CS233389B1 - Způsob výroby esterů kyseliny ftalové - Google Patents

Abstract

Vynález řeší způsob výroby esterů kyseliny ftalové esterifikací ftalanhydridu alifatickými alkoholy C_ až C-, za přítomnosti katalyzátoru na bázi Tidg, případně karborafinu a-křemeliny. Jeno podstatou je, že se pro esterifikací použije v množství 0,001 až 0,5, s výhodou 0,05 až 0,2 % hmotnostních, vztaženo na celkovou esterifikačnl násadu, směsného katalyzátoru na bázi aktivovaného gelu TiOo.HgO, promotovaného přídavkem 0,1 až 50 % nmot_ nostnimi oktadekahydrátu síranu hlinitého, vztaženo na sušinu Ti0„. Přitom příkon tepla při vlastním esterifikačním procesu se přeruší při poklesy čísla kyselosti do oblasti hodnot 3,0 až 0,1 mg KOH/g esterifikačnl směsi, načež se vakuovou" destilací a Stripováním vodní parou odstraní přebytečná esterifikačnl fsložka, ester se za vakua odvodní a filrtrací se oddělí směsný katalyzátor a příi pádně použité pomocné přísady. V průběhu ζstripování je výhodné použít přídavku NaOH v množství do 0,5 hmotnostních, vztaženo na celkové množství esteru, s výhodou v podobě 40 % vodného roztoku.

Description

Vynález řeší způsob výroby esterů kyseliny fialové esterifikaci ftalanhydridu alifatickými alkoholy C? až za přítomnosti katalyzátoru na bázi TiOg.xH^O,případně karborafinu a křemeliny.

Výroba organických změkčovadel,jejichž hlavní skupinu tvoří estery kyseliny ftalové a alkoholů se sedmi až jedenácti atomy uhlíku v molekule,spočívá v katalytické esterifikaci a v izolaci esteru z reakční směsi.Pro tuto výrobu se používá celá řada technologických postupů,které jsou závislé zejména na použitém esteri fikačním katalyzátoru.K rozšířeným postupům patří esterifikace za přítomnosti alkalického hlinitanového katalyzátoru,nebol katalyzátor lze bez obtíží od surového esteru oddělit a použít jej opakovaně k esterifikaci v dalším výrobním cyklu.Nevýhodou je značně dlouhá esterifikační doba a nutnost použít zvýšeného přebytku alkoholu při esterifikaci.Pokrok přináší použití organotitanátových katalyzátorů různých typů,například podle US patentů č.540 242,č.3, 047 515 nebo č.3, 209 021.Provozní aplikace sice zaručuje výrazné zkrácení esterifikačních časů,avšak náklady na katalyzátor jsou podstatně vyšěí a je umožněno pouze jednorázové použití katalyzátoru,nebol katalyzátor je nutno z hotového esteru separovat jako odpad složitými a nákladnými postupy.Je známo i použití organotitanátového katalyzátoru promotovaného přídavkem chloridu hlinitého ( sovětský vynález Č.806 695).Přínosem je další zkrácení esterifikační doby,nevýhodou zůstávají vysoké náklady na katalyzátor,jehož použití je jednorázové a separace z hotového změkčovadla obtížná.Opakované použití katalyzátoru pro esterifikaci umožňuje způsob přípravy ftalátových změkčovadel podle československého vynálezu č.214 216.Tento postup používá jako katalyzátoru aktivního gelu na bázi TiOg.xHgO, jehož oddělení filtrací od hotového esteru lze provozně bez po233 389

- 2 tíží zajistit.Nevýhodou jsou stále ještě poměrně vysoké náklady na katalyzátor a dále to,že výroba stále zůstává energeticky náročná,protože esterifikační doba,která je sice výrazně kratší než při použiti např.alkalického hlinitanového katalyzátoru,stále ještě zůstává relativně dlouhá. * *

Uvedené nevýhody lze dále zmírnit,použije-li se způsobu výroby esterů kyseliny ftalová podle vynálezu.Jeho podstatou je, že se pro esterifikaci použije v množství 0,001 až 0,5,s výhodou 0,05 až 0,2,% hmotnostních,vztaženo na celkovou esterifikační násadu, směsného katalyzátoru na bázi aktivovaného gelu TiOg.x HgO promotovaného přídavkem 0,1 až 50 % hmotnostními oktadekahydrátu síranu hlinitého,vztaženo na sušinu TiOg.Přitom příkon tepla při vlastním esterifikačním procesu se přeruší při poklesu čísla kyselosti do oblasti hodnot 3,0 až 0,1 mg KOH/g esterifikační směsi, načež se vakuovou destilací a stripováním vodní parou odstraní přebytečná esterifikační složka,ester se za vakua odvodní a filtrací se oddělí směsný katalyzátor a případně použité pomocné přísady.V průběhu stripování je výhodné použít přídavku NaOH v množství do 0,5 % hmotnostních,vztaženo na celkové množství esteru,s výhodou v podobě 40 % vodného roztoku.

Výhodou způsobu výroby esterů kyseliny ftalové podle vynálezu je především snížení výrobních nákladů,a to jak nákladů na katalyzátor,náhradou části titanátového gelu cenově podstatně výhodnějším oktadekahydrátem síranu hlinitého,především však náklady na jednicové energie,což vyplývá z významného zkrácení výrobního cyklu.Současně se ze stejných důvodů významně zvyšuje kapacita výrobního zařízení.

Praktické provedení způsobu výroby změkčovadel podle vynále-* zu i srovnání s dosavadním stavem uvádějí následující příklady.

*

Příklad 1

Do esterifikačního kotle se předložilo 5 400 kg ftalanhydridu,

200 kg 2-etylhexanolu,200 kg suspenze katalyzátoru na bázi

TiC^.x^O (23,1 kg sušiny),25 kg karborafinu a 25 kg křemeliny.

Esterifikace s konečnou teplotou 220°C proběhla za 6 hodin do čísla kyselosti 0,83 mg KOH/g esterifikační směsi.Přebytečný

- 3 233 389

2-etylhexanol byl vakuově oddestilován,přičemž pokleslo číslo kyselosti na hodnotu 0,52 mg KOH/g. Zbytky 2-e tylhexanolu se str lepovaly 1 hodinu vodní parou při teplotě 180°C a během stripovóní se k esteru přidalo 15 kg vodného % roztoku NaOH.Po 15 minutách _w vakuového vysušení měl hotový produkt hodnotu čísla kyselosti 0,07 mg KOH/g.

Příklad 2

Po nadávkování komponent dle příkladu 1 se do směsi přidalo 0,231 kg AlgíSO^p^.ie HgO rozpuštěného v 10 1 vody.Esterifikace s konečnou teplotou 220°C byla ukončena za 5 hodin při čísle kyselosti 0,78 mg KOH/g.Přebytečný 2-etylhexanol byl vakuově oddestilován, přičemž pokleslo číslo kyselosti během destilace na hodnotu 0,34 mg KOH/g.Při dodržení podmínek stripování s NaOH jako v příkladě 1, a 15 minutovém sušení,činila hodnota čísla kyselosti 0,06 mg KOH/g.

Příklad 3

Ke 160 kg stejné suspenze katalyzátoru TiOg.xHgO,jako byla použita v příkladě l,se přidalo 4,62 kg Alg(SO^)^.18 HgO rozpuštěného v 10 1 vody. 40 % vodným roztokem NaOH se upravilo pH suspenze na hodnotu 9.Takto připravený katalyzátor byl přidán k 5 400 kg ftalanhydridu a 15 200 kg 2-etylhexanolu.Esterifikace se stejným teplotním režimem jako v příkladě 1 proběhla za 4 hodiny 15 minut, přičemž číslo kyselosti mělo hodnotu 0,81 mg KOH/g a dále během oddestilování 2-etylhexanolu kleslo až na 0,29 mg KOH/g.Po 1 hodině stripování s 15 kg 40 % vodného roztoku NaOH a 15 minutách vakuového vysoušení bylo stanoveno číslo kyselosti 0,07 mg KOH/g.

Příklad 4

Do esterifikačního kotle se předložilo 5 100 kg ftalanhydridu, @00 kg směsi lineárních alkoholů C? až a směsný katalyzátor, získaný odfiltrováním esteru z konečného produktu,vyrobeného podle příkladu 3.Esterifikace byla ukončena při 220 °C po 4 hodinách 15 minutách s číslem kyselosti 0,83 mg KOH/g.Nezreagováná směs alkoholů byla následně vakuově oddestilována,přičemž číslo kyselosti kleslo na hodnotu 0,34 mg KOH/g.Během stripování vodní parou při teplotě 180 °C bylo přidáno do kotle 15 kg 40 % roztoku NaOH, po 15 minutách sušení činila hodnota čísla kyselosti 0,08 mg KOH/g.

Claims (2)

1· Způsob výroby esterů kyseliny ftalové esterifikací ftalanhydridu alifatickými alkoholy C? až Cj j za přítomnosti katalyzátoru na bázi TiOg.xHgO, případně karborafinu a křemeliny, vyznačující se tím, že se jako katalyzátoru použije 0,001 až 0,5% hmotnostních, s výhodou 0,05 až 0,20 % hmotnostních, aktivovaného gelu na bázi TiOg.xHgO, vztaženo na celkovou esterifikační násadu, promotovaného přídavkem 0,1 až 50 % hmotnostními oktadekahydrótu síranu hlinitého, vztaženo na sušinu TiO₂, s tím, že se příkon tepla při vlastním esterifikačním procesu přeruší při poklesu čísla kyselosti do oblasti hodnot 3,0 až 0,1 mg KOH/g esterifikační směsi, načež se vakuovou destilací a stripováním vodní parou odstraní přebytečná esterifikační složka, ester se za vakua odvodní a filtrací se oddělí katalyzátor.

2. Způsob výroby esterů kyseliny ftalové podle bodu 1, vyznačující se tím, že v průběhu stripování vodní parou se přidá do 0,5 % hmotnostních NaOH, vztaženo na množství zpracovávaného esteru, s výhodou v podobě 40 % vodného roztoku.