Способ получения сложных эфиров уксусной кислоты

СОВ ЕТСНИХЛИСТИЧЕСНИХБЛИН с 61 сЮ 4 С 02:С ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Хемише Верке Хюпьс(72) Гельмут Альфс, Вернеи Эрвин Вангермайн ОЖ)(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХЭФИРОВ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ путем этери-.фикации уксусной кислоты спиртом,: выбранным из группы н-бутанол, .2-.-этилгексанол, этоксиэтанол, 1-метокси-пропанол, при избытке спирта вприсутствии сильнокислого катионитав качестве катализатора с последующей ректификацией получаемой реакционной смеси,.о т л и ч а ю щ и й с, ятем, что, с целью повьппения производительности процесса,последний ведут в вертикальном реактореэксплуатируемом в режиме затопления при помощи нагнетательного перепускйого, клапана, установленного между реактором и ректификационной колонной, с последующей ректификацией полученной реакционной смеси, подаваемой в верхнюю часть колонны ректификации, с получением в качестве дистиллята азеотропа воды с азеотропообразующим агентом - толуолом, в качествекубо-вого продукта - высококипящих побоч-. ных ,продуктов, непрерывно отводимых в виде жидкости, в качестве бокового .погона, выводимого ниже первой тарел- Е ки, - целевого продукта в .виде пара и в качестве вьппележащего бокового погона, отводимого нз отгонной части колонны ректификации, - смеси не 1 тро.реагировавщих исходных веществ, по- Я даваемой на стадию этерификации после пополнения ее свежими уксусной кислотой и спиртом в соответствии с количеством образовавшегося сложного эфира.1 12Изобретение .относится к способуполучения сложных эфиров уксуснойкислоты, которые могут быть использованы в качестве растворителей.Целью изобретения является повышение производительности процессаза счет изменения направления потоков,На чертеже приведена установка,реализующая предлагаемый способ,Установка содержит дозировочныйсосуд 1,"куда по трубопроводам 2 и 3подают уксусную кислоту и спирт илигликолевый эфир, приемник 4, теплообменник 5, вертикальный реактор 6,эксплуатируемый в режиме затопления,и ректификационную колонну 7, под-,ключенную к реактору 6 через трубопровод 8 с размещенным в нем напорнымперепускным клапаном 9. Приемник 4соединен с теплообменником 5 черезтрубопровод 10 с размещенным в немдозировочным насосом 11 и снабжентрубопроводом 12, по которому из колонны 7 отводят смесь непрореагировавших уксусной кислоты и спирта илигликолевого эфира. Верхняя частьректификационной колонны снабженаразделителем 13 .Фаз, содержащим азеотропообраэующий агент, например толуол, а ее нижняя часть снабженатрубопроводом 14 для отвода сырогопродукта и емкостью 15 для приемавысококипящих побочных компонентов,подаваемых в приемник 16. Разделитель13 фаз снабжен трубопроводом 17 дляотвода воды, отделяемой от азеотропообразующего агента, и трубопроводом 18 для рециркуляции в колонну 7,азеотропообразующего агента.П ри м е р 1 Этилмоногликолевый эфир уксусной кислоты.В снабженную обогреваемым кожухом трубу диаметром 35 мм и высотой 65 см загружают 150 г сухого, набухшего в этилмоногликолевом эфире до постоянного объема сильнокислого катионита марки СПЦ 118 БГ, имеющего обменную емкость в сухом состоянии, равную 4,2 мэкв/г, в состав которого входит полистиролсульфокислота, сшитая 18 мас.дивинилбензола, (крупность зерен 0,3-1,3 мм). Объем набухшего катализатора составляет 480 см . Слой катализатора расположен на решетке из. нержавеющей стали марки ЧА с размером отверстий 0,3 мм так, что вынос из реактора катализатора в ходе 40352 2реакции этерификации предотвращается.600 г/ч смеси этилманогликолевогоэфира с уксусной кислотой в молярномсоотношении 1, 1:1 из приемника 4 подают в реактор 6 посредством дозировочного насоса 11 через обогревательо5, в котором ее нагревают до 115 С.Из обогревателя смесь пропускаютчерез реактор сверху вниз. Температу 1 О. ра реакции составляет 115 С. С помощью напорного перепускного клапана9 в реакторе устанавливают давление2 бар. Выходящую из реактора жидкуюсмесь этерификации подают в верхнюю 5 половину подключенной к реактору насадочной колонны 7 диаметром 50 мм идлиной 180 см (насадка в виде колецдиаметром 6 мм),. температура в кубекоторой 158-160 С, Реакционную воду 20 отгоняют в виде аэеотропа с применяемым в количестве 343 г/ч толуоломиз верхней .части при 80 С. Иэ разде лителя 13 фаз в качестве нижнегослоя отводят 67,6 г/ч воды, а толуол 25 полностью рециркулируют в колонну 7.Образующийся .сложный эфир отводят .впарообразном состоянии при 155-160 Спо трубопроводу 14, расположенномуниже первой тарелки колонны, причем ЗО высококипящие побочные компоненты вколичестве 12,4 г/ч отводят из емкости 15 в приемник 16. Сырой сложныйэфир можно перерабатывать известными приемами в последовательно под- .35 ключенных колоннахИэ парового пространства ниже первой тарелки колонны 7 ежечасно отводят 520 г сырого сложного эфира.Согласно данным газовой хроматогра О фии получаемый сырой сложный эфиримеет следующий состав (в безводномсостоянии), мас, 7.:Этилгликоль 5,2Сложный эфир 94,0Неидентифицированные высококипящиепобочные компоненты 0,8 Таким образом, производительность процесса составляет 3,25 кг сложного эфира/кг катализатора 1 ч, а выход этилмоногликолевого эфира уксусной кислоты, в расчете на .прореагировавшие компонещгы, составляет 973 оттеоретического выхода.П р и м е р 2. 2-Этилгексилацетат..При температуре в кубе. колонны 7200 С, по трубопроводу 14 из .парового пространства ниже первой тарелкиотводят ежечасно 518 г сырого сложного эфира, Согласно.данным газовойхроматографии получаемый сырой сложный .эфир имеет следующий состав (вбезводном состоянии), мас, Е:Этилгексанол. 11,5.Этилгексилацетат 88,3Непрореагировавшие компоненты. 0,2Таким образом, производительность.процесса составляет 3,1.1 кг сложногоэфира/кг катализатора 1 ч, а выходэтилгексилацетата в .расчете на про-:реагировавшие компоненты составляет987 от теоретического выхода,П р:и м е р 3н-Бутилацетат,Процесс ведут аналогично примеру1 с той разницей, что этерификацииподвергают 360 г/ч смеси н-бутанолаи уксуснойкислоты в молярном соот-:ношении 1,2;1, причем процесс про-.водят при 105-110 С в,присутствии130 гионита примера 1. При температуре в кубе колонны 7 128 фС ив парового пространства ниже первой тарелки отводят 297 г/ч сырого эфира состава, мас. Х:н-Бутанолн-Бутилацетат867 0,1 Такйм образом, производительность процесса составляет 1,95 кг сложного эфира/кг катализатора 1 ч, а выход 1-метоксипропил-ацетата 98,77 от теоретического,Неидентифицированные компоненты , 0,4Таким образом,. производительностьпроцесса составляет.2,15 кг. сложного .эфира/кг катализатора е 1 ч, а .выходн-бутилацетата составляет 99,4 Х теоретического.П р и м е р 4, 1-Метоксипропил- 10 -ацетат.Процесс ведут аналогично ПРимеру1 с той разницей, что этерификацииподвергают .320 г/ч смеси 1 метокси-.пропанолаи уксусной кислоты в мо лярном соотношении 1,2:2, причЕмпроцесс проводят при 88-94 С в присутствии 100 г ианита примера .1. Притемпературе в кубе колонны 7 139 -146 С из парового пространства нижео20 первой тарелки отводят 258,7 г/чсырого эфира состава, мас. ЖфУксуснаякислота 2,41-Метокси 25 . пропанол0,81-Иетоксипропил1240352 Соста е каз 3416 Тирах 379 Подписно Государственного коинтета СССР елам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д, 4/ ВНИИПИ по 1 3035", ул. Проектная,риятие, г; Ужго одственно-полиграическ актор Н.Иарголина тель А.ЕвстигнеевВ.Кадар. ; Корректор А.Обруча