CS236130B1 - Způsob přípravy esterů kyseliny ftalové - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy esterů kyseliny ftalove a alkoholy, obsahující 7 nebo více atomů uhlíku, za přítomnosti katalyzátoru na bázi Ti02. xH20, při kterém se esterifikace provádí s přebytkem alkoholu, s jeho následným odstraněním vakuovou destilací a stripováním vodní parou, s odvodněním esteru za vakua a s filtračním oddělením katalyzátoru pro jeho opětné použití v dalším výrobním cyklu. Jeho podstatou je, že se esterifikace vede jen do čísla kyselosti pod 3,0 mg KOH/g esterifikační směsi a že se po zahájeni stripování přidá vodný roztok alkalického hydroxidu v množství 0,01 až 0,5 % hmotnostních bezvodého NaOH vztaženo na celkové množství esteru.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy esterů kyseliny ftalové s alkoholy, obsahujícími 7 nebo více atoaů uhlíku, za přítomnosti katalyzátoru na bázi TiOg.xHgO, při kterém se esterifikaee provádí s přebytkem alkoholu, s jeho následným odstraněním vakuovou destilací a stripovánía vodní parou, s odvodněním esteru za vakua a a filtračním oddělením katalyzátoru pro jeho opětná použití v dalším výrobním cyklu.

K přípravě organický eh esterů se nej častěji používají jako katalyzátory esterifikaěního procesu organická sloučeniny titanu. Mezi nejužívanější katalyzátory tohoto druhu patří sloučeniny typu Ti(OR)^, jako je např. tetra(2-etylhexyl)titanát či tetra(n-butyl)titanát (US patent č. 3 209 021). Použití těchto katalyzátorů umožňuje provedení esterifikaee v dostatečně krátká době, je však podmíněno několikanásobným vypíráním katalyzátoru z esteru. Odstranění vypírání katalyzátoru z esteru umožňuje příprava ftalátů za přítomnosti hliaitanováho katalyzátoru, např. podle ČS AO č. Π5 612, nevýhodou je však prodlouženi esterifikační do ty. Zkrácení esteridikační doby přináší použití esterifikačniho katalyzátoru na bázi TiO^.xH^O podle ČS AO č. 214 216 a 214 550, kdy se esterifikaee provádí do čísla kyselosti 0,30 mg KOR/g esterifikační směsi, načež se odstraní přebytečná esterifikační složka vakuovou destilací a stripováním vodní parou, katalyzátor se nakonec odfiltruje a použije v dalším výrobním cyklu. Přes významná zlepšení zůstává tento výrobní postup energeticky náročný, celková dálka jednoho pracovního cyklu je stále poměrně dlouhá a zejména operaci, sloužící k odstranění přebytečného alkoholu se surového esteru, se nedaří zvládnout v dostatečně krátkém čase. Stripování surového esteru vodní parou je časté nutno prodloužit na 2 až 3 hodiny,aby bylo dosaženo předepsaných hodnot čísla kyselosti a odpařivosti vyrobeného esteru.

- 2 236 130

Zlepšení dosavadního stavu přináší využití způsobu přípravy esterů kyseliny ftalové podle vynálezu· Jeho podstatou je, že se esterifikace vede jen do čísla kyselo%3Ó,0 mg KOH/g esterifikační směai a že se po zahájení stripování přidá vodný roztok alkalického hydroxidu v množství 0,01 až 0,5 hmotnostních bezvodáho NaOH vztaženo na celková Množství surového esteru· Výhodná je použití 40 % vodného roztoku hydroxidu sodného v množství 0,1 % hmotnostních bezvodého NaOH vztaženo na celková množství surového eetexru·

Z laboratorních i provozních poznatků vyplynulo, že přídavek malého množství vodného roztoku hydroxidu sodného ihned po zahájení stripování umožňuje nejenom ukončit příkon tepla pro vlastní estarifikaci a přejít k vakuovému oddestilování přebytečného alkoholu již při hodnotě čísla kyselosti) 3 mg KOH/g esterifikační směsi, ale rovněž podstatně zkrátit stripovací dobu. Přídavkem louhu v kombinaci se stripovací parou okamžitě hydrolyžuje katalyzátorový komplex, což přináší jednak okamžité výrazné snížení čísla kyselosti, jednak částečnou regeneraci titanátového katalyzátoru s pozitivním vlivem při jeho použití v dalších výrobních cyklech. Přínosem způsobu přípravy esterů kyseliny ftalové podle vynálezu je tedy zkrácení výrobního cyklu snížení energetické náročnosti výroby á zvýšení aktivity i životnosti katalyzátoru.

Následující příklady přinášejí srovnání způsobu výroby ftalátovýeh změkčovadel podle dosavadního způsobu (příklad 1 a 3) se způsobem přípravy esterů kyseliny ftalové podle vynálezu (příklad 2 a 4) v praktickém provedení.

Příklad 1

Navážka 943 g 2-etylhexanolu, 370 g ftalanhydridu, 21 g suspenze katalyzátoru na bázi TiOg.xHgO s 1 g křemeliny a 1 g karborafinu byla předložena do esterifikační baňky, načež byla po dobu

2,5 hodiny prováděna esterifikace s konečnou teplotou 220 °C.

Po uvedené době, kdy hodnota Čísla kyselosti činila 1,23 mg KOH/g esterifikační směsi, byl zastaven příkon tepla a zahájilo se odstraňování přebytečného 2-etylhexanolu, nejprve vakuovou

- 3 236 130 destilací, následně stripováním vodní parou· Celá tato operace trvala 2_t5 hodiny. Po vysušení esteru sa vakua a odfiltrování katalyzátoru bylo získáno 890 g di(2-etylhexyl)ftalátu, který aěl následující parametry:

číslo kyselosti : 0,08 mg KOH/g esteru odpařivost (160 °C, 2 hod.) : 0,46 %

Příklad 2

Pro esterifikaci byly použity stejná navážky jako v příkladě 1, esterifikaee byla prováděna po dobu 2,3 hodiny s konečnou teplotou 220 °C, kdy hodnota čísla kyselosti činila 2,78 mg KOH/g esterifikační směsi· Příkon tepla byl odstaven a přebytečný alkohol byl po dobu 0,5 hodiny odstraňován vakuovou destilací. Kásledoválo stripováaí vodní parou, přičsnž po jeho zahájení bylo přidáno do proudu etripovaeí páry 2,23 g 40 % vadného roztoku hydroxidu sodného· Po 0,5 hodiny bylo stripováaí ukončeno, za vakua ester vysušen a katalyzátor odfiltrován· Bylo získáno 890,3 g di(2-etylhexyl)ftalátu a následujícími vlastnostmi:

číslo kyselosti : 0,01 mg KOH/g esteru edpařivost (160 °C, 2 had.) : 0,40 %

Příklad 3

Srnče lineárních alkoholů C? až v množství 910,7 g, 370 g ftalanhydridu, 20,9 g suspenze katalyzátoru na bázi TiOj.xH^O s 1 g karborafinu a 1 g křemeliny bylo předloženo do esterifikační baňky a esterifikaee byla voděna po dobu 2,5 hodiny do teploty 220°C, kdy při čísle kyselosti 1,38ng KOH/g esterifikační směsi byl odstaven příkon tepla· Přebytek směsi alkoholů byl odstraňován vakuovou destilací a následně stripováním vodní parou po dobu 2,5 hodiny, načež byl ester za vakua vysušen a oddělen filtrací od katalyzátoru. Bylo získáno celkem 927,1 g esteru s hodnotou čísla kyselosti 0,09 mg KOH/g a a odpařivostí 0,48 % (160 °C, 2 hod·)·

Příklad 4

Po esterifikační baňky byla navážena násada podle příkladu 3· Esterifikaee byla vedena do teploty 220 °C po dobu 2,25 hodiny, kdy hodnota čísla kyselosti činila 2,92 mg K0H/g esterifikační směsi, a příkon tepla byl zastaven· Přebytek směsi alkoholů byl

- 4 236 130 podobu 0,5 hodiny odstraňován vakuovou destilací a následně stripovánía vodní parou, přičemž ihned po zahájení stripování bylo přidáno 2,32 & 40 % vodného roztoku HsOH do proudu stripovací páry. Po 0,5 hodiny bylo stripování ukončeno, ester za vakua vysušen a odfiltrován katalyzátor. Výtěžek esteru činil

927,5 g 8 hodnotou čísla kyselosti 0,02ag KQH/g esteru a s odpaří vos tí 0,43 % (160 °C, 2Jxod.).

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   236 130

   Způsob přípravy esterů kyseliny ftalové s alkoholy, obsahujícími 7 nebo více atomů uhlíku, za přítomnosti katalyzátoru na bázi TiOg.xHgO, při kterém se esterifikace provádí s přebytkem alkoholu, s jeho následným odstraněním vakuovou destilací a stři pováním vodní parou, s odvodněním esteru za vakua a 8 filtračním oddělením katalyzátoru pro jeho opětná použití v dalším výrobním cyklu, vyznačující se tím, že se vlastní esterifikace vede do čísla kyeel<xftí^3,0 mg KOH/g esterifikační směsi a že se po zahá jení stripování přidá vodný roztok alkalického hydroxidu v množství 0,01 až 0,5 % hmo-tnostních bezvodého NaOH vztaženo na celkové množství surového' esteru, s výhodou 40 % vodný roztok hydro xidu sodného v množství 0,1 % hmotnostních bezvodého NaOH vztaženo na celkové množství surového esteru.