Способ получения спирта

(22) Заявлено 19.07.74(21) 2044284/04с присоединением заявки Рй(45) Дата опубликовании описания 20.09.77(б 1) И. Кл,в С 07 С 31/1 С 07 С 29/О Гвсудврстввненй квмвтвт Свввтв Мнннстрвв СССР вв двлвм нзобрвтвнв и вткрытвй(71) За явнтел 54) Б ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТОВ Изобретение относится к области получения спиртов жидкофаэной гидратацией олефинов в присутствии сульфокатионитов,Известен способ получения спиртов гид ратацней олефиновв присутствии сульфокатио б ййта с размером зерен 3.0-250 мкм, диспергированного в реакционной смеси 1.Однако указаный способ обладает ридом недостатков:- для гидратапии нзобутилена испольэу )О ется суспензия катионита с размером зерна 10-250 мкм. Такой катионит позволяетсоздать нерассланвающуюся в реакторе суспензию лишь прн интенсивном перемешивании;- в результате интенсивного перемешива-б ння в реакторе происходит механическое разрушение катионита, который в виде водной дисперсии выводится из системы, Таким образом, происходит постоянная потеря ка- тализатора, в результате чего в циркули рующую суспензию катнонита вводится свежий катализатор;- за счет образования нежелаемой мелкой фракции катнонита усложняется, так как ч рецикл водного слоя вводится осадитель б ный сосуд или какая-либо другая система осаждения, например центрифугированиев- после проведения реакции раэделеныв реакционной смеси на дв слоя и рецикл водной суспензия катализатора осуществпм. ют под давлением, что связано с технологическими трудностями в эксплуатации про цесса Изаестевт также способ получения спир тов гидратацней олефинов, усовершенствующнй описанный способ н заключающийся ь том, что к компонентам реакцыи добавлввот растворимые в воде неионогениые и/нли латноноактивныв амульгаторы 21. Это поэволяет снизить интенсивность перемешивания до половины, дэже до одной трети ско рости, которая поддерживается в процессе без добавки амульгатора, что уменьшает механический износ катализатора, однако не исключает ни одного из приведенных недостатков для основного способа.С целью устранения указанных недостатков, повышения скорости процесса к упрощения технологии предлагается использовать катализатор - квтионит в виде коплоипногораствора в полярной жидкости, например в воде, и водном растворе спиртов и др.Для приготовления коллоидного раствора катионита зерна атиорообменной смолы измельчают до 10 -10 см и диспергируют в жидкости, В случае измельчения катионита в присутствии полярной жидкости стадия дис пергирования исключается, так как сразу получается коллоидный раствор катионита,16Применение коллоидного раствора катиоиитов в качестве катализаторов позволяетиспользовать преимущества иоиообменногокатализа перед кислотным, прежде всегоотсутствие высокоагрюссивных сред а такЬже воэможность многократного использованиякатионита, В качестве исходных катионитов можно использовать сульфокатионитыКУ, КУи другие; Для нрйготовленияраствора можно также применять нестандартные по размерам зерен фракции катионитов,являющиеся обычно отходами производства,Применение коллоидного раствора катионита устраняет все нкнататки, связанныес использованием расслаивающихся суспензий значительно упрощает технологию процесса, так как раэделеиве продуктов реакции и рецикл водной суспензия катализатора могут осуществляться беэ применения давленни, и приводит к значительной экономиикатионита.данный способ гидратации олефинов можетб:,1 ть применен для синтеза изопропилового,вторичного и третичного бутилсеых, амиловых,гексидовых и других спиртов,П р а и е р 1, В реактор высокого давления с экранированным двигателем загружают 300 г коллоидного раствора катионитаКУв воде, содержрщей 8 вес, % измельченного до 10 - 10 см катионита и 35,6 гпропилена концентрацией 95,5 вес, % поддавлеиием 80-85 атм, Температура в реактооре 130-135 С поддерживается за счетциркулирующего от термостата через рубашку реактора масла, давление около 80 атм,Газо-жидкостная смесь пропилена (газ) иколлоидный раствор катионита (жидкость)перемешивается посредством винтовой мешалки ( 11 - 1450 об/мин), Время реакции 30мин, Содержание изопропилового спирта в щсмеси 15,3 вес, %, конверсия пропилена99 %, выход кзопропилового спирта 98,4%на превращенный пропилеп.В примерах 2-10 опыты с 2-метилпропеном (изобутиленом), С 4 - фракцией, 2-,5метилбутеноми 2-метилпентеномпроводят в приборе, описанном ниже.Реактор представляет градуированную трубку из стекла (СТУ 30-6305-63) внутренним д.аметрсм 18 мм, толщиной стенки 3 мм 60 и длиной 250 ам, снабжеюую стекляннойтермостатирующей рубашкой, Трубка и рубашка зажимаются между фланцами, В верхнейчасти реактора установлен манометр, карман для термопары, капилляр для отбора пробы из верхнего слоя и воздушка. В нижнейчасти реактора установлен вентиль для загрузки суспензии катионита и отбора пробыиз нижнего слоя, Реактор закрепляется на качалке, совершающей колебательные движенияс углом отклонения около 160 ои скоростью40 колебаний в минуту.Опыты на стандартном катионите, приведенные для сравнения в таблице, проведены в этом же реакторе.П р и м е р 2, В реактор загружают30 г коллоидного раствора катионита КУ в воде, содержащей 6,6 вес, %. измельченногодо 10 ф см. катионита и 10 г жидкого изобутилена."идратацщо проводят при температуре90 С и давлении 20 атм. Время реакции30 мин. Конверсия изобутилена 89,2%, выход триметилкарбинола 98,9% на разложенный изобутилен, димеров изобутилена1,1%,П р и м е р 3, В реактор загружают30 г коллоидного раствора катионитаКУв воде и 10 г жидкой изобутан-изобутиленовой фракциисодержащей 39,8вес%. изобутилена. Условия проведения гидратации те же, что в примере 2, времяреакции 30 мин. Конверсия изобутилена49,4%, выход триметилиарбинола 89,5%,димеров иэобутилена 0,5% на разложенныйизобутилен,П р и м е р 4, В реактор загружают40,8 г коллоидного раствора катионитаКУв водном 50% ном растворе зтилцеллозольва, содержащей 6 вес.% измель.ченного катонита, и 6 г жидкого изобутилена.Условия проведения гидратвиии те же, чтов примерах 2 и 3. Время реакции 5 мин.Конверсия изобутилена 77,4%, выход триметилкарбинола 96,5%, этилтретичнобутилового эфира этиленгликоля 3,5% на превращенный изобутилен.П р и м е р 5 . В реактор загружают 40,9 г коллоидного раствора катионита,как в примере 3, и6 г жидкого изобутилена. Условия те же, время реакции 10 мин,Конверсия изобутилена 92,7%, выход триметилкарбинола 94,1%, эфира 5,9% на превращенный изобутилен.П р и м е р 6 . Условия и загрузка,как в примере 4, время реакции 30 мин.Конверсия изобутилена 93,5%, выход триметипкарбинола 93,6%, эфира 6,4% наразложенный изобутилен, 5625445П р и м е р 7 . В реактор загружают 4 Ь,9 г коллоидного раствора катионитв, ках в примерах 3 5, и 6 г жидкой изо. бутан-изобутиленовой фракпни, содержащей 39, 8 вес, % изобутилена. Условия проведения гидрвтации те ще, что в примерах 2-5, время ревкднн 8 мин, Конверсия нзобутнлена 38,9%, выхщ триметнлкарбннола 98,7%, эфира 1 ЛЪ на превпащенный нзобутнлен.П р н м е р 8,Условян н загрузка, квк в примере 6, время реакпни 30 мин. Кнверсия изобутнлена 87 2%, выход трнметилкарбинолв 97,9%, афнрв 2,1% на пре вращенный олефин. П р и м е р 9. В реактор загружают 33,7 г коллоидного раствора квтионита КУ 2 в воде, содержащей 8 вес. % измельченного4 -до 10 - 10 см катионита и 12,4 г нзоамиленовой фракпни,союржащей 82,4 вес.%ф 2-метнлбутена 1. Теааература гидратапин 90 оС,давление 15 атм,время ревкдии 30 мин. Конверсия 2-метнлбутеня2 О % выход третичного аммлового спирта 92% на превращенный олефин.25 6П р и м е р 10, В реактор загружают ч 3,1 г коллоидного раствора катионнта КУв воде, содержащей 9,4 вес.% измельченногосф "6до 10 - 10 см квтионит и 14,3 г 2-мео тилпентена. Температура гидратапин 90 С, время реакпии 30 мин. Конверсия 2-метилпентенв6,5 %, выход третвчного гексющвого спирта около 100 %.Квк видно из,приведенных примеров а сравнительных данных, представляемых в таблице, пведложенпый способ гидратапии олефинов выг одно Отличается От всех известных методов, твк квк применение коллоидного раствора катионита приводит к резкому повышению скорости реакции (примерно в 2-5 раз) при всех прочих равных условиях.Производительность катализатора предложенного блособа гндратвпии олефинов может быть повышенв в несколько раз, так квк время контакта в два раза меньшеколичесово применяемого катализатора также в 2 раза меньше, а интенсивность перемешивания примерно в 3-5 рвз меньше, При этом достигается более высокие,конверсии изобутилена.гЧ 1 СЯЩФ й (О1"00 Оаюо о оа а а л чфФ Ф Ф1 10 ФЙ Р) 1" 00 О) 1" а йФ Ф Ф йФ й Я й Ф а Л фЧО Я О О О ФФЧ Ф ааойаюао ежааао оооойЮмоо О Ф б 1 о о о о о ю 8 одфоооо ЧоЧо фЧ г 1 тЧ (О Ф (О 10 0 ф "1 с 1 фЧ Ф г 1 й т.3 1 СЯ со Р й, О Ф. -Ф Ф Ф е 1 й (Ч 3 4 Щ й й О о ч й" й ю - ОО562544 10 Составитель Н. АнтиповаРедактор Н. Джарагетти Техред Н, Андрейчук Корректор М. Демчик Заказ 1842/166 Тираж 553 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Способ получении спиртов жидкофазной гидратацией олефинов в присутствии катализатора - катионита, дисиергированного в .опорной жидкости, о т и и ч а ю щ и й с и тем, что, с целью упрошении технолог,ж процесса и увеличении его скорости,кегализатор используют в виде коллондногораствора в полярной жидкости.Источники информации, принятые во визжание при экспертнзв1. Патент ФРГ М 1176.14,кл. 12 о, 5/02, 1962,2. Патент ФРГ % 1179920,кл. 12,о, 5/02, 1965,