Способ получения алкандиолов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 981309 СфюэСоветскихСфцианистичесиихРеспублик(23)Приоритет 3 ЬеударственЫ 1 квмнтат ССР ав делам нзабретеннй н етнрытнй.07088.8) Дата опубликования описания 19.12.82ъЛ,И. Бобылева, М,И. Фарберов, Б.Н, БобылевВ.И. Бавика и М.К. Островский. -:.л,(72) Авторы изобретения Ярославский политехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКАНДИОЛОВ 1Изобретение относится к усовер-. шенствованным способам получения алкандиолов, которые могут быть использованы в качестве пластификаторов полимеров, компонентов алкидных , смол, поверхностно-активных веществ,5Известен способ получения алкандиолов путем гидрирования узких Фракций эфиров дикарбоновых или оксикарбоновых кислот при 260-290 оС и, давлении 100-300 атм в присутствии медно-хромового катализатора. Выходцелевых продуктов 76-8041.Недостатком способа является невысокий выход целевых продуктов (76883).Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения алкандиолов путем гидо ролиза окисей алкенов при 250-290 С, 2 о давлении 5-10 атм в присутствии в качестве катализатора солей щелочных металлов и моно- или дикарбоновых кислот в среде ацетона при весовом соотношении ацетон: окись алкена,равном 0,5-2:1, с пооледующим выделением целевых продуктов разгонкой,Выход целевых продуктов 93-10011 21.Однако данный способ технологически сложен, вследствие повышенныхэнергозатрат на проведение процесса(температура проведения процесса250-290 С, давление 5- 10 атм). Кроме того, при высоких температурахсоли дикарбоновых кислот в воде частично гидролизуются в дикарбоновыекислоты, которые переходят в органическую фазу и безвозвратно теряются, поэтому водный раствор солей дикарбоновых кислот приходится, использовать в процессе однократно или неполностью возвращать в реактор. Присутствие же дикарбоновых кислот вгликолях усложняет технологию ихочистки и снижает качество целевогопродукта,Цель изобретения - упрощение процесса;981309 П р и м е р 1. В трубчатый змеевиковый реактор непрерывного действия подают 950, 1 г/ч смеси, содержащей 100 г/ч окиси декадецена(10,5 мас.); О, 1 г/ч серной кислоты (0,01 мас./), 800 г/ч ацетона (84,24 мас.Ц, 50 г/ч воды (5,25 мас 3) . При 150 С реакцию проводят 15 мин, при этом конверсия оки" си составляет 99,53. В продуктах реакции содержится 10,7 мас.3 кета 45 лей и 2,2 мас.В 1,2-декадекандиола, Продукты. реакции подвергают непрерывной ректификации в колонне с 10 тарелками при давлении 6 атм, флегмовом числе 1, температуре низа коолонны 160 С. При этом одновременно происходит гидролиз кеталей в 1,2-декадекандиол. В дистиллат отбирают 825 г/ч ацетона с концентрацией 97 мас,З (остальное вода). Эту смесь непрерывно возвращают в реактор. Нижний продукт колонны расслаивается на водно-кислотную фазу в количе- е.3Поставленная цель достигаетсяспособом получения алкандиолов, путем двустадийного гидролиза окисейалкенов при температуре на первойстадии 90-150 С в среде ацетона вприсутствии в качестве катализатораводного раствора кислоты, выбраннойиэ группы: серная, фосфорная, щавелевая, хлорная, п-толуолсульфокислота,с получением смеси кеталей ацетона 10и диолов, которую гидролизуют на второй стадии при температуре 100-160 Сос одновременным выводом ацетона изсистемы дистилляцией,Отличительными признаками способа 15являются двустадийное проведение гидролиэа окисей алкенов при температуре на первой стадии 90-150 С вприсутствии в. качестве катализатора водного раствора кислоты, вы;бранной из группы: серная, фосфорная, щавелевая, хлорная, и-толуолсульфокислота с получением смеси кеталей ацетона и диолов, которую гид"ролизуют на второй стадии при тем зпературе 100- 160 С с одновременнымвыводом ацетона из системы дистилляцией,Использование заявляемого предложения позволяет упростить способ30получения алкандиолов за счет снижения энергозатрат на проведение процесса (температура проведения процесса гидролиза 90-160 С). 4стве 18 г/ч (содержание серной кислоты 0,59 мас,Ф), которая возвращается в реактор синтеза кеталей и органическую фазу 1,2-декадекандиола в количестве 108, 1 г/ч с содержанием основного веществе около 98 мас.Ф.П р и м е р 2, В трубчатый змеевиковый реактор непрерывно подают смесь в количестве 950, 1 г/ч, содержащую 100 г/ч окиси декадецена(10,5 мас,Ж), 9-5 г/ч щавелевой кислоты (1,0 мас.Ж), 740,6 г/ч ацетона (77,9 мас,.Ф), 100 г/ч воды (10, 5 мас,Ц При 90 С и времени реакции 20 мин конверсия окиси составляет В продуктах реакции содержится 11,3 мас. кеталей и. 1, 1 мас.й 1,2- -декадекандиола. Продукты реакции непрерывно подают в ректификационную колонну с 10 тарелками при давленииатм, флегмовом числе 0,5, температуре низа,колонны 102 С. В дистиллат отбирают 771,6 ч/г ацетона с концентрацией 96,0 мас, (остальное вода). Эту смесь непрерывно возвращают в реактор, Нижний продукт колонны расслаивается на водно-кислотную фазу с содержанием щавелевой кислоты 13,7 мас,3 в количестве 695 г/ч ее возвращают в реактор и органическую фазу - диолов в количестве 109 г/ч с концентрацией диолов около 97 мас. 3,В таблице приведены данные проведения опытов,8 3-9.П р и м е р ы 3-9. В автоклав емкостью 1500 мл загружает 1000 г смеси, содержащей окись, ацетон и воду и кислоту в соответствии с составом, приведенным в таблице, Автоклав нагревают до 105 С и при перемешиванииопроводят реакцию 20-30 мин, Затем из продуктов реакции ректификацией на колонне с 10 тарелками выделяют при температуре верха 58 С весь загруженный ацетон с содержанием воды 4-7 мас.3. Ацетон снова используют для загрузки в реактор. Нижний продукт в процессе ректификации интенсивно перемешивают и выдерживают в кубе колонны при 110 С 30 мин, затем разделяют отстаиванием на водно-кислотную фазу, содержащую почти всюзагруженную в реактор кислоту, иорганическую фазу - диолов, которыеотмывают при 70 С от неЬольших количеств кислоты. Диолы после отмывкисодержат до 95-98 мас.З целевого продукта. Водно-кислотную фазу сноваиспользуют для загрузки в реактор,Конвер сия, Окись окись ацетон вода кислот 20 4039 1,0 99,9 99,813,4 52,5 43,6 0,5 99,7 99,9 2,3-Эпоксидекан 1,2 "Эпоксиоктан Окись циклододецена 10 40,95 490,05 100 100 1,2-Эпокси гексадекан 10 59,85 30 0,15 99,5 9 З,5 Смесь окисей: 10 мас, 2,44- триметилпентена;90 мас. Ф 2,4,4- триметилпентенаи-толуолсульфокислота 12 46 40,5 1,5 100 99,0 , 8 30,8 60 1,2 99,5 98,0 10 45,5 42 2,5 100 96,5 П р и м е р 10. В реактор с мешалкой загружают 1000 г смеси состава,мас,3; 1,2-эпоксипропан 15; ацетон 25,95; вода 59; серная кислота 0,05.При температуре в реакторе 100 С ивремени реакции 15 мин конверсия окиси составляет 1003. Продукты реакциипосле нейтрализации натриевой щелочью до рН 7 подвергают разделению ректи 35 фикацией на колонне с 15,тарелками. При температуре верха 58 С отделяютацетон с концентрацией 96 мас.3 (остальное вода) в количестве 270 г, за 4 Отем выделяют воду при температуре . в кубе 110 С и под вакуумом 191 -г пропиленгликоля (содержание гликоля 993). Выход пропиленгликоля составляет 97 мол,.П р и м е р 11, В реактор с мешал 45кой загружают 1000 г смеси состава, мас,: 1,2-эпоксипропан 10; ацетон 15; вода 74,9; ортофосфорная кислота О, 1, При температуре в реакторе 100 С и времени реакции 15 мин.коноверсия окиси составляет 100. Продукты реакции после нейтрализации натриевой щелочью до рН 7 подвергают равделению ректификацией на колонне с 15 тарелками. При температуре верха 55 58 С отделяют ацетон с концентрациейВНИИПИ Заказ 9618/34филиал ППП "Патент", г. Ужг 81,2-Эпоксигептан 9 1, 2-Эпоксидоде- кан Состав исходной смеси, мас А 96 мас.l (остальное вода) в количестве 156,3 г, затем выделяют воду притемйературе в кубе 110 С и под вакуумом 124,5 г пропиленгликоля (содержание гликоля 99 мас.Ц . Выходпропиленгликоля 95 мол.й,формула изобретенияСпособ получения алкандиолов путем гидролиза окисей алконов при повышенной температуре в присутствиикатализатора в среде ацетона, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, последнийведут в две стадии при температуреона первой стадии 90-150 С в присутствии в качестве катализатора водногораствора кислоты, выбранной из группы: серная, фосфорная, щавелевая,хлорная п-толуолсульфокислота, сполучением смеси кеталей ацетона идиолов, которую гидролизуют на втоорой стадии при температуре 100-160 Сс одновременным выводом ацетона изсистемы дистилляцией.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 281444, кл. С 07 С 31/20, 26.05.69.2. Патент СССР Иф 563117,кл. С 07 С 31/20, 16,11.73 (прототий).Тираж 445 Подписноеород, ул, Проектная.,