Способ получения третичных спиртов

О П И С А Н И Е 283984ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Севе Соввтеиив Севвлиотичвеиие реопубвивПриоритетОпубликовано 14.Х.1970. Бюллетень3Дата опубликования описания 23,Х 11,197 Юеттитвт во делаю воОретвиий и открыти ори Совете Миииотрое СССРвторы зобрет Д. Н. Чаплиц, И. Б. Пилипенко, В. И. Столярчук, Э, Г, Лазарянц, В, М. Соболев, А, Т. Меняйло, М. Я, Клименко и 3, Н. Верховская явител НИЯ ТРЕТИЧНЪХ СПИРТО СОБ ПО 2 зволяет донве сии изоИзобретение относится к жидкофазнои гидратации третичных олефинов в присутствии твердых катализаторов. Этот процесс имеет самостоятельное техническое значение для получения третичных спиртов, а также как промежуточная стадия при извлечении третичных. олефинов из сложных углеводородных фракций,Известен способ получения третичных спиртов прямой гидратацией соответствующих олефинов в среде полярного растворителя с ис,пользованием в качестве катализатора катионообменных смол при температуре 80 - 100 С и давлении до 20 атм.Растворитель в данном случае должен быть индиферентным соединением, свешивающимся в любых соотношениях с олефином и водой. Используют в качестве растворителя изопропиловый спирт, а также ацетон.Применение растворителя в процессе гидратации олефинов на твердых катализаторах позволяет увеличить скорость реакции и достигать почти количественного выхода спирта на прореагировавший олефин (при малых конверсиях).Известны способы получения трет-бутилового спирта гидратацией изобутилена на сульфокатионитах в присутствии неионогенных или катионоактивных поверхностно-активных веществ. Проведение процесса в присутствии по. верхностно-активных веществ постигать сравнительно высокой ко рбутилена за один проход.Однако указанные способы гидратацпи третичных олефинов обладают следующими недостатками,Использование полярного растворителя без поверхностно-активных веществ в процессе гидратации олефинов, хотя и приводит к уве личению скорости реакции и конверсии олефина при определенных (малых) соотношениях олефина и воды, но создает ограничения для дальнейшего повышения конверсии углеводорода, что может быть достигнуто увеличением разбавления олефина водой. Применение одних поверхностно-активных веществ в качестве эмульгаторов в процессе гидратации третичных олефинов позволяет достигать конверсий олефпна в спирт за счет увеличения разбавления олефинов водой. Но и в этом случае возможности процесса гидратации не используются полностью, так как, при температуре реакции образуются неустойчивые эмульсии и часть углеводорода находится в неэмульгированном состоянии, т. е. не входит в контакт с водой, необходимой для осуществления реакии. Предлагаемый способ гидратации третичнылефинов состоит в том, что процесс осуще вляют на катионообменных смолах при од283984 Таб л пца Результаты опытов по жидкофазной гидратации пиролизной фракции С 4 изобутилена Пример Показатель 90 90 20 20 88 20 86 20 91 87 20 20 88 20 88 20 Температура, ОСДавление, атмМольное отношение углеводородная фракция: вода: : растворитель 1:1:2,2 1:20:3,72 1:19,8: 3,65 1:18:2,0 1:31,2:3,5 1:19,5: 3,55 1)825 1:21,6:3,8 1:30:5,5 Объемная скорость подачи сырья, л/лк. ч Концентрация в обратном газе, о .о/ Конверсия .2,56 2,61 2,0 2,04 1,80 1,9 1,75 98,3 87,3 73,0 98)0 7,689,6 5,27 2,8893,0 96,3 5,6192,5 5,56 92,5 3,195,6 новременном,присутствии полярного растворителя и эмульгатора, способствующего образованию эмульсии углеводорода в кислой среде,В качестве растворителя используют кетоны, спирты, диоксан и другие подобные органические соединения, В качестве эмульгаторов применяют неионогенные эмульгаторы, например ОП, ОП, синтанол ДСи катионоактивные эмульгирующие соединения, такие как катапин А, хатамин, пластификатор 257 и др, или их смеси,Совместное применение растворителя и эмульгатора в процессе гидратации третичных олефинов вызывает резкое возрастание конверсии углеводородов (при одинаковом соогношений олефина и воды). Это, видимо,связано со значительным расширением области взаимной растворимости исходных реагентов (воды и олефина) в присутствии растворителя и эмульгатора,Данный способ гидратации третичных олефинов выгодно отличается от всех известных способов тем, что значительно упрощает технологию процесса, сокращает капитальные эксплуатационные расходы, а также экономит катализатор,Из полученного катализата разгонкой выделяют азеотрол третичного бутилового спирта с водой (88,3% спирта). Результаты двух опытов приведены в таблице.П р и м е р 3. В реактор, заполненный сульфокатионитом КУ, непрерывно подают исходную смесь, состоящую из углеводородной фракции такого же составакак в примере 1, водного раствора катионоактивного эмульгатора - пластификатора 257 (пл. 257) с концентрацией 1% - и ацетона.Из полученного катализата, непрерывно выводимого из реактора, разгонкой выделяют азеотроп третичного бутилового спирта (88,3% спирта). Результаты опыта приведены в таблице,П р и м е р 4. В реактор, заполненный сульфокатионитом КУ, непрерывно подают исходную смесь, состоящую из углеводородной фракции такого же сотава, как в примере 1,П р и м е р 1. В реактор - полый цилиндрический аппарат, заполненный сульфокатионитом КУ, непрерывно подают исходнуюсмесь, состоящую из углеродоводородной5 фракции состава, вес. %,изобутан 1,07н-бутан 6,02транс-Р-бутилен 5,17цис+бутилен 2,1710 а-бутилен 20,15изобутилен 44,3бутадиен 21,15,водного раствора эмулы атора - тинтанола 15 ДСс концентрацией 1 вес. % - и ацетона.Из полученного,катализата, непрерывновыводимого из реактора, разгонкой выделяют азеотроп третичного бутилового спирта с водой (88,3% спирта). Результаты двух опытов 20 приведены в таблице. П р и м е р 2. В реактор, заполненный сульфокатионитом КУ, непрерывно подают исходную смесь, состоящую из углеводородной 25 фракции такого же состава, как в примере 1,водного раствора эмульгатора-синтанола ДСс концентрацией 1 % - и диоксана. водного раствора смвси двух эмульгаторов - препарата ОПс концентрацей 1% и,пластификатора 257 с концентрацией 0,2% - и ацетона.50 Из,полученного катализата, непрерывно выводимого из реактора, разгонкой выделяют азеотроп третичного бутилового спирта (88,3/о спирта). Результаты опыта приведены в таблице.55При мер 5. Гидратация изобутилена.В реактор, заполненный сульфокатионитомКУ, непрерывно, подают исходную смесь, со.стоящую из изобутилена, водного раствора60 эмульгатора ОПс концентрацией 1% иацетона. Из полученного катализата разгонкой на лабораторной колонке выделяют водный азеотроп третичного бутилового,спирга (88,3%). Результаты опытов приведены в 65 .таблице,283984 Опыт 1:19,55:3,66 0,948 38,2 до Опыт емпература, Савление, атм 86 20 86 20 25 Составитель Л. КрючквваКор,ректор Т. А. Джаманкулова Редактор Е. Н, Хорина Заказ 3651/15 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ТипограФия, пр. Сапунова, 2 5П р и м е р 6, Гидратация 2-метилпентена.В реактор, заполненный сульфокатионитом,Уподают исходную смесь, состоящую изглеводородной фракции состава, вес, :пропан 0,06пропилеи 1,96цис-метилпентен0,22транс-метилпентен1,362-метилпентен91,6транс-гексен2,842-,метилпентен0,82и и с-тексен1,14,здного раствора эмульгатора - синтанола ;Сс концентрацией 1 - и ацетона, Из 15 атализата разгонкой на лабораторной коонке выделяют водный азеотроп трет-гтсилоого спирта, содержащий 287 о воды, Резульаты по гидратации 2-метилпентена,предтавлены ниже, 20 Мольное отноше:0,95:3,46ние углеводород:вода:ацетонОбъемная скорость 1,00исходной смеси,л(лк чКонверсия 2-.метил,7пентенав спирт Предмет изобретенияСпособ получения третичных спиртов путем жидкофазной гидратации третичных олефинов в присутствии твердых катализаторов, например КУ, в среде полярного растворителя при температуре 80 - 100 С и давлении до 20 атм с последующим выделением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени конверсии олефинов, процесс ведут в присутствии неионогенных эмульгаторов, например ОП, или катионоактивных эмульгаторов, например катапина А.