Способ очистки сложных эфиров

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл. С 07 С 67/48 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ Изобретение относится к улучшенному способу очистки сложных эфиров карбоновых кислот, полученных этери- Фикацией кислоты или ее ангидрида .спиртом или смесью спиртов, которые применяются в качестве пластификаторов.Известен способ очистки сложных эфиров, полученных этерификацией карбоновой кислоты спиртом, от избыточного спирта путем его отдувки острым перегретым паром при 100- 210 С при остаточном давлении 10- 200 мм рт. ст. 1,15Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ очист ки сложных эфиров карбоновых кислот, например.(2-этилгексил)-фталата 2 б полученного путем этерификации фталевого ангидрида 2-этилгексанолом с последующей очисткой полученного эфира от избыточного спирта путем его отдувки острым перегретым паром 25 при 80-200 С при остаточном давлении 40-200 мм рт.ст. с последующей конденсацией выделяющихся паров воды и спирта, разделением полученного конденсата на спиртовую и водную фазы, , 30 после чего воду обезвреживают и выводят из процесса 12).Недостатками известного способа являются бодьшое количество химза 1 - рязненных стоков со стадии отдувки избыточного спирта острым перегретым паром и значительные потери спирта. с химзагрязненными стоками.Цель изобретения - исключение химзагрязненных стоков, а также кономия сырья.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сложных эфиров карбоновых кислот, полученных путем этерификации карбоновой кислоты с числом углеродных атомов от 6 до 18 или ее ангидрида алифатическим спиртом нормального или изостроения с числом углеродных атомов от 4 до 12, или смесью указанных епиртов с последующей очисткой полученного эфира от избыточного спирта путем его отдувки острым перегретым паром при 80-200 С и остаточном давлении 40-200 мм рт, ст., с последующей конденсацией выделяющихся паров воды и спирта, разделением полученного конденсата на спиртовую и водную фазы, последнюю испаряют при 10- 100 ОС и давлении от атмосферного доостаточного 10 мм рт.ст., образующиеся пары перегревают до 120-200 С инаправляют на стадию отдувки избыточного спирта, а спирт возвращают впроцесс,Преимущественно водную фазу испаоряют при 50-60 С и остаточном давлении 100.-160 мм рт.ст.Отдувку избыточного спирта острымперегретым паром проводят как в периодических, так и в непрерывных процессах.Отдувку избыточного спирта острымперегретым паром по периодическойтехнологии можно проводить в отдувочном кубе При этом выделяющиесяпары спирта и воды охлаждают и полученный конденсат разделяют на спирти воду во флорентийском сосуде.Спирт собирают в приемник и затемвозвращают в процесс, а воду направляют в преобразователь для получения пара, и пар после перегрева впароперегревателе вновь подают вотдувочный куб. В этом случае, когда требуется повысить температурувспышки сложного эфира, водную фазу конденсата острого пара передиспарением обычно ректифицируют.В непрерывных производствах отдувку избыточного спирта острым перегретым паром можно проводить в кубовых аппаратах, работающих сменноциклически либо в тарельчатых колоннах непрерывного действия, в нижнюю часть которых подают острый перегретый пар. Эфир, стекая противотоком вниз, освобождается от избыточного спирта. Выделяющиеся пары спирта и воды конденсируют и охлаждаютв холодильнике-конденсаторе и конденсат направляют во флорентийскийсосуд для разделения на спирт и воду. Спирт собирают в приемник, а водунаправляют в парообразователь дляполучения пара, который после перегрева вновь подается в нижнюю частьколонны, Если дополнительно требуется ректификация водной Фазы конденсата острого пара, то ее проводятна тарельчатых или насадочных ректиФикационных колоннах. Водную фазуконденсата острого пара подают всреднюю часть колонны, Воду, освобожденную от спирта, отводят из куба колонны, а спирт в виде азеотропа с,водой сверху колонны. Парыспирта и воды конденсируют и охлаждают, в холодильнике-конденсаторе и онаправляют во флорентийский сосуд,где конденсат расслаивается на водную и спиртовую Фазы. Спирт с йостоянного уровня сливают в сборник, аводную фазу подают на орошение колонны.Сложные эфиры, описанные в примерах получают реакцией этерифика)ции карбоновых кислот или их ангидридов с числом углеродных атомов от 6 до 19 алифатическими спиртами нормального или изостроения с числомуглеродных атомов от 4 до 12 или смесью указанных спиртов. В качест.ве алифатических спиртов могут быть использованы, например, 2-этилгексанол, бутанол, октанол, смесь нормальных и изоспиртов Сб-СВ, смесьнормальных спиртов Ст-С , додециловый спирт и др. В качестве исходных кислот можно использовать фталевую, адипиновую, себациновую, тримеллитовую, пиромеллитовую и другие или ангидриды кислот, В качестве катализаторов могут быть применены любые катализаторы этерификации, например серная кислота, арилсульфокислота, тетраалкилтитанаты.П р и м е р 1. На установке пери-одического действия, включающей отдувочный куб емкостью 40 л с мешалкой 20 и барботером для подачи острого перегретого пара, холодильник-конденсатор с поверхностью теплообмена0,5 мм , флорентийский сосуд емкостью 5 л, парообразователь, пароперегреватель, приемник спирта, проводят очистку ди(2-этилгексил)-Фталата от избыточного спирта, В отдувочный куб загружают 30 кг ди(2 этилгексил)-фталата - сырца, полученного реакцией этерификации фталевого ангидрида .2-этилгексанолом:при 190 С.и остаточном давлении360 мм рт.ст, в присутствии катализатора-тетрабутоксититаната, и отнейтрализованного раствором кальцинированной соды до кислотного числа0,08 мг КОН/г. Эфир-сырец, содержащий 15 избыточного спирта, нагревают до 00 С при остаточном.давлении 1300 мм рт.ст. и начинают пода чу острого перегретого пара, полученного испарением водной фазы конденсата острого пара в парообразователе при 60 С и остаточном давлении 1500 мм рт.ст, с последующимперегревом образующихся паров в пароперегревателе до 220 С. Острый перегретый пар подают через барботерв отдувочный куб со скоростью4,5 кг/ч, Выделяющиеся из отдувочного куба пары воды и спирта охлаждают в холодильнике -конденсаторе инаправляют во флорентийский сосуд,в котором конденсат разделяют наводную и спиртовую фазы, Спирт с постоянного уровня сливают в приемникспирта, а воду через гидрозатворвозвращают в паропреобразователь. Отдувку эфира-сырца от избыточногоспирта острым перегретым паром проводят 2 ч. Затем эфир-сырец обрабао тывают сорбентами (активированнымоуглем и глиной гумбрии) при 90 Си остаточном давлении 400 мм рт.ст.и отфильтровывают.Полученный эфир имеет следующие 6 качественные показатели;0,5 Цвет по иодометрической шкале, И 1Кислотное число,мг КОН/г 0,09Температура вспышки,С 203 5Химзагряэненные стоки и потериспирта отсутствуют.Выход эфира 99,6.П р и м е р 2. Опыт проводят попримеру 1, с той лишь разницей, чтоочищают от избыточного спирта диоктилсебацинат, полученный реакциейэтерификации себациновой кислоты и2-этилгексанола в присутствии ката.лизатора тетраизопропилтитаната. Вотдувочный куб загружают 30 кг диоктилсебацината-сырца с кислотным числом 0,075 мг КОН/г, содержащего 5избыточного спирта, нагревают до110 фС при остаточном давлении- 2010 мм рт.ст. и начинают подачу перегретого до 150 ОС пара, полученногоиспарением водной фазы конденсатаострого пара в преобразователе при11 С и остаточном давлении10 мм рт. ст, Острый перегретый пар 25подают в отдувочный куб со скоростьЮ1,5 кг/ч в течение 2 ч. Затем эфирсырец обрабатывают сорбентами и отфильтровываютПолученный эфир имеет следующие З 0качественные показатели:Цвет по иодометрической шкале, БТемпература вспышС 217 35Кислотное число,мг КОН/г 0,07Химзагрязненные стоки и потериспирта отсутствуют.Выход эфира 99,8.40П р и м е р 3. Опыт проводят попримеру 1, с той лишь разницей,чтоочищают от избыточного спирта дидодецилфталат,полученный реакцией этерификации фталевого ангидрида.и додецилового спирта в присутствии катализатора - серной кислоты, Эфир-сырец отнейтрализовывают щелочью, промываютводой.В .отдувочный куб загружают 30 кгдидодецилфталата,содержащего 10 избыточного спирта, нагревают до 180"С 50. при остаточном давлении 200 мм рт.ст.и начинают подачу перегретого до120 С пара, полученного испарениемводной фазы конденсата острого параов парообразователе при 100 С и атмосферном давлении. Острый перегретый пар подают в отдувочный куб соскоростью 2,5 кг/ч в течение 2 ч.Затем эфир-сырец обрабатывают сорбентами и отфильтровывают.60Полученный эфир имеет следующиекачественные показатели:Цвет по иодометрической шкале, Н 1Кислотное число,мг КОН/г 0,05Полученный эфир имеет следующие качественные показатели:Цвет по иодометрической шкале, ИКислотное число,мг КОН/г 0,08 Температура вспышки,С 215Химзагрязненные стоки и потериспирта отсутствуют.Выход эфира 99,7.П р и м е р 4, Опыт проводят попримеру 1, с той лишь разницей, чтоочищают от избыточного спирта триок-тилтримеллитат, полученный реакциейэтерификации тримеллитовой кислотыи 2-этилгексанола. В отдувочный кубзагружают 30 кг триоктилтримеллитата-сырца с кислотным числом0,03 мг КОН/г, содержащего 4 избыточного спирта, нагревают до 150 Спри остаточном давлении 60 мм рт.ст.и начинают подачу перегретого до,180 С пара, полученного испарениемводной фазы конденсата острогоопара в парообразователе при 52 С и,остаточном давлении 100 мм рт.ст.стрый перегретый пар подают в отду., очный куб со скоростью 2,0 кг/ч втечение 1,5 ч, Далее эфир-сырец охлаждают до 90 С, обрабатывают сорбентами и отфильтровывают,Полученный эфир имеет следующиекачественные показатели:Цвет по иодометрической шкале, Б 2Кислотное число,мг КОН/г 0,09Температура вспышки, С 242Химзагрязненные стоки и потериспирта отсутствуют.Выход эфира 99,6,П р и м е р 5. Опыт проводят попримеру 1, с той лишь разницей, что,очищают от избыточного спирта ди(2 этилгексил)-адипинат, полученный реакцией этерификации адипиновой кислоты и 2-этилгексанола в присутствиикатализатора - бензолсульфокислоты,ЭФир-сырец отнейтрализовывают щелочью, промывают водой. В отдувочный куб загружают 30 кг ди(2-этилгексил)-адипината-сырца с кислотнымчислом 0,05 мг КОН/г, содержащего20 избыточного спирта, нагреваютдо 170 С при остаточном давлении200 мм рт.ст. и начинают подачу перегретого.до 190 С пара, полученного испарением водной фазы конденсата острого пара в парообразователепри 67 ОС и остаточном давлении200 мм рт. ст. Острый перегретыйпар подают в отдувочный куб со скоростью 5,5 кг/ч в течение 2 ч. Далееоэфир-сырец охлаждают до 90 С, обрабатывают сорбентами и отфильтровывают.Температура вспышки," С 192 Химзагрязненные стоки и потери спирта отсутствуют.Выход эфира 99,7.П р и м е р 6, Опыт проводят по примеру 1, с той лишь разницей, что воцную фазу конденсата острого пара испарением в преобразователе ректифицируют на насадочной колонне. Выделяющиеся из отдувочного куба пары воды и спирта конденсируют и охлаждают в холодильнике-конденсаторе и направляют во флорентийский сосуд, в котором происходит разделение конденсата на водную и спиртовую фазы. Спирт с постоянного уровня сливают в приемник спирта, а воду через гидрозатвор подают, в верхнюю часть ректификационной насадочной колонны. Пары воды, образующиеся в кубе колонны за счет кипения, поднимаются вверх по колонне, взаимодействуя со стекающей противотоком водной фазой конденсата, содержащей растворенный спирт. Обогащенные спиртом пары конденсируют в холодильнике-конденсаторе. Конденсат направляют во флорентийский сосуд, где происходит расслаивание конденсата на спиртовую и водную фазы. Вода освобождается от 2-этилгексанола, стекает вниз по колонне в куб, откуда с постоянного уровня через гидрозатвор ее возвращают в паропреобразователь для получения пара. Температура в кубе ректификационной насадочной колонны 57 С, в верхней части колонны - 56,1 С.Полученный ди(2-этилгексил)-фталат имеет следующие качественные по" казатели;0,01 З 0 Полученный эфир имеет следующиекачественные показатели:Цвет по иодометрическойшкале, И 1Кислотное число,мг КОН/г 0,065Температура вспышки, С 181Выход эфира составляет 99,3Качественные показатели эфировприведены в таблице. Цвет по иодометрической шкале, И 0,5Кислотное число,мг КОН/гТемпература вспышки, С 208Выход эфира 99,6,Химзагрязненные стоки и потериспирта отсутствуют.П р и м е р 7Опыт проводят попримеру б, с той лишь разницей, чтоочищают от избыточного спирта бутилстеарат, полученный реакцией этерификации стеариновой кислоты и бутило.вого спирта. В отдувочный куб загружают 30 кг бутилстеарата-сырца скислотным числом 0,025 мг КОН/г,содержащегО 10 избыточного спирта,нагревают до 80 С при остаточномдавлении 140 мм рт.ст. и начинаютподачу острого перегретого пара, по 20 лученного испарением предварительноректифицированной водной фазы конденсата острого пара при 70 С и остаточном давлении 260 мм рт.ст. споследующим перегревом образующих 5 ся паров до 120 С. Острый перегретыйпар подают со скоростью 5,0 кг/ч втечение 2 ч. Затем эфир-сырец обрабатывают сорбентами.889655 12 Формула изобретения Составитель Е. ШабарчинТехред А.Ач Корректор Г. Решетник Редактор М. Петрова Тираж 446 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 10890/42 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из приведенных приме= ров, проведение очистки сложных эфиров предлагаемым способом позволяет исключить химзагрязненные стоки со стадии очистки сложных эфиров от избыточного спирта путем отдувки острым перегретым паром, а также исключить потери спирта.Ьы 1, Способ очистки сложных эфиров, полученных этерификацией карбоновых кислот с числом углеродных атомов от 6 до 18 или их ангидридов алифатическими спиртами нормального или изостроения с числом углеродных атомов от 4 до 12, или смесью указанных спиртов, от избыточного спирта путем его отдувки острым перегретым паром при 80-200 С и остаточном давлении 40-200 мм рт.ст. с последующей конденсацией выделяющихся паров воды и спирта, разделением полученного конденсата на водную и спиртовуюфазы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью исключения химзагрязненных стоков, а также экономии сырья,после разделения конденсата воднуюфаз последнего испаряют при 10100 С и давлении от атмосферного доостаточного 10 мм рт.ст., образующиеся пары перегревают до 120-220 Сои направляют на стадию отдувки избыточного спирта, а спирт возвращают на стадию этерификации.2, Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что водную фазу испаряют при 50-60 С и остаточном дав 15 ленни 100-160 мм рт.ст.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 2778849,кл. 260-475, опублик. 1957,20 2. Патент ГДР Р 117671,кл. С 07 С 67/08, опублик. 1976