Способ получения алкиленгликолей

Союз Советскиз Социвиистичесииз РеспуслииЗависимое от авт. свидетельства М Заявлено 09.Х 1.1964 ( 928637/23-4) с присоединением заявки М 932500/23 п. 12 о, 5 ЛПК С риори Когиитвт по аелзь зобретеиий и отирцти при Совете Оииистрое СССРДК 547.422.2.07 (088.8) ано ОЗ,Х 11.1970. Бюллетень Х лик а опубликования описания 3.11.1971 Авторыизобретен н и А, Л. Шапиро г Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтпроцессов мическ аявител ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛЕНГЛИКОЛЕ Изобретение относится к способам получения алкиленгликолей каталитической гидратацией окисей алкиленов,При известном способе получения алкиленгликолей гидратацией окисей алкиленов в 5 присутствии кальциймедьфосфатного катализатора при 295 С и молярном соотношении окиси алкилена и воды 1: 6,4 выход этиленгликоля 90,8%.Предлагаемый способ отличается от извест ного тем, что в качестве катализатора применяют галоидные соли тетраалкиламмония, галоидоводородные соли алкиламинов, галоидные соли щелочных металлов или смеси веществ, образующих их в условиях реакции. 15Непрерывный процесс ведут адиабатически при 80 в 2 С под давлением двуокиси углерода 20 в 1 агм в присутствии щелочных добавок и при молярном соотношении окиси алкилена и воды от 1:1 до 1;4. 20Этот способ позволяет получать продукты с большим выходом и более высокой их концентрацией в реакционном растворе.П р и м е р 1. В автоклав объемом 1 л загружают 180 г 98%-ной окиси этилена, 74 г 25 всды, 2 г тетраметиламмониййодида и 1 г бикарбоната натрия и подают туда же двуокись углерода до достижения давления 30 ат,тг. Затем реакционную смесь нагревают, поднимая температуру от 100 до 200 С в течение 60 мгггг. Зо Давление в конце реакции достигает 140 атзг. После сброса давления продукты реакции подвергают вакуумной ректификацпи и получают 237 г (96% от теории) моноэтиленгликоля и 7 г диэтиленгликоля.П р и м е р 2. В автоклав загружают 180 г 98%-ной окиси этилена, 74 г воды и 1,5 г тетраэтиламмония бромистого и подают туда же двуокись углерода до достижения давления 30 агтг. Реакционную смесь греют сперва при 130 С 25 лггдн, а затем при 200 в 2 С 2 час, давление в конце реакции достгпчет 150 атм. Реакционную смесь подвергают вакуумной ректификации и получают 223 г (89% от теории) моноэтиленгликоля и 16 г диэтиленгликоля.П р и м е р 3. В автоклав загружают 180 г 98% -ной окиси этилена, 40 г воды и 2 г йодистоводородного триэтиламина, после чего подают двуокись углерода до достижения давления 30 атм. Реакционную массу греют при помешивании 35 лгин при 130 С, а затем после добавления 35 тгл 3%-ного водного раствора бикарбоната калия еще 40 1 гггн при 180 - 200 С. Далее реакционную смесь подвергают вакуумной ректификации и получают 240 г (97% от теории) моноэтиленгликоля и 2 г диэтиленгликоля.Пример 4. В автоклав загружают 180 г 98%-ной окиси этилена, 74 г воды, 1,5 г соля3нокислого диэтиламина и 0,5 г карбоната натрия. Реакционную смесь греют, поддерживая давление двуокиси углерода постоянным и равным 30 ат,я при помешивании сначала при 140 С 30 лик, а затем при 180 в 2 С 60 лик. После завершения реакции сбрасывают давление двуокиси углерода и реакционную массу разгоняют. Получают 227 г (91/о от теории) моноэтиленгликоля и 14 г диэтиленгликоля.П р и м е р 5. В автоклав загружают 180 г 98%-ной окиси этилена, 74 г воды, 2 г йодистоводородного пропиламипа и 1 г бикарбоната калия. Реакционнуо смесь греют, поддерживая давление двуокиси углерода 30 ат,а сначала при 130 С 25 лик, а затем при 180 в 2 С 35 лик, После сброса давления выгружают 254 г, катализат подвергают вакуумной ректификации и получают 230 г (92% от теории) этиленгликоля и 13 г диэтиленгликоля,П р и м е р 6. В автоклав загружают 174 г 99,5%-ной окиси пропилена, 56 г воды, 2 г тетраметиламмония йодистого, 1 г бикарбоната натрия, а затем подают двуокись углерода до достижения давления 25 ати. Реакционную массу греют при помешивании сначала при 140 С 30 лик, а затем при 200 С 40 цик. В конце реакции давление поднимается до 120 атм. После сброса давления реакционную массу подвергают ректификации и получают 213 г (930/, от теории) пропиленгликоля и 10 г дипропиленгликоля.П р и м е р 7. В автоклав загружают 180 г 98%-ной окиси этилена, 74 г воды, 1 г триэтиламина, 1,5 г йодистого этила и 1 г бикарбоната натрия, Реакционную смесь греют при постоянном давлении двуокиси углерода 40 ать сначала при 120 С 30 мик, а затем при 180 в 2 С 40 лик. Продукты реакции подвергают вакуумной ректификации и получают 238 г (96%) моноэтиленгликоля и 6 г диэтиленгликоля.П р и м е р 8. Процесс получения этиленгликоля может быть осуществлен в адиабатических условиях.В автоклав с мешалкой вставляют тонко. стенный стакан с теплоизоляцией, в который помещают 140 г 98%-ной окиси этилена, 74 г воды, 1,6 г тетраметиламмоний йодистого и 1 г бикарбоната калия в запаянной ампуле. Затем в автоклаве создают давление двуокиси углерода 20 ати. При достижении температуры 120 С включением мешалки разбивают ампулу, после чего немедленно начинается реакция. В течение 5 л 1 ик температура поднимается до 215 С, при которой реакционную смесь выдерживают еще 10 лик, Давление при этом достигает 180 ат,1. Затем автоклав охлаждают, сбрасывают давление и выгружают продукты реакции, После вакуумной ректификации получают 172 г этиленгликоля и 11 г диэтиленгликоля.П р и м е р 9. Процесс осуществляют на установке непрерывного действия, основными 5 10 15 го 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 аппаратами которой являются два последовательно расположенных реактора. В нижнюю часть первого реактора поступает смесь, состоящая из 31 О/о окиси этилена, 18 О/о воды, 1% тетраэтиламмония йодистого, и двуокись углерода. Из верхней части первого реактора реакционная смесь переходит в нижнюю часть второго реактора, куда также подается 3/о-ный водный раствор бикарбоната натрия. Температура в первом реакторе 120 С, во втором 200 С, давление в системе 35 атм. Циркуляцию двуокиси углерода между обоими реакторами осуществляют газовым насосом. Объемная скорость подачи сырья в первый реактор 0,7 объема на 1 объем реактора в 1 час, объемная скорость подачи 3%-ного второго раствора бикарбоната натрия 0,11 объема на 1 объем водного реактора в 1 час. Выход этиленгликоля 96% от теории.П р и м е р 10. В литровый автоклав загружают 180 г 98/,-ной окиси этилена, 74 г воды и 2 г йодистого калия, после чего автоклав герметически закрывают, Затем в него подают двуокись углерода до достижения давления 30 - 35 атм и начинают нагревать содержимое автоклава наружной электрической печью. Греют сначала при 130 С 15 мик, а затем при 200 - 220 С 2 час. Реакционную смесь подвергают вакуумной ректификации и получают 225 г (90 О/о от теории) моноэтиленгликоля и 15 г диэтиленгликоля.П р и м е р 11, В литровый автоклав загружают 180 г 98-ной окиси этилена, 74 г воды, 2 г йодистого натрия, 1 г бикарбоната натрия и затем после закрытия автоклава создают давление двуокиси углерода 30 - 35 атла. Смесь греют, повышая температуру от 120 до 180 - 200 С в течение 80 мик, после чего сбрасывают давление и выгружают 255 г катализата. После вакуумной ректификации получают 238 г (96 О/О от теории) этиленгликоля и 6 г диэтиленгликоля.П р и м е р 12. В автоклав загружают 180 г 98/о-ной окиси этилена, 40 г воды, 2 г бромистого калия, а затем подают двуокись углерода до достижении давления 30 птм. Реакционную массу греют при помешивании 60 мик при 120 С, а затем после добавления 35 мл 3/О-ного водного раствора бикарбоната калия - еще 40 мик при 180 - 200 С. Реакционную смесь подвергают вакуумной ректификации и получают 241 г (97% от теории) моноэтиленгликоля.П р и м е р 13. В автоклав загружают 180 г 98%-ной окиси этилена, 74 г воды, 1,5 г хлористого калия, 0,5 г карбоната натрия и подают двуокись углерода до достижения давления 30 атм. Реакционную массу греют при 140 С 60 лик и затем при 180 - 200 С 50 мак. Реакционную смесь подвергают ректификации и получают 225 г (90% от теории) моноэтиленгликоля и 15 г диэтиленгликоля.П р и м е р 14. В автоклав загружают 180 г 98 о-ной окиси этилена, 74 г воды, 0,7 г бромистого лития и 0,5 г бикарбоната натрия,287916 Предмет изобретения 25 Составитель С, Шахов Корректор Н, Л. Бронская Редактор Л. Ильина Издат. М 63 Заказ 99/2 Тираж 480 Подписнос Ц 1 зИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 Реакционную смесь греют, поднимая температуру от 100 до 200 С в течение 90 мин под постоянным давлением двуокиси углерода 30 атм. После завершения реакции сбрасывают давление и реакционную массу ректифицируют. Получают 227 г (91% от теории) моноэтиленгликоля и 16 г диэтиленгликоля.П р и м е р 15. В автоклав загружают 174 г 99,5/,-ной окиси пропилена, 56 г воды, 2 г йодистого калия и 1 г бикарбоната калия. Смесь греют, повышая температуру от 120 до 200 С, в течение 80 люин при постоянном давлении двуокиси углерода 30 атм. После сброса давления реакционную массу ректифицируют и получают 212 г (93%) пропиленгликоля и 11 г дипропиленгликоля.Пример 16. В автоклав загружают 180 г 98%-ной окиси этилена, 74 г воды, 2 г этиленйодгидрина и 2,2 г бикарбоната калия. Реакционную смесь греют при постоянном давлении двуокиси углерода 30 атм сначала при 120 С 30 мин, а затем при 180 в 2 С 40 лик, После завершения реакции сбрасывают давление и продукты реакции подвергают вакуумной ректификации. Получают (95,3/о от теории) моноэтиленгликоля и 7 г диэтиленгликоля.П р и м е р 17, Процесс получения этиленгликоля может быть осуществлен в адиабатических условиях.В автоклав вставляют тонкостенный стакан с теплоизоляцией, в который помещают 140 г 98/,-ной окиси этилена, 74 г воды, 1,6 г йодистого натрия и 1 г бикарбоната калия в запаянной ампуле. Затем в автоклаве создают давление двуокиси углерода 20 атм. При 120 С с включением мешалки разбивается ампула, и немедленно начинается реакция. В течение 5 мин температура поднимается до 215 С, при которой реакционную смесь и выдерживают еще 10 лин. Далее автоклав охлаждают, сбрасывают давление и выгружают продукты реакции. После вакуумной ректификации получают 172 г этиленгликоля и 11 г диэтиленгликоля. П р и м е р 18, Процесс осуществляют наустановке непрерывного действия, основными аппаратами которой являются два последовательно расположенных реактора. В ниж 5 нюю часть первого реактора поступает смесь,состоящая из 81% окиси этилена, 18 о/о воды,1/, йодистого натрия, и двуокись углерода.Из верхней части этого реактора реакционнаясмесь переходит в нижнюю часть второго ре 10 актора, куда также подается 3%-ный водныйраствор бикарбоната натрия. Температура впервом реакторе 120 С, во втором 200 С, давление в системе 35 атм. Циркуляцию двуокиси углерода между обоими реакторами осу 15 ществляют газовым насосом. Объемная скорость подачи сырья в первый реактор 0,7 объема на 1 объем реактора в 1 час, объемнаяскорость подачи 3%-ного водного растворабикарбоната натрия 0,11 объема на 1 объем20 второго реактора в 1 час. Выход этиленгликоля 96% от теории,1. Способ получения алкиленгликоля гидратацией окисей алкиленов при повышенной температуре в присутствии катализаторов, отличающийся тем, что, с целью улучшения 30 процесса и повышения выхода продукта, процесс ведут в двуокиси углерода при 20 в 1 атм и в качестве катализаторов применяют галоидные соли тетраалкиламмония, галоидоводородные соли алкиламинов, гало идные соли щелочных металлов или смеси веществ, образующих их в условиях реакции.2, Способ по п. 1, отличающийся тем, чтопроцесс ведут при 80 - 220 С.3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, 40 что применяют молярное соотношение окисиалкилена и воды от 1: 1 до 1: 4.4, Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем,что процесс ведут адиабатически.5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, 45 что процесс ведут непрерывно.