Способ получения пентаэритрита

,Со 1/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чаю- поли- арбоюкозу, й ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Нижнетагильский ордена Трудового Красного Знамени завод пластмасс(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНТАЭРИТРИТА конденсацией ацетальдегида сформальдегидом в присутствии катализатора - гндроокиси щелочного илищелочноземельного металла и выделе-нием целевого продукта, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью,ЯО 533230 сокращения продолжительности процес са, в. реакционную массу вводят поли оксисоединение, содержащее карбонильную группу, при значении потенциала 150-300 мВ, измеряемого электродами, например. серебряным и платиновым.2, Способ по п. 1, о т л и щ и й с я тем, что в качестве оксисоединения, содержащего к нильную группу, используют. гл или фруктозу, или глицериновы альдегид, или диоксиацетон.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что полиоксисоединение, содержащее карбонильную группу, вводят в количестве Ор 01-1 от реакционной массы, 533230Изобретение относится к областиполучения многоатомных спиртов; аименно пентаэритрита, который находит применение в производстве лаковых смол, высыхающих масел и дляспециальных целей5Известен способ получения пентаэритрита конденсацией ацетальдегидас Формальдегидом при 45-75 ОС в присутствии щелочного катализатора, Продолжительность процесса составляет 1045-240 мин 13Недостатком известного способаявляется относительная длительностьпроцесса.Целью изобретения является сокращение времени реакции и повышениетем самым производительности процесса.Цель достигается тем, что в реакционную массу при значении потенциала реакции 150-300 мВ вводят полиоксисоединение, содержащее карбонильную группу, предпочтительно в количестве 0,1-1% от реакционной массы,В качестве такого соединения можно использовать глюкозу, фруктозу,диоксиацетон, глицериновый альдегид,Образование пентазритрита проходит через дне последовательные реакции.Реакцию оксиметилиронания ацетальдегида Формальдегидом, которая проходит при постоянном потенциале реакции н интервале - 200-300 мВ, измеряемом с помощью двух эдектродов(например, серебряного и платиновогоили других электродов, эквивалентныхуказанным); при температуре от 15до 35-38 С и времени реакции45-60 мин,Реакцию образования пентаэритрита 40из оксиметилированного ацетальдегида,которая проходит н интервале 300400 мВ при температуре от 35-38одо 70 С и выше и времени реакции30-60 мин . 45Изобретение направлено на интенсификацию реакции образования пен- .таэритрита из оксиметилированногоацетальдегида путем введения автокатализаторов этой реакции н моментначала второй реакции. В качестве50автокатализаторов могут применятьсяполиоксисоединения, содержащие одну(или более) альдегидную или кетонную группы, например глюкозу, Фруктозу, глицериновый альдегид, диоксиацетон или вещества эквивалентныеим. Введение автокатализаторов нмомент начала второй реакции, т.е.реакции образования пентаэритритаиз оксиметилированного ацетальдеги- О 0да уменьшает продолжительность второй реакции до 10-15 мин (нместо30-45 мин). Введение автокаталиэаторон позже точки, соответствующейна ред-окс диаграмме второй стадии . реакции, значительно уменьшает эффект автокатализатора. В качествещелочных агентов могут применятьсягидроокиси щелочных металлов (например едкий катр), щелочно-земельныхметаллов (например гидроокись кальция), ионообменные нещества и др.Молярное соотношение ацетальдегида к Формальдегиду можно испольэовать от 1:4,1 и выше, Использованиемолярного соотношения ацетальдегидаи формальдегида выше 1:6 нежелательно, так как связано с трудностямиудаления из растворон свободногоФормальдегида. Общее молярное соотношение ацетальдегида и щелочногоагента можно испольэовать от 1:0,6и выше на гидроокиси кальция и1:1,05 и выше на гидроокиси натрия.Подача щелочного реагента может осуществляться сразу или каскадно. Вкачестве нейтрализующих агентов могут быть использованы минеральные(например муравьиная) кислоты, Нейтрализация щелочного конденсирующегоагента может производится до любойнеличины рН, в соответствии с методами выделения готового продукта.Предлагаемый способ может бытьиспользован применительно к любомунепрерывному процессу получения пентаэритрита,В этом случае зоны реактора длянепрерывного получения пентаэритрита, снабженного датчиками ред-окссистем, в которых происходит втораястадия реакции (образование пентаэритрита из оксиметилированногоацетальдегида),должны быть сблокированы (иметь обратную связь) с регулятором подачи автокаталитических веществ. Зоны реактора, в которых происходит завершение реакции (конецобразования пентаэритрита и достижение заданного потенциала реакции),должны быть сблокированы с регулятором подачи нейтрализующего агента.В этом, случае при любом отклонениисистемы от заданных параметров автоматически корректируется температура по зонам, скорость подачи автокатализатора в необходимую зону, продолжительность реакции и скорость подачи нейтрализатора электросигналомили пненмосигналом от датчиков электродов ред-окс системы.П р и м е р 1, В реактор загружают 1980 л 10-ного раствора едкогонатра и после охлаждения добавляют2080 л охлажденного 30-ного формалина. При 16-18 С подают 3150 л ацетальдегида с концентрацией 6,3. Молярное соотношение ацетальдегида,формальдегида и едкого натра 1-4:5-1:05. Реакцию оксиметилированияацетальдегида формальдегидом проводят н течение 40-60 мин с равномер.533230 Заказ 10792/2 Тираж 418 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москна, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ным повышением температуры от 15-18 до 36-38 С при постоянном значении потенциала реакции в пределах 200- 250 мВ. В момент изменения потенциала по абсолютной величине (определяется по диаграмме ред-окс метра) 5 подают в реактор 7,5 кг глюкозы и продолжают обогрев реактора до защитной величины потенциала. Через 10 мин при 50 С наступает конец реакции образования пентаэритрита, 10 что определяется по уменьшению потенциала реакции при значении 320- 350 мВ. В момент окончания реакции конденсации реактивную смесь в реакторе нейтрализуют муравьиной кисло той до рН 5-6. Получают 7230 л раствора пентаэритрита с концентрацией пентаэритрита 8,2 г/100 что соответствует выходу от теоретического количества по ацетальдегиду 95,2. Общее время реакции 70 мин. В аналогичных условиях без добавки глюкозы продолжительность реакции конденсации 2 ч, температура конца реакции 69 С.25П р и м е р 2. Процесс конденсации ацетальдегида с формальдегидом в присутствии едкого натра осуществляют в 5- ступенчатом реакторе, снабженном датчиками ред-оксметров. Общее молярное соотношение ацетальдегида, формальдегида и едкого натра составляет соответственно 1:5,0:1,05.Реакцию оксиметилиронания ацетальдегида формальдегидом проводят в трех ступенях реактора н течение35 45 мин при потенциале реакции, равном 200-220 мВ и температуре 15-35 С, Для этого в первую ступень реактора с помощью дозировочных насосов пода,ют 358 кг/ч 5-ного едкого натра, 40 104 кг/ч 10-ного ацетальдегида и 420 кг/ч 15-ного формалина, Температура первой ступени реактора 15 С, Во вторую ступень реактора при 25 ОС подают 40 кг/ч 5-ного едкого натра, 4583 кг/ч 10-ного ацетальдегида и 50 кг/ч 15-ного Формалина. В третью ступень реактора при 35 ОС подают25 кг/ч 10-ного ацетальдегида. датчик ред-окс метра четвертой ступени реактора сблокирован с дозировочным насосом для подачи автокатализатора, В момент повышения ред-окс потенциала реакции до 230 мВ срабатываетблокировка, в результате чего в эту ступень подается 1 кг/ч диоксиаце 55 тона. Через 12-15 мин при 52 С наступает конец реакции образования пенРедактор П.Горькона Техред Ж,Кас таэритрита при потенциале реакции 300-320 мВ и реакционный раствор нейтрализуется муравьиной кислотой до рН 5-6. Время реакции оксиметилиронания ацетальдегида формальдегиом составляет 45 мин, время реакции образования пентаэритрита из оксиметилиронанного ацетальдегида 15 мин. Общее время реакции 60 мин. В аналогичных условиях без введения антокатализатора продолжительность реакции оксиметилирования ацетальдегида составляет 45 мин, продолжительность реакции образования пентаэритрита из оксиметилированного ацетальдегида 30 мин, температура конца реакции 72 С. Общее время реакции 75 мин.П р и м е р 3. Молярное соотношение ацетальдегида, Формальдегида и гидроокиси кальция 1:4,75:0,6. В реактор загружают 1590 л известкового молока с содержанием гидрата окиси кальция 10 г/100 мл и после охлаждения добанляют 2080 л формалина с содержанием формальдегида 30 г/100, Реакцию оксиметилирования ацетальдегида формальдегидом проводят в течение 60 мин, для чего в реактор при 18 ОС постепенно добавляют 3150 л ацетальдегида с концентрацией 6,5 г/100. Равномерным повышением температуры от 18 до 36 ОС потенциал реакции оксиметилирования поддерживают в пределах 250-300 мВ. По завершении реакции оксиметилирования, что определяется увеличением потенциала реакции по абсолютной величине, в реактор подают 5 кг глицеринового альдегида и продолжают нагрев реакционной массы. Через 8 мин при 48 С наступает конец реакции, что определяется уменьшением потенциала реакции по абсолютной величине после достижения значения 350 мВ, В момент окончания реакции реакционную массу нейтрализуют серной кислотой до полного связывания ионов кальция н гипс. Получают 7500 л раствора с содержанием пентаэритрита 7,9 г/100 мл, что соответствует 93 от теории, считая за взятый ацетальдегид, Общее время реакции 68 мин. В аналогичных условиях, но без введения автокатализатора продолжительность реакции оксиметиллирования составляет 60 мин, продолжительность реакции. образования пентаэритрита 25 мин, общее время реакции 85 мин, температура конца реакции 61 ОС.теленичКорректор В Бутяга