CS249234B1 - Method of alkanic monocarboxyl acids by means of alkenes ozonization - Google Patents

Method of alkanic monocarboxyl acids by means of alkenes ozonization Download PDF

Info

Publication number
CS249234B1
CS249234B1 CS179985A CS179985A CS249234B1 CS 249234 B1 CS249234 B1 CS 249234B1 CS 179985 A CS179985 A CS 179985A CS 179985 A CS179985 A CS 179985A CS 249234 B1 CS249234 B1 CS 249234B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
alkenes
acid
ozone
product
mixture
Prior art date
Application number
CS179985A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Michal Matas
Karol Fancovic
Original Assignee
Michal Matas
Karol Fancovic
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 Michal Matas, Karol Fancovic filed Critical Michal Matas
Priority to CS179985A priority Critical patent/CS249234B1/en
Publication of CS249234B1 publication Critical patent/CS249234B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Riešenie sa týká sposobu přípravy alkánických monokarboxylových ikyselín ozonizáciou alkénov v roztoku monokarboxylových kyselin a/alebo alkoholov Ci až Č6 s následným oxidačným rozkladom produktu ozonizácie a destilačným delením vzniknutej zmesi monokarboxylových kyselin, pričom rozpúšťadlo v procese recirkuluje. Podstatou sposobu pripravy alkánických monokarboxylových kyselin je to, že ozonizácia a oxidačný rozklad produktu ozonizácie prebiehajú v reaktoroch so stieraným filmom kvapaliny, ktoré sú zapojené za sebou. Plyn sa pohybuje v protiprúde vzhladom na směr prúdu kvapaliny. Riešenie je možné využit na pripravu alkánických monoikarboxylovýeh kyselin aplikovatelných na výrobu solí, najma typu mydiel a na výrobu kataiyzátorov. Ďalej sa dajú použit na výrobu esterov ako přísad do plastov a na výrobu esterových mazacích olejov a ako základná surovina v organických syntézách.The solution relates to a process for preparing alkanes monocarboxylic acid by ozonation alkenes in monocarboxylic solution acids and / or alcohols C 1 to C 6 s subsequent oxidative decomposition of the product ozonization and distillation separation a mixture of monocarboxylic acids; the solvent is recirculated in the process. The essence of the process of preparing alkanes monocarboxylic acids is that of ozonization and oxidative decomposition of the ozonation product run in scraped reactors film liquids that are connected in series. Gas moves countercurrently with respect to to the direction of fluid flow. The solution can be used to prepare alkanes monoicarboxylic acids applicable for the production of salts, in particular type soaps and for the manufacture of catalysts. Next up can be used to make esters as additives to plastics and for the production of ester lubricating oils and as a basic raw material in organic syntheses.

Description

Vynález sa týká sposobu přípravy alkánických monokarboxylových kyselin ozonizáciou alkénov s následným oxidačným rozkladom produktu ozonizácie a rektifikačnou izoláciou produktu. Opísaným spQsobom je možné vyrobit prakticky všetky moinokarboxylové kyseliny, používané na výrobu ich solí ako sú mydlá a katalyzátory. Monokarboxylové kyseliny sa aplikujú pre výrobu esterov použitelných v hlavnej miere ako přísad do plastov ako syntetické mazacie oleje a ako základná surovina v organických syntézách.The invention relates to a process for the preparation of alkanic monocarboxylic acids by ozonizing alkenes with subsequent oxidative decomposition of the ozonation product and rectifying the isolation of the product. Virtually all of the mono-carboxylic acids used to make their salts, such as soaps and catalysts, can be prepared as described above. The monocarboxylic acids are applied for the production of esters which can be used mainly as plastic additives as synthetic lubricating oils and as a basic raw material in organic syntheses.

Je opísané zariadenie pre kontinuálnu ozonizáciu alkéniokých zlúčenin, predovšetkým vyšších alkénov, kyseliny olejovej, kyseliny linolovej a iných vo formě vodnej emulzie alebo disperzie. Zariadenie je charakteristické tým, že v smere prúdu reakčných produktov sú vytvořené pravidelné usporiadanými výplňovými telesami a statickými zmiešavacími elementární zmiešavacie dráhy so zníženým hydraulickým priemerom (NSR pat. 2 754 366).A device for the continuous ozonization of alkene compounds, particularly higher alkenes, oleic acid, linoleic acid and others in the form of an aqueous emulsion or dispersion is described. The device is characterized in that in the flow direction of the reaction products, regular packed bodies and static mixing elementary mixing paths with a reduced hydraulic diameter (NSR Pat. 2,754,366) are formed.

Dalej je chráněná ozonizácia 1-alkénov obsahujúcich 8 až 30 uhlíkových atómov v molekule, a to působením ozónu na vodnú emulziu roztoku alkénického východiskového materiálu v organickom rozpúštadle s následným hydrolytickým štiepením reakčného produktu. Kvapalný a plynný reaktant sa súprúdne privedie do kontaktu v reaktore, kde sa vytvoří turbulentně prúdiaci kvapalný film. Plynný reaktant sa v reaktore pohybuje vysokoturbulentným cik-cakovitým prúdením nad kvapalným filmom alebo cez kvapalný film rýchlosťou počítanou na prázdnu rúrku najmenej 2 m.s'1 pri zdržnej době maximálně 2 sekundy. Reaktor je vyplněný geometricky pravidelnými výplňovými telesami s povrchom viac ako 100 m2. m'3. Vznikajúce reakčné teplo sa odvádza odpařováním vody „in šitu“. S výhodou sa aplikujú reaktory pozostávajúce zo zvázku rúrok (NSR pat. 3 005 514).Furthermore, ozonization of 1-alkenes containing from 8 to 30 carbon atoms in the molecule is protected by the action of ozone on an aqueous emulsion of a solution of the alkene starting material in an organic solvent followed by hydrolytic cleavage of the reaction product. The liquid and gaseous reactant is co-current contacted in the reactor to form a turbulently flowing liquid film. The gaseous reactant in the reactor is moved by a high turbulent zigzag flow over the liquid film or through the liquid film at a rate calculated on an empty tube of at least 2 m.s -1 at a residence time of at most 2 seconds. The reactor is filled with geometrically regular filling bodies with a surface area of more than 100 m 2 . m ' 3 . The resulting heat of reaction is removed by evaporation of the water in situ. Preferably, tube bundle reactors (NSR Pat. 3,005,514) are applied.

Predmetom vynálezu je spůsob přípravy alkánických monokarboxylových kyselin ozonizáciou alkénov, následným oxidačným rozkladom produktu ozonizácie a destilačným rozdělením reakčného produktu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sa jednotlivé alkény obsahujúce 3 až 40 uhlíkových atómov v molekule alebo ich zmesi o koncentrácii 5 až 25 % hmotnostných privedú po rozpuštění v reaktívnom rozpúštadle, ktorým sú jednotlivé karboxylové kyseliny obsahujúce 1 až 6 uhlíkových atómov v molekule alebo ich zmesi, jednotlivé alkoholy obsahujúce 1 až 6 uhlíkových atómov v molekule alebo ich zmesi, alebo zmesi karboxylových kyselin a alkoholov do kontaktu s ozónom v stieranom filme kvapaliny. Roztok alkénu v reaktívnom rozpúšťadlle sa kontaktuje so zmesou ozónu a kyslíka alebo vzduchu s obsahom ozónu 1 až 12 % hmotnostných v stieranom filme kvapaliny. Mólový poměr ozónu k alkénu alebo zmesi alkénov je 0,95 až 1,5 pri teplote —60 až 60 °C a tlaku 0,01 až 0,5 MPa. Produkt ozonizácie sa následné privedie do kontaktu v druhom reaktore so stieraným filmom kvapaliny s kyslíkem. Mólový poměr kyslíka počítaný na východiskový alkén alebo zmes alkénov je 0,45 až 0,75. Vo filme kvapaliny sa udržiava teplota 70 až 120 °C. Tlak v reaktore sa pohybuje v rozmedzí 0,01 až 0,5 MPa. Produkt odtahovaný z oxidačného rozkladu sa rozfrakcionuje na ciefový produkt a reaktivně rozpúšťadlo, ktoré sa vracia do procesu.The present invention provides a process for the preparation of alkanic monocarboxylic acids by ozonizing alkenes, followed by oxidative decomposition of the ozonation product and distillation of the reaction product. SUMMARY OF THE INVENTION The invention provides that the individual alkenes having from 3 to 40 carbon atoms per molecule or mixtures thereof at a concentration of 5 to 25% by weight are introduced after dissolution in a reactive solvent which is a single carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms per molecule or their mixtures, individual alcohols containing 1 to 6 carbon atoms in the molecule, or mixtures thereof, or mixtures of carboxylic acids and alcohols in contact with ozone in a wiped-off liquid film. The alkene solution in the reactive solvent is contacted with a mixture of ozone and oxygen or air having an ozone content of 1 to 12% by weight in the wiped-off film of the liquid. The molar ratio of ozone to alkene or alkene mixture is 0.95-1.5 at -60-60 ° C and 0.01-0.5 MPa. The ozonation product is subsequently contacted in a second reactor with a wiped-off liquid-oxygen film. The molar oxygen ratio calculated on the starting alkene or mixture of alkenes is 0.45 to 0.75. A temperature of 70 to 120 ° C is maintained in the liquid film. The pressure in the reactor is in the range of 0.01 to 0.5 MPa. The product withdrawn from the oxidative decomposition is fractured into the target product and reactively the solvent, which is returned to the process.

Surovinami pre tento proces móžu byť zlúčeniny obsahujúce 3 až 40 atómov uhlíka v molekule, ako chemické jedince, zmesi polohových a/alebo geometrických izomérov alkénov s rovnakým počtom atómov uhlíka v molekule alebo zmesi alkénov připravených například krakováním alkánov, zmesi oligomérov nižších alkénov, zmesi alkénov připravených dehydrogenáciou alkánov, ako aj zmesi alkénov připravených pyrolýzou uhlovodíkových frakcií. Móžu sa tiež použit alkény obsahujúce rózne funkčně skupiny v molekule ako například cyklánické, aromatické, halogény a podobné.The raw materials for this process may be compounds containing 3 to 40 carbon atoms per molecule, such as chemical individuals, mixtures of positional and / or geometric isomers of alkenes with the same number of carbon atoms in the molecule, or mixtures of alkenes prepared for example by cracking alkanes, mixtures of lower alkene oligomers, mixtures of alkenes prepared by dehydrogenation of alkanes, as well as mixtures of alkenes prepared by pyrolysis of hydrocarbon fractions. Alkenes containing different functional groups in the molecule such as cyclanic, aromatic, halogens and the like can also be used.

Dolná hranice koncentrácie alkénov v rozpúštadle stanovená na 5 % hmotnostných je daná ekonomikou využitia zariadení, v niektorých pripadoch aj rozpustnosťou alkénov v reaktívnom rozpúšťadle tak, aby nedošlo k vzniku dvoch fáz kvapaliny. Horná hranica 25 % hmotnostných alkénov v reaktívnom rozpúšťadle je daná podmienkou, aby reakcia prebiehala mechanizmom tvorby esterhydroperoxidov alebo alkoxyhydroperoxidov na rozdiel od ozonizácie alkénov v uhlovodíkových rozpúšťadlách, kde vzniká ozonid, s možným následným vznikom polymémeho živlčnatého ozonidu znižujúceho výtažky dělových produktov. Súčasne sa dbá o to, aby sa nevytvořili podmienky pre vznik vačšieho množstva výbušných produktov, potažné aby sa zabránilo ich zakoncentrovaniu v určitých miestach aparátov. Koncentrácia alkénov v reaktívnom rozpúšťadle sa móže pohybovat v rozmedzí 5 až 25 % hmotnostných, s výhodou 10 až 20 % hmotnostných.The lower limit of the alkene concentration in the solvent set at 5% by weight is given by the economics of utilization of the apparatus, in some cases also by the solubility of the alkenes in the reactive solvent so as not to form two phases of the liquid. The upper limit of 25% by weight of alkenes in the reactive solvent is a condition that the reaction proceeds through the formation of ester hydroperoxides or alkoxyhydroperoxides, as opposed to the ozonation of the alkenes in the ozone-forming hydrocarbon solvents, with the possible subsequent formation of polymeric bile ozonide reducing products. At the same time, care must be taken not to create conditions for the formation of a greater quantity of explosive products, difficult to prevent their concentration at certain locations of the apparatus. The concentration of alkenes in the reactive solvent can be in the range of 5 to 25% by weight, preferably 10 to 20% by weight.

Vo funkcii reaktívneho rozpúšťadla možno použiť buď jednotlivé monokarboxylové kyseliny obsahujúce 1 až 6 uhlíkových atómov v molekule, alebo ich lubovolné zmesi, buď jednotlivé alkoholy obsahujúce 1 až 6 uhlíkových atómov v molekule, alebo ich lubovolné zmesi, alebo lubovolné zmesi alkoholov a karboxylových kyselin. Volba reaktívneho rozpúšťadla je daná jeho fyzikálnymi vlastnosťami, ako je teplota tuhnutia a teplota varu, a jeho chemickou reaktivitou.Either individual monocarboxylic acids containing 1 to 6 carbon atoms per molecule, or any mixtures thereof, either individual alcohols containing 1 to 6 carbon atoms per molecule, or any mixtures thereof, or any mixtures of alcohols and carboxylic acids may be used as reactive solvents. The choice of reactive solvent is dictated by its physical properties, such as pour point and boiling point, and its chemical reactivity.

Nízký bod tuhnutia reaktívneho rozpúšťadla umožňuje ozonizáciu alkénov pri velmi nízkých teplotách, čo je důležité pri ozonizácii alkénov obsahujúcich 3 až 6 uhlíkových atómov v molekule.The low freezing point of the reactive solvent allows the ozonation of alkenes at very low temperatures, which is important in the ozonation of 3 to 6 carbon atoms in the molecule.

Teplota varu reaktívneho rozpúšťadla by sa mula s výhodou lišit aspoň o 20 °C od teploty varu cietovej alkánovej kyseliny, ak nie je ciefovým produktom rovnaká kyselina ako reaktívna rozpúšťadlo.The boiling point of the reactive solvent should preferably differ by at least 20 ° C from the boiling point of the fatty alkanoic acid, unless the target product is the same acid as the reactive solvent.

Rozpúšťadlo alkénov vstupujúcich do kontaktu s iQzónom má byť reaktivně. Má zabránit tvorbě ozonidu a vytvárať termicky stabilnejšie esterhydroperoxidy alebo alkoxyhydroparoxidy.The solvent of the alkenes coming into contact with the ionone should be reactive. It is intended to prevent the formation of ozonide and to form thermally more stable ester hydroperoxides or alkoxyhydroparoxides.

Ozón použitý v reakcii sa zvyčajne připravuje v koncentrácii 1 až 12 % hmotnostných v kyslíku alebo vzduchu, s výhodou o koncentrácii 2 až 8 % hmotnostných ozónu v kyslíku. Tým sa vylúči tvorba oxidov dusíka. Horná hranica koncentrácie ozónu je podmienená jednak ekonomikou jeho přípravy, jednak prevádzkovou istotou ozonizácie s ohtadom na odvod reakčného tepla.The ozone used in the reaction is usually prepared at a concentration of 1 to 12% by weight in oxygen or air, preferably at a concentration of 2 to 8% by weight ozone in oxygen. This eliminates the formation of nitrogen oxides. The upper limit of the ozone concentration is conditioned by the economy of its preparation and by the operational reliability of ozonation with regard to the removal of reaction heat.

Reakčná entalpia ozonizácie alkénov je okolo 419 kj.mól-1. Kyslík alebo vzduch použitý na přípravu ozónu musí byť zbavený cudzích příměsí. Obsah vlhkosti vplýva negativné na ekonomiku procesu.The reaction enthalpy of the alkene ozonization is about 419 kj.mol -1 . The oxygen or air used for the preparation of ozone must be free of foreign matter. The moisture content has a negative effect on the process economy.

Mólový poměr ozónu k alkénickej surovině sa móže pohybovat v rozmedzi 0,95 až 1,5, s výhodou 1,05 až 1,2. Určitý prebytok ozónu má kompenzovat rekombináciu na kyslík, potažné potřebu ozónu na vedtajšie reakcie.The molar ratio of ozone to alkene feedstock may range from 0.95 to 1.5, preferably 1.05 to 1.2. A certain excess of ozone is supposed to compensate for recombination to oxygen, the ozone coating requirement for side reactions.

Teplota v stieranom filme kvapaliny je závislá od imólovej hmotnosti alkánickej suroviny a od typu použitého reaktívneho rozpúšťadla. Móže sa měnit v rozmedzi od —60 do +60 °C. Horná hranica teploty v ozonizátore sa musí nachádzať pod teplotou rozkladu produktu ozonizácie.The temperature in the wiped-off film of the liquid is dependent on the immole weight of the alkane feedstock and the type of reactive solvent used. It can vary from -60 to +60 ° C. The upper temperature limit of the ozonator must be below the decomposition temperature of the ozonation product.

Tlak v ozonizačnom reaktore so stieraným filmom kvapaliny závisí od mólovej hmotnosti reaktívneho rozpúšťadla, od mólovej hmotnosti cietovej kyseliny, od teploty v ozonizačnom reaktore a od pevnosti 'skleněných častí ozonizátora. Jeho hodnota sa pohybuje v rozmedzi 0,01 až 0,5 MPa.The pressure in the wiped-off ozonization reactor depends on the molar mass of the reactive solvent, the molar mass of acetic acid, the temperature in the ozonation reactor and the strength of the glass parts of the ozonator. Its value ranges from 0.01 to 0.5 MPa.

Na kvalitativně využitie ozónu má podstatný vplyv dokonalý kontakt plynnéj a kvapalnej fázy.Perfect contact of the gas and liquid phases has a significant influence on the quality of ozone utilization.

Mólový poměr kyslíka, počítaný vzhladom na alkény vstupujúce do ozonizačného reaktora, v druhom oxidačnom reaktore so stieraným filmom kvapaliny má byť v rozmed.zí 0,45 až 0,75.The molar oxygen ratio, calculated with respect to the alkenes entering the ozonization reactor, in the second wiped-off oxidation reactor should be in the range of 0.45 to 0.75.

Teplota v druhom oxidačnom reaktore sa móže pohybovat v rozmedzi 70 až 120 °C, s výhodou 80 až 90 °C.The temperature in the second oxidation reactor may be in the range of 70 to 120 ° C, preferably 80 to 90 ° C.

Celkový tlak v druhom oxidačnom reaktore závisí od teploty varu reaktívneho rozpúšťadla, od mólovej hmotnosti cietovej kyseliny a od odporu reaktorovej sústavy. Móže sa pohybovat v rozmedzi 0,01 až 0,5 MPa.The total pressure in the second oxidation reactor depends on the boiling point of the reactive solvent, the molar mass of the acetic acid and the resistance of the reactor system. It can range from 0.01 to 0.5 MPa.

Vlastná reakcia alkénu s ozónom prebieha v zariadení, ktoré vytvára tenký stieraný film kvapaliny pozostávajúcej z alkénu rozpuštěného v reaktívnom rozpúšťadle. Film ikvapaliny isa vytvára mechanickým stieraním kvapaliny prichádzajúcej na hornú časť temperovaného valca, ktorý účinkom gravitácie vykonává spirálovitý pohyb smerom dolu, pričom sa kontaktuje s ozónom nachádzajúcim sa v kyslíku alebo vo vzduchu prúdiacim súprúdne, alebo lepšie protiprúdne v štrbine medzi dvoma válcovitými plochami. Spodná hranica teploty, pri ktorej prebieha reakcia ozónu s alkénmi je zabezpečená temperováním valca, na ktorom sa vytvára kvapalinový film stieraním. Je daná teplotou tuhnutia reakčnej zmesi a ekonomickými aspektami.The actual reaction of the alkene with ozone takes place in a device which forms a thin wiped film of a liquid consisting of an alkene dissolved in a reactive solvent. The liquid film isa is formed by mechanically wiping the liquid coming into the upper part of the tempered cylinder, which, under the influence of gravity, spirals downwards, contacting with ozone present in oxygen or air flowing in a co-current or better countercurrent in the gap between two cylindrical surfaces. The lower temperature limit at which the reaction of ozone with alkenes takes place is ensured by tempering the cylinder on which the liquid film is formed by wiping. It is given by the freezing point of the reaction mixture and the economic aspects.

Produkt ozonizácie alkénov sa v ďalšej fáze procesu kontaktuje v reaktore so stieraným filmom kvapaliny s kyslíkom alebo s časťou odplynu z procesu ozonizácie. Odplyn sa dělí na podiel vracaný po úpravě spát do generátora ozónu a podiel určený na oxidačně štiepenie produktu ozonizácie alkénov na monokarboxylové kyseliny a aldehydy, ktoré sa kyslíkom zoxidujú na monokarboxylové kyseliny.In the next stage of the process, the alkene ozonation product is contacted in the reactor with a scraped liquid-oxygen film or part of the off-gas from the ozonization process. The off-gas is divided into the fraction returned after treatment to the ozone generator and the fraction intended for the oxidative cleavage of the ozone product of the alkenes to monocarboxylic acids and aldehydes which are oxidized by oxygen to the monocarboxylic acids.

Malé množstvo ozónu, nachádzajúce sa připadne v kyslíku, podporuje proces oxidácie aldehydov na monokarboxylové kyseliny. Malý prebytok kyslíka urychluje reakciu oxidácie aldehydov na monokarboxylové kyseliny.The small amount of ozone present in oxygen supports the process of oxidation of aldehydes to monocarboxylic acids. A small excess of oxygen accelerates the reaction of oxidation of aldehydes to monocarboxylic acids.

Tepelné zaíarbenie oxidačného rozkladu produktu ozonizácie alkénov v roztoku karboxylovej kyseliny sa skládá z dvoch zložiek, a to z rozkladu produktu ozonizácie alkénov, esterhydroperoxiďov, na monokarboxylové .kyseliny a aldehydy a oxidácie aldehydov na monokarboxylové kyseliny.The thermal coloring of the oxidative decomposition of the alkene ozone product in a carboxylic acid solution consists of two components, namely the decomposition of the alkene ozone product, ester hydroperoxides, to monocarboxylic acids and aldehydes, and the oxidation of aldehydes to monocarboxylic acids.

Dolná hranica teploty oxidačného rozkladu je daná rýchlosťou priebehu oboch spomínaných reakcií, a to rozkladu produktu ozonizácie alkénov a oxidácie aldehydov na monokarboxylové kyseliny. Pri teplotách pod 50 bC sú uvedené reakcie velmi pomalé. Pri teplotách nad 120 °C je už možná oxidácia metylénových skupin v uhlovodíkových reťazcoch. Optimálna teplota 'sa pohybuje v rozmedzi 75 °C. Tlak v druhom reaktore je prakticky totožný s tlakom v Ozonizačnom reaktore.The lower limit of the temperature of the oxidative decomposition is given by the rate of the course of the two mentioned reactions, namely the decomposition of the product of the ozonation of alkenes and the oxidation of aldehydes to monocarboxylic acids. At temperatures below 50 b C, the reactions are very slow. At temperatures above 120 ° C, oxidation of the methylene groups in the hydrocarbon chains is already possible. The optimum temperature is 75 ° C. The pressure in the second reactor is practically identical to the pressure in the Ozonization reactor.

S ohtadom na zloženie konečného reakčného produktu a s ohtadom na použité reaktivně rozpúšťadlo je potřebné volit’ sposob rozdelenia konečného reakčného produktu na cielové produkty a recirkulujúce rozpúšťadlo. Pri spracovaní 1-alkénov ako východiskové] suroviny vzniká kyselina metánová, ktorá sa z reakčnej zmesi oddělí prostou destiláciou v dósledku priaznivého rozdielu teplót varu vzhladom na rozpúšťadlo.With regard to the composition of the final reaction product and the reactive solvent used, it is necessary to choose the method of separating the final reaction product into the target products and the recirculating solvent. Treatment of the 1-alkenes as the starting material yields methanoic acid, which is separated from the reaction mixture by simple distillation as a result of the favorable difference in boiling points relative to the solvent.

V ostatných prípadoch je pre rozdelenie monokarboxylových kyselin na chemické jedince potřebná spravidía sústav,a rektifikačných kolon. Vo váčšine prípadov pracujú tieto kolony za zniženého tlaku. V případe použitia východiskovej suroviny vyšších alkénov je potřebné použiť na izoláciu produktu krátkocestnú destiláciu za ex249234 trémne zníženého tlaku, alebo produkt získat ako destilačný zvyšok bez ďalšej úpravy.In other cases, for the separation of monocarboxylic acids into chemical individuals, the system and rectification columns are required. In most cases, these columns operate at reduced pressure. If higher alkene feedstocks are used, it is necessary to use short-path distillation under ex249234 of theatrically reduced pressure to isolate the product or to obtain the product as a distillation residue without further treatment.

Hlavná výhoda sposobu podlá tohoto vynálezu spočívá v tom, že reakcia sa zúčastňuje malé množstvo suroviny v exponovaných úsekoch. Nehrozí možnost' explózie medziproduktov ani ich zakoncentrovanie v miestach so zníženým prietokom ikvapalnej reakčnej zložky. Teplota sa vo vytvářených filmoch velmi dobré reguluje a udržiava sa vo velmi úzkom rozmedzí. Nehrozí lokálně prehriatie reakčnej zmesi.The main advantage of the process according to the invention is that a small amount of raw material is involved in the reaction in the exposed sections. There is no possibility of explosion of the intermediates or their concentration in places with a reduced flow rate of the liquid reactant. The temperature in the films formed is very well controlled and kept within a very narrow range. There is no local overheating of the reaction mixture.

Turbulencia kvapalnej fázy je v dosledku neustálého premiešavania a rozotierania filmu intenzívna. Vhodnou konštrukciou prvkov stieracieho zariadenia je možné docieliť tiež dobré premiešavanie privádzaného plynu -obsahujúceho -ozón. Týmto sa zároveň vylučuje tvorba aerosolov zvyšujúcich možnost vzniku výbušných zmesi a strata produktov.The liquid phase turbulence is intense as a result of the continuous mixing and spreading of the film. By suitable design of the wiper device elements it is also possible to achieve a good mixing of the supplied gas-containing zone. This also avoids the formation of aerosols which increase the possibility of explosive mixtures and the loss of products.

Pri tomto spósobe nie je potřebný prídavok vody na odvod reakčného tepla, ako- sa to opisuje v citovaných postupoch. Odpadá tým zložité dávk-ovanie emulzie, o-bmedzia s-a problémy s koróziou zariadenia, zjednodušia sa problémy s delením produktov rektifikáciou. Netřeba dodávat výparné teplo pre vodu. Nezaťažujú sa zariadenia velkými objemami vodnej ,pary.In this process, the addition of water to remove the heat of reaction is not required, as described in the cited procedures. This eliminates the complex dosing of the emulsion, reduces the corrosion problems of the device, simplifies the problems of product separation by rectification. No need to supply evaporative heat for water. The devices are not loaded with large volumes of water, steam.

Spósobom podlá tohoto vynálezu sa dosahuje úplná konverzia alkénov. Konverzia ozónu sa blíži k hodnotě 100 %. Selektivita tvorby monokarboxylových kyselin přesahuje vysoko hodnotu 90 %. Případné -nečistoty nachádzajúce sa v alkénickej surovině ako diény a aromáty sa ozónom rozl-ožia.The process of the invention achieves complete conversion of the alkenes. The ozone conversion is close to 100%. The selectivity of the formation of monocarboxylic acids exceeds a high value of 90%. Any impurities present in the alkene feedstock such as dienes and aromatics are decomposed by ozone.

Pre ilustráciu sú uvedené příklady, ktoré však neobmedzujú predmet vynálezu. Příklad 1By way of illustration, examples are provided but are not intended to limit the scope of the invention. Example 1

Zmes 15 hmotnostných dielov 1-dodecénu a 85 hmotnostných dielov kyseliny butánovej sa ochladí na teplotu 0 °C a privádza sa kontinuálně do hornej časti reaktora so stieraným filmom kvapaliny v mn-ožstve 18 kilogramov 1-dodecénu . nr 2. h-1. Tlak v reaktore sa udržuje na hodnotě 0,1 MPa. Protiprúdne sa zdola privádza zmes 3 % hmotnostných ozónu v kyslíku v množstve odpovedajúc-om 1,05 mól ozónu na 1 mól 1-dodecénu. Reakčná zmes odtahovaná z ozonizačného reaktora sa kontinuálně čerpá do hornej časti oxidačného reaktora so stieraným filmom ikvap-aliny, kde sa proti,prúdne dostává do kontaktu s kyslíkoím v množstve 0,75 mól kyslíka počítané na 1 mól 1-dodecénu přivedeného do ozonizačného reaktora. Teplota vo filme kvapaliny sa udržiav-a na hodnotě 85 °C.A mixture of 15 parts by weight of 1-dodecene and 85 parts by weight of butanoic acid is cooled to 0 [deg.] C. and fed continuously to the top of the wiped-bed reactor in an amount of 18 kg of 1-dodecene. nr 2 . h -1 . The pressure in the reactor is maintained at 1 bar. A mixture of 3% by weight of ozone in oxygen in the amount corresponding to 1.05 mole of ozone per mole of 1-dodecene is fed countercurrently. The reaction mixture withdrawn from the ozonation reactor is continuously pumped into the upper part of the liquid-wiped oxidation reactor, where it is countercurrently contacted with oxygen in an amount of 0.75 moles of oxygen per mole of 1-dodecene fed to the ozonization reactor. The temperature in the liquid film is maintained at 85 ° C.

Reakčná zme-s, odtahovaná zo sptodnej časti oxidačného reaktora, sa -čerpá do rektif i-kačnej kolony, -kde sa rozrektifikuje na kyselinu metánovú, kyselinu butáno-vú a kyselinu u-ndekánovú. je výhodné pracovat tak, že sa vrchom rektifikačnej kolony odtahuje zmes kyseliny metánovej a kyseliny butáno-vej a spodom kolony sa -odtahuje kyselina undekánová. Zmes kyseliny metánovej a kyseliny butánovej sa rozdělí v druhej rektifikačnej k-olóne a kyselina hulánova sa vrátí do procesu. Ako produkt sa získává -kyselina metánová a kyselina undekánová čistoty 95,1 % hmotnostného voThe reaction mixture withdrawn from the bottom of the oxidation reactor is pumped to the rectification column, where it is rectified into methane, butanoic acid and decanoic acid. it is preferred to work by withdrawing a mixture of methanoic acid and butanoic acid at the top of the rectification column and undecanoic acid at the bottom of the column. The mixture of methanoic acid and butanoic acid is separated in the second rectifying k-olone and the hulic acid is returned to the process. The product obtained is methanoic acid and undecanoic acid of a purity of 95.1% by weight in water

-výtažku 94 °/o teorie.-Extract 94 ° / o theory.

Příklad 2Example 2

Postup je rovnaký ako v příklade 1, s tým rozdiel-om, že sa ako východisková surovina použije zmes oligomérov etylénu obsahujúcich 12 až 18 uhlíkových atórnov v molekule o zložení:The procedure is the same as in Example 1, except that a mixture of ethylene oligomers containing from 12 to 18 carbon atoms per molecule having the following composition is used as the starting material:

1-dodecén 16,8 % hmotnostných,1-dodecene 16.8% by weight,

1-tetr-adecén 31,5 % hmotnostných, 1-hexadecén 33,2 % hmotnostných a 1-oktadecén 18,5 % hmotnostných.1-tetradecene 31.5%, 1-hexadecene 33.2% and 1-octadecene 18.5%.

hmotnostných dielov uve-denej suroviny a 85 hmotnostných dielov kyseliny butánovej sa pri 20 °C privádza kontinuálně do hornej časti reaktora so stieraným filmom kvapaliny v množstve 15 kg suroviny . m*2.parts by weight of said feedstock and 85 parts by weight of butanoic acid at 20 ° C are fed continuously to the top of the wiped-bed reactor in an amount of 15 kg of feedstock. m * 2 .

. h_1. Tlak v reaktore sa udržiav-a na hodnotě 0,2 MPa. Protiprúdne sa zdola privádza zmes 5 % hmotnostných ozónu v kyslíku v množstve odpovedajúcom 1,1 mól ozónu na mól alkénu.. h _1 . The pressure in the reactor was maintained at 0.2 MPa. A mixture of 5% by weight of ozone in oxygen in an amount corresponding to 1.1 moles of ozone per mole of alkene is fed countercurrently.

Reakčná zmes sa oxidačně rozkládá 0,6 molu kyslíka počítané na mól -východi-skového alkénu, pričom teplota sa udržiava na hodnotě 90 °C.The reaction mixture is oxidatively decomposed with 0.6 moles of oxygen, calculated on a mole of the starting alkene, maintaining the temperature at 90 ° C.

Následné sa z reakčnej zmesi oddestiluje kyselina metánová a kyselina butánová.Subsequently, methanoic acid and butanoic acid are distilled off from the reaction mixture.

Zmes monokarboxylových kyselin, ktoré z-ostali vo zvyšku, sa rekto-fikačne rozdělí n-a dve časti. Vrchom k-olóny sa odtahuje zmes monokarboxylových kyselin obsahujících 11 a 13 uhlíkových atómov v molekule, spodom sa odtahuje zmes monokarboxylových kyselin obsahujúca 15 a 17 uhlíkových atómov v -molekule.The mixture of monocarboxylic acids remaining in the residue is separated by n-and two portions. A mixture of monocarboxylic acids containing 11 and 13 carbon atoms per molecule is withdrawn at the top of the k-olons, and a mixture of monocarboxylic acids containing 15 and 17 carbon atoms per molecule is withdrawn at the bottom.

Zmes monokarboxylových kyselin vznikajúca v množstve 16,3 kg . br1 má následovně zloženie:A mixture of monocarboxylic acids produced in an amount of 16.3 kg. br 1 has the following composition:

kyselina undekánová 17,1 % hmot., kyselina tridekánová 31,7 % hmot., kyselina pentadekánová 33,0 % hmot. a kyselina heptadekánová 18,2 % hmot.undecanoic acid 17.1 wt.%, tridecanoic acid 31.7 wt.%, pentadecanoic acid 33.0 wt. and heptadecanoic acid 18.2 wt.

Získaná zmes kyseliny undekánovej a kyseliny iridekánovej v množstve 7,9 kg . Ir1 má zloženie:The mixture of undecanoic acid and iridecanoic acid obtained is 7.9 kg. Ir 1 has the following composition:

% hmot. kyseliny undekánovej a 65 % hmot. kyseliny tridekánovej.% wt. % undecanoic acid and 65 wt. tridecanoic acid.

Zmes kyseliny pentadekánovej a kyseliny betadekánovej vzniklé v množstve 8,3 kg .The mixture of pentadecanoic acid and betadecanoic acid was formed in an amount of 8.3 kg.

. h_1 má zloženie:. h _1 has the following composition:

% 'hmot. kyseliny pentadekánovej a 36 % hmot. kyseliny heptadekánovej.% wt. % pentadecanoic acid and 36 wt. heptadecanoic acid.

Výtazok týchto monokarhoxylových kyselin je blízky teoretickému.The yield of these monocarboxylic acids is close to theoretical.

Přiklad 3Example 3

120 hmotnostných dielov polohových a geometrických izomérov dodecénu, získaného katalytickou dehydrogenáciou n-dodekánu, obsahujúceho:120 parts by weight of the positional and geometric isomers of dodecene, obtained by catalytic dehydrogenation of n-dodecane, comprising:

4.8 % hmot. 1-dodecénu,4.8 wt. 1-dodecene,

19,2 % hmot. 2-dodecénu,19.2% wt. 2-dodecene,

19.2 °/o hmot. 3-dodecénu,19.2 ° / o 3-dodecene,

23,0 % hmot. 4-dodecénu,23.0% wt. 4-dodecene,

22.2 % hmot. 5-dodecénu a22.2% wt. 5-dodecene a

11,6 % hmot. 6-dodecénu sa zmieša s 80 hmot. dielrni kyseliny pentánovej. Zmes sa ochladí na —10 QC a čerpá sa rýchlosťou 20 kg dodecénu . m~2 . h-1 do hornej časti prvého reaktora so stieraným filmom kvapaliny. V stieranom filme kvapaliny sa udržlava teplota —10 °C. Do spodu reaktora sa protiprúdne privádza kyslík ohsahujúci 5 % hmot. ozónu v množstve 1,1 molu ozónu na 1 mól dodecénov.11.6% wt. 6-Dodecene is mixed with 80 wt. pentanoic acid. The mixture was cooled to -10 Q C and pumped at a rate of 20 kg dodecene. m ~ 2 . h -1 into the upper part of the first liquid-stripped reactor. A temperature of -10 ° C was maintained in the wiped film. Oxygen containing 5 wt.% Is countercurrently fed to the bottom of the reactor. of 1.1 mole of ozone per mole of dodecene.

Reakčná zmes odtahovaná zo spodnej časti ozonizačného reaktora sa čerpá do hornej časti druhého oxidačného reaktora so stieraným filmom kvapaliny. Vo filme kvapaliny sa udržuje teplota 85 ‘C. Do spodu oxidačného reaktora sa protiprúdne privádza kyslík z ozonizačného reaktora v množstve 0,75 molu kyslíka na 1 mól dodecénov přivedených do ozonizačného reaktora. Spodom oxidačného reaktora sa odtahuje zmes monokarhoxylových kyselin obsahujúca 1 až 11 uhlíkových atómov v molekule s výťažkom 93 % teorie.The reaction mixture withdrawn from the bottom of the ozonation reactor is pumped to the top of the second wiped-off oxidation reactor. A temperature of 85 ° C is maintained in the liquid film. At the bottom of the oxidation reactor, oxygen from the ozonization reactor is fed countercurrently in an amount of 0.75 moles of oxygen per mole of dodecenes fed to the ozonization reactor. A mixture of monocarboxylic acids containing 1 to 11 carbon atoms per molecule is recovered from the bottom of the oxidation reactor in a yield of 93% of theory.

Zloženie získaných monokarhoxylových kyselin je následovně:The composition of the monocarboxylic acids obtained is as follows:

0,9 % hmot. kyseliny metánovej,0.9 wt. methanoic acid,

4.9 % hmot. kyseliny etánovej,4.9 wt. ethanoic acid,

6,1 % hmot. kyseliny propánovej,6.1% wt. propanoic acid,

8.7 % hmot. kyseliny butánovej,8.7% wt. butanoic acid,

9.7 % hmpt. kyseliny pentánovej (bez kyseliny pentánovej použitéj v procese ako reaktivně rozpúšťadlo),9.7% hmpt. pentanoic acid (without pentanoic acid used as reactive solvent in the process),

11,6 % hřmot, kyseliny hexánovej,11.6% rumble, hexanoic acid,

12,4 % hmot. kyseliny heptánovej,12.4 wt. heptanoic acid,

14.2 % hmot. kyseliny oktánovej,14.2% wt. octanoic acid,

13,0 % hmot. kyseliny nonánovej,13.0 wt. nonanoic acid,

14,2 % hmot. kyseliny dekánovej a14.2 wt. decanoic acid and

3,8 °/o hmot. kyseliny undekánovej.3.8% w / w undecanoic acid.

Zvyšok holi neidentifikované nečistoty. Příklad 4The rest of the holi unidentified impurities. Example 4

Zmes 5 hmotnostných dielov propenu a 95 hmotnostných dielov metanolu ochládaná na teplotu —55 °C sa privádza kontinuálně do hornej časti reaktora so stieraným filmom kvapaliny v množstve 10 kg propénu . m-2 . h-1. Tlak v reaktore sa udržiaval na hodnotě 0,1 MPa. Protiprúdne sa zdola privádza zmes 1 °/o hmotnostně ozónu vo vzduchu v množstve odpovedajúcom 1,15 molu ozónu na mól propenu.A mixture of 5 parts by weight of propene and 95 parts by weight of methanol cooled to -55 ° C is fed continuously to the top of the stripped-bed reactor at a rate of 10 kg of propene. m -2 . h -1 . The reactor pressure was maintained at 1 bar. A mixture of 1% by weight of ozone in air in a quantity corresponding to 1.15 moles of ozone per mole of propene is fed countercurrently.

Reakčná zmes sa oxidačně rozkládá 0,75 molu kyslíka počítané na mól .propenu pri tlaku 0,5 MPa á pri teplote 120 °G. Oxidačný rozklad sa deje v stieranom filme kvapaliny.The reaction mixture is oxidatively decomposed with 0.75 moles of oxygen, calculated per mole of propene at 0.5 MPa and at 120 ° C. Oxidative decomposition takes place in the wiped-off liquid film.

Vzniknutá kyselina etánová a kyselina metánoivá sa izolujú po uvolnění z esterov cez sodné soli rozložené kyselinou chlorovodíkovou a rektifikujú. Výťažok .kyseliny metánovej je 80 % teorie a výťažok kyseliny etánovej je 89 % teorie, pričom jej čistota je 97,1 °/o hmotnostného.The resulting ethanoic acid and metanoic acid are isolated after liberation from the esters via sodium salts decomposed with hydrochloric acid and rectified. The yield of methanoic acid is 80% of theory and the yield of ethanoic acid is 89% of theory, with a purity of 97.1% by weight.

Příklad 5Example 5

Zmes 25 hmotnostných dielov oligomérov etylenu s prie,měrným počtom atómov uhlíka v molekule rovnám 38,1 a 75 hmotnostných dielov 1-hexanolu, zohriata na teplotu 60 °C sa privádza kontinuálně do hornej časti reaktora so stieraným filmom v množstve 25 kg oligomérov etylenu . m-2 . h-1. Tlak v reaktore sa udržiava na hodnotě 0,2 MPa. Protiprúdne sa zdola privádza zmes 10,1 % hmotnostného ozónu v kyslíku v množstve odpovedajúcom 1,5 molu ozónu na uiól oligomérov etylenu.A mixture of 25 parts by weight of ethylene oligomers having an average carbon number of 38.1 and 75 parts by weight of 1-hexanol heated to 60 DEG C. is fed continuously to the top of the wiped film reactor at 25 kg of ethylene oligomers. m -2 . h -1 . The reactor pressure is maintained at 0.2 MPa. A mixture of 10.1% by weight of ozone in oxygen in an amount corresponding to 1.5 moles of ozone per mole of ethylene oligomers is fed countercurrently.

Reakčná zmes sa oxidačně rozkládá 0,55 molu kyslíka počítané na mól oligomérov etylenu, pričom teplota sa udržiava na hodnotě 75 °C, a to v stieranom filme kvapaliny.The reaction mixture is oxidatively decomposed with 0.55 moles of oxygen, calculated per mole of ethylene oligomers, maintaining the temperature at 75 ° C in a wiped-off liquid film.

Po oddestilovaní kyseliny metánovej a 1-hexanotu sa získá zvyšok .pastovitej konzistencie predstavujúci zmes vyšších alifatických .kyselin vo výtažku 97 % teorie a vykazuje číslo kyslosti 98,1 mg KOH/g.After distillation of methanoic acid and 1-hexanole, a pasty consistency was obtained, representing a mixture of the higher aliphatic acids in a yield of 97% of theory and showing an acid number of 98.1 mg KOH / g.

Claims (1)

Spósob přípravy alkánických monokarboxylových kyselin ozonizáciou alkénov, následným oxidačným rozkladom produktu ozonizácie a destilaěným rozdělením reakčného produktu vyznačujúci sa tým, že sa jednotlivé alkény obsahujúce 3 až 40 uhlíkových atómov v molekule, alebo ich zmesi, přivedu po rozpuštění v reaktívnom rozpúšťadle, ktorým sú jednotlivé karboxylové kyseliny obsahujúce 1 až 6 uhlíkových atómov v molekule, alebo ich zmesi, jednotlivé alkoholy obsahujúce 1 až 6 uhlíkových atómov v molekule alebo ich zmesi, alebo zmesi karboxylových kyselin a alkoholov, na roztok ohsahujúci 5 až 25 % hmotnostných alkénov, do kontaktu so zmesou ozónu aA process for the preparation of alkanic monocarboxylic acids by ozonation of alkenes, subsequent oxidative decomposition of the ozonation product and distillation of the reaction product, characterized in that the individual alkenes containing 3 to 40 carbon atoms in the molecule or mixtures thereof are introduced after dissolution in a reactive solvent which is a single carboxylic acid. acids containing 1 to 6 carbon atoms per molecule, or mixtures thereof, individual alcohols containing 1 to 6 carbon atoms per molecule, or mixtures thereof, or mixtures of carboxylic acids and alcohols, to a solution containing 5 to 25% by weight alkenes, in contact with the ozone mixture and VYNÁLEZU kyslíka alebo vzduchu s obsahom ozónu 1 až 12 % hmotnostných v stieranom filme kvapaliny, pričom mólový poměr ozónu k alkénu alebo zmesi alkénov je 0,95 až 1,5 pri teplote —60 až -j—60 °C, pri tlaku 0,01 až 0,5 MPa a produkt ozonizácie sa následné privedie do kontaktu v druhom reaktore so streranýlm filmom kvapaliny s kyslíkom, pri mólovom pomere kyslíka k východiskovému alkénu alebo zmesi alkénov 0,45 až 0,75 a vo filme kvapaliny sa udržiava teplota 70 až 120 °C, tlak 0,01 až 0,5 MPa a produkt odtahovaný z oxidačného rozkladu sa rozfrakcionuje na cielový produkt a reaktivně rozpúšťadlo, ktoré s'a vracia do procesu.OF THE INVENTION of oxygen or air having an ozone content of 1 to 12% by weight in a wiped film of a liquid, wherein the molar ratio of ozone to alkene or alkene mixture is 0.95 to 1.5 at -60 to -60 ° C at 0, The ozonation product is then contacted in a second reactor with a spiked liquid-oxygen film, at a mole ratio of oxygen to the starting alkene or mixture of alkenes of 0.45 to 0.75, and maintaining a temperature of 70-70 in the liquid film. 120 ° C, a pressure of 0.01 to 0.5 MPa, and the product withdrawn from the oxidative decomposition is fractured to the target product and reactive solvent, which is returned to the process.
CS179985A 1985-03-15 1985-03-15 Method of alkanic monocarboxyl acids by means of alkenes ozonization CS249234B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS179985A CS249234B1 (en) 1985-03-15 1985-03-15 Method of alkanic monocarboxyl acids by means of alkenes ozonization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS179985A CS249234B1 (en) 1985-03-15 1985-03-15 Method of alkanic monocarboxyl acids by means of alkenes ozonization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS249234B1 true CS249234B1 (en) 1987-03-12

Family

ID=5353278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS179985A CS249234B1 (en) 1985-03-15 1985-03-15 Method of alkanic monocarboxyl acids by means of alkenes ozonization

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS249234B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2766273A (en) Esterification of acids
CN114375289B (en) Process for preparing alkanesulfonic acid
CS249234B1 (en) Method of alkanic monocarboxyl acids by means of alkenes ozonization
US5463095A (en) Process for the production of esters
US6646159B2 (en) Carbonylation process
GB767290A (en) Production of aliphatic carboxylic acids
CA2841595A1 (en) A method of purifying a dicarboxylic acid compound
US2800504A (en) Production of lower aliphatic acids
US1939384A (en) Process for the production of valuable derivatives from olefins
WO1996011903A1 (en) Preparation of plasticizer esters from phthalic anhydride residue
US2655522A (en) Process of producing monoesters of polyhydric alcohol
US3646077A (en) Process for continuously manufacturing vinyl esters
US4240978A (en) Process for sulfonation of gas oils
US2785199A (en) Purification of toluic acids
US2133735A (en) Method of reacting fluid reagents
US3721719A (en) Process for converting ethylene to normal alpha olefins
US2384793A (en) Method of esterification
JP3296885B2 (en) Method for producing esters
US2800505A (en) Production of aliphatic acids
US2443093A (en) Method of esterification
JP6883696B1 (en) Method for producing secondary alcohol
US4110196A (en) Conversion of sulfonic acids into a hydrocarbon oil of superior oxidation stability
RU2228324C1 (en) Norbornadiene preparation method
US4188500A (en) Conversion of sulfonic acids into a hydrocarbon oil of superior oxidation stability
US4760201A (en) Process for recovering alcohols from sulfuric acid streams (CS-342)