Способ получения бензилового спирта
Владельцы патента RU 2405765:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU)
Настоящее изобретение относится к способу получения бензилового спирта, используемого в производствах основного органического синтеза, текстильной, лакокрасочной, медицинской промышленности. Способ заключается в щелочном гидролизе хлористого бензила, который получают путем обработки дибензилового эфира соляной кислотой в две ступени: на первой ступени при температуре 85-90°С 30-40% соляной кислотой при весовом соотношении дибензилового эфира и соляной кислоты 1:3-4, на второй ступени при температуре 100-108°С 30-40% соляной кислотой при весовом соотношении дибензилового эфира и соляной кислоты 1:2-3, с рециклом полученного сырца хлористого бензила на стадию гидролиза. Изобретение направлено на усовершенствование и упрощение способа получения бензилового спирта путем утилизации отходов данного производства, что обеспечивает улучшение технико-экономических показателей предлагаемого способа.
Изобретение относится к способу получения бензилового спирта, используемого в производствах основного органического синтеза, текстильной, лакокрасочной, медицинской промышленности.
Промышленный способ получения бензилового спирта основывается на омылении хлористого бензила водными растворами щелочных реагентов [Г.Л.Моцарев, И.Н.Успенская. «Хлорпроизводные ароматических углеводородов», М., Химия, опубл. 1983 г.]. Процесс характеризуется практически 100%-ной конверсией хлористого бензила, но при этом в качестве побочного продукта образуется дибензиловый эфир, отделяемый на стадии ректификации и являющийся неутилизируемым отходом производства, что значительно ухудшает его технико-экономические показатели.
Существуют различные варианты переработки дибензилового эфира, но все они рассматриваются отдельно от схемы получения бензилового спирта и по разным причинам не реализованы.
Так, дибензиловый эфир обрабатывают хлором с получением хлорсмеси [Патент РФ №2152381, С07С 51/58, 22/04, 63/10, опубл. 2000 г.], переработка которой позволяет получать два продукта - бензойную кислоту и ингибитор кислотной коррозии. Процесс интересен тем, что позволяет получать ценные для отрасли продукты, но многостадиен, энергоемок и сопровождается образованием значительного количества сточных вод.
В следующем варианте дибензиловый эфир обрабатывают хлористым водородом в среде солянокислого раствора хлористого цинка при температуре 90-97°С. При этом мольное соотношение эфир - хлористый цинк равно 1:1-0,75, а его концентрация в растворе кислоты 20-25% [Патент РФ №2125035 С07С 17/07, 22/04, опубл. 1999 г.].
Недостатком способа является необходимость наличия газообразного хлористого водорода, использование высоких концентраций катализатора, что приводит к образованию новых побочных продуктов, создает проблемы с утилизацией кубовых и самого катализатора.
Известен способ расщепления дибензилового эфира соляной кислотой в присутствии катализаторов тетра- или триалкилбензиламмоний хлорида в количестве 16-32% от дибензилового эфира [А.с. СССР № 872525, С07С 21/24, 17/24, опубл. 1981 г.].
Использование такого количества катализатора, кроме экономической нецелесообразности, требует решения по использованию или утилизации получаемой отработанной соляной кислоты.
Наиболее близким является способ получения бензилового спирта омылением хлористого бензила водными растворами щелочных реагентов при 90-140°С в две ступени, на первой ступени его осуществляют 10-15%-ным водным раствором карбоната или гидроксида щелочного металла, а на второй ступени гидролизу подвергают органическую фазу первой ступени 25-40%-ным раствором гидроксида щелочного металла при их объемном соотношении 1:0,1-0,05 [Патент РФ №2086529, С1 6 С07С 33/22, опубл. 1997 г.].
Недостатком способа является образование дибензилового эфира, отделяемого на стадии ректификации и являющегося неутилизируемым отходом производства.
Техническим результатом настоящего изобретения является усовершенствование и упрощение способа получения бензилового спирта, направленное на утилизацию отходов данного производства, что обеспечит улучшение его технико-экономических показателей.
Способ получения бензилового спирта заключается в щелочном гидролизе хлористого бензила, получаемого путем обработки дибензилового эфира - отхода стадии синтеза и ректификации соляной кислотой в две ступени, на первой ступени при температуре 85-90°С 30-40% соляной кислотой при весовом соотношении дибензилового эфира и соляной кислоты 1:3-4, на второй ступени при температуре 100-108°С 30-40% соляной кислотой при весовом соотношении дибензилового эфира и соляной кислоты 1:2-3, с рециклом полученного сырца хлористого бензила на стадию гидролиза.
Полученный по предлагаемому способу сырец бензилового спирта подвергают дальнейшей переработке по существующей схеме индивидуально или в смеси с сырцом из товарного хлористого бензила. Предлагаемые условия обработки являются оптимальными, так как повышение температуры и концентрации кислоты увеличивает степень десорбции хлористого водорода, что увеличивает его потери и, соответственно, расходные нормы. Снижение температуры и концентрации кислоты обусловит уменьшение скорости реакции, что приведет к падению конверсии дибензилового эфира.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. 100 г кубовых состава в % мас: бензилового спирта - 1,9, дибензилового эфира - 93,5, примесей - 4,6 обрабатывают 300 г 35% соляной кислоты при температуре 85-90°С в течение 5 часов. Затем смесь отстаивают и отделяют кислотный слой. К органическому слою приливают новую порцию кислоты в количестве 200 г и продолжают синтез еще 5 часов при температуре 100-108°С. После завершения синтеза получают 124,2 г органического слоя состава в % мас.: хлористый бензил - 87,1, бензиловый спирт - 0,12, дибензиловый эфир - 8,28, примеси - 4,5. Степень превращения дибензилового эфира в хлористый бензил - 89%. Полученный сырец хлористого бензила гидролизуют щелочным реагентом. После отделения водносолевого раствора получают 101,5 г бензилового спирта-сырца состава в % мас.: хлористый бензил - 0,05, бензиловый спирт - 84,17, дибензиловый эфир - 10,28, примеси - 5,5. Данный сырец смешивают с сырцом бензилового спирта со стадии омыления товарного хлористого бензила и смесь подвергают ректификации.
Пример 2. 100 г кубовых состава в % мас.: бензилового спирта - 1,9, дибензилового эфира - 93,5, примесей - 4,6 обрабатывают 350 г 31% соляной кислоты при температуре 85-90°С в течение 5 часов. Затем смесь отстаивают и отделяют кислотный слой. К органическому слою приливают новую порцию кислоты в количестве 250 г и продолжают синтез еще 5 часов при температуре 100-108°С. После завершения синтеза получают 124,65 г органического слоя состава в % мас.: хлористый бензил - 89,21, бензиловый спирт - 0,09, дибензиловый эфир - 6,1, примеси - 4,6. Степень превращения дибензилового эфира в хлористый бензил - 91,15%. Полученный сырец хлористого бензила гидролизуют щелочным реагентом. После отделения водносолевого раствора получают 101,73 г бензилового спирта-сырца состава в % мас.: хлористый бензил - 0,48, бензиловый спирт - 84,81, дибензиловый эфир - 9,41, примеси - 5,3. Данный сырец смешивают с сырцом бензилового спирта со стадии омыления товарного хлористого бензила и смесь подвергают ректификации.
Пример 3. 100 г кубовых состава в % мас.: бензилового спирта - 1,9, дибензилового эфира - 93,5, примесей - 4,6 обрабатывают 400 г 38% соляной кислоты при температуре 85-90°С в течение 5 часов. Затем смесь отстаивают и отделяют кислотный слой. К органическому слою приливают новую порцию кислоты в количестве 300 г и продолжают синтез еще 5 часов при температуре 100-108°С. После завершения синтеза получают 125,38 г органического слоя состава в % мас.: хлористый бензил - 89,82, бензиловый спирт - 0,08, дибензиловый эфир - 5,4, примеси - 4,7. Степень превращения дибензилового эфира в хлористый бензил - 91,8%. Полученный сырец хлористого бензила гидролизуют щелочным реагентом. После отделения водносолевого раствора получают 101,92 г бензилового спирта-сырца состава в % мас., хлористый бензил - 0,46, бензиловый спирт - 85,21, дибензиловый эфир - 9,11, примеси - 5,12. Данный сырец смешивают с сырцом бензилового спирта со стадии омыления товарного хлористого бензила и смесь подвергают ректификации.
Из представленных данных следует, что обработка дибензилового эфира - побочного продукта синтеза бензилового спирта соляной кислотой позволяет значительную его часть (89-92%) от образующего количества превратить в хлористый бензил, возвращаемый на стадию синтеза бензилового спирта.
Отсутствие катализаторов процесса решает проблему использования отработанной соляной кислоты путем перевода ее в товарную форму, исключает образование неутилизируемых отходов производства, что значительно повышает его технико-экономические показатели.
Способ получения бензилового спирта, заключающийся в щелочном гидролизе хлористого бензила, отличающийся тем, что хлористый бензил получают путем обработки дибензилового эфира соляной кислотой в две ступени, на первой ступени при температуре 85-90°С 30-40%-ной соляной кислотой при весовом соотношении дибензилового эфира и соляной кислоты 1:3-4, на второй ступени при температуре 100-108°С 30-40%-ной соляной кислотой при весовом соотношении дибензилового эфира и соляной кислоты 1:2-3, с рециклом полученного сырца хлористого бензила на стадию гидролиза.
