Способ получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла

1255632 Константы известному предлагаемому Мономер Днмер Мономер Димер Кислотное число,кг КОН/гЧисло омыления,мг КОН/г 3,8-4,0 2,9-3,0 3,8 178-179 953-955 182-183 889-890 183 Плотность, кг/м 295-296 580-586 294-298 582-588 Выход на исходноесырье, мас,% 48-50 50-52 18-22 78-82 Селективность подимерам, мас,% 93-96 Изобретение относится к способу получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла, которые находят широкое применение в качестве исходного сырья для микроэлектронной, лакокрасочной и кожевенной промышленности.Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов.Цель достигается димеризацией метиловых эфиров жирных кислот таллового масла на алюмосиликатном катализаторе, содержащем 12-14% цеолита, взятом в количестве 5-20 мас.% на исходные метиловые эфиры,при 190-240 С, последующим отделением непрореагиро" вавших метиловых эфиров жирных кислот от реакционной массы и их повторной димеризацией на том же катализаторе при 250-270 С. П р и м е р 1 (сравнительный), В, колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 15% алюмосиликатного катализа- тора, что составляет 79,5 г. После непрерывного перемешивания в течение 1,5 ч при 230 С смесь охлаждаоют, отфильтровывают от катализатора и получают 471 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер)в количестве 226,7 г получают 244,3 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия Средняя молекулярнаямасса метиловых эфиров таллового масла51,88%, селективность по димерам 95%.;В этих условиях (температура190"240 С) все эфиры линолевой илиноленовой кислот превращаются вдимеры (с селективностью 95%). Выделенные непрореагировавшие эфирыимеют состав,%: эфиры кислот пальмитиновой и стеариновой 11,4; олеино 10 вой 85,6; линолевой и линоленовой 3,П р и м е р 2. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавшихэфиров жирных кислот таллового мас 15 ла (пример 1) и 15% алюмосиликатного катализатора (как в примере 1),что составляет 34 г. После непрерывного перемешивания в течение 4 чпри 250 С смесь охлаждают, отфильтро 20 вывают от катализатора и получают204 г димеризованного продукта.После отгонки под вакуумом непрореа"гировавших эфиров жирных кислотталлового масла в количестве 84 г25 получают 120 г (конверсия метиловыхэфиров жирных кислот таллового масла58,8%, селективность по димерам 95%)димериэованных эфиров жирных кислотталлового масла. Суммарный выходЗо диметиловых эфиров димерных кислотталлового масла 364,3 г (общая конверсия 81,3% при селективности 95%),Физико-химические константы диметиловых эфиров димерных кислотталлового масла по известному ипредлагаемому способам совпадают иприведены в табл.1,Таблица 1 Показатели по способу1255632 П р и м е р 3. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавших эфировжирных кислот таллового масла (пример 1) и 15% алюмосиликатного катализатора, что составляет 34 г.После непрерывного перемешивания втечение 3 ч при 260 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатораи получают 204,9 г димеризованногопродукта После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфировжирных кислот таллового масла в количестве 86,2 г получают 118,7 г(конверсия метиловых эфиров жирных 15кислот таллового масла 57,9%, селективность по димерам 94%) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла.Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла 363,0 г (общая конверсия 80,8%при селективности 93,2%).4П р и м е р 4. В колбу, снабжен ную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавших эфи. ров жирных кислот таллового масла (пример 1) и 10% алюмосиликатного катализатора (как в примере 1), что составляет 23 г. После непрерывного перемешивания в течение 2 ч при 270 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 208,6 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореа 35 гировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 92,6 г получают 116 г (конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового мас 40 ла 55,6%, селективность по димерам 96,0%) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла 360,3 г (общая конверсия 79,6% при селективнос 45ти 95,3%) . П р и м е р 5. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (пример 1) и 5% алюмосиликатного катализатора (как в примере 1), что составляет 11,3 г. После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при 55о270 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора н получают 213,1 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислотталлового масла в количестве 95 гполучают 118,1 г (конверсия метиловых эфиров жирных кислот талловогомасла 55,4%, селективность по димерам 93%) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла.Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла 362,4 г (общая конверсия 73,2%при свлективности 94,3%).Уменьшение времени проведенияпроцесса (менее 2 ч)не обеспечиваетзаданной глубины превращения эфировжирных кислот в димеры (общая конверсия 58-62%), а увеличение продолжительности реакции (после 4 ч)приводит к снижению технико-экономических показателей процесса приобщей конверсии эфиров не вьппе82-84%,П р и м е р 6. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла(пример 1) и 15% алюмосиликатногокатализатора (как в примере 1), чтосоставляет 34 г. После непрерывногоперемешивания в течение 4 ч прио240 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 205 гдимеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот талловогомасла в количестве 115,8 г получают89,2 (конверсия метиловых эфировжирных кислот таллового масла 45,3%,селективность по димерам 94%) димеризованных эфиров жирных кислотталлового масла. Суммарный выходдиметиловых эфиров димерных кислотталлового масла 393,5 г (обшая конверсия 74,2% при селективностп 94,7%)Как видно из примера 6, уменьшение температуры проведения процессаснижает выход димера. П р и м е р 7. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7. г непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (пример 1) и 4% алюмосиликатного катализатора (как в примере 1), что составляет 9,1 г, После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при 270 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают215,8 г димеризованного продукта.3 12556 После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 16,3 г получают 99,5 г (конверсия 46,1%, селективность по димерам 94%) димеризованньгх эфиров жирных кислот таллового масла. Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот таллового масла 343,8 г (общая конверсия 74,7% при селективности 94,6%), ОКак видно из примера 7, уменьшение концентрации катализатора приводит к снижению выхода димера до значений, которые ниже, чем в условиях предлагаемого процесса. 5П р и м е р 8. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 226,7 г непрореагировавших жирных кислот таллового масла (пример 1) и 10% алюмосиликатного катали затора (как в примере 1), что составляет 23 г, После непрерьгвного 1перемешивания в течение 2 ч. при 280 С смесь охлаждают, отфильтровы 0вают от катализатора и получают 210 г 25 димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла в количестве 86 г получают 124 г (конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 59%, селективность по димерам 73,0%) димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Суммарный выход диметиловых эфиров димерных кислот35 таллового масла 368,3 г (общая конверсия 81,1% при селективности 87,5%),Как видно из примера 8, повышение температуры проведения процесса значительно снижает селективнос 1 ь процесса димеризации. Вследствие осмоления продуктов реакции их физико-химические показатели не соответствуют данным, предъявляемьп к товарным образцам эфиров диминых кислот,45 приведенным в таблВ примерах 9-16 приведены условия проведения процесса в одну стадию при граничных значениях параметров предлагаемого способа, которые показывают невозможность получения вы 50 сококачественного продукта. П р и м е р 9. В колбу, снабженную,мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кис.55 лот таллового масла и 15% алюмосиликатного катализатора, что составляет 79,5 г. После непрерывного, перемеши 32 Ьвания в течение 4 ч при 250 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 470 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве 220,9 г получают 249,1 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 53%, селективность по димерам 74%.П р и м е р 10. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирныхкислот таллового масла и 15% алюмосиликатного катализатора, что составляет 79,5 г. После непрерывного перемешивания в течение 1,5 ч при 260 С смесь охлаждают, отфильтровыйвают от катализатора и получают 472 г димеризованногопродукта, После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве217,6 г получают 254,4 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла. Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла53,9%, селективность по димерам 72%,П р и м е р 11, В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и 15%алюмосиликатного катализатора, чтосоставляет 79,5 гПосле непрерывного перемешивания в течение 2 ч при 270 С смесь охлаждают, отфильторовывают от катализатора и получают 471 г димеризованного продукта.После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве 212,9 г получают 258,1 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла, Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла 54,8%, селективность по димерам 67%.П р и м е р 12. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жир+ ных кислот таллового масла и 15% алюмосиликатного катализатора, что составляет 79,5 г. После непрерывного перемешивания в течение 4 ч при 270 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 471 г димеризованного продукта.После отгонки под вакуумом непроре,агировавших эфиров жирных кислотталлового масла (мономер) в количест..ве 211 г получают 260 г димеризованных эфиров жирных кислот таллавого масла. Конверсия метиловых эфировжирных кислот таллового масла 55,27,селективность по димерам 552.П р и м е р 13. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирныхкислот таллового масла и 57. алюмосиликатного катализатора, что составляет 26,5 г. После непрерывногоперемешивания в течение 3 ч при260 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают507 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла (мономер) в количестве247 г получают 259,6 г димеризованных эфиров жирных кислот талловогомасла. Конверсия Иетиловых эфировжирных кислот таллового масла 51,2 Е,селективность по димерам 693.П р и м е р 14. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирныхкислот таллового масла и .1 07 алюмосиликатного катализатора, что составляет 53,0 г. После непрерывногоперемешивания в течение 4,0 ч при250 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают485,0 г димеризованного продукта.После отгонки под вакуумом непрореагировавших эфиров жирных кислот тал.лового масла (мономер) .в количестве 232,3 г получают 252,7 г димеризованных эфиров жирных кислот талло.вого масла, Конверсия метиловых эфиров жирных кислот таллового масла52,1 Ж, селективность по димерам 71,0 Ж,П р и м е р 15. В. колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают 530 г метиловых эфиров жирныхкислот таллового масла и 207. алюмосиликатного катализатора, что составляет 106 г. После непрерывного 5 .перемешивания в течение 3 ч прио250 С смесь охлаждают, отфильтровывают от катализатора и получают 439 г димеризованного продукта. После отгонки под вакуумом непрореагировав О ших эфиров жирных кислот талловогомасла (мономер) в количестве 205,5 г получают 233,5 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла.Конверсия метиловых эфиров жирных 15 кислот таллового масла 53,2 Ж, селективность по димерам 63,2 Е,П р и м е р 16. В колбу, снабженную мешалкой и термометром, заг О ружают 530 г метиловых эфиров жирныхкислот таллового масла и 1 07. алюмосиликатного катализатора, что составляет 53 г. После непрерывногоперемешивания в течение 2 ч при 270 СЮ 2 смесь охлаждают, отфильтровывают откатализатора и получают 487 г димери.зованного продукта, После отгонкипод вакумом непрореагировавших эфиров жирных кислот таллового масла ЗО (мономер) в количестве 231,8 г получают 255,2 г димеризованных эфиров жирных кислот таллового масла.Конверсия метиловых эфиров жирныхкислот таллового масла 52,47., селективность по димерам 58,6 Х.Как видно из приведенных примеров,проведение реакции при 250-270 Св одну стадию не обеспечивает достижения положительного эффекта вследствие значительного снижения селективности процесса и низкой конверсииэфиров жирно-ненасыщенных кислот таллового масла.4 физико-химические характеристики целевых продуктов по примерам 1-16 даны в табл.2,и СО сл СО л о сОа О1о1с 1сс 1сЬ1ои1Ю1 1Г 11ссЪ111 1255632 3 а ао ОК ихф щл 3 5 й о о ф Й1.1 1255632 12 и з о б р е т е н и я, честве 5-20 мас.й прй 90-240 С,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения выхода целевыхпродуктов, непрореагировавшие мети 5 ловые эфиры жирных кислот отделяютот реакционной массы и подвергаютповторной каталитической димеризации при 250-270 С. Формула Способ получения диметиловых эфиров димерных кислот таллового. масла, включающий димеризацию метиловых эфиров жирных кислот на алюмосиликатном катализаторе, содержащем 12-143 цеолита, взятом в колиСоставитель Н.Капитанова Редактор Г,Гунько Техред Л.Олейник Корректор И.ЗрдейиЗаказ 4786/29 Тираж 644 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5