Способ получения трибутилфосфата

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у 511 С 07 F 9/11

I OCNAPGTHEHHbN КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° «ЮЮЮИВ««««ЮД@ (21) 3416198/23- 04 (22) 25.03.82 (46) 07. 08. 83. Бюл. Н 29 (72} Е. В.Богач, P.В.Жук, Л.И.Кутянин, . А.В.Лукманов, В.И.Подвязный, В.В.Поз; .днев, Я.Л.Ускач, А.Г.Лобакина и И.Д..Мельников (53) 547.26.118.07.(088.8) (56) 1. Патент США и 3020303, кл. 260-461, опублик. 1962.

2. Патейт Франции и 1278457, кл. С 07 F, опублик. 1961.

3. Патент США У 3801683, кл.260-973,опублик.1974 (прототип} .

-.(54).(57) 1..СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИБУ-.

ТИЛФОСФАТА, взаимодействием хлор окиси Фосфора с избытком бутилового спирта при пониженном давлении, отделением целевого продукта, обработкой абгазов, содержащих хлористый .водород, абсорбентом — фосфор..SU;„, 1033496 A содержащим соединением при охлаждении и обработкой хлористого водорода водой, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и степени чистоты хлористого водорода, процесс проводят при давлении 500-600 мм рт.ст. с одновременной отдувкой выделяющегося хлористого водорода инертнйм газом и в качестве абсорбента используют трибутилфосфат.

2. Способ -по п.1, о т л и ч- аю щ и и с. я тем, что взаимодействие хлорокиси фосфора с избытком бутилового спирта проводят при 510 С с последующим выдерживанием ре о акционной смеси при 35-40 С.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и -. ч а ю шийся тем, что абсорбцию абгазов, содержащих хлористый водо-, ..род, трибутилфосфатом проводят при температуре от 5 до "10 С;

1033496

3,2

1

Изобретение относится к химии

Фосфорорганических соединений, а именно к усовершенствованному способу получения трибутилфосфата, используемого в качестве экстрагента и пластификатора.

Известен способ получения трибутилфосфата взаимодействием хлорокиси Фосфора,с бутилатом натрия 1 1) и f23, Недостатками способа являются необходимость использования большого избытка спирта или вспомогательного растворителя для обеспечения эффективного смешивания реагентов, нали- . чие дополнительной стадии получения бутилата натрия и его осушки, без" возвратные потери хлористого водорода и значительный расход щелочи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения трибутилфосфата взаимодействием хлорокиси фосфора с избытком бутилового спирта при l5-20 С и давлении, 20 мм рт.ст., с последующим выдерживанием реакционной смеси при 45-55 С и давлении 55 мм рт.ст., отделением целевого продукта, обработкой абгазов содержащих хлористый водород, хлорокисью Фосфора при температуре от

=5,до + 5 С и обработкой хлористого водорода водой. Выход целевого продук та составляет 81,5 (3 )

Однако по известному способу получается абгаэная соляная кислота, загрязненная органикой, в частности бутиловым спиртом и фосфорной кислотой.

Целью изобретения является повышение выхода трибутилфосфата и степени чистоты хлористого водорода, Поставленная цель достигается спо" собом получения трибутилфосфата взаимодействием хлорокиси фосфора с избытком бутилового спирта при давле" нии 500-б00 мм рт.ст. с одновременной отдувкой выделяющегося хлористого водорода инертным газом, отделением целевого продукта, обработкои абгаэов, содержащих хлористый водород, трибутилфосфатом и обработкой хлористого водорода водой.

Процесс взаимодействия хлорокиси фосфора с избыткам бутилового спирта а желательно проводить при 5-10 С с последующим выдерживанием реакционной смеси при 35-40 С.

Абсорбцию абгазов, содержащих хлористый водород, трибутилфосфатом желательно проводить при температуре от -5 до -10 С.

Предлагаемый способ получения трибутилфосфата позволяет повысить выход последнего до 84,3-85,83 и степень чистоты хлористого водорода за счет значительного снижения содержания в нем бутилового спирта и хлористого бутила.

Способ осуществляют следующим образом.

Охлажденные бутиловый спирт и хлорокись фосфора непрерывно подают в реактор., снабженный мешалкой, откуда реакционная смесь по гидрозатвору перетекает в дозреватель. В реактор и доэреватель непрерывно по барботерам подают инертный газ. Отходящий из системы инертный газ, содержащий хлористый водород, бутиловый спирт и другие примеси, поступает в систему абсорбции для очистки хлористого водоРода от органических примесей. В качестве абсорбента используют три" бутилфосфат. Очищенный от примесей хлористый водород подают на водяную абсорбцию для получения товар-. ной соляной кислоты. Абсорбент, соЗ держащий до 40/ бутилового спирта направляют на стадию нейтрализации куда также поступает реакционная масса иэ дозревателя. После нейтрализации сырец направляют на стадию

35 выделения товарного трибутилфосфата и регенерации бутилового спирта.

Пример 1. К 370 г (5 моль) бутилового спирта при 5-l0 С при подаче инертного газа со скоростью

40 90 л/ч и остаточном давлении в системе 550 мм рт.ст. дозируют 153,5 r (1 моль) хлорокиси фосфора в течение 1 ч. По окончании дозировки реакционную массу выдерживают 4 ч при 35-40 С, тех же подачах инертного газа и разрежений. Получают

413,3 г реакционной массы следующего состава, вес. i:

НС1 3,8

Ионохлорангидрид дибутилфосфорной кислоты

Дибутилфосфорная кислота 5,0

Хлористый бутил 1,1

Бутиловый спирт 32,0

Трибутилфосфат 54,3

Абгазы из реактора пропускают через две последовательно соединен1033496

Табли.Таблица 1

-Хлористый бутил.2,1

Компоненты

Состав,вес.ч

Бутиловый спирт

: Трибутилфосфат

8,7

39,2

1-я колон- 2-я ко" ка лонка

52,8

82 «9

Хлористый бутил

НС1

6,8 6,3

1,9

Бутиловый спирт

3,8

35,5.

Трибутилфосфат

54,95

8,8

НС1

8,9

::Компоненты

Хлористый

5 бутил

0,95

2,4

Бутиловый спирт

6,7

37,26

:4«ые колонки с трибутилфосфатом по

25 г при (-5) - (-"10) С, затем направляют на водяную абсорбцию. В табл.1 приведен состав абсорбента йосле абсорбции.

Состав полученной соляной кислоты, вес.Ф:

НС1 29,8

Бутиловый спирт . 0,001

Хлористый бутил 0,002

Трибутилфосфат Отсутствует

Выход трибутилфосфата 84,31.

Пример 2. К 370 г (5 моль) бутилового спирта при 5-10 С подаче инертного газа l30 л/ч и остаточном давлении в системе. 600 мм рт.ст. дозируют 153,5 г (1 моль) хлорокиси фосфора в течение 1 ч. По окончании дозировки реакционную массу выдерживают при 37-40 С в течение 4 ч при тех же подачах инертного газа и разрежении.

Получают 397,4 г реакционной массы состава, вес.Ф: .

НС1 2,5

Ионохлорангидрид 3,5

Дибутилфосфорная кислота 4,5

Хлористый бутил 0,6

Бутиловый спирт 31,5

Трибутилфосфат 57,4

Абгазы из реактора пропускают через две колонки с трибутилфосфатом (по 30 г) при (-5 ) - (-10) С, затем направляют на водяную абсорбцию.

В табл.2 приведен состав абсорбента после абсорбции.

Состав полуйенной соляной кислоты вес,4:

НС1 29,1

Хлористый бу20 тил 0,003

Бутиловый спирт 0,002

Трибутилфосфат, Остальное

Выход трибутилфосфата 85,53, П р и и е р 3. К 370 г (5 моль) бутилово

25 го спирта при 5-10 С,подаче инертного газа 110 л/ч и остаточном давлении в системе 550 мм рт.ст. дозируют в течение 1 ч 153,5 г (1 моль) хлорокиси фосфора. По окончании дозировки реакционную массу выдерживают при

35-37 C в течение .4 ч при тех же подачах инертного газа и разрешении.

Получают 404 г реакционной массы состава, вес.4:

НС1 3 0

Ионохлорангидрид 3,8

Дибутилфосфорная кислота 4,5

Хлористый бутил - 0,8, Бутиловый спирт 32,2

Трибутилфосфат 55,7

Абзагн из реактора пропускают через две колонки с трибутилфосфатом (по 25 г) при 0- ("5) С, затем направляют на водяную абсорбцию. В табл,3 приведен состав абсорбента после абсорбции.

Таблица 3.

Состав абсорбента,вес.ч.

1-я колон- 2-я колонка ка

3 1033496

Продолжение табл. 3, Ю

1"я колонка

13,94

5,41

НС!

Ионохлорангидрид

Дибутилфосфорная кислота

Хлористый бутил

Бутиловый спирт

Трибутилфосфат

2,5

5,05

33,4

39,7

Компоненты

2-я колон5 ка

ТрибутилФосфат

82,8

53,16

8,13

7,5

Дибутилфосфорная кислота

0,6

0 5 НС1 30,8

2,5

30 Бутиловый спирт 1,2

Хлористый бутил 0,5 е Выход трибутилфосфата 78,3 .

Данные предлагаемого и известного способов и действующего производства сведены в табл.4.

1 Таблица 4

; Соотношение

РОС1 бути= ловый спирт мольное, Температура Температура Давление реакции.,,С выдержки, в системе

С мм рт,ст,.

Способ получения

Действующее про- 1, изводство 1:7

760

7" 12

17-27

Известный (3j

15-20

20-55

Предлагаемый

35-40

5" 10

550

37-40

600

5-10

Состав абсорбента, вес. ч, Состав полученной соляной кислоты, вес.9.": 20

HCI 27

Бутиловый спирт 0,003

Хлористый бутил 0,002

Трибутилфосфат Отсутствует 25

Выход трибутилфосфата 84,6i.

Пример 4. (действующее производство). К 518 r (7 моль) бутилового спирта при 7-12 С дозируют

153,5 г (1 моль) хлорокиси фосфора в течение 1 ч, затем реакционную мас су выдерживают при перемешивании в т чение 8-9 ч при f7-27 С, получают

659 г реакционной массы состава, вес.4:

Полученную реакционную массу нейтрализуют 183-ным раствором щелочи, промывают от солей и направляют на стадию выделения трибутилфосфата и регенерации бутилового спирта.

Выход трибутилфосфата 76,54.

П р и и е р (известный). При воспроизведении в лабораторных условиях известного способа при мольном соотношении РОС1 . С Н ОН, равном 1:5 получена реакционная масса состава, вес,3:

ИС1 5,8

Дибутилфосфорная кислота 12 3

Хлористый бутил 4,5

Бутиловый спирт . 28,6

Трибутилфосфат 48,8

Состав полученной соляной кислоты вес.4:

1033496

Продолжение табл. 4

Давление в системе мм рт. ст, Температура выдержки, С

Соотношение

РОС бутиловый спирт . моль ное

Температура реакции, С

Способ получения фВ»

5" 10

35-37

550

1:5

35-40

570

5-1 0

35-40

5-l0

1:5

Продолжение табл. 4

Способ получения т

Метод Примеси в соочистки ляной кислоте,ь

НС l! Подача инертного .газа л/ч.

Выход трибутил

Фосфата

Действующее про» изводство . атс.

75-77 Отсутствует

Известный 3

78-81

Обработ- Н Р01 до 3 ка абгазов хлор ВиОН 1, 0-1, 5 окисью фосфора ВиС1 0,5-1 отс.

Предлагаемый

Абсорб-" BuCl 0,002 ция абгазов . SuOH 0,001 трибутилфосфатом

Абсорб- BuCl 0,003 ция абгазов ВиОН 0,002 трибутилФосфатом

То же BuCl 0,002

85,5..

130

84,6

l 10

ВиОН 0,003

BuCl 0,003

ВиОН 0,003

85,8

120

85,6

ВиСl 0,003

ВиОН 0,003

120

Весь хлористый водород нейтрализуется.

1033496 10 сырья и,выходу абгаэной соляной кислоты различными способами.

Т а б л и ц а 5

Способ получения

Показатели

««»»»»»

»»

Действующее производство плановые нормы

Предлагаемый

Известный

Расход бутиловаго спирта, т/тн

0,98

1,02

Расход хлорокиси

Фосфора, т/тн

0,68

0,89

0,71

Расход ЛаОН

100, т/тн

0,83

0i55

Выход соляной кислоты, т/тн

1,3

1,0 сбыта нет нет

« «»»»

Таким образом, предлагаемый способ обладает рядом. преимуществ как перед известным способом так и перед действующим производством. Удаление хлористого водорода на стадии синтеза путем отдувки инертным газом в сочетании с небольшим:(500-600 мм рт.ст разрежением в системе позволяет снизить содержание- его в реакционной массе до 2,5-3,83 против 5"64 по из вестному способу и 13»143 на действующем производстве и тем самым увеличить выход трибутилфосфата за счет уменьшения протекания побочных процессов, в первую очередь образования хлористого бутила, а также

Составитель И.Красновская

Редактор Н.Рогулич Техред К.Иыцьо Корректор О.Билак

Заказ 5553/24 Тираж 387 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В табл,5 приведены сравнительные данные по расходу основных видов уменьшить расход щелочи, идущей на нейтрализацию сырца. Предлагаемый способ обеспечивает выпуск соляной

Кислоты, практически свободной от приЗО месей и имеющей надежный сбыт, в то время как соляная кислота, получаемая по известному способу загрязнена примесями фосфорной кислоты, хлористого бутила и бутилового спирта и практи35 чески не имеет сбыта.

Себестоимость 1 т трибутилфосфата получаемого по предлагаемому способу ниже чем flo известному на 50"55 руб. за счет увеличения выходов и обеспе" .

40 чения выпуска чистой соляной кислоты, имеющей сбыт.