Способ получения кислых сернокислых эфиров аминоспиртов

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.З С 07 С 143/14// А 01 М 41/02 Государственный комитет СССР по деам изобретений и открытий(53) УДК 547. 269. . 3.07(088.8) Дата опубликования описания 30.12, 80 В.Е.Тимофеев, Б.М.Серебряный, Г.Ф.Терещенко, Ю.Х.Локшин и В.В.Федоренко(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛЫХ СЕРНОКИСЛЫХ ЭФИРОВ АМИНОСПИРТОВИзобретение относится к способу получения кислых сернокислых эфиров аминоспиртов обшей формулыю(х) -фн-сн -оьо кХ,где В и В - одинаковые или разныеи означают водород илиметил, которые находятприменение в синтезеалкилениминов, исходных для получения различных пестицидов.Известен способ получения соединения общей формулы (1), где В и Вт равны и означают водород, дегидратацией кислой сернокислой соли моноэтаноламина при 105-115 оС в присутствии инертного растворителя, образующего азеотропную смесь с водой бенэола,толуола, в смесн с их хлор- производными, с последующей отгонкой аэеотропной смеси при интенсивном перемешивании.,Процесс позволяет получать целевой продукт высокой чистоты с выходом 98-99 111 . Недостатком известного способа является использование больших количеств токсичного растворителя. Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ по-лучения кислых сернокислых эфиров 5 аминоспиртов общей формулы (1), гдеВи В - одинаковые или разные и означают водород или метил, дегидратацией кислой сернокислой соли аминоспирта при 70-150 ОС в среде ки пящего растворителя - насыщенногоуглеводорода (октан, декан, фракцияпарафиновых углеводородов Са-С) сотгонкой азеотропной смеси и рециклом растворителя. Непрерывный 15 процесс позволяет получать целевойпродукт с чистотой 98-99 Ъ и такимже выходом 21 .Недостатком известного способаявляется использование больших количеств растворителя с последующейрегенерацией его.Целью изобретения является упрощение процесса.Поставленная цель достигается 25 способом получения кислых сернокислых эфиров аминоспиртов общей формулы (1), где В и В 1 - одинаковые илиразные и означают водород или метил,дегидратацией кислой сернокислойсоли соответствующих аминоспиртопри нагревании, состоящем в том, чтодегидратацию осуществляют в импульсном псевдоожиженном слое нагретыхчастиц целевого продукта или инертного. материала при введении кислойсернокислой.соли аминоспирта или ееводного раствора в или на слой и приподведении тепла с помощью газообразного ожижающего агента.Предпочтительным является использование в качестве газообразного ожижающего агента-теплоносителя воздуха,проведение дегидратации при темпера"туре импульсного слоя 70-2 ОООС, и отношении массового расхода исходной соли к массе слоя, равном 1:2-5 и температуре исходной кислой сернокислой 15соли или ее водного раствора перелвведением ее в/или на слой 70-150 ОС.Отличительным признаком способаявляется осуществление дегидратациив импульсном псевдоожиженном слое Щнагретых частиц целевого продуктаили инертного материала при введениикислой сернокислой соли аминоспиртаили ее водного раствора в/или на слойи при подведении тепла с помощью25газообразного ожижающего агента,Процесс термической дегидратациикислой сернокислой соли проводят наповерхности частиц целевого продукта и (или) инертного сыпучего материала (песок, кварц), находящихсяв состоянии импульсного псевдоожиженин, а исходную соль или ее водныйраствор вводят на/или в слой указанныхчастиц при определенном соотношении массы соли к массе слоя. Тепло, З 5необходимое для протекания реакциии испарения выделяющейся воды, подводят к слою частиц с помощью нагретого газа (воздух, азот), инерттого по отношению к исходному и ко Онечному продуктам. С помощью нагретого газа одновременно обеспечиваютимпульсное псевдоожижение слоя, атакже удаление из него реакционнойводы.45В импульсном режиме псевдоожижения вследствие эффективного теплои массообмена между частицами слоя,с находящейся на их поверхности пленкой соли, и нагретым газом в пленке соли быстро протекает реакция дегидратации, в результате чего получают целевой продукт с высоким выходом.Импульсный режим псевдоожижения слоя,создаваемый путем прерывания газового потока с определенной частотой и 55скважностью, позволяет осуществлятьпроцесс без слипания и комкования ча-,стиц слоя, и сответственно, без нарушений гидродинамических параметровпроцесса. 6 ОНепрерывность процесса обеспечивается введением в/или на слой диспергируемой с помощью известных устройств соли или ее водного раство-ра и выводом иэ слоя целевого продук та. При этом, если в начале процесса используют инертные частицы (песок), то в ходе процесса его полностью выводят из реактора, замещая образующимся готовым продуктом, и в дальнейшем процесс ведут в импульсном слое частиц целевого продуктаВ отдельных случаях возможна работа на слое песка с постоянным возвращением его в аппарат после извлечения с поверхности целевого продукта известными методами.Количество теплоносителя (ожижающего агента) и частота прерывания потока определяется размерами и конструкционными особенностями аппарата и необходимостью обеспечения ус-. ловий импульсного псевдоожижения частиц сыпучего продукта, а именно расход нагретого воздуха будет зависеть от концентрации соли, скорости подачи раствора соли, размера частиц целевого продукта или инертного носителя в установившемся режиме, Температура импульсного слоя находится в пределах 70-200 оС, в зависимости от термической устойчивости исходной соли и эфира и т. пл. последнего. Так например, при получении сернокислого эфира изопропаноламина, имеющего т. пл. 236-2380 С, температура слоя не должна превышать 140 С.Целевой продукт с выходом 95-993 и чистотой 93-99 получают непрерывным способом, исключая необходимость использования и регенерации больших количеств растворения.П р и м е р 1. Процесс получения кислых сернокислых эфиров аминоспиртов осуществляют на пилотной установке, в состав которой входят цилиндроконический реактор с импульсным псевдоожиженным слоем, газо- дувка РГН, электрокалорифер мощностью 5 кВт, клапан-пульсатор с 0=50 мм, система управления клапаном-пульсатором, система контрольно измерительных приборов. Температура в различных зонах реактора измерялась термопарами, давление У-образными манометрами, расход водного раствора кислой соли - ротаметром, расход воздуха (ожижающего агента) в . газовым счетчиком. Частота прерывания газового потока задавалась электронным регулятором частоты с диапазоном 1-10 Гц, скважность прерывания потока в интервале 0,3- 0,8 долей периода.Реактор с импульсным слоем состоит из футерованной газораспределительной камеры, опорнораспредели- тельноЙ решетки с рабочим диаметром 150 мм, выполненной из перфорированного листа с долей живого сечения 3,1 с наложенной на него сеткой из, нержавеющей стали и рабочей камеры высотой 1800 мм и диаметром надсло789516 Ю(0 Ц - Сн-н -обо н евого пространства 250 мм, изготовленной из нержавеющей стали.В реактор загружают 5 кг инертного материала (песок со средним размером частиц 0,5 мм), включают подачу и подогрев воздуха, и приводят слой песка в состояние импульсного псевдоожижения, регулируя скорость потока нагретого газа (воздуха) и частоту прерывания газового потока.При температуре слоя 150 С и скорости газа в плоскости решетки 0,.4 м/с начинают с .помощью форсунки подавать в слой водный сульфат моноэтаноламина (СМЭА) в количестве 1,5 л/ч, Температура СМЭА на выходе из форсунки составляет 70 оС за счет подогрева его через стенку отходящими газами. Через 30 мин после начала подачи СМЭА начинают непрерывный отбор продукта через штуцер в стенке реактора, обеспечивая постоянную высоту 2 О слоя материала 275 мМ. Через 60 мин скорость псевдоожижения достигает 0,6 м/с при температуре в слое 160- 170 ОС газа под решеткой 200-210 С; скорость псевдоожижения поддерживают постоянной до конца опыта, Через 2 ч расход СМЭА уменьшают до 1 л/ч и поддерживают на таком уровне до конца опыта. Частоту пульсаций газового потока через 2 ч уменьшают с 3,5 до 2 Гц. ЗОУвеличение скорости псевдоожижения и уменьшение расхода СМЭА вызвано постепенным замещением в ходе опыта песка частицами целевого продукта. Через 10 ч непрерывной работы пе сок полностью выводят из реактора, и с этого момента в течение 6 ч проводят собственно непрерывный процесс дегидратации СМЭА в импульсном слое частиц целевого продукта. В течение щ указанного времени работы скорость псевдоожижения поддерживают на уровне 0,6 м/с, а скорость подачи 85-ного водного СМЭА составляет 1,0 л/ч. За это время получено 6,75 кг технической ,Ъ -аминоэтилсерной кислоты (АЭСК) с содержанием основного вещества 95,6. Выход АЭСК на поданный СМЭА составляет 98,7, средний размер частиц 0,8 мм.После перекристаллизации технического продукта в 50-ном этаноле т, пл. АЭСК составляет 273 С.0П р и м е р 2. В реактор, описанный в примере 1, загружают 4 кг песка и приводят слой в состояние импуль сного псевдоожижения при температуре 135 бС, скорости псевдоожижения 0,4 м/с и частоте пульсации 3 Гц. При этих условиях подают в слой 80-ный водный сульфат изопропаноламина со скоростью 1,0 л/ч. После ВНИИПИ Заказ 8972/25 Филиал ППП "Патент", г. полного удаления из слоя инертного материала и замены его частицами кислого сернокислого эфира изопропаноламина опыт продолжают в течение 6 ч. В результате опыта получено 6,6 кг технического продукта с содержанием основного вещества 94,9 и выходом на поданный сульфат изопропаноламина 96,8. После перекристаллизации из ьодного этанола серно- кислый эфир изопропаноламина имеет температуру плавления 237 С.П р и м е р 3. В усл виях, ана- логичных примеру 3, в реактор подают 80-ный водный сульфат диметиламиноэтанола. Получено 6,5 технического кислого сернокислого эфира диметиламиноэтанола с содержанием основного вещества 95,2 и выходом на поданный сульфат - 97,3. После перекристаллизации продукт имеет т.пл.2300 СФормула изобретения1. Способ получения кислых серно- кислых эфиров аминоспиртов обшей фор- мулы где К и й - одинаковые или разныеи означают водород или метил, дегидратацией кислых сернокислых солейсоответствующих аминоспиртов принагревании, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения процесса, дегидратацию осуществляют в импульсном псевдоожиженном слое нагретых частиц целевого продукта илиинертного материала при введениикислой сернокислой соли аминоспиртаили ее водного раствора в/или на слойи при подведении тепла с помощью газообразного ожижающего агента.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве газообразного ожижающего агента-теплоносителя используют воздух.3. Способ по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что дегидратацию проводят при температуре импульсного слоя 70-200 оС и отношениимассового расхода исходной соли кмассе слоя, равном 1:2-5.4. Способ по пп, 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что температура исходной соли или ее водногораствора перед введением ее в/илина слой равна 70-150 оС.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 2264759,кл. 260-458, опублик. 1939,2. Патент США Р 3398183, кл. 260458, опублик. 1968 (прототип). Тираж 495 Подписное Ужгород, ул. Проектная, 4