Способ выделения пропиленоксида

 

!

f

ОПИСАН--ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

346863

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. С 07d 1/00

Заявлено 14.Ч111.1969 (№ 1360460/23-4) Приоритет 18.IX.1968, ¹ А 9111 68, ФРГ

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 547.313-31(088.8) Опубликовано 28.VII.1972. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 24Х111.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Отто Вайберг и Вольфганг Вайгерт (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Де гусса» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРОПИЛЕНОКСИДА

Изобретение относится к способу выделения пропиленоксида (окиси пропилена) из смесей путем фракционированной перегонки.

В настоящее время установлено, что пропиленоксид получается путем эпоксидирования пропилена.

Известен способ очистки пропилепоксида, полученного эпоксидированием пропилена, перегонкой в присутствии инертного растворителя с температурой кипения 70 †2 С, При получении пропиленоксида и последующем отделении его известным способом набл|одаются значительные потери пропиленоксида из-за образования большого количества побочных продуктов.

Предлагается способ непрерывного отделения пропиленоксида путем перегонки из смеси с пропиленом, уксусной кислотой и в соответствующих случаях с другими составными частями, содержащимися в смеси после проведения процесса получения пропиленоксида, который отличается тем, что при повышенном давлении и в присутствии растворяющего средства с температурой кипения ниже температуры кипения уксусной кислоты, т. е. ниже 100 С, в первую очередь отделяются пропиленоксид вместе с пропиленом при давлении 3 — 30 атм, а после этого производится разделение пропиленоксида и пропилена при давлении 15 — 25 атм.

Предлагаемый способ может успешно применяться для выделения пропиленоксида из реакционной смеси, образующейся при получении пропиленоксида путем эпоксидирования пропилена перекисью уксусной кислоты.

Указанные реакционные смеси, образующиеся при получении пропиленоксида, могут содержать самые разные количества составных частей. Помимо пропиленоксида данные ре10 актионные смеси содержат как правило еще пропилеи и уксусную кислоту, а также в соответствующих случаях инертный органический растворитель и побочные продукты, образующиеся при протекании побочных реак15 ций в процессе получения пропиленоксида путем эпоксидирования.

Для успешного осуществления предлагаемого способа в смеси, подлежащей разделению, должно находиться минимальное коли20 чество растворяющего средства, температура кипения которого ниже температуры кипения уксусной кислоты, в особенности растворяющего средства, температура кипения которого находится между температурами 50 и

25 100 С. Наиболее пригодны такие инертные растворяющие средства, как например мети. ловый эфир уксусной кислоты или этиловый эфир уксусной кислоты. Желательно применять на 1 моль получающегося пропиленокси.

30 да минимум 1 моль инертного растворяющего

346863

3 средства. Подобные инертные растворяющие средства в соответствующих случаях уже содержатся в составе реакционной смеси, образующейся при получении пропиленоксида путем эпоксидирования пропилепа перекисью уксусной кислоты. Однако в необходимых случаях требующееся количество инертного растворяющего средства может быть добавлено перед разгонкой, Согласно предлагаемому способу на первой стадии разделения исходной смеси производится отгонка смеси двух компонентов исходной смеси, состоящей из пропилена и пропиленоксида, Отделение двух компонентов исходной смеси производится непрерывно при использовании колонны, в среднюю часть которой подается смесь, подлежащая разделению, при давлении в общем случае от

3 до 30 атм.

Требующаяся величина давления и температура кипения промежуточной смеси, состоящей из пропилена и пропиленоксида рассчитывается в зависимости от состава исходной смеси. Величина давления регулируется таким образом, что для конденсатора может использоваться нормальная охлаждающая вода, температура которой составляет от 10 до 20 С.

Полученный в конденсаторе дистиллят для разделения пропиленоксида и пропилена подводится ко второй стадии фракционированной перегонки. Колонна для проведения фракционированной перегонки на второй стадии процесса разделения работает в общем случае при давлении от 15 до 25 атм. В данном случае величина давления регулируется также таким образом, что конденсатор может охлаждаться нормальной охлаждающей водой.

В случае необходимости путем фракционированной перегонки на последующей колонне может быть получен инертный растворитель, который остается в кубовом остатке после проведения перегонки на первой стадии в составе остаточной смеси, состоящей из указанного растворителя и уксусной кислоты. Наконец, в качестве остатка после проведения перегонки остаются побочные продукты с более высокой температурой кипения, которые частично образуются на стадии эпоксидирования пропилена перекисью уксусной кислоты, а также в процессе перегонки в процессе побочных реакций.

При использовании предлагаемого способа удается осуществить без заметных потерь полное выделение пропиленоксида из смесей различных компонентов, образующихся в результате побочных реакций.

Пример 1. В среднюю часть дистилляционной колонны, предназначенной для фракционирован ной перегонки, непрерывно подается ежечасно 470 г смеси, подлежащей разделению и имеющей состав, г: уксусная кислота 60, этиловый эфир уксусной кислоты

175, пропилеи 180 и пропиленоксид 55. Со5

15 гю

25 зо

4 держание в указанной смеси, подлежащей разделению, веществ, обладающих более высокой температурой кипения, составляет 1 г на 1 кг пропилсноксида. Колонна для фракционироваппой перегонки эксплуатируется при давлении 4,5 атл. В верхней части указанной колонны при температуре кипения

35 С производится отделение пропилена в смеси с пропиленоксидом. Для того, чтобы произвести отделение пропнленоксида от пропилена, полученный в первой колонне дистиллят целесообразно подводить ко второй колонне, которая эксплуатируется при давлении 16 ага. В результате прохождения смеси через указанную колонну пропилеп отделяется при температуре кипения, составляющей

31 С. Конденсаторы для охлаждения выходящей газовой смеси как для первой, так и для второй колонны охлаждаются водой, температура которой составляет 15 С. В последующей колонне производится выделение из смеси, оставшейся в качестве кубового остатка при фракционированной перегонке в первой колонне, уксусной кислоты и этилового эфира уксусной кислоты. В течение 102 час получается всего 5,177 кг пропиленоксида. На

1 кг полученного пропиленоксида имеется

45 г веществ, обладающих более высокой температурой кипения, которые остаются в качестве остатка при перегонке.

Пример 2. Для сравнения процесс фракционированной перегонки производится таким образом, что на первой стадии осуществляется отделение только пропилена, а на последующей стадии из оставшейся после отгона пропнлена смеси производится выделение пропиленоксида из смеси с обычными веществами, присутствующими в подобных случаях. Для разделения применяется исходная смесь, состав которой аналогичен составу смеси примера 1 (весовые соотношения компонентов смеси, также аналогичны) . Вторая колонна для фракционированной перегонки эксплуатируется при нормальном давлении, а первая при давлении 3,5 атм. В первой колонне производится отделение пропилена, температура кипения которого составляет — 12 С. Конденсатор для конденсирования выходящих из указанной колонны газов, в частности пропилена, охлаждается при использовании охлаждающего средства при температуре — 45 С. В последующей колонне производится выделение пропиленоксида, температура кипения которого в данном случае при нормальном давлении составляет 34 С.

В последующей колонне из остаточной смеси, остающейся при проведении процесса разделения во второй колонне, производится разделение этилового эфира уксусной кислоты и уксусной кислоты. В течение 163 час эксплуатации колонны получается 6,710 кг пропиленоксида. Одновременно при проведении фракционированной перегонки получается 4,401 кг остатка, что составляет 636 г на

1 кг получающегося пропилена.

346863

Предмет изобретения

Составитель А. Акимова

Редактор Е. Хорина

Корректор С. Сатагулова

Техред T. Ускова

Заказ 2539/13 Изд. М 1080 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример 3. Процесс разделения исходной смеси компонентов производится в соответствии с описанным в примере 1. В колонну для фракционированной перегонки ежечасно непрерывно подается 685 г исходной смеси, имеющий состав, г: уксусная кислота 138, этиловый эфир уксусной кислоты 400, пропилеи 20 и пропилсноксид 126. Указанная смесь содержит на 1 кг пропиленоксида 10 г веществ, температура кипения которых составляет большую величину. Первая колонна для фр акционированной перегонки эксплуатируется при давлении 4,8 атм. Смесь пропилена с пропиленоксидом отгоняется в верхней части колонны при температуре 78 С. Последующее раздсление пропиленоксида и пропилена производится во второй колонне, которая эксплуатируется и ри давлении 16 атм.

Пропилеи отгоняется в данных условиях при температуре 31 С. Конденсаторы как для первой, так и для второй фракционной колонны охлаждаются водой, температура которой составляет 14 С. После отделения этилового эфира уксусной кислоты и уксусной кислоты из смеси веществ, остающихся в качестве кубового остатка после проведения первой стадии фракционированной перегонки, получается еще 841 г веществ, обладающих более высокой температурой кипения, в качестве остатка при продолжительности фракционированной перегонки 103 час. В результате осуществления всех перечисленных операций одновременно получается 11,688 кг пропиленоксида. Вместе с тем остается 72 г остат5 ка на 1 кг полученного пропиленоксида, однако 10 г из указанного количества остатка подводятся уже в составе исходной смеси компонентов.

1. Способ выделения пропиленоксида, полученного эпоксидированием пропилена, пе15 регонкой реакционной смеси, содержащей уксусную кислоту, в присутствии инертного растворителя при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью уменьшения образования побочных продуктов, в качестве

20 инертного растворителя применяют растворители с температурой кипения ниже 100 С и ведут процесс в две стадии под давлением

3 — 30 атм на первой стадии и 15 — 25 атм на второй стадии.

25 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного растворителя используют кетоны, сложные эфиры.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что берут на 1 моль пропиленоксида мини30 мум 1 моль растворителя.