисления водой в тех же условиях, что и в примере 1.Окисление во второом реакторе проводят при температуре 146 С, давлении 31 ат и различном соотношении между почасовым расходом жидкой фазы и объемом реактора. Результаты опытов приведены в табл, 4,58 З 76 1В общем виде на фиг. 2 и фиг. 3 представлена зависимость селективности превращения в гидроперекиси от степени конверсии до и после промывки соответственно.Кривые (1) и( 3) даны для непромытых5 загрузок первого и второго опыта примера 1 после окисления во втором реакторе, а кривые (2) и (4) - для тех же загрузок, но уже промытых, соответственно.На фиг. 4 и 5 дано произведение селективности б и степени конверсии С в зависимости от обшей степени конверсии в двух последовательных реакторах окисления.Произведение Ь кС представляет собой число образовавшихся молекул гидроперекисей на 100 введенных молей изопентана,На фиг, 4 даны результаты полученные для первого опыта примера 1,Кривая(5) соответствует окислению в 0 первом реакторе, а кривые (6) и (7)- концу окисления во втором реакторе, когда промежуточная промывка между реакторами отсутствует, и когда эту промывку проводят, как в примере 1, соответственно. 25Соответствующие кривые (8), (9) и (10 приведены на фиг, 5 для результатов, полученных для второго опыта примера 1. Прямая ( 11) дана для идеального случая когда В 100%. 14На практике промывка загрузки приводитк увеличению селективности по гидроперекиси примерно на 10" .1 идроперекиси,экстрагированные водой, также, как и кислоты, могут быть выделены.Азеотропной перегонкой промывных вод выделяют н 80-90 о гидроперекисей, содержащихся и них, и смешивают их с продуктамиОокисления, выходящими из последнего реактора. Эта рекуперация гидроперекисей не.уменьшает полезный эффект промывки.Формула изобретения1. Способ получения гидроперекиси изопентана путем окисления изопентана кислородом или кислородсодержашим газом поддавлением нри повышенной температуре сприменением экстракции побочных кислыхпродуктов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что с целью упрощения технологии и повышения селективности процесса, экстракциюосуществляют водой при температуре 15 о100 С и давлении 1-80 ат.2. Способ по п.,1, о т л и ч а ю -ш и й с я тем что реакционную смесьпромывают водой, ненасыщеннойпо крайнеймере, одним из продуктов окисления гидроперекисной группы трет-амила, втор-амила, этила, изопропилацетона, метил-бутанола-Э метил-бутанолаили метил-пропанола,