Способ получения алкиловых эфиров уксусной кислоты

Союз Советских 1 б 82504 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ90554/23-04 07.7 22) Заявлен заявки-С ПРИСОЕД 1 ГПЕН (23) Приор ит Государственный комитет ссср. Розен и В,ф рдена Т мической 71) Заявит Московскийнститут тонкой х намениЛомоносов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕЛКИЛОВЪХ ЭФИРОВ УКСУС СЛОТЪ 1 Изобретение относится к способу получения алкиловых эфиров уксусной кислоты переэтерификацией метилацетата, которые являются ценными растворителями и широко применяются в химической промыш ленност 1 и, особенно в лакокрасочной.Известен способ получения алкиловых эфиров уксусной кислоты переэтерификацией метилацетата с использованием гетерогенных кислотных катализаторов, напри О мер бисульфита калия, сульфокислотных катионообменных смол РцаШе СЗ зернистостью 1,4 и 0,63 мм соответственно 11. Процесс ведут в реакторе колонного типа при температуре 70 в 1 С и мольном со отношении метилацетат: бутанол 1,72 - 6,26:1,0 соответственно.При таком способе резко ослаблена коррозия, легко отделяется катализатор от реакционной смеси, уменьшается загрязне ние сточных вод, возможно многократное использование катализатора.Недостатком этого способа является малая конверсия реагентов за один пропуск, поэтому для получения чистых эфиров необходима дальнейшая ректификап 1 ия с применением дополнительных ректифицирующих аппаратов, что обусловливает необходимость дополнительных затрат из-за низкой относительной летучести компонентов. зо Способ характеризуется максимально возможной конверсйей бутанола - 89,2 мол. о/о при мольном соотношении метилацетат: бутанол 2,9: 1,0 соответственно. Из этого следует, что из реактора получают смесь бутнлацетата и бутанола, которую разделяют в следующей ректификационной колонне на составные компоненты. Недостатки способа обусловлены также применением мелкозернистого катализатора, не позволяющего обеспечить удовлетворительные для массообмена гидродинамические режимы; усложняющего конструкцию аппарата,Целью;изобретения является упрощение технологии процесса и увеличение выхода целевого продукта.Цель достигается тем, что переэтерификацию и ректификацию проводят одновременно с использованием в качестве катализатора формованной сульфокислотной катионообменной смолы Ппоцесс предпочтительно ведут при температуре 55 в 1 С, мольном соотношении метилацетат; алканол 2,7 - 3,7: 1,0,Формованную катионообменную смолу используют в виде цилиндрических колец, а в качестве алканола применяют н-бутанол или этанол, или пропанол,Отличительным признаком этого способа является проведение переэтерификацииО 15 20 25 30 35 40 45 50 П р и м е р 1. Способ получения бутилацетата.144 г формованного катализатора, полная обменная емкость которого 1,9 мг-экв.Н+,г сухого катализатора, загружают в четыре средних царги реакционно-ректификационного аппарата. Две нижние и две верхние царги колонны заполняют стеклянными кольцами с темп размерами, что у катализаторов, Мстилацетат в виде жидкости подают в пижн 1 ою часть каталитической 55 60 65 и ректификации одновременно с использованием в качестве катализатора формованной сульфокислотной катионообменной смолы при указанных выше предпочтительных условиях проведения процесса.Реа кционно-ректификационный аппарат колонного типа состоит из отдельных стеклянных царг с диаметром ректифицирующей трубки 25 люлю, соединенных на нормальных конических шлифах ЛЪ 29; высота слоя насадки в каждой царге 400 люлю, Между царгами расположены пробоотборники жидкости. Общая эффективность колонны по разделению 24 - 28 т. т. Колонна снабжена циркуляционным кипятильником ем. костью 150 мл, обогреваемым двумя элек- тросппралями: основной и регулирующей. Головка колонны обеспечивает полную конденсацию пара и автоматическое распределение конденсата на два потока: дистиллят и орошение (флегму). Дозирование подач осуществляют насосами. Заданную производительность по паровому потоку поддерживают автоматически с помощью реле в зависимости от заданного давления в кипятильнике на контактном водяном манометре, Реакционно-ректификационный аппарат работает в режиме неподвижной смоченной насадки. Исходные реагенты подают в каталитическую зону, где происходит переэтерификация и вместе с этим осуществляется ректификация полученных продуктов. Используемый катализатор готовят на основе ионообменной смолы КУи термопластичного полимерного материала - полипропилена путем их смешивания, нагревания до температуры плавления термопластика и формования готового продукта методом экструзии. Для улучшения качества катализатора к исходной смеси катионообменной смолы и термопластичного материала добавляют органическое вещество, способное совмещаться с термопластичным материальном и растворяться в органических растворителях, например минеральные масла, сложные эфиры, эмульгирующие вещества. После формования готовый катализатор обрабатывают органическим растворителем. В качестве катализатора предпочтительно берут катионообменную смолу, формованную в виде пористых цилиндрических колец (й 8 люлю, юХ,р 8 люлю, д ,.,р 6 люлю) . зоны, а жидкий и-бутанол - в верхнюю. В качестве нижнего продукта выводят чистый бутилацетат (целевой продукт), в качестве дистиллята - смесь метилацетат - метанол, близкую по составу к азеотропу. Степень превращения бутанола за один пропуск 100%, т. е. в отбираемых продуктах переэтерификации бутанол отсутствует, выход бутнлацетата 100%, Процесс проводят при температуре 55 - 126 С, атмосферном давлении и мольном соотношении метилацетата и бутанола 3,3; 1,0 соответственно, Об установлении стационарного режима судят по постоянству измеряемых параметров во времени, таких, как температура по высоте колонны, составы отбираемых потоков. Условия и результаты процессов представлены в таблице.П р и м е р 2, Способ получения этилацетата,Процесс проводят в аппарате, описанном в примере 1, Метилацетат в виде жидкости подают в нижнюю часть каталитической зоны, а жидкий этанол - в ее верхнюю часть. В качестве кубового продукта выводят чистый этилацетат (целевой продукт), в качестве дистиллята - смесь метилацетат - метанол, близкую к азеотропному составу с незначительным содержанием этанола и этилацетата - 2,4 и 1,5 мол, о/о соответственно. Степень превращения этанола около 75/о, Процесс ведут при температуре 53,3 - 81,4 С, атмосферном давлении и мольном соотношении метилацетат: этанол 3,7: 1,0 соответственно, Условия и результаты представлены в таблице.П р и м е р 3. Способ получения пропилацетата.Процесс проводят в аппарате, описанном в примере 1, В верхнюю часть каталитической зоны вводят жидкий пропанол, а в ее нижнюю часть - метилацетат, Чистый про пил ацетат (целевой продукт) выводят из нижнего сечения аппарата. В качестве дистиллята выводят смесь метилацетат - метанол, близкую по составу к азеотропу. Степень превращения пропанола 100 О/ю Процесс проводят при температуре 52,3 - 101,3 С, атмосферном давлении и мольном соотношении метилацетат: пропанол 2,7: 1,0 соответственно. Условия и результаты процесса представлены в таблице.Предлагаемый способ позволяет значительно упростить конструкцию аппарата, обеспечить интенсивные гидродинамические режимы, устранить истираемость катализатора и обеспечить четкое разделение реакционной смеси, в результате чего повышается степень чистоты эфира, обеспечивается 100% -ный выход целевого продукта (на пропущенный бутанол)., Составнижнегопродукта,мол. о Состав дистпллята, мол. % Температура,С Мольиое Номер соотпошепри- ние метил. мераацетат: ал- капол Коиверсия алрсакци.каиола, о 1 шой % золы метилалканол ацетат эфир(целевойпродукт) метанолпиза верка эфир(целевойпродукт) 126.0105 - 58 1 , 3,3: 1 52,3 69,772,12,4 СО 30.3 100 23 9 10032,9 1 СО 2, 3,7: 1 53,0 81 Л 32,7: 152,5 101.3 1,6 7". - 62 75 - 57 74,1 67.1 100 Формула изобретения Составитель А. Артемов Техрсд Н. Строганова Корректор С. файн Редактор 3. Бородкяиа Заказ 761/972 Изд.490 Тираж 521 ПодписиоеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Я, Раушская иаб., д. 4/5 Тип. Харьк. фпл. пред. Г 1 атс:ы 1. Способ получения алкиловых эфиров уксусной кислоты путем переэтерификации метилацетата алканолом прои 55 - 150 С в присутствии сульфокислотной катионообменной смолы в качестве катализатора с выделением целевого продукта ректификацией, отл ич аю щи йся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения выхода целевого продукта, переэтерификацию и ректификащию проводят одновременно с использованием в качестве катализатора формованной сульфокислотной катионообменной смолы,2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс ведут при 55 - 12 бС. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что метилацетат и алканол берут в мольном соотношении 2,7 - 3,7: 1,0 соответственно.5 4. Способ по пп, 1 - 3, отлич ающий тем, что формованную катнонообменную смолу используют в виде цилиндрических колец.5, Способ по пп. 1 - 4, отлич аю щ,и йся тем, что в качестве алканола используют н.бутанол или этанол, или пропанол. Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1, Патент Франции150 б 508, кл. С 07 С, опублик. 19 б 7.