Способ очистки сложных эфиров

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик)м К 3 С 07 С 67/4 22) Заявлено 12. присоединением 051/23-0 осу ствеиныи к СССР ам изобрет открытий(23) Приоритет Опубликов по де 30.04.81, Ью етеиь Йо 16 3) УДК 547.29.(088.8) 30.04.8 ата опубл вания описан 2) Авторыизобретени ценхо;Ьвокимоваков,длик А.И.В. Баю 71) Заявите СОБ ОЧИСТКИ СЛОЕНЫХ ЭФИРО тарельчатойтым паромчном авлении лпачково перег С и остаи оч ди ка Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу очистки сложных эфиров, полученных этерификацией карбоновых кислот или их ангидридовалифатическими спиртами нормального или изостроения в пр сутствии катализатора этерификации или без него, Сложные эфиры находят применение в основном в качестве пластификаторов различных термопластов.Известен способ очистки сложных эфиров, полученных этерификацией карбоновых кислот или их ангидридов алифатическими спиртами нормального или изостроения в присутствии катализатора этерификации или без него, заключающийся в нейтрализации кислых компонентов водным раствором щелочного агента, отделении эфира от солей нейтрализации, выделении избыточного спирта из эфира, обработке эфира сорбентами и Фильтрации 111.Известен также способ очистки дибутилфталата, заключающийся в отгонке основной массы бутансла при остаточном давлении 50-90 мм р:.ст., нейтрализации водным раствором карбоната натрия, отмывке солей нейтрализации водой и отгонке остатков бутанола на ко йколонне острым репри 100-180 о то д30-50 мм рт.ст. 2.Кроме того, известен способ очистки сложных эфиров путем последовательной нейтрализации, промывки иотгонки летучих веществ острым перегретым паром, в соответствии скоторым отдувку этих веществ проводятс применением нескольких последовательно расположенных колонн при постепенном углублении вакуума и противоточном движении острого перегре того пара по отношению к эфиру.Непрерывный способ очистки ди(2-этплгексил)фталата-сырца включаетдвухстадийную нейтрализацию в капельном нейтрализаторе и аппарате 20 с мешалкой, промывку водой и отгонизбыточного спирта вначале вроторно-пленочном испарителе, а затем в тарельчатой колонне с острымперегретым паром 3 .Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способистки сложных эфиров, напримербутилфталата, полученного этерифи цией фталевого ангидрида бутило 825499вым спиртом с последующей отгонкойосновной части бутанола при 130135 юС и остаточном давлении 11060 мм рт,ст., путем нейтрализациикислых компонентов водным растворомщелочного агента, отделения солей,нейтрализации и отго а остатка бутанола с острым перегретым паром при110-120 С и остаточном давлении 12080 мм рт.ст. с последующей обработкой полученного эфира сорбентами ифильтрацией 4 ,Недостатками известных способовявляются большой расход острого пара и химзагрязненных стоковых потерьсо стоками сырья и целевого продукта.Цель изобретения - упрощение процесса и увеличение выхода целевогоЮпродукта.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе очистки сложныхэфиров, полученных этерификацией карбоновых кислот с числом углеродныхатомов от 6 до 18 или их ангидридов алифатическими спиртами нормального или изостроения с числом углеродных атомов от 1 до 12, илисмесью указанных спиртов, с последующей отгонкой основной части спиртаопри 100-200 С и остаточном давлении100-10 мм рт.ст путем нейтрализации кислых компонентов водным раствором щелочного агента, отделенияэфира от солей нейтрализации, вьщеления избыточного спирта из эфира,обработки сорбентами и фильтрации,вьщеление избыточного спирта проводят путем смешения полученногоэфира при 20-90 О С с оборотной водой,содержащей 0,1-8 спирта, взятой нколичестве 1-100% от веса эфира, споследующей отгонкой водно-спиртовой паровой смеси при 50-170 С идавлении от атмосферного до остаточного 10 мм рт.ст,После ньщеления избыточногоспирта проводят обработку эфира острым перегретым паром при 100-200 Си остаточном давлении 20-200 ммрт.ст.Предлагаемый способ может бытьприменен для онистки эфиров, полученных взаимодействием различныхкарбоновых кислотнапример фталевой, адипиновой, себациновой, азелаиновой, пиромеллитовой, тримеллитовой, стеариновой или их ангидридовалифатическими спиртами нормальногоили изостроения, например метанолом,этанолом, смесью нормальных и изоспиртов С 6-С, смесью нормальныхспиртов С -С в присутствии катализаторов этерификации, таких как серная кислота, сульфокислоты, тетраалкилтитанат и др.При этом для выделения избыточного спирта из очищаемого эфира используют оборотную воду - реакционную воду, конденсат острого пара, 60 течение 0,5 ч при 80 ОС, отстаивание также в течение 0,5 ч и отделяют водный слой,К нейтральному и очищенному от солей нейтрализации эфиру добавляют при перемешивании оборотную Хотя оборотная нода содержит, н зависимости от получаемого пластификатора, от 0,1 до 3 спирта при смешении оборотной воды с эфиром ипоследующем отгоне удается выделитьспирт из эфира.Для отгонки следов спирта, а также для удаления запаха после отгонаоборотной воды проводят обработкуэфира острым паром, расход которогопри этом составляет 25-30 от расхода по известному способу.При периодической организацииочистки предлагаемый способ можетбыть реализован в обогреваемом аппарате емкостного типа с мешалкой,5 ЭФир-сырец после нейтрализации иотделения солей нейтрализации смешивают при 20-90 С с оборотной водой.Затем при 50-170 С и давлении отатмосферного до остаточного 10 мм20 рт.ст. отгоняют водно-спиртовую па-.ровую смесь. После прекращения отгонки остатки летучих веществ удаляют с острым паром.При непрерывной организацииочистки при 20-90 юС в смесительном,сЭустройстве (например в аппарате смешалкой, насосе, статическом смесителе) непрерывно смешивают эфир,предварительно отнейтрализованныйи отделенный от солей нейтрализации,и оборотную воду. Полученную смесьнепрерывно вводят н отгонный аппарат емкостного или колонного типа,где проводится отгон водно-спиртовой паровой смеси при 20-170 С идавлении от атмосферного до остаточного 10 мм рт,ст. Остатки летучихвеществ удаляют острым паром,П р и м е р ы 1-4. В обогреваемой колбе с мешалкой емкостью 1 л40 проводят очистку дибутилсебацинатадиметилфталата, бутилстеарата идиизододецилфталата, полученных впроцессе этерификации соответствующих кислот или ангидридов спиртами.После этерификации от эфира-сырцаотгоняют часть избыточного спиртапри температуре, в зависимости отприроды спирта, 100-200 С и остаточном давлении 100-10 мм рт.ст.В колбу загружают 600 г эфирасырца, проводят нейтрализацию водным раствором едкого натра концентрацией 2,5 вес.Ъ при 80 С и атмосферном давлении при перемешивании в течение 0,5 ч, Затем мешалку выключают, проводят отстаивание в течениетого же времени, отделяют водносолевой слой, добавляют воду в количестве 50 от веса эфира, проводят промывку при перемешивании в825499 Содержание свободного спирта, г/Ъ к эфи- ру 10,8/1,8 9 юО/1 г 5 1 с 5/Ою 25 36/6 ТемператУра смешения,С 60 90 20 Количествооборотной воды, г/% к эфи- ру 600/100 120/20 6/1 120/20 Содержаниеспирта в оборотной воде, 8 0,1 0,1 130 100 50 Давление приотгоне,мм рт.ст. 10 150 50 760 Подано острого пара, г/Ък эфиру 36/6 180/30 30/5 О/О Время отгонас острым паром,мин 0 130 200 Давление при отгоне с острым паром,мм рт.ст. 200 20 50 воду и затем отгоняют водно-спиртовую паровую смесь. В примерах 1,3и 4 эфир дополнительно обрабатываютострым паром, а после отделенияизбыточного спирта - сорбентами (активированным углем и глиной "гумб. -рии", взятыми в количествах 0,5от веса эФира) при 100 С и остаточТемпературапри отгоне,С 170 Отогнаноспирта от эфира с оборотной водой, г/ 7,2/80 Температура при отгоне с острым паром,ф С 130 ном давлении 10 мм рт.ст., затем фильтруют.Для сравнения проводят аналогичные опыты, но без использования оборотной воды для выделения избыточного спирта.В табл.1 приведены условия и результаты проведенных опытов.Таблица 1 Предлагаемый способ 1,5/100 25,2/70 8,64/80825499 Продолжение табл.1. Эфирт Диметил- фталат ибутилбацианатл Условия л- ра Пример 99,2 Выход целевого продукта,вес. 9,2 99 99,1 Известныи Подано острого пара, г/к эфируВремя отгонас острым паром, мин 40/90 114/1 5/7,5 02 2 130 Температурапри отгонес острым паром, С 13 130 00 давление прнотгоне сострым паром,мм рт.ст. 0 5 20 98,98,9 лейду Выход,вес. 98,8 П р и м е р 5. На установке непрерывного действия, включаюцей аппарат с мешалкой емкостью 1 л для смешения эфира с оборотной водой, аппарат с мешалкой емкостью 1 л для отгона оборотной воды и насадоч ную колонну диаметром 40 мм и высотой 500 мм для обработки эфира острым паром, проводят выделение свободных спиртов С.-С 9 из диалкилфталата(ДАФ), Последний, полученный в процессе этерификации фталевого ангидрида смесью спиртов С-С, отнейтрализовывают водным раствором едкого натра концентрацией 2,5 вес. при 80 С и атмосферном давлении и отделяют водно-солевой слой после отстаивания в течение 1 ч. Далее эфир промывают водой в количестве 50 от веса эфира при 80 С и атмосферном давлении и отделяют водный слой после отстаивания в течение 1 ч.Нейтральный и отделенный от со нейтрализации эфир и оборотную во в количествах 2000 и 400 г/ч соответственно непрерывно вводят в смеситель. ЭФир-сырец содержит 4 сво бодных спиртов С -С 9, а оборотнаявода - 0,1 тех же спиртов. В аппарате с мешалкой непрерывно отгоняютооборотную воду со спиртом при 130 С и давлении 20 мм рт.ст. и затем непрерывно обрабатывают эфир в насадочной колонне острым паром также и 130 С и давлении 20 мм рт.ст.Расход острого пара 120 г на 1 кг эфта.Выход целевого продукта 98,9 вес5 ОДля сравнения проводят опыт безиспользования оборотной воды длявыделения избыточного спирта. Расход острого пара 360 г на 1 кг эфира.Выход целевого продукта 98,б.В табл,2 приведены показателикачества целевых продуктов, описанных в примерах 1-5. Качество эфиров не меняется в зависимостиот способа очистки и соответствует требованиям ГОСТа или ТУ.,06 емператур спышки, С 32 Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом см 0 1,1 10 Как видно ванне оборот спирта из эф . 70-100 спир го пара, в т острого пара ненных стоко и целевого пр чногоя эфира ротнойта, взя- са эфи- дно 0-170 СостаточФормула изобретения 401. Способ очистки сложных эфиров, полученных этерификацией карбоновых кислот с числом углеродных .атомов от 6 до 18 или их ангидридов алифа тическими спиртами нормального или изостроения с числом углеродных атомов от 1 до 12, или смесью указанных спиртов, путем отгонки основной части спирта, нейтрализации кислых компонентов водным раствором щелочного агента, отделения эфира от солей нейтрализации, выделения избыточного спирта из эфира, обработки сорбентами и фильтрации, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода целевоСоставитРедактор Т. МермеЛштайн Техред 3 у 100-200 С и остаточном давлении 20200 мм рт.ст.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Обзоры по отдельным производствам химической промышленности.М., НИИТЭХИМ, 1973, вып. 37, с. 32.2. Патент Франции Р 2047642кл. С 07 С 67/00, опублик. 1970,3. Патент Франции Р 2098915,кл. С 07 С 64/00, опублик. 1970.4. Обзоры по отдельным производ-,ствам химической промышленности. М.,НИИТЭХИМ, 1973, вып,37, с. 36-37,41-42 (прототип),ель Е. Уткина.Фанта Кор ректор О. Билак Тираж 443Государственного келам изобретений исква, Б, Раушск 2474/60 ВНИИП по 113035, Подпмитета СССоткрытийя наб., д. ное 4/ Патент", г. Ужгород; ул. Проектная,4 Филиал из примеров, использоой воды для выделения ра позволяет отогнать а без применения остро- и раза сократить расход количество химзагрязи потери с ними сырья одукта. го продукта, выделение избыто спирта проводят путем смешени при температуре 20-90 С с обо водой, содержащей 0,1-8 спир той в количестве 1-100 от ве ра, с последующей отгонкой во спиртовой паровой смеси при 5 и.давлении от атмосферного до ного 10 мм рт.ст.2, Способ по п.1, о т ли ч а щ и й с я тем, что после выделен избыточного спирта проводят обраб эфира острым перегретым паром при