Способ получения алкиленгликолей

 

Использование в качестве растворителей пластификаторов, компонентов для изготовления низкозамерзающих, антиоблединительных, гидравлических и гидротормозных жидкостей, как исходное сырье для получения новых материалов, применяемых в промышленности пластических масс, лаков и красок, пестицидов и тд Сущность изобретения получения алкиленгликолей гидратацией соответствующих оскидов алкиленов при 60-200° С и 0.6 - 1.6 МПа в реакторе или в каскаде реакторов вытеснения, заполненных на 55 - 100% анионитом в бикарбонатной форме Процесс осуществляют в каскаде реакторов, соединенных в последовательно-параллельную цепь при рассредоточенной подаче оксида алкилена 1 з п ф-лы 2 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5042318/04 (22) 19.05.92 (46) 30.10.93 Бюп hh 39 — 40 (71) Государственное научно-производственное предприятие "Совинтех" (72) Швец ВФ.; Макаров М Г, Кустов А В; Гуськов

АК., Староверов ДВ.. Козловский РЯ., Истомин Jl.В;

Сучков Ю.П. (73) Государственное научно-производственное предприятие "Совинтех" (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛЕНГЛИКОЛЕЙ (57) Использование: в качестве раствори елей, пластификаторов, компонентов для изготовления (н) КЦ (и) 2001901 С1 (51) 5 С07С29 10 С07С31$20 низкозамерзающих, антиоблединительных гидравлических и гидротормозных жидкостей, как исходное сырье для получения новых материалов, применяемых в промышленности пластических масс, лаков и красок пестицидов и тд Сущность изобретения: получения алкиленгликолей гидратацией соответствующих оскидов алкиленов при 60-200 С и

06 — 1.6 МПа в реакторе или в каскаде реакторов вытеснения, заполненных на 55 — 100% анионитом в бикарбонатной форме Процесс осуществляют в каскаде реакторов, соединенных в последовательно-параллельную цепь, при рассредоточенной подаче оксида апкипена. 1 зп ф-лы, 2 ил.

2001901

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкиленгликолей, которые находят примег1ение в качестве растворителей, пластификаторов, компонентов для изготовления низкозамерзающих, антиобледенительных, гидравлических и гидротормозных жидкостей, как исходное сырье для получения новых материалов, применяемых в промышленности пластических масс, лаков и красок, пестицидов и тд.

Известен способ получения алкиленгликолей некаталитической гидратацией оксидов алкилена в реакторе вытеснения при

160-2 t0 С и 1,5 — 2,1 МПа. Молярное соотношение вода: оксид в смеси, поступающей на гидрзтацию. составляет 15 — 17:1 (концентрация оксида алкилена в исходном растворе 13-18 мас. ), В этих условиях получают водный раствор гликолей с концентрацией

18-2О мас.g и выходом моноалкиленгликолей не более 91,5 моль. . (1).

Основны1ии недостатками данного способа являяся получение разбавленных растворов алкиленгликоля и, как следствие. высокие знергетические затраты на отгонку

ВОДЫ, Известен способ получения алкиленгли«олей каталитической гидратацией оксидов влкилуна при 20 — 250 С и 0 — 3 МПа в вриСугствии анионита в хлор-форме и диоксида углерода. Молярное соотношение вода

: о«сад алкилена в смеси. подаваемой на гид1щтацию, составляет 1: 0,66 (концентрация о«сида алкилена в исходной смеси б? мас. (>. В этих условиях получают водный раствор гликалей с концентрацией не более

87 мэс. (, и содержанием е продуктах реакции 1-1,5 мас.$ карбонатов алкиленоксидов (2j.

Основными недостатками данного способа являются трудности, связанные с выделе>ием гликолей из смеси, содержащей карбонаты, в связи с близостью температур кипения дигликолей и карбонатов.

Целью изобретения является упрощение процесса.

Цель решается катали1иЧЕСкОй ГидратамиЕй оксидов алкилена в присутствии анионитов и диоксида углерода при 60-200 С и

0,6-1,4 МПа, отличительной особенностью которой является проведение процесса в рев«торе или каскаде реакторов вытеснения, заполненных на 55-100 4 анионитом е бикарбонатной форме.

Предпочтительно процесс осуществляют в каскаде реакторов, соединенных в последовательно-параллельную цепь, при рассредоточенной подаче оксида алкилена

3 .>

Б хачесгве катализатора используют анионигы AH-17-8 и АВ-17-Т, представляющие собой сшитый дивинилбензолом полисирол с четеертичными аммониевыми группами в бикарбонатной форме.

Пример 1. В трубчатый реактор вытеснения объемом 5 л,заполненный полностью анионитом AS-17-Т е бикарбонатной форме (степень заполнения реактора анионитом — 100 ). подают исходную смесь состава, мас. : вода 75,28; оксид этилена (ОЭ) 24,62; диоксид углерода (ДО) 0,1; со скоростью 1,5 л/ч. Температура в реакторе

80 С, Давление 1,0 МПа. На выходе из реактора отбирают смесь состава, мас. ; вода

65,38; ОЭ 0,02; этиленгликоль (ЭГ) 33,5; диэтиленгликоль (ДЭГ) 1,0; ДО 0,1; Степень кон."ер. ll1 оксида этилена 99,9 . Выход зтилснгликоля на взятый в реакцию оксид

:3T:1ëàíà 96,6 мол,, Выход диэтиленглико "я 34мол,, Пример 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, подавая на вход реактора смесь состава, мас. : вода 64,37; оксид пропилена (ОП) 35,53; ДО 0,1; со скоростью 0.7 л/ч. Температура в реакторе

60 С, Давление 0,6 МПа. На выходе из реакгора отбирают смесь состава, мас. : вода

53,5; ОП 0,23; пропиленгликоль (ПГ) 44,6; дипропиленгликоль (ДПГ) 1,5; ДО 0,1. Степень конверсии ОП 99,4 . Выход ПГ 95,8 .

Выход ДПГ 3,7 мол. .

Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, подавая на вход реактора, заполненного на 55" анионитом

АВ-17-8 в бикарбонатной форме, смесь состава, мас. : вода 73,8; ОЭ 26,0: ДО 0.2; со скоростью 1,6 л/ч. Температура в реакторе

120 С. Давление 1,4 МПа. На выходе отбираю- -ìåñü состава,,мас. : вода 64,18; ОЭ

0,12; ЭГ 30,0; ДЭГ 5,0; триэтиленгликоль (ТЭГ) 0; ДО 0,2: Степень конверсии 99,5 .

Выход ЭГ 81.9; . ДЭГ 16,0 . ТЭà — 1,7 мол, li р и м е р 4. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, подавая на вход в пеактор, заполненный на 557; анионитом

АВ-17-8, сгесь состава. мас. : вода 62,2:

ОП 37,5, ДО 0,3; со скоростью 2 л/ч. Температура в реакторе 115"С. Давление 1,2 МПа.

На выходе из реактора отбирают смесь состава. мас. . вода 52,12; ОП 0,18; ПГ 39,1;

ДГИ 7,2; ТПГ 1,4; Степень конверсии ОП

99,5 . Выход ПГ 79,6; . ДПГ 16,6; . ТПГ

3,4 мол., Пример 5. Процесс осуществляют в каскаде, состоящем из трех последовательно соединенных реакторое вытеснения равного объема, полностью заполненных анионитом АВ-17-T е бикарбонагной форме

2001901

10 реактора отбирают смесь состава, мас.%: 15 вода 17,78; ОЭ 0.41; ЭГ 76,56; ДЭГ 4.27; ТЭГ

Общий объем реакторов каскада 21 л. Схема соединения реакторов приведена на фиг, 1.

Температуру в реакторах поддерживают на уровне 120 С. Давление 1.6 Mila. На вход первого реактора каскада подают смесь состава, мас, ; вода 74,7; ОЭ 25.1; ДО 0,2: со скоростью 4,9 кг/ч (F1). Реакционную смесь, выходящую из первого реактора, смешивают с 1,7 кг/ч оксида этилена (F2) и направля,ат на вход второго реактора каскада.

Аналогична к потоку, выходящему из второго реактора, добавляют 2,3 кгlч оксида этилена (FÇ) и направляют на вход третьего реактора каскада. На выходе из третьего

0,87; ДО 0,11; са скоростью 8,9 кг/ч (F4).

Степень конверсии ОЭ 99,3ь. Выход ЭГ

92,0 ДЭГ 6.0 . ТЭГ 1,3 мал. .

Пример б. Процесс осуществляют в каскаде реакторов, описанном в примере 5, На вход первого реактора подают смесь состава, мас. : вода 62,5; ОП 37,1; ДО 0,4; со скоростью 5,6 кг/ч (F1). На вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид пропилена в количестве 3,3 (F2) и 5,2 (F3) кг/ч. Температура в реакторах 120 С.

Давление 10, МПа. На выходе иэ третьего реактора отбирают смесь состава. мас.g: вода 2,51; ОП 0.23; ПГ 90,27; ДПГ 5,1; ТПГ

1,74; ДО 0,15.; со скоростью 14,1 кг/ч (F4), Степень конверсии ОП 99,7. Выход ПГ

91,7 ДПГ 5,9%. ТПГ 2,1 моя. .

Пример 7. Процесс осуществляют в каскаде реакторов, описанном в примере 5.

При этом первые два реактора полностью заполнены анионитом, третий — пустой. Степень заполнения каскада 66,7 . Температура в первых двух реакторах 120 С, в третьем — 190 С. Давление 1.6 МПа. На вход первого реактора подают смесь состава, мас.7,: вода 62,5; ОП 37,1; ДО 0,4; со скоростью 5,6 кг/ч (F1). На вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид прапилена в количестве 3,3 (f2) и 5,2 (FÇ) кг/ч. На выходе иэ третьего реактора отбирают смесь состава, мас. : вода 4,04; ОП

0,3; ПГ 80,21; ДПГ 10,59; ТПГ 2,9; палипропиленгликаля (ППГ) 1,8; ДО 0,16; са скоростью 14,1 кгlч (F4). Степень конверсии ОП

99,6 . Выход ПГ 81,5 . ДПГ 12,2 . ТПГ 3,5 мал.%.

Пример 8. Процесс осуществляют в каскаде реакторов. описанном в примере 5.

При этом первый реактор пустой, а второй

55 и третий полностью заполнены анионитам.

Температура в первом реакторе в процессе протекания реакции меняется от 180 до

200 С. Во втором и третьем реакторе температуру поддерживают на уровне 115 C. Давление 1,6 МПа. На вход первого реактора подают смесь состава, мас. : вода 81,8; ОЭ

18,0; ДО 0,2; со скоростью 7,5 кгlч (F1). Нэ вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид в количестве 2,5 кг/ч (F2) и 3,3 кг/ч (FÇ). На выходе из третьего реактора отбирают смесь состава, мас.) : вода 25.49; ОЭ 0,27; ЭГ 66,89; ДЭГ 5,89; ТЭГ

1,33; ДО 0,11; со скоростью 13,3 кг/ч (F4).

Степень конверсии ОЭ 99,5ф>. Выход ЭГ

88.3 ДЭГ 9,17,. ТЭГ 2,2 мол.ф,.

Пример 9, Процесс осуществляют в каскаде. состоящем из трех реакторов. схема соединений которых приведена на фиг. 2 (первые два реактора соединены параллельно, третий последовательно к первым двум).

Объем первых двух реакторов по 7 h, третьего — 14 л, Первый и третий реактор полностью заполнены анионитом АВ-17-Т в бикарбонатнойформе,второй -пустой. Степень заполнения каскада 75 . Температура в первом реакторе 95 С; во втором — 180 С; в третьем — 125 С. Давление в каскаде 1,6

МПа. На вход первого и второго реакторов подают смесь состава, мас. $: вода 64,9; ОП

35,0; ДО 0.1: с одинзковой скоростью по 4.7 кг/ч (F1 = F2). Выходящие иэ первого и второго реакторов потоки объединяют, смешивают с потоком ОП 6,3 кг/ч (FÇ) и направляют в третий реактор. На выходе иэ третьего реактора. отбирают смесь состава, мас.$: вода 21,22; ОП 0,12; fll 69,95; ДПГ

6,49; ТПГ 2,16; ДО 0;06; со скоростью 15,7 кг/ч (F4). Степень конверсии ОП 99.8 . Выход ПГ 87,4ф,. ДПГ 9,2 . ТПГ 3,2 мол.7(,.

Проведение процесса данным способом позволяет получать концентрированные растворы гликолей, не содержащих карбонэтов оксидов алкилена и, как следствие, исключить стадию разделения блиэкокипящих дигликолей и алкиленкарбонатов. (56) Дымент О,Н., Казанский С.К. и Мирошникоя А.М. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена. М,: Химия, 1976.

Патент Японии N 57-139026, кл. С 07 С 29/10, опублик. 1982.

N 57 — 139026. кл. С 07 С 29/10. апубл. 1982.

2001901

Формула изобретения

Гб гг

ГЗ

Г2

ГЗ

Фиг. 2.

Составитель Л.Медведская

Редактор Т. Пилипенко Техред M. Моргентал Корректор М. Керецман

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3154

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛЕНГЛИКОЛЕЙ гидратацией соответствующих оксидов алкилена при 60 - 200 С и 0,6 - 1,6

МПа в присутствии анионита и диоксида углерода. отличающийся тем, что процесс осуществляют в реакторе или каскаде реакторов вытеснения, заполненных на 55—

100 анионитом в бикарбонатной форме.

2. Способ по п.1, отличающийся тем. что процесс осуществляют в каскаде реак5 торов, соединенных в последовательно параллельную цепь, при рассредоточенной. подаче оксида алкилена.