Способ получения изоамиленовых спиртов

 

Использование: исходное сырье для получения синтетических душистых веществ и витаминов А и Е. Сущность изобретения: продукт - изоаммленовые спирты - .З-метил-1-бутен-З-ол, З-метил-З-бутен-1-ол, 3-метил-2-бутен-1-ол. Б.Ф. СбНюО. Конверсия 93,6-95,9%, селективность 83,3-86,9%, производительность 53-106 кг с 1 м в час. Изоамиленовые спирты получают жидкофазной дегидратацией З-метил-1, 3-бутандиола в присутствии кислотного катализатора. Реакционную смесь выдерживают в реакторе 3- 15 мин при темперслуре 90-1 15°С и давлении, обеспечивающем отсутствие кипения , затем ее подают в теплообменник, повышают температуру на 5-25°С выше температуры выдержки смеси с повышением давления на 50-250 кПа, после чего подают на стадию отгонки с одновременным дросселированием давления до первоначального , где целевые продукты отгоняются за счет тепла перегретой реакционной смеси, а неиспарившиеся продукты возвращают на дегидратацию.

s С 07 С 33/025, 29/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5033108/04 (22) 10.03.92 (46) 07.09.93. Бюл, ¹ 33-36 (75) Поляков С.А., Шапиро А.Л., Деревцов

В.И„Никитин В.М., Межерицкий А,М. (73) Поляков С.А. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОАМИЛЕНОВЫХ СПИРТОВ (57) Использование: исходное сырье для получения сиНтетических душистых веществ и витаминов А и Е, Сущность изобретения: продукт — изоамиленовые спирты—

3-метил-1-бутен-З-ол, З-метил-3-бутен-1-ол, З-метил-2-бутен-1-on, Б.Ф, С5Н1оО. Конверсия 93,6 — 95,9%, селективность 83,3 — 86,9%, производительность 53 — 106 кг с 1 м в час.

Изобретение относится к способам получения иэоамиленовых спиртов — диметилвинилкарбинола (3-метил-1-бутен-3-ол), иэопропенилэтилового (3-метил-3-бутен-1ол) и диметилаллилового (3-метил-2-бутен-1ол), являющихся исходным сырьем для получения синтетических душистых веществ и витаминов А и Е.

Известен способ получения изоамиленовых спиртов дегидратацией З-метил-1,3бутандиола в кипящем водном растворе в присутствии кислотного катализатора с непрерывной отгонкой образующихся иэоамиленовых спиртов, Выход иэоамиленовых спиртов достигает 83 мол.%.

Недостатками известного способа являются низкая селективность образования изоамиленовых спиртов и низкая производительность процесса.

При осуществлении известного способа селективность процесса резко зависит от

„„ЯЦ ÄÄ 2000294 С

Изоамиленовые спирты получают жидкофаэной дегидратацией З-метил-1, 3-бутандиола в присутствии кислотного катализатора. Реакционную смесь выдерживают в реакторе 3—

15 мин при температуре 90 — 115 С и давлении, обеспечивающем отсутствие кипения, затем ее подают в теплообменник, повышают температуру на 5 — 25 С выше температуры выдержки смеси с повышением давления на 50 — 250 кПа, после чего подают на стадию отгонки с одновременным дросселированием давления до первоначального, где целевые продукты отгоняются за счет тепла перегретой реакционной смеси. а неиспарившиеся продукты возвращают на дегидратацию. концентрации катализатора. Так при низких концентрациях кислоты (0,5-1 %) основными продуктами реакции являются иэопропе-! нилэтиловый спирт (42-51%) и димети- (Я ! лвинилкарбинол (32 — 35%). Содержание ди-, () метилаллилового спирта в катализате не превышает 3-4%. Иэопрена образуется 916 В присутствии 2%-ной Н2504 относительное содержание изоп ропенилэтилового спирта и диметилвинилкарбинола в каталиэате снижается соответственно до 30 и 28%, Ьь а содержание изопрена возрастает до 38%.

При повышении концентрации кислоты до ()

5 — 10% селективность образования изоамиленовых спиртов еще больше снижается, основным продуктом процесса становится изопрен (65-72%).

При осуществлении известного способа при температуре кипения реакционной смеси 101-102 С, концентрации 3-метил-1,3-бутандиола в исходной смеси 50 мас.% и

2000294 процесса.

Поставленная цель достигается предлагэе, ым способом получения изоамиленовых спиртов, согласно которому водный рлс яо;. З-метил-1.3 бутандиола, содержавгий кислотный катализатор, подвергают ж. дко .азной дегидратации, для чего реакционную смесь выдерживают е реакторе 315 мин при температуре 90 — 115 С и давлении, обеспечивающем отсутствие кипения, затем подают в теплообменник и повышают температуру на 5-25 С выше температуры выдержки смеси с соответствующим повышением давления на 50-250 кПА, обеспечивающем отсутствие кипения, после чего подают на стадию отгонки с одновременным дросселированием давления до первоначального. где целевые продукты отгоняются за счет тепла перегретой реакционной смеси, а неиспарившиеся продук- 45 ты возвращают на стадию дегидратации.

Отличительными признаками способа является проведение дегидратации 3-метил-1,3-бутандиола и отгонки образовавшихся целевых продуктов на раздельных 50 стадиях, причем отгонку изоамиленовых спиртов осуществляют путем перегрева реакционной смеси (с соответствующим повышением давления) и подачи ее на стадию отгонки с одновременным дросселированием давления до первоначального, где целевые продукты отгоняются за счет тепла перегретой реакционной смеси.

Экспериментально установлено, что разделение стадий дегидратации и отгонки ко, i цен т рации серной кислоты 1 мдс. $ 8pe мл, необходимое для 64 ь-ной конверсии

3-ь:гил-1.3-бутандиола, составляет 4 ч. С у.ег м селективности это соответствует производительности процесса менее 50 г изоамиленовых спиртов с 1 л реакционной смь-.;l в час.

Увеличение концентрации кислоты до

ЗМ, г;озволяет сократить время, необходимое для 60;4-ной конверсии, до 2 ч, однако резкое снижение селективности (менее

44",(,) ослгавляет выработку изоамиленовых спирт<>, пр;-:êòè÷åñêè на прежнем уровне (ткилп 52 г с 1 л в час).

М:::;с 1,"-.альная селективность способа ."" ",",,:,:Ьлюдэется при низкой концентрании к» ализатора (0,1";, НрЗОц), когда произв: дител.нос;ь процесса составляет менее 25 г изоамиленовых спиртов с 1 л

tr "3) i/и,нной смеси В час.

В качестве катализатора процесса, кроме .р ой сислоты, могут использоваться щ гелевал кислота и другие, 1.(елью изобретения является повышение селек1ивности и производительности

25 целевых продуктов, а также проведение отгонки путем дросселирования давле ия предварительно перегретой реакционной смеси приводит к повыше 1ию селективности процесса, причем селективность не зависит от концентрации катализатора.

Благодаря этому становится возможным проводить процесс при более высоких концентрациях кислоты и сочетать высокую конверсию 93,6 — 95,9;ь с высокой селективностью 83,3 — 86,97,, что позволяет повысить производительность процесса с 50 г литра реакционного объема до 106 r, т.е, более чем в 2 раза.

Пример 1. 2350 кг/ч 3-метил-1,3-бутандиола смешивают с циркулирующим реакционным водным слоем и полученную смесь, содержащую 1,0 /. 1-ЫО ъ 35/, 3-метил-1,3-бугандиола, 10;/о побочных г|родуктов и 54 /, воды, подают в реактор обьемом з

3 м, где выдерживают в течение 7 MvlH npu температуре 102"С и давлении 112 КГ!а. Из реактора реакционную смесь насосом подают в теплообменник, где нагревают (паром) до температуры 110" С при давлении 160 кПа и далее подают на стадию испарения, представляющую собой вертикальный аппарат колонною типа и одновременно дросселируют давление до 112 КПа. Неиспарившуюся часть реакцион ног о водного слоя с температурой 102 С возвращают в реактор дегидратации 3-метил-1,3-бутандиола, а испарившиеся продукты конденсируются в холодильнике и стекают в емкость, где расслаиваются на водный слой, который возвращают в процесс, смешивал с циркулирующим реакционным водным слоем, и

2044 кг/ч органического слоя. содержащего

41,5 изопропенилэтилового спирта, 31,9 диметилвинилкарбинола, 5,2 диметилаллилового спирта, 7,9 / изопрена, 13,1 воды и 0,4О/, прочих продуктов. который направляют на разделение ректификацией.

Для обеспечения баланса процесса по воде и высококипящим побочным продуктам часть циркулирующего реакционного водного слоя в количестве 306 кг/ч выводят из процесса, одновременно подпитывал водный слой кислотой (3,06 кг в час).

Конверсия З-метил-1,3-бутандиола составляет 95,4 . Селективность образования изоамиленовых спиртов 86,6 мол. .

Производительность реакционного обьема составляет 53,6 кг с 1 м в час (53.6 г с 1 з л в час).

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что для дегидратации З-метил-1,3-бутандиола используют реактор обьемом 14,5 м, кон2000294 центрацию серной кислоты в реакционном водном слое поддерживают на уровне 3.0 и водный слой выдерживают в емкости 3 мин.

Конверсия З-метил-1,3-бутандиола составляет 94,1, селективность образования изоамиленовых спиртов 84,2 мол, .

Производительность реакционного объема составляет 106,2 кг с 1 м в час (106,2 гс1л вчас), Пример 3, Процесс проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что концентрацию серной кислоты в реакционном водном слое поддерживают на уровне

2,0 и водный слой выдерживают в реакторе 5 мин.

Конверсия З-метил-1,3-бутандиола составляет 95, селективность образования изоамиленовых спиртов 85,1, Производительность реакционного объема составляет 78,7 кг с 1 м в час (78,7 г с 1 л в час), Пример 4. Процесс проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что концентрацию серной кислоты в реакционном водном слое поддерживают на уровне

0,5 и водный слой выдерживают в реакторе 15 мин. Из реактора реакционную смесь насосом подают в теплообменник, где нагревают до 107. С, Конверсия З-метил-1,3-бутандиола составляет 94,2, селективность образования изоамиленовых спиртов 88,2 .

Производительность реакционного объема составляет 53,9 кг с 1 м в час (53,9 гс1л вчас).

Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, за исключением того. что в качестве катализатора процесса используют щавелевую кислоту, поддерживая ее концентрацию в реакционном водном слое на уровне 3,6, и реакционную смесь нагревают в теплообменнике до температуры

115 С и при давлении 175 кПа.

Конверсия З-метил-1,3-бутандиола составляет 95,0 . Селективность образования изоамиленовых спиртов 85,9 мол, .

Производительность реакционного объема составляет 52,9 кг с 1 м в час (52.9 гс1л вчас).

Пример 6. Процесс проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что перед подачей на стадию испарения реакционную смесь перегревают в теплообменнике до температуры 105"С при давлении

125 кПэ.

Конверсия З-метил-1,3-бутандиола составляет 90.6 Селективность образования изоамиленовых спиртов 72,1 мол, .

10

Производительность реакционного объема составляет 42,3 кг с 1 м в час (42.3 г с 1 л в час).

Пример 7. Процесс проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что в реакторе дегидратации 3-метил-13-бутандиола поддерживают температуру 90 С и давление 72 кПа, а перед подачей в зону испарения реакционную смесь перегревают до температуры 115 С при давлении 325 кПа.

Конверсия З-метил-1,3-бутандиола составляет 95,9, селективность образования изоамиленовых спиртов 86,9 мол., 15 Производительность реакционного объема 54 кг с 1 м в час (54 г с 1 л в час).

Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что в качестве катализатора используют фосфор20 ную кислоту, поддерживая ее концентрацию в реакционном водном слое на уровне

2,5, в емкости для дегидратации поддерживают температуру 115 С и давление 178 кПа и перед подачей в зону испарения реак25 ционную смесь перегревают до температуры 130"С при давлении 290 кПа.

Конверсия З-метил-1,3-бутандиола составляет 93,6 . Селективность образования изоамиленовых спиртов 83,3 мол.%.

30 Производительность реакционного объема составляет 50,5 кг с 1 м в час (50,5 г с 1 з л в час).

Пример 9. Процесс проводят аналогично примеру 1, причем емкость дегидра35 тации и зону (аппарат) испарения компанируют в один агрегат, располагая зону испарения выше по уровню, так чтобы неиспарившаяся часть реакционного водного слоя стекала в емкость дегидратации

40 самотеком.

Конверсия З-метил-1,3-бутандиола, селективность образования изоамиленовых спиртов и производительность реакционного объема совпадают с примером 1.

45 Пример 10. Процесс проводят аналогично примеру 1 или 7. причем верхнюю часть зоны (аппарата) испарения оборудуют тарелками или каплеотбойными устройствами для предотвращения кэпельного уноса

50 кислоты (катализатора).

Конверсия З-метил-1.3-бутандиола, селективность образования изоамиленовых спиртов и производительность реакционного обьема совпадают с примером 1.

55 Формула изобретения

Способ получения изоамиленовых спиртов жидкофазной дегидратацией 3-метил-1,3-бутандиола в присутствии кислотного катализатора и выделением отгонкой целевых продуктов, отличающийся

2000294

Составитель С.Поляков

Редактор Т.Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Тираж, Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3063

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 тем, что реакционную смесь выдерживают в реакторе 3-15 мин при температуре 90115 С и давлении, обеспечивающем отсутствие кипения, затем подают в теплообменник и повышают температуру на 5-25 С выше температуры выдержки смеси с соответствующим повышением давления на 50 — 250 кПа, обеспечивающем отсутствие кипения, после чего подают на стадию отгонки с одновременным дросселированием давления до первоначального, где целевые продукты

5 отгоняются эа счет тепла перегретой ðåàêционной смеси, а неиспарившиеся продукты возвращают на стадию дегидратации.

Способ получения изоамиленовых спиртов Способ получения изоамиленовых спиртов Способ получения изоамиленовых спиртов Способ получения изоамиленовых спиртов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения диметилвинилкарбинола, который находит применение в качестве полупродукта при получении витаминов А и Е

Изобретение относится к непредельным спиртам , в частности к получению диметилвинилкарбинола, который находит применение при получении витаминов и душистых веществ Цель - увеличение выхода целевого продукта Получение его ведут гидрированием диметилэтинилкарбинола в среде метанола при комнатной температуре в присутствии предварительно восставновленного анионитного катализатора, содержащего палладий

Изобретение относится к новому способу получения фторированного метилбензилового спирта, представленного формулой (2), который может быть использован в качестве исходного или промежуточного соединения для получения медицинских, фармацевтических продуктов и сельскохозяйственных химикатов (где m означает целое число от 0 до 3, n означает целое число от 1 до 4 и m+n означает целое число от 1 до 4), который включает гидрогенолиз одной гидроксильной группы во фторированном бензолдиметаноле, представленном формулой (1): (где m и n имеют те же значения, как указано выше), при этом гидрогенолиз проводят в растворителе в присутствии катализатора, используя водород

Настоящее изобретение относится к способу конверсии глицерина в пропиленгликоль, применяемого в качестве "экологически чистого" нетоксичного антифриза и химического антиобледенителя. Способ заключается в гидрировании глицерина в присутствии катализатора и включает следующие стадии: предварительное нагревание сырьевой смеси, содержащей глицерин, водород и метанол, в нагревателе реагентов, подачу нагретой сырьевой смеси в реактор, разделение потока, выходящего из реактора, на поток паровой фазы и поток жидкой фазы, конденсацию потока паровой фазы с получением конденсированной жидкости, возвращение конденсированной жидкости в цикл в реактор и дистилляцию потока жидкой фазы с получением очищенного пропиленгликоля. Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт с высокой селективностью. 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения высокомолекулярных ненасыщенных спиртов-бетулапренолов, которые находят применение для получения биологически активных веществ и медицинских препаратов
Наверх