Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКИПЯЩИХ МОНОБУТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ГЛИКОЛЕЙ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКИПЯЩИХ МОНОБУТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ГЛИКОЛЕЙ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКИПЯЩИХ МОНОБУТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ГЛИКОЛЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к получению высококипящих алкиловых эфиров гликолей с использованием н-бутанола и оксида этилена. Высококипящие монобутиловые эфиры гликолей - монобутиловый эфир триэтиленгликоля и смесь эфиров на его основе получают оксиэтилированием н-бутанола в присутствии монобутиловых эфиров этиленгликолей при катализе основанием. Продукты реакции разделяют ректификацией. В качестве исходной смеси для оксиэтилирования используют дистиллат, полученный после разделения реакционной массы, следующего состава, мас. %: н-бутанол 37 - 49, монобутиловый эфир этиленгликоля 24 - 32, монобутиловый эфир диэтиленгликоля 26 - 32. В него дополнительно вводят н-бутанол в таком количестве, чтобы смесь имела состав, мас.%: н-бутанол 39 - 51, монобутиловый эфир этиленгликоля 21 - 29, монобутиловый эфир диэтиленгликоля 23 - 29, и в нее дозируют окись этилена в расчете 1,7 - 2,3 мас.ч. на 1 мас. ч. дополнительно введенного н-бутанола. В результате упрощается технология, снижаются энергетические затраты и повышается селективность процесса.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2141939
Класс(ы) патента: C07C41/03, C07C43/10
Номер заявки: 98105487/04
Дата подачи заявки: 16.03.1998
Дата публикации: 27.11.1999
Заявитель(и): ОАО "Капролактам"
Автор(ы): Голубев Ю.Д.; Панюшев Д.А.; Непряхина Г.С.; Болотов В.А.
Патентообладатель(и): ОАО "Капролактам"
Описание изобретения: Изобретение относится к области получения высококипящих алкиловых эфиров гликолей, а именно монобутилового эфира триэтиленгликоля (МБЭТЭГ) или смеси монобутиловых эфиров гликолей на его основе, и может быть применено в химической и нефтехимической промышленности.
В настоящее время высококипящие монобутиловые эфиры гликолей-МБЭТЭГ или смеси эфиров на его основе широко используются в качестве основы для изготовления высококачественных тормозных и смазочно-охлаждающих жидкостей, входят в состав чистящих средств и т.д.
Известен способ получения высококипящих монобутиловых эфиров гликолей оксиэтилированием н-бутанола в присутствии щелочного катализатора (Емельянов В.И. и др. Оптимизация процесса совместного получения бутиловых эфиров моно- и диэтиленгликоля. Химическая промышленность, 1989, N 12, с. 18-20).
Исходная смесь, поступающая в реактор, содержит, мас.%: окись этилена - 5-10, н-бутанол - 76-79, монобутиловый эфир этиленгликоля (МБЭЭГ) - 13-17.
В состав реакционной массы входят в мас.%: н-бутанол - 65-72, МБЭЭГ - 22-23, монобутиловый эфир диэтиленгликоля (МБЭДЭГ) - 5-9, МБЭТЭГ и другие высококипящие монобутиловые эфиры гликолей - 1-4.
Реакционная смесь подвергается разделению на последовательно расположенных ректификационных колоннах.
После реактора реакционную смесь направляют в первую колонну, где отгоняется весь н-бутанол, во второй колонне отделяют часть МБЭЭГ, которую возвращают в реактор. Третья колонна служит для отделения товарного МБЭЭГ, четвертая и пятая для выделения товарного МБЭДЭГ. Высококипящие монобутиловые эфиры гликолей на основе МБЭТЭГ, как целевой продукт выделяют из кубовых остатков пятой колонны в виде дистиллата на шестой колонне.
Первая колонна работает под атмосферным давлением, последующие под вакуумом.
Рециркулируемые потоки н-бутанола и МБЭЭГ из первой и второй колонн подают в смеситель, где они смешиваются со свежими потоками реагентов и приготовленную смесь направляют в реактор.
Существенными недостатками известного способа являются:
а) невозможность получения только одного целевого продукта - МБЭТЭГ или смеси монобутиловых эфиров гликолей на основе МБЭТЭГ, так как параллельно с ними образуются в значительно больших количествах МБЭЭГ и МБЭДЭГ, которые тоже выделяются в качестве сопутствующих целевых продуктов и пользуются ограниченным спросом. Поэтому в условиях отсутствия потребности в сопутствующих МБЭЭГ и МБЭДЭГ, получать высококипящие монобутиловые эфиры гликолей на основе МБЭТЭГ не только не экономично, но и невозможно,
б) Сложность технологической схемы, включающей шесть ректификационных колонн для разделения реакционной смеси и большое количество вспомогательного оборудования (складское помещение, теплообменники, систему улавливания абгазов, емкости, наносы и т.д.), большие капитальные затраты.
в) Высокие энергетические затраты, требующие значительного количества греющего пара, воды, хладагента, электроэнергии на стадии разделения реакционной смеси.
г) Значительное возрастание суммарных удельных затрат на сырье и энергоресурсы при увеличении образования МБЭТЭГ и других высококипящих монобутиловых эфиров гликолей.
Авторы поставили задачу упростить технологию, снизить энергические и другие затраты, получить один целевой продукт - МБЭТЭГ или смесь монобутиловых эфиров гликолей на основе МБЭТЭГ.
Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе в качестве исходной смеси для оксиэтилирования используют дистиллат, полученный после разделения реакционной массы, следующего состава, в мас.%: н-бутанол - 37-49,0 монобутиловый эфир этиленгликоля - 24-32, монобутиловый эфир диэтиленгликоля - 26-32, и в него дополнительно вводят н-бутанол в таком количестве, чтобы смесь имела состав, в мас.%: н-бутанол - 39-51, монобутиловый эфир этиленгликоля - 21-29, монобутиловый эфир диэтиленгликоля - 23-29, и в нее дозируют окись этилена в расчете 1,7-2,3 массовые части на 1 массовую часть дополнительно введенного н-бутанола.
Реакцию оксиэтилирования проводят при температуре 130-200oC, давлении 5-20 кгс/см2 в присутствии катализатора - гидрооксида натрия. Время пребывания реакционной массы 60-80 мин.
При заданном составе исходной смеси содержание МБЭЭГ и МБЭДЭГ до и после синтеза остается постоянным.
Реакционную смесь после реактора разделяют путем ректификации. Дислиллат, имеющий постоянный состав, рециркулируют на стадии синтеза. Из кубового продукта выделяют МБЭТЭГ или смесь на его основе с другими высококипящими монобутиловыми эфирами гликолей - монобутиловым эфиром тетраэтиленгликоля (МБЭТТЭГ) и монобутиловым эфиром пентаэтиленгликоля (МБЭПЭГ).
На первой ректификационной колонне при остаточном давлении 40-100 мм рт. ст. , температуре верха колонны 60-80oC отгоняют дистиллат, содержащий, мас. %: н-бутанол - 37-49, МБЭЭГ - 24-32, МБЭДЭГ - 26-32, и рециркулируют на стадию синтеза.
Из кубового продукта первой колонны при остаточном давлении 5-10 мм рт. ст. и температуре 140-165oC выделяют в виде дистиллата целевой МБЭТЭГ или смесь на его основе с МБЭТТЭГ и МБЭПЭГ.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В смеситель загружают смесь, полученную в качестве дистиллата при разделении реакционной массы от предыдущего синтеза высококипящих монобутиловых эфиров гликолей на основе МБЭТЭГ в количестве 689,0 г, содержащую, в мас.%: н-бутанол - 43,6, МБЭЭГ - 27,0, МБЭДЭГ - 29,4.
К загруженному дистиллату добавляют технический н-бутанол в количестве 40,1 г и водный раствор гидрооксида натрия с концентрацией NaOH - 50 мас.% в количестве 0,8 г. После перемешивания в смеситель загружают 80,9 г окиси этилена.
Приготовленную смесь перемешивают и направляют в проточный трубчатый изотермический реактор объемом 21 см3, представляющий собой трубку длиной 3,0 м и внутренним диаметром 3 мм.
Синтез осуществляют при температуре 170oC, давлении 18-20 кгс/см2, времени пребывания 60 мин.
Реакционная масса имеет следующий состав, мас.%: н-бутанол - 37,1, МБЭЭГ - 22,6, МБЭДЭГ - 24,8, МБЭТЭГ - 11,9, МБЭТТЭГ - 3,1, МБЭПЭГ - 0,5.
Полученную смесь в количестве 810,8 г разделяют на непрерывно действующей ректификационной колонне, где при давлении 40 мм рт. ст. и температуре верха колонны 62oC отбирают 665,9 г дистиллата, имеющего следующий состав, мас. %: н-бутанол - 44,0, МБЭЭГ - 26,9, МБЭДЭГ - 29,1, который рециркулируют на стадии синтеза. Кубовый продукт в количестве 144,9 г, содержащий, мас.%: МБЭДЭГ - 2,0, МБЭТЭГ - 85,9, МБЭТТЭГ - 11,6, МБЭПЭГ - 0,5, перегоняют при остаточном давлении 50-10 мм рт.ст. и температуре 145-160oC и отбирают в качестве дистиллата целевой продукт - высококипящие монобутиловые эфиры гликолей в количестве 117,7 г, содержащий, мас.%: МБЭДЭГ - 2,1, МБЭТЭГ - 81,7, МБЭТТЭГ - 16,2. Кубовый остаток содержит осмолы и щелочь.
Пример 2.
В смеситель загружают смесь, полученную в качестве дистиллата при разделении реакционной массы от предыдущего синтеза высококипящих монобутиловых эфиров гликолей на основе МБЭТЭГ в количестве 1223,0 г, содержащую, в мас.%: н-бутанол - 45,3, МБЭЭГ - 27,7, МБЭДЭГ - 27,0. К загруженному дистиллату добавляют технический н-бутанол в количестве 31,0 г и водный раствор гидрооксида натрия с концентрацией NaOH - 50 мас.% в количестве 1,3 г. После перемешивания в смеситель загружают окись этилена в количестве 66,3 г. Приготовленную смесь перемешивают и направляют в реактор, описанный в примере 1.
Синтез осуществляют при температуре 170oC, давлении 18-20 кгс/см2, времени пребывания 60 мин.
Реакционная масса имеет следующий состав, мас.%: н-бутанол - 42,1, МБЭЭГ - 25,3, МБЭДЭГ - 25,1, МБЭТЭГ - 6,5, МБЭТТЭГ - 0,9, МБЭПЭГ - 0,1.
Полученную смесь в количестве 1321,6 г разделяют на непрерывно действующей ректификационной колонне, где при давлении 40 мм рт. ст. и температуре верха колонны 61oC отбирают 1220,1 г дистиллата, имеющего следующий состав, мас.%: н-бутанол - 45,6, МБЭЭГ - 27,4, МБЭДЭГ - 27,0, который рециркулируют на стадии синтеза.
Кубовый продукт в количестве 10,1,5 г, содержащий, мас.%: МБЭДЭГ - 2,0, МБЭТЭГ - 85,9, МБЭТТЭГ - 11,6, МБЭПЭГ - 0,5, перегоняют при остаточном давлении 5-10 мм рт.ст. и температуре 144-158oC и отбирают в качестве дистиллата целевой продукт: высококипящие эфиры гликолей в количестве 89,9 г, содержащий, мас. %: МБЭДЭГ - 2,2, МБЭТЭГ - 95,5, МБЭТТЭГ - 2,3. Кубовый остаток содержит осмолы и щелочь.
Формула изобретения: Способ получения высококипящих монобутиловых эфиров гликолей - монобутилового эфира триэтиленгликоля или смеси эфиров на его основе оксиэтилированием н-бутанола в присутствии монобутиловых эфиров этиленгликолей при основном катализе с последующим разделением продуктов реакции путем ректификации, отличающийся тем, что в качестве исходной смеси для оксиэтилирования используют дистиллат, полученный после разделения реакционной массы, следующего состава, мас.%:
н-бутанол - 37 - 49
Монобутиловый эфир этиленгликоля - 24 - 32
Монобутиловый эфир диэтиленгликоля - 26 - 32
и в него дополнительно вводят н-бутанол в таком количестве, чтобы смесь имела состав, мас.%:
н-бутанол - 39 - 51
Монобутиловый эфир этиленгликоля - 21 - 29
Монобутиловый эфир диэтиленгликоля - 23 - 29
и в нее дозируют окись этилена в расчете 1,7 - 2,3 мас.ч. на 1 мас.ч. дополнительно введенного н-бутанола.