Способ непрерывного получения жирных кислот

Союз Советских Соцналистиыеовх Реслублнн(22) Заявлено 01, 03,74 (21) 2002078/23-0 3) Приоритет 32) 02,03 ГюсударстваевеСоватв Маивтпа дулаи мзаи вткраг Ва нхатра ИР тиаВ(72) Авторы изобретения унедзав Иност о. ИНК Комнные фирмыДжапан Карбокси, Лимитедоттия ик Эсидс номот 71) Заявител 4) ОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЖИРНЫХ КИСЛОТ Я шихту, состояшую из 100 вес. ч, парафина, содержащего 0,05-0,50% марганца и 5-10 вес. ч, продуктов окисления с кислотным числом 30-80, с одновременным отводом оксидата с кислотным числом 30-80,Предпочтительно предварительное окисление парафина ведуто кислородсодержашим газом при 100-140 С, непрерывное окисоление . при 100-140 С. Предпочтительная скорость подачи кислородсодержашего газа на окисление 0,3-,0 л/мин на 1 кг шихты.Реакционный сосуд загружают смесью парафина и катализатора, выдержанной при повышенной температуре в контакте с газообразным кислородом до получения желаемого кислотного числа продукта окисления смеси. Затем в смесь вводят парафин и катализатор с таким расчетом, чтобы кислотное число смеси оставалось на одном уровне, несмотря на непрерывное извлечение смеси иэ реакционного сосуда в количестве, равном количеству дополнитель но подаваемых парафина и катализатора, Интенсивность подачи и выгрузки опреаеИзобретение относится к синтезу жирных кислот окислением парафина кислородсодержашим газом, а именно к непрерывному способу получения жирных кислот, которые находят широкое применение в бытовой химии и химии высокомолекулярных соединений.Известен периодический способ получения жирных кислот петум предварительного окисления парафина озоном или перекисями при 125-130 С с последующим добавлением марганцевого катализатора и повторным окислением пррдукта, полученного на 1-ой стадии, кислородсодержашим газомпри 95-105 С ООднако в таком способе технологический процесс полунепрерывный, оксидат получают с высоким карбонильным числом 6,7 - 7,8, кроме того используют дорогоотояший озон или перекись,С целью проведения непрерывного про цесса получения жирных кислот и улучшения качества целевых продуктов предлагается способ, в котором к предварительно окисленному парафину непрерывно добавляют Ф613713 Показатель едееееицаизмеоения 120 141 10 ляее срееценж продолжительиогтт-, ВОВ 5 мГ нивыдержки В реакторе о Время Вынержин ВСВОЮ ОЧЕРЕДЬ ОЕЕрЕДЕЛЯЕТ Дост тГ,.РТОЕ ;г,.слотное чеесло,Йля адекватного выхода жирных к,:с.:гбез избыточного образованеея гидроксеекис-.лот СИоб прводя такф чтоб ислтнечисло продукта окисления находилось впределах 30-80, что соответствует времеееи Вьмдерекки, равной 5-20 ч.4 ОПарафии и катализатор могут вводитсяв реакционный сосуд раздельно, так и смешиваться до ввода в сосуд.Оптимальное, количество катализатора,ввгдимого в реакционную смесь, опреде Бляется эксперимееетаееьно для каждых специфических условий. Если применяютсятолько соединеция марганца, .то смесь парафина и катализатора должны содержать0,05-0,50 Вес, %марганца, С повышением ЛЕсодеожания катализатора интееесивностьОкислениЯ Обычно падает при чрезмерееОмизбытке катализатора Окисления вообщеможет не быть,Если катализатор не легко растворяется в расплавленном парафине, то его можно предварительно растворить в небольшом количестве продукта окисления и полученный раствор смешать с парафином, Непрореагировавший парафин, извлеченный в процессе получения продукта одддеения мож но вернуть в реакционный сосуд.Используеот парафин с С 1 О САОПолучение жирных сислот предлагаемым способом позволяет осуществлять его непоерывно и сеепзить карбонильное число целевых жирных кислот до 3, тем самым ЛУЧШИВ ИХ ЬВЧЕСТЬОв П р и м е р 1, Смесь н-парафинов с пиком кривой распределения длеены цепей при Сб смешивают с раствором эквимолекулярных количеств стеарата маргаеща и стеарата калия в предварительно полученном продукте окисления с таким расчетом, чтобы содеожаееие марганца в смеси шеех-. те) равнялось 0,07 вес. %. Количество КислотЯОе число, мг КОН/ГКарбонильное число, мг КОН/г продукта окисления состое;ляет Ь о от ВесааЯ чКолонну с рубашкой емкостью 1500 мл, имееощую перфорированное дееище, заполняют смесьео, которую выдерживают 3 ч приО130 С, а затем при 110 С, Через днище В смесь непрерывно барботируют воздух со скоростью 2 л/мин на 1 кг шихтье. Чеорез 15 ч работы при 1 10 С начинают непрерывно вводить смесь н-парафинов, продукта окисления и катализатора (шихтье) в количестве 50 г/ч. Такое же количество продукта отводят через центральный отвод, Смесь выдерживаеот в колонне в среднем 18 ч. Образцы продукта окисления периоди- чески отбирают, промывают водой и анали-зируют, Непосредственно перед переходом на непрерывную работу образованный продукт окисления имеет карбонильное число 13 и кислотное число 70 мг КОН/г, Спустя 3 суток непрерывной работы карбонильное число устанавливается 4-6 мг КОН/г и далее не меняется, кислотное же число поддерживается в .процессе непрерывной работы 68 - 72 мг КОН/г.Продукты окисления, взятые из колонны перед началом непрерывной работы и после 4 суток непрерывной 1 работы, раздельно промывают водой, омыливают и выдеро живаеот в автоклаве при 330 С 12 ч, Неомыленное вещество удаляют. Каждый мыль- ный раствор подкисляют серной кислотой для образования жирных кислот. Анализ показывает, что полученные за время периодической работы жирные кислоты имеют, мг КОН/г: кислотное число 225, афирное число 5 и карбонильное число 13 Соответствующие значения для кислоты, полученной в процессе непрерывной работы, 220 фи ф,ееля сопоставления аналогично из таких же материалов готовят смесь н-парафинов,продукта окисления, стеарата марганца и стеарата калия. Затем Окисляют в той же колонне с подачей 3 л/мин воздуха 1 кг ; После 3 ч, начального периода (при 130 С) температуру поддерживают на уровне 110"С, .Результаты приведены в таблице;Состав вводимой шихты следующий,вес,ч,:Смесь к-парафинов(С - С максимумпри С )Продукт окисления (кислотное число 70 мг КОН/г) 5,00Стеарат марганца 0,83Стеарат калия 0,43П р и м е р 2. Смесь н-парафинов10С- СО с пикОм кривой распределения1 Ьуглерода при С 1 смешивают с эквимолекулярными количествами стеарата марганца и стеарата калия, растворенных ипродукте окисления. Полученная шихта содержит 0,07 вес % марганца и 5% продукта окисления (из расчета на парафин). Смесьовыдерживают 3 ч при 130 С, а потомо15 ч при 110 С в колонне аналогичнойпримеру 1, Через массу пропускают201,2 л/мин воздуха на 1 кг шихты. Затемдополнительно непрерывно вводят шихту вколичестве 50 г/ч с одновременным отводом такого же количества продукта окисления через центральный кран. Материал выдержнвают в колонне в среднем 21,5 ч,Непосредственно перед переходом на непрерывную работу карбонильное число полученного продукта окисления 17, кислотное число 67 мг КОН/г, Спустя 4 сутоккарбонильное число устанавливается науровне 5-6 мг КОН/г и не изменяется втечение 11 дней до прекращения непрерывной работы. Кислотное число поддерживается на уровне 65-68 мг КОН/г. Составвводимой шихты следующий, вес, ч:Смесь н-парафинов. 45П р и м е р 3, Описанный в примере 1парафин смешивают с раствором продуктаокисления и с эквимолекулярными количествами марганцовой и калиевой солейжирных кислот С- С 1 . Полученная50шихта содержит 0,05% марганца и 5% продуктов окисления (из расчета на начальныйвес парафи на),Реактор, снабженный рубашкой, емкостью 1,5 л заполняют исходным материаолом, который выдерживают при 130 С 3 ч.,а потом при 110 С; Воздух барботируютчерез реакционную смесь со скоростьго1,2 л/мин, Через 11 ч периодической рабооты при 110 С в реактор вводят дополнительное количество шихты со скоростью5,00 17 Г/ч и В таком же коли стае из реактора отбирают поэпукты окисления. Материал в реакторе выдерживают В соеднем16 ч, Пэлученцы цз окисляел 1 ОГО материалапродукт Окислецця, этоиэавнцйся цецэсредственцэ перед геэехэдэл 1 1-:а це; - .рерь;Вгуюработу. 1 лЕет карээнцльнэе чиспэ .ссэ цкислотное число 66 лгг КОН/Г. Через 3дня от Начала неирерывнсй работы карбэнитгы 1 эе чгслэ атэс Икает 4 6 л Г КОН/Г акислотное чисгэ э течен.е 10 с 5 тэк 11 е="прерывцой рабэть: цэддержшэается ца уровне 63-68 мг КОН/Г. Состав ВводилОй ц 1 хты следующий, Вес. чСмес ь нпарач 11 Оэ. Оматериал Выцер 31 Вэют 3 ч иэи 130 С, аОзатем 6 ч цри 110 С, лалее нецреэывцоподаОт цсхэшгый материал сэ скоростью120 г/1, С такой ке скоростьО отбираютОкисленную смесь. Образец Взять.Й ЯРпОсредстьенно перед г 1 ереходэм на непрерывную работу, црэлЬцэают Водой. Полученныйпродукт окцслеция имеет 1 сарбэццлыгэе число 18 и кцслотцэе чисчэ 36 лгг КОН/Г,Через 3 суток От начала цепреоывной работы карбопгльнэе число устанавливается науровне 5-6 МГ КОН/Г, Кислотное число продукта Окис 1 ения В поэцессе 1 Рпрерывнэйработы поддерживается 34 39 мг КОН/г.Образец, взятый в конце перцодическойработы, и образец, взятый через 4 сутокот начала непреоывнэй работы, превращаютаналогично примеру 1 в жирные кцслэть,Кислотное, сложное зфирнэе и карбонильноечисло жирной кислотой составляют соответственно при периодическом режиме:221,4 и 12 мг КОН/Г, а прц непрерывном ведении процесса 222, 4 и 6 мг КОН/Гс оответстве ни о,П р и м е р 5, Смесь н-парафиновС ; - С -, прц пике распределения атомов12 17цуглерода С ц смешивают с достаточнымколичеством эаурата марганца так, чтобысодержание маргацца В исходном сэедИгенци состввлялэ 0,4 1 вес, ,. Б реактор,аналОГичцый примеру 3, заГружают исход .613713 Составитель В. ПотоцкийРедактор В. Мирзаджанова Техред Н. Бабурка Корректор С, Гарасиняк Заказ 3628/1 Тира 1 к 559 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,4 ный материал и выдерживают при 140 С 10 ч, Затем вводят непрерывно дополнительное количество исходного материала1(шихты),со скоростью 108 г/ч, смесь выЗудят из реактора с той же скоростью. Материал выдерживают в реакторе в среднем 10 ч,Образец, взятый непосредственно перед проведением непрерывного процесса, промывают воаой и получают продукт окисления с карбонильным числом 15 и с кислотным числом 72 мг КОН/г. Через 3 дня карбонильное число падает до постоянной величинь: 5-6 мг КОН/г. Кислотное число поддер. живается 70 - 77 мг КОН/г в продуктах окисления, полученных в течение 7 дней непрерывного процесса.Образец, взятый в конце переодического процесса, и образец,:взятый через 5 дней с начала непрерывного процесса, превра- шают в жирные кислоты аналогично примеру 1, Кислотное, эфирное и карбонильноечисла жирной кислоты, полученной по периоди ческому способу, составляют 362, 5 и 12 мг КОН/г срответственно, а по непрерывному способу 366, 4 и 5 мг КОН/г соответственно.П р и м е р 6. Используя материал и аппаратуру примера 4, порцию исходного материала выдеооживают при 130 С 3 ч, а затем при 102 С 15 ч, Затем вводят непрерывно дополнительное количество исходного материала со скоростью 60 г/ч и смесь выводят из колонки с той же ско. ростью. Материал выдерживают в реакторе в среднем 18 ч,Образец, взятый непосредственно перед началом осуществления непрерывного процесса, промывают водой, Полученный продукт окисления имеет карбонильное число 9 и кислотное число 40 мг КОН/г. Через 5 дней после начала непрерывного процесса карбонильное число падает до постоянного уровня 3-4 м 1 КОН/г. Кислотное чисчо поддерживается 38-42 мг КОН/г в продуктах окисления, полу-бренных эа 10 днейнепрерывного процесса.Образец, взятый в конце периодическогопроцесса, и образец, взятый через 6 днейс начала непрерывного проце - .а, превращают в жирные кислоты аналогично приме.ру 1, Кислотное, эфирное и карбонильноечисло жирной кислоты, полученной по периодическому способу, составляет 219, 4и 9 мг КОН/г соответственно, то время,как соответствующие числа для кислоты,полученной по непрерывному способу, составляют 222, 4 и 3 мг КОН/г,формула изобретения151. Способ непрерывного получения жирных кислот путем предварительного окисления парафина с последующим доокислением его кислородом или кислородсодержащим газом при повышенной температуре вприсутствии органических солей марганца,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью непрерывного осуществления процес.са и улучшения качества целевых жирныхкислот, к предварительно окисленному парафину непрерывно добавляют шихту, состо 11-шую из 100 вес, ч. парафина, содержашего 0,05-0,50% марганца и 5-10 вес. ч,продуктов окисления с кислотным числомзо 30-80, с одновременнь 1 м отводом оксидата с кислотным числом 30-80,2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, предварительное окис-ление парафина ведут кислородсодержашимоЗ газом при 100-140 С.3;Способпопп, 1, 2, отличаюш и й с я тем, что непрерывное окисление ведут при 100-140 С,4. Способ попп, 1-3, отлич аю 4 О щ и й с я тем, что окисление ведут соскоростью подачи кислородсодержащего газа 0,3-2,0 л/мин на 1 кг шихты.Источники информации, принятые во вннмание при экспертизе:45Авторское свидетельство СССР