CS243216B1 - Způsob přípravy esterů trimethylolpropanu - Google Patents

Způsob přípravy esterů trimethylolpropanu Download PDF

Info

Publication number
CS243216B1
CS243216B1 CS845189A CS518984A CS243216B1 CS 243216 B1 CS243216 B1 CS 243216B1 CS 845189 A CS845189 A CS 845189A CS 518984 A CS518984 A CS 518984A CS 243216 B1 CS243216 B1 CS 243216B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
esterification
pressure
catalyst
mixture
weight
Prior art date
Application number
CS845189A
Other languages
English (en)
Other versions
CS518984A1 (en
Inventor
Milos Malik
Zbynek Prusa
Original Assignee
Milos Malik
Zbynek Prusa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milos Malik, Zbynek Prusa filed Critical Milos Malik
Priority to CS845189A priority Critical patent/CS243216B1/cs
Publication of CS518984A1 publication Critical patent/CS518984A1/cs
Publication of CS243216B1 publication Critical patent/CS243216B1/cs

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Řešení způsobu přípravy esterů trimethylolpropanu a lineárních monokarboxylových kyselin Cs až Ci3 nebo jejich směsí spočívá v tom, že se k esterifikaci použije přebytku 5 až 40 % molárnícli kyseliny nebo směsi kyselin a vlastní esterifikace se provádí za přítomnosti 0,001 až 5 % hmotnostních, vztaženo na celkové množství esterifikační násady, katalyzátoru na bázi směsi oktadekahydrátu síranu hlinitého a hydroxidu sodného v poměru 0,1 : 1 až 5 : 1, při teplotách 140 až 250 °C a za tlaku 0,01 až 0,11 MPa do hodnoty hydroxylového čísla 10. Nezreagované těkavé komponenty se následně oddělí destilací, jejich zbytky se vystripují vodní párou o teplotě 110 až 240 °C za tlaku 0,001 až 0,1 a dále se oddělí katalyzátor. Takto připravený ester se zneutralizuje přídavkem 0,5 až 5 % hmotnostních 10 až 45% vodného roztoku hydroxidu sodného, promyje vodou, vyhřeje za tlaku 0,001 až 0,1 MPa na teplotu 115 až 125 °C, profouká vzduchem a zfiltruje. Uvedené estery jsou použitelné jako součást syntetických mazacích olejů.

Description

(54) Způsob přípra vy esterů trimethylolpropanu
Řešení způsobu přípravy esterů trimethylolpropanu a lineárních monokarboxylových kyselin Cs až Ci3 nebo jejich směsí spočívá v tom, že se k esterifikaci použije přebytku 5 až 40 % molárnícli kyseliny nebo směsi kyselin a vlastní esterifikace se provádí za přítomnosti 0,001 až 5 % hmotnostních, vztaženo na celkové množství esterifikační násady, katalyzátoru na bázi směsi oktadekahydrátu síranu hlinitého a hydroxidu sodného v poměru 0,1 : 1 až 5 : 1, při teplotách 140 až 250 °C a za tlaku 0,01 až 0,11 MPa do hodnoty hydroxylového čísla 10. Nezreagované těkavé komponenty se následně oddělí destilací, jejich zbytky se vystripují vodní párou o teplotě 110 až 240 °C za tlaku 0,001 až 0,1 a dále se oddělí katalyzátor. Takto připravený ester se zneutralizuje přídavkem 0,5 až 5 % hmotnostních 10 až 45% vodného roztoku hydroxidu sodného, promyje vodou, vyhřeje za tlaku 0,001 až 0,1 MPa na teplotu 115 až 125 °C, profouká vzduchem a zfiltruje.
Uvedené estery jsou použitelné jako součást syntetických mazacích olejů.
Vynález řeší způsob přípravy esterů trimethylolpropanu a lineárních monokarboxylových kyselin C3 až C13 nebo jejich směsí katalytickou esterifikací.
Mezi nejdůležitější syntetické mazací oleje patří syntetické oleje na bázi esterů polyolů, které vykazují ve srovnání s mazacími oleji na bázi minerálních olejů lepší reologické vlastnosti za nízkých teplot, vynikající odolnost vůči zvýšené teplotě i kyselinám a vynikající viskozitní index. Základní složkou těchto olejů jsou estery lineárních monokarboxylových kyselin a polyolů, zejména trimethylolpropanu, neopentylglykolu a pentaerytritolu. Postup přípravy těchto esterů spočívá v katalytické esterifikací a v izolaci esteru z reakční směsi. Pro tuto výrobu se používá celá řada technologických postupů, vycházejících ze snahy snížit energetickou náročnost výroby a dosáhnout požadované kvality vyrobeného esteru, neboť druh použitého katalyzátoru a finální úprava výrobku mají na kvalitu výsledného výrobku značný vliv. Britský patent č. 951 937 uvádí postup výroby esterů trimethylolpropanu a směsi lineárních monokarboxylových kyselin za přítomnosti kyseliny p-toluensulfonové nebo H2SO4. Rovněž doporučuje přídavek těkavého organického rozpouštědla, například benzenu nebo xylenu, za účelem odstraňování esterifikační vody. Reakce probíhá při teplotě 115 až 180 °C tak dlouho, až produkt, po odstranění rozpouštědla a nezreagované kyseliny, má číslo kyselosti pod 0,5 mg KOH/g. Nezreagované kyseliny jsou odstraňovány roztokem hydroxidu alkalického kovu, těkavé nečistoty destilací a jiné nečistoty působením aktivního uhlí. Další zlepšení postupu je uvedeno v britském patentu č. 971901, kde pro přípravu esterů trimethylolpropanu a směsí kyselin C3 až C10 jsou navrženy jako katalyzátory kyselina p-toluensulfonová, síran sodný, tetraalkyltltanáty, chlorid titaničitý nebo katalyzátory na bázi molekulových sít. US patent č. 3 326 965 navrhuje použití katalyzátorů na bázi titanu a zirkonia, zejména thiokyanátů, síranů, chloridů, případně látek o složení MXkde M je titan nebo zirkonium, X je halogen a 11 = 3 nebo 4. US patent č. 3 778 454 uvádí postup přípravy esterů trimethylolpropanu a směsí lineárních monokarboxylových kyselin Cs až Cg jednak bez katalyzátoru, případně za použití kyselých katalyzátorů, jako je kyselina sírová, kyselina p-toluensulfonová a sloučeniny titanu a zirkonia, S postupným vývojem leteckých proudových motorů se zvyšují nároky na vlastnosti mazacích olejů na bázi uvedených esterů, a to zejména u stability při tepelném namáhání, která se snižuje s počtem volných OH a COOH skupin v základním esteru. Dalším velmi významným faktorem je vliv stopového zbytku katalyzátoru na korozívně-oxidační stálost. Z toho hlediska je použití kyselých katalyzátorů a sloučenin titanu nežádoucí, protože odstranění zbytku těchto katalyzátorů z polyolesterů je velmi obtížné, nákladné a nelze je odstranit kvantitativně.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby esterů trimethylolpropanu a lineárních monokarboxylových kyselin podle vynálezu. Jeho podstatou je, že se k esterifikací použije přebytku 5 až 40 % molárních kyseliny nebo směsi kyselin a vlastní esterifikace se provádí za přítomnosti 0,001 až 5 % hmotnostních, vztaženo na celkové množství esterifikační násady, katalyzátoru na bázi směsi oktadekahydrátu síranu hlinitého a hydroxidu sodného v poměru 0,1 : až 5:1, s výhodou v poměru 2 : 1, při teplotách 140 až 250 °C, s výhodou při teplotách 215 až 220 °C, a za tlaku 0,01 až 0,11 MPa do hodnoty hydroxylového čísla 10. Nezreagované těkavé komponenty se následně oddělí destilací, jejich zbytky se vystripují vodní párou o teplotě 110 až 240 °C za tlaku 0,001 až 0,1 MPa a dále se oddělí katalyzátor. Takto připravený ester se zneutralizuje přídavkem 0,5 až 5 % hmotnostních 10 až 45% vodného roztoku hydroxidu sodného, promyje se vodou, vyhřeje za tlaku 0,001 až 0,1 MPa na teplotu 115 až 120 °C, profouká suchým vzduchem a zfiltruje. K esterifikační násadě je možno před esterifikací přidat 5 až 15 % hmotnostních těkavé organické látky, tvořící s vodou azeotropickou směs, jako je například benzen, toluen či xylen, a rovněž aktivní uhlí a křemelinu v množství 0,2 až 2 % hmotnostních, vztaženo 11a celkové množství esterifikační násady.
Využitím způsobu přípravy esterů trimethylolpropanu a lineárních monokarboxylových kyselin podle vynálezu lze zajistit výrobu syntetických mazacích olejů požadovaných vlastností, tj. s vysokou čistotou a velmi dobrou stabilitou při tepelné expozici. Vzhledem k navržené technologii je výrobní zařízení poměrně jednoduché a jeho životnost je dlouhá, protože se nepracuje s médii, která by zařízení korozívně napadala. Nesporným přínosem je možnost opakovaně vracet odloučený katalyzátor zpět do výrobního procesu ke katalýze esterifikace v dalších várkách, mimo úspor nákladů na katalyzátor přináší tato možnost významné zvýšení výtěžnosti hotového výrobku.
Praktický postup přípravy esterů trimethylolpropanu a lineárních monokarboxylových kyselin podle vynálezu je zřejmý z následujících příkladů.
Příklad 1
Do dvoulitrové čtyřhrdlé baňky se předložilo 134 g trimethylolpropanu, 461 g kyseliny kaprylové, 70 g xylenu, 2,67 g A1ž(SO4)3. 18 H2O, 1,34 g NaOH, 2,5 g karborafinu a 2,5 g křemeliny. K baňce se připevnilo míchadlo a destilační nástavec s chladičem, odvodňovací byretou a teploměrem. Do zbývajících dvou hrdel se upevnil vzorkovač a teploměr.
Topné hnízdo se začalo vyhřívat přes trafo tak, aby reakční směs nepěnila. Teplota směsi v závěru esterifikaee se pohybovala v intervalu 220 až 225 °C. Po 3,5 h esterifikaee se odebralo asi 10 g vzorku, hodnota hydroxylového čísla činila 9,5 a číslo kyselosti bylo stanoveno na 18 mg KOH/g. Esterifikační směs se zvážila a přelila do tříhrdlé stripovací baňky, kde se párou odstripovala přebytečná kyselina kaprylová a xylen. Stripování se provádělo při 200 °C po dobu 1 h, číslo kyselosti pokleslo na hodnotu 0,1 ing KOH/g. Katalyzátor se odfiltroval při 120 °C. Poté se ester neutralizoval po dobu 30 min při 95 °C roztokem 50 mg NaOH ve 100 ml vody. Po rozsazení se přidalo k esteru 100 ml vody a pral se při 95 °C po dobu 10 min. Po oddělení prací vody se ester vyhřál na 120 °C, jednu hodinu se pirofonkával vzduchem a zfiltroval. Získalo se celkem 455 g čistého esteru (88,8 % teorie] s následujícími vlastnostmi:
číslo kyselosti teplota tuhnutí teplota vzplanutí viskozita při 100 °C viskozita při —40 °C
Příklad 2
0,022 mg KH/g pod -54 °C, nekalí se 254 °C
3,60 mm2 . s ~J 3 157 mm2. s ~ k
Do esterifikační baňky se předložila směs lineárních monokarboxylových kyselin 204,8 g C7, 409,6 g Ce, 204,8 g Ca a 102,4 g Cio, 268 g trimetihylolpíropanu, 70 g xylenu, 2,67 g oktadekahydrátu síranu hlinitého, 1,34 g pevného NaOH, 2,5 g karborafinu a 2,5 g křemeliny. Esterifikaee s konečnou teplotou 220 °C proběhla za 4 hodiny do čísla kyselosti 18,6 mg KOH/g a hodnoty hydroxylového čísla 10. Xylen a přebytečné kyseliny byly vakuově oddestil ovány a jejich zbytky vystripovány vodní párou při teplotě 200 °C, přičemž pokleslo číslo kyselosti na hodnotu
0,84 mg KOH/g. Katalyzátor s přídavnými hmotami se odfiltroval při teplotě 120 °C. Po neutralizaci, promytí a vysušení podle příkladu 1 se získalo esteru s následujícími číslo kyselosti teplota tuhnutí teplota vzplanutí viskozita při 100 °C viskozita při —40 °C
Příklad 3 celkem 928 g čistého vlastnostmi:
0,028 mg KOH/g pod -54 °C, nekalí se 252 °C
3,58 mm2. s_i 3 164 min2. s_1.
Do esterifikační baňky se předložilo 134 gramů trimethylolpropanu a 720 g směsi lineárních monokarboxylových kyselin o následujícím složení v procentech hmotnostních: C, 1,16 %, C4 5,39 O/o, C, 11,3.2 %, C6 16,88 «/o, C7 17,36 %, C8 15,24 %, C9 11,28 %, Cio až C13 21,67 %. Dále se přidal katalyzátor o složení: 2,67 g A12(SO/J3.18 H2O, 1,34 gramu NaOH, 2,5 g kaďhorafinu, 2,5 g křerneliny a 70 g xylenu. Esterifikaee s konečnou teplotou 220 °C proběhla za 6 h do hydroxylovéhio čísla 10 a do hodnoty čísla kyselosti 24 mg KOH/g. Po vydestilování přebytku kyselin a xylenu se jejich zbytky vystriipovaly párou o teplotě 180 °C a tlaku 0,01 MPa a odfiltroval se katalyzátor. Číslo kyselosti meziproduktu se snížilo na hodnotu 1,21 mg KOH/g. Dále byla provedena neutralizace roztokem 2 g NaOH ve 100 ml vody při 95 °C a následně se ester vypral 100 ml vody. Po 1 h sušení za tlaku 0,01 MPa a teplotě 120 °C, přefoukání vzduchem a filtrací, bylo získáno 407 g esteru s následujícími vlastnostmi:

Claims (3)

  1. PŘEDMĚT
    1. Způsob přípravy esterů trimethylolpropanu a lineárních monokarboxylových kyselin C3 až Cl3 nebo jejich směsí katalytickou esterifikaeí, vyznačující se tím, že se k esterifikaeí použije přebytku 5 až 40 °/o malárních uvedené kyseliny nebo uvedené směsi kyselin a vlastní esterifikaee se provádí za přítomnosti 0,001 až 5 % hmotnostních, vztaženo na celkové množství esterifikační násady, katalyzátoru na bázi směsi oktadekahydrátn síranu hlinitého a hydroxidu sodného v poměru 0,1 : 1 až 5:1, při teplotách 140 až 250 °C a za tlaku 0,01 až 0,11 MPa do hodnoty hydroxylového čísla 10, načež se nezreagované těkavé komponenty oddělí destilací, jejich zbytky se vystřihují vodní párou o teplotě 110 až 240 °C za tlaku 0,001 až 0,1 MPa a dále se oddělí
    VYNÁLEZU katalyzátor, přičemž se ester zneutrallzuje přídavkem 0,5 až 5 % hmotnostních 10 až 45% vodného roztoku hydroxidu sodného, promyje se vodou, vyhřeje se za tlaku 0,001 až 0,1 MPa na teplotu 115 až 125 °C, pirofouká se suchým vzduchem a zfiltruje.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se k esterifikační násadě přidá 5 až 15 % hmotnostních, vztaženo- na celkové množství esterifikační násady, těkavé organické látky, tvořící s vodou azeotropickiou směs.
  3. 3. Způsob podle bodu 1, případně bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se k esterifikační násadě přidá aktivní uhlí a křemelina v množství 0,2 až 2 % hmotnostních, vztaženo na celkové množství esterifikační násady.
CS845189A 1984-07-04 1984-07-04 Způsob přípravy esterů trimethylolpropanu CS243216B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS845189A CS243216B1 (cs) 1984-07-04 1984-07-04 Způsob přípravy esterů trimethylolpropanu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS845189A CS243216B1 (cs) 1984-07-04 1984-07-04 Způsob přípravy esterů trimethylolpropanu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS518984A1 CS518984A1 (en) 1985-07-16
CS243216B1 true CS243216B1 (cs) 1986-06-12

Family

ID=5396308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS845189A CS243216B1 (cs) 1984-07-04 1984-07-04 Způsob přípravy esterů trimethylolpropanu

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS243216B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS518984A1 (en) 1985-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wright et al. A report on ester interchange
CZ285119B6 (cs) Zdokonalený postup výroby esterů z tuků přírodního původu
US4515721A (en) Process for the production of fatty acid esters of hydroxyalkyl sulfonate salts
GB346550A (en) Improvements in the manufacture and production of polymerisation products
JP5689131B2 (ja) 5−スルホイソフタル酸から、低硫酸塩の5−スルホイソフタル酸・モノ−リチウム塩を調製するための、酢酸/水混合溶媒の使用
EP0591297B1 (de) Verfahren zur herstellung von fettketonen
CA2373974C (en) Treatment of a composition comprising a trimethylolalkane bis-monolinear formal
CS243216B1 (cs) Způsob přípravy esterů trimethylolpropanu
IE47316B1 (en) Process for the manufacture of fatty acid nitriles and glycerol from glycerides,especially from natural fats and oils
US1944887A (en) Esters and method of preparing same
US2521742A (en) Method of treating low-grade fatty materials
US2101821A (en) Manufacture of unsaturated or ganic compounds
US2775622A (en) 2, 2-dimethylol-1, 5-dihydroxypentane and derivatives thereof
US2267269A (en) Recovery of organic acids by distillation
US2075295A (en) Organic sulphides and a method for their preparation
US1717105A (en) Process for preparing hexylresorcinol
US3833629A (en) Process for the production of lightcolored,color-stable fatty acids
US2773904A (en) Preparation of aralkyl ketones
US2554528A (en) Process for reacting ketene and unsaturated carbonylic compounds
CS243217B1 (cs) Zpíisab výroby diesteru kyseliny sebakové s 2-ethylhexanolem
US1748722A (en) Production of erythrene and its homologues from derivatives of glycols
JP3868599B2 (ja) アルカノイルオキシ安息香酸の製造方法
CN101959839A (zh) 二羟基苯衍生物的制备方法
RU2173321C1 (ru) Способ получения оксиэтилидендифосфоновой кислоты из фосфорсодержащих отходов производства хлорангидридов высших жирных кислот
SU761548A1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗКИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ д ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ ΙΧΪ*?*1