Способ получения алкиленгликолей

(51) 5 С 07 С 31 Коми поп ОБРЕТЕНИЯ ТУ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛЕНГЛИКОЛЕЙ(57) Использование: в качествепластификаторов, компонентов дл В, Гуськов стомин ПВ,растворителея изготовпени Российской Федерации ам и товарным знакам ОПИСАН низкоэамерэающих, антиоблединительных гидравлических и гидротормозных жидкостей, как исходное сырье для получения новых материалов, применяемых в промышленности пластических масс, лаков и красок пестицидов и тд Сущность изобретения: получения алкиленгликолей гидратацией соответствующих оскидов алкиленов при 60-200 С и 06 - 1,6 МПа в реакторе или в каскаде реакторов вытеснения, заполненных на 55 - 100% анионитом в бикарбонатной форме Процесс осуществляют в каскаде реакторов, соединенных в последовательно-параллельную цепь, при рассредоточенной подаче оксида апкипена. 1 зп ф-пы, 2 ил.Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкиленгликолей, которые находят применение вкачестве растворителей, пластификаторов,компонентов для изготовления низкозамерзающих, энтиобледенительных, гидравлических и гидротормозных жидкостей, какисходное сырье для получения новых материалов, применяемых в промышленностипластических масс, лаков и красок, пестицидов и тд.Известен способ получения алкиленгликолей некаталитической гидратацией оксидов алкилена в реакторе вытеснения при160-210 С и 1,5 - 2,1 МПа. Молярное соотношение вода: оксид в смеси, поступающейна гидрэтэцию, составляет 15 - 17:1 (концентрзцэе оксида алкилена в исходном растворе 13-3 мэс.Я В этих условиях получаютводный раствор гликолей с концентрацией18-2 О мас.;6 и выходом моноалкиленгликолей не более 91,5 моль.,4. 1),Основными недостатками данного способа являяся получение разбавленных растееров элкиленгликоля и, как следствие.высокие знергетические затраты на отгонкуВОДЬ,Известен способ получения алкиленгликолей кзталитической гидратацией оксидоа виомена при 20-250 С и 0-3 МПа евриеугствии энионита в хлор-форме и диоксида углерода. Молярное соотношение вода: оксид элкилена в смеси. подаваемой нагид 1 мтацию, составляет 1: О,бб (концентрация оксида алкилена в исходной смеси бмэс В этих условиях получают водныйраствор гликолей с концентрацией не более87 мэс, и содержанием е продуктах реакции 1-1,5 мас,7 ь карбонатов алкиленоксидов 2).Основными недостатками данного способа являются трудности, связанные с выделением гликолей из смеси, содержащейкарбонаты, в связи с близостью температуркипения дигликолей и карбонатов.Целью изобретения является упрощение процесса,Цель решается каталитической гидратамиЕЙ оксидов алкилена е присутствии анионитов и диоксида углерода при 60-200 С и0,6-1,4 МПа, отличительной особенностьюкоторой является проведение процесса вреакторе или каскаде реакторов вытеснения, заполненных на 55-100% анионитом вбикэрбонатнбй форме,Предпочтительно процесс осуществляет в каскаде реакторов, соединенных в последовательно-параллельную цепь, при рассредоточенной подаче оксида алкилена 5 10 15 20 25 30 3 40 50 55 Б хэчестве кэтализатора используют аниониты АВ-8 и АВ-Т, представляющие собой сшитый дивинилбензолом полистирол с четеертичными аммониевыми группами в бикарбонатной форме,П р и м е р 1, В трубчатый реактор вытеснения объемом 5 л, заполненный полностью анионитом АВ-Т е бикарбонатной форме (степень заполнения реактора анионитом - 100). подают исходную смесь состава, мас. : вода 75,28; оксид этилена (ОЭ) 24,62; диоксид углерода (ДО) 0,1; со скоростью 1,5 л/ч. Температура в реакторе 80 С, Давление 1,0 МПа, На выходе из реактора отбирают смесь состава, мас.%; вода 65,38; ОЭ 0,02; этиленгликоль (ЭГ) 33,5; диэтиленгликоль (ДЭГ) 1,0; ДО 0,1; Степень кон."Рр.ли оксида этилена 99,9 , Выход этилснгликоля на взятый в реакцию оксид этилена 96,6 мол, , В ыход диэтиленгликоя 34 мол о П р и м е р 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, подавая на вход реактора смесь состава, мас.%: вода 64,37; оксид пропилена (ОП) 35,53; ДО 0,1; со скоростью 0.7 л/ч. Температура в реакторе 60 С, Давление 0,6 МПа. На выходе из реактора отбирают смесь состава, мас.%: вода 53,5; ОП 0,23; пропиленгэиколь (ПГ) 44,6; дипропиленгликоль (ДПГ) 1,5; ДО 0,1, Степень конверсии ОП 99,4 . Выход ПГ 95,8%, Выход ДПГ 3,7 мол.%.П р и м е р 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, подавая на вход реактора, заполненного на 55% анионитом АВ-8 в бикарбонатной форме, смесь состава, мас,%: вода 73,8; ОЭ 26,0: ДО 0,2; со скоростью 1,6 л/ч. Температура в реакторе 120 С. Давление 1,4 МПа. На выходе отбираю- смесь состава, мас. : вода 64,18; ОЭ 0,12; ЭГ 30,0; ДЭГ 5,0; триэтиленгликоль (ТЭГ) 0; ДО 0,2: Степень конверсии 99,5 . Выход ЭГ 81.9%, ДЭГ 16,0 , ТЭГ - 1,7 мол,П р и м е р 4. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, подавая на вход в пеактор, заполненный на 55% анионитом АВ-8, сгесь состава мас, : вода 62,2: ОП 37,5, ДО 0,3; со скоростью 2 л/ч, Температура в реакторе 115"С, Давление 1,2 МПа, На выходе из реактора отбирают смесь состава, мас.%. вода 52,12; ОП 0,18; ПГ 39,1; ДГИ 7,2; ТПГ 1,4; Степень конверсии ОП 99,5, Выход ПГ 79,6%. ДПГ 16,6%. ТПГ 3,4 мол,0 ,П р и м е р 5. Процесс осуществляют в каскаде, состоящем из трех последовательно соединенных реакторое вытеснения равного объема, полностью заполненных анионитом АВ-Т е бикарбонатной форме10 реактора отбирают смесь состава, мас.%: 15вода 17,78; ОЭ 0,41; ЭГ 76,56; ДЭГ 4.27; ТЭГ 20 Общий объем реакторое каскада 21 л Схема соединения реакторов приведена на фиг, 1 Температуру е реакторах поддерживают на уровне 120 С, Давление 1.6 УПа. На вход первого реактора каскада подают смесь состава, мас, ; вода 74,7; ОЭ 25.1; ДО 0,2; со скоростью 4,9 кг/ч(Е 1). Реакционную смесь, выходящую иэ первого реактора, смешивает с 1,7 кг/ч оксида этилена (Е 2) и направля 1 от на вход второго реактора каскада. Аналогично к потоку, выходящему иэ второго реактора, добавляют 2,3 кг/ч оксида этилена (ЕЗ) и направляют на вход третьего реактора каскада. На выходе из третьего 0,87; ДО 0,11; со скоростью 8,9 кг/ч (Е 4). Степень конверсии ОЭ 99,3 ь, Выход ЭГ 92,0, ДЭГ 6.0 . ТЭГ 1,3 молП р и м е р б. Процесс осуществляют е каскаде реакторов, описанном е примере 5, На вход первого реактора подает смесь состава. мас, О : вода 62,5; ОП 37,1; ДО 0,4, со скоростью 5,6 кг/ч (Е 1). На вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид пропилена в количестве 3,3 (Е 2) и 5,2 (ЕЗ) кг/ч. Температура в реакторах 120 С. Давление 10, МПа. На выходе иэ третьего реактора отбирают смесь состава, мас,: вода 2,51; ОП 0.23; ПГ 90,27; ДПГ 5,1; ТПГ 1,74; ДО 0,15,; со скоростью 14,1 кг/ч (Е 4), Степень конверсии ОП 99,7, Выход ПГ 91,7 о . ДПГ 5,9%. ТПГ 2,1 мояП р и м е р 7. Процесс осуществляют в каскаде реакторов, описанном в примере 5, При этом первые два реактора полностью заполнены анионитом, третий - пустой. Степень заполнения каскада 66,7 , Температура в первых двух реакторах 120 С, в третьем - 190 С. Давление 1.6 МПа. На вход первого реактора подают смесь состава, мас.: вода 62,5; ОП 37,1; ДО 0,4; со скоростью 5,6 кг/ч (Е 1). На вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид пропилена е количестве 3,3 (Е 2) и 5,2 (ЕЗ) кг/ч, На выходе иэ третьего реактора отбирают смесь состава, мас,%: вода 4,04; ОП 0,3; ПГ 80,21; ДПГ 10,59; ТПГ 2,9; полипропиленгликоля (ППГ) 1,8; ДО 0,1 б; со скоростью 14,1 кг/ч (Е 4) Степень конверсии ОП 99,6 . Выход ПГ 81,5%. ДПГ 12,2 . ТПГ 3,5 мол.%.П р и м е р 8, Процесс осуществляют в каскаде реакторое. описанном в примере 5. При этом первый реактор пустой, а второй 25 30 35 40 45 50 55 и третий полностью заполнены анионитом. Температура в первом реакторе в процессе протекания реакции меняется от 180 до 200 С. Во втором и третьем реакторе температуру поддерживают на уровне 115 С. Давление 1,6 МПа, На вход первого реактора подают смесь состава, мас.: вода 81,8; ОЭ 18,0; ДО 0,2; со скоростью 7,5 кгlч (Е 1). Нэ вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид в количестве 2,5 кг/ч (Е 2) и 3,3 кг/ч (ЕЗ), На выходе из третьего реактора отбирают смесь состава, мас.: вода 25.49; ОЭ 0,27; ЭГ 66,89; ДЭГ 5,89; ТЭГ 1,33; ДО 0,11; со скоростью 13,3 кг/ч (Е 4). Степень конверсии ОЭ 99,5 ф. Выход ЭГ 88,3. ДЭГ 9,1. ТЭГ 2,2 молП р и м е р 9, Процесс осуществляют в каскаде. состоящем из трех реакторов, схема соединений которых приведена на фиг. 2 (переые два реактора соединены параллельно, третий последовательно к первым двум). Объем первых двух реакторов по 7 л, третьего - 14 л, Первый и третий реактор полностью заполнены анионитом АВ-Т в бикарбонатной форме, второй - пустой, Степень заполнение каскада 75. Температура в первом реакторе 95 С во втором - 180 С; в третьем - 125 С. Давление в каскаде 1,6 МПа. На вход первого и второго реакторов подают смесь состава, мас. : вода 64,9; ОП35,0; ДО 0.1: с одинзковой скоростью по 4.7 кг/ч (Е 1 = Е 2). Выходящие иэ первого и второго реакторов потоки объединяют, смешивают с потоком ОП 6,3 кг/ч (ЕЗ) и направляют в третий реактор. На выходе иэ третьего реактора. отбирают смесь состава, мас.7 ь: вода 21,22; ОП 0,12; ПГ 69,95; ДПГ 6,49; ТПГ 2,16; ДО 0,06; со скоростью 15,7 кгlч (Е 4). Степень конверсии ОП 99.8, Выход ПГ 87,4, ДПГ 9,2. ТПГ 3,2 молПроведение процесса данным способом позволяет получать концентрированные растворы гликолей, не содержащих карбонэтов оксидов алкилена и, как следствие, исключить стадию разделения блиэкокипящих дигликолей и алкиленкарбонатов.(56) Дымент О,Н., Казанский С.К, и Мирошникоя А,М. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена, М,: Химия, 1976.Патент Японии й 57-139026,кл. С 07 С 29/10, опублик. 1982.М 57 - 139026, кл. С 07 С 29/10. опубл. 1982,2001901 Формула изобретения Г 1 Г 4 ГЗ Г 2 ГЗ Фиг. 2. Составитель Л,МедведскаяРедактор Т. Пилипенко Техред М,Моргентал Корректор М Керецман Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 3154 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1. СПОСОБ ПОЛ УЧ Е Н И Я АЛ К ИЛ Е Н ГЛИКОЛЕЙ гидратацией соответствующих оксидов алкилена при 60 - 200 С и 0,6 - 1,6 МПа в присутствии анионита и диоксида углерода. отличающийся тем, что процесс Осуществляют в реакторе или каскаде реакторов вытеснения, заполненных на 55 -100 анионитом в бикарбонатной форме.2. Способ по п,1, отличающийся тем,что процесс осуществляют в каскаде реак торов, соединенных в последовательно параллельную цепь, при рассредоточенной.подаче оксида алкилена.