CS254619B1

CS254619B1 - Process for the preparation of high purity diethylene glycol bis (allyl carbonate)

Info

Publication number: CS254619B1
Application number: CS863884A
Authority: CS
Inventors: Milos Cepicky; Jiri Pscheidt; Jaromir Toman; Libor Tomola
Original assignee: Milos Cepicky; Jiri Pscheidt; Jaromir Toman; Libor Tomola
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS388486A1

Abstract

Způsob výroby dietylenglykol-bis(allylkarbonátu) reakcí bis-chlorovormiátu dietylenglykolu s allylalkoholem s následnou neutralizací reakčního chlorovodíku vodným hydroxidem sodným. Podstatou řešení je dvoustupňové stripování surového dietylenglykol-bis)allylkarbonátu) tím způsobem, že v prvném stupni se odstraní diallylkarbonát, eventuálně allylalkohol stripováním vodní parou a patní produkt se ve druhém stupni vysuší stripováním inertním plynem.Method for producing diethylene glycol bis(allyl carbonate) by reacting diethylene glycol bis(chloroformate) with allyl alcohol followed by neutralization of the reaction hydrogen chloride with aqueous sodium hydroxide. The essence of the solution is a two-stage stripping of raw diethylene glycol bis(allyl carbonate) in such a way that in the first stage diallyl carbonate is removed, possibly allyl alcohol by stripping with water vapor and in the second stage the bottom product is dried by stripping with inert gas.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy dietylenglykol-bis(allylkarbonátu) o vysoké čistotě vhodné pro polymeraci.The invention relates to a process for the preparation of high purity diethylene glycol bis (allyl carbonate) suitable for polymerization.

Dietylenglykol-bis(allyldarbonátu) se používá převážně jako monomeru, zvláště pak pro výrobu lehčených optických čoček. Poněvadž se jedná o optický materiál,'jsou enormní požadavky na chemickou čistotou základního monomeru.Diethylene glycol bis (allyldarbonate) is mainly used as a monomer, especially for the production of expanded optical lenses. Since it is an optical material, there are enormous requirements for the chemical purity of the parent monomer.

Dietylenglykol-bis(allylkarbonát) se připravuje reakcí bis-chloroformiátu dietylenglykolu s allylalkoholem s následnou neutralizací reakčního chlorovodíku vodným roztokem báze; jsou též známy způsoby přípravy reesterifikací diallylkarbonátu dietylenglykolem nebo reakcí allylchloridu s dietylenglykolem za přítomnosti uhličitanu sodného a oxidu uhličitého.Diethylene glycol bis (allyl carbonate) is prepared by reacting diethylene glycol bis-chloroformate with allyl alcohol followed by neutralization of the reaction hydrogen chloride with an aqueous base solution; methods for preparing transesterification of diallyl carbonate with diethylene glycol or by reacting allyl chloride with diethylene glycol in the presence of sodium carbonate and carbon dioxide are also known.

Reakčni produkt se pak obvykle podrobí ještě působení báze s cílem odstranit nezreagované výchozí látky a vedlejší produkty. Jsou popsány čisticí operace založené na extrakci vodou, stripování velmi nízkých teplot, nebo jejich vzájemná kombinace.The reaction product is then usually treated with a base to remove unreacted starting materials and by-products. Purification operations based on water extraction, very low temperature stripping, or a combination thereof are described.

Stripování slouží k odstraněni hlavně diallylkarbonátu a dalších těkavých látek po předchozí extrakci hlavního podílu allylalkoholu eventuálně diety lenglykolu vodou. Vlastní stripování se provádí při teplotě 50 až 150 °C při tlaku 0,7 až 100 kPa; jako stripovacího media se používá vodní páry nebo inertního plynu.Stripping serves mainly to remove diallyl carbonate and other volatiles after previous extraction of the major portion of allyl alcohol or lenglycol diet with water. The stripping itself is carried out at a temperature of 50 to 150 ° C at a pressure of 0.7 to 100 kPa; steam or inert gas is used as the stripping medium.

Při použití inertního plynu dochází jednak ke ztrátám na diallylkarbonátu, případně nevypraném allylalkoholu, jednak k nežádoucím exhalacím látek, které jsou zdraví silně škodlivé.When using an inert gas, there are losses on the diallyl carbonate and / or unwashed allyl alcohol and on the other hand undesirable exhalations of substances which are highly harmful to health.

Při použití vodní páry jako stripovacího činidla jsou tyto nedostatky částečně potlačeny, pokud se pracuje za vyššího tlaku, avšak výsledný produkt má vyšší obsah vlhkosti, než je přijatelné. Například při zajištění požadované vlhkosti 0,3 hmotnostního % a teplotě stripovaného surového produktu cca 70 °C je nutno pracovat při tlaku nižším než je 1 kPa. Dodrženi tohoto pracovního režimu vyžaduje aparaturu enormně náročnou na těsnost a dále chlazení kondenzátu na velmi nízké teploty pomocí strojního zařízení řešení namrzání vykondenzo váné vodní páry.When water vapor is used as a stripping agent, these drawbacks are partially eliminated when operating at higher pressure, but the resulting product has a higher moisture content than is acceptable. For example, if the required moisture content is 0.3% by weight and the stripped raw product temperature is about 70 ° C, it is necessary to operate at a pressure below 1 kPa. Compliance with this mode of operation requires an enormous leak-tight apparatus, as well as cooling of the condensate to very low temperatures by means of machinery for the condensation of condensed water vapor.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby dietylenglykol-bis(allylkarbonátu)reakcí bis-ohloróformiátu dietylénglykolu s allylalkoholem a následnou neutralizací reakčního chlorovodíku vodným roztokem hydroxidu sodného, přičemž reakčni produkt se popřípadě podrobí následnému působení hydroxidu sodného a poté se extrahuje vodou, který je předmětem vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že surový dietylenglykol-bis(allylkarbonát) se nejprve podrobí protiproudému stripování vodní parou za tlaku 5 až 15 kPa a při teplotě v koloně 50 až 80 °C, při teplotě páry na vstupu do kolony 70 °C až 120 °C v poměru 0,2 až 0,6 kg páry na 1 kg surového produktu a patní produkt se uvádí na kolonu druhou, pracující za tlaku 4 až 10 kPa a při teplotě 20 až 80 °C, do které se protiproudně uvádí inertní plyn jako dusík o teplotě 20 až 120 °C v poměru 0,1 až 0,4 kg inertního plynu na 1 kg surového produktu, a patní produkt se jakožto odebírá.These disadvantages are overcome by a process for the production of diethylene glycol bis (allyl carbonate) by reacting diethylene glycol bis-chloroformate with allyl alcohol and subsequently neutralizing the reaction hydrogen chloride with an aqueous sodium hydroxide solution, optionally reacting the reaction product with sodium hydroxide followed by extraction with water of the present invention. The principle is that the crude diethylene glycol bis (allyl carbonate) is first subjected to countercurrent steam stripping at a pressure of 5 to 15 kPa and at a column temperature of 50 to 80 ° C, at a column inlet temperature of 70 ° C to 120 ° C in a ratio of 0.2 to 0.6 kg of steam per 1 kg of crude product and the heel product is fed to a second column operating at 4 to 10 kPa and at a temperature of 20 to 80 ° C to which an inert gas such as nitrogen at a temperature of 20 to 120 ° C in a ratio of 0,1 to 0,4 kg of inert gas per 1 kg of crude product, and e as a subscriber.

Podstatou vynálezu je dvoustupňové stripování surového dietylenglykol-bis(allylkarbonátu) tím způsobem, že v prvém stupni se odstraní diallylkarbonát, eventuálně allylalkohol stripováním vodní parou a patní produkt se ve druhém stupni vysuší stripováním inertním plynem. Při tomto uspořádání lze pracovat v rozmezí tlaku 4 až 15 kPa, což podstatně snižuje nároky na těsnost 1 velikost zařízení a umožňuje kondenzaci vystripovaných produktů běžným dochlazením. Poněvadž’’ těkavé látky, které jsou hygienicky závadné se odstraní již v prvém stupni, stripování inertním plynem nepřináší problémy s exhaláty.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a two-step stripping of crude diethylene glycol bis (allyl carbonate) by removing the diallyl carbonate or allyl alcohol by steam stripping in the first step and drying the base product in a second step by stripping with inert gas. With this arrangement, it is possible to operate in a pressure range of 4 to 15 kPa, which considerably reduces the tightness requirement 1 of the size of the device and allows condensation of the stripped products by normal cooling. Since volatile substances that are harmful to health are removed in the first stage, stripping with inert gas does not cause problems with the fumes.

PříkladExample

Do míchaného reaktoru o obsahu 250 1 se předloží 70 1 allylalkoholu a 97,7 kg bischloro-¹mravenčnanu dietylenglykolu. Směs se ochladí na 5 °C a za mícháni se dávkuje cca 45% roztok hydroxidu sodného tak rychle, jak dovedeme odvést reakčni teplo.A 250 L stirred reactor was charged with 70 L of allyl alcohol and 97.7 kg of diethylene glycol bis-chloro- ¹ formate. The mixture is cooled to 5 ° C and about 45% sodium hydroxide solution is metered in with stirring as quickly as we can dissipate the heat of reaction.

252619252619

Množství hydroxidu je závislé na podmínkách reakce s požadavkem úplného doreagování chloromravenčnanu. Spotřeba NaOH při teplotě 5 °C činí cca 89,5 kg. Pro dokončení reakce se reakční směs ředí cca 1% roztokem kyseliny citrónové. Získáme surový produkt (organická fáze), který je veden do pulzaČní extrakční kolony. Vypraný je odváděn ke stripování, prací vody je použito k ředění reakční směsi. Na hlavu prvé kolony se dávkuje 35 kg.h™¹ surového dietylenglykol-bis(allylkarbonátu), obsahujícího 4,8 % diallylkarbonátu, 0,1 % allylalkoholu a 1,3 % vody o teplotě 70 °C. Spodem kolony se uvádí 25 kg.h ¹ vodní páry o teplotě 100 °C.The amount of hydroxide is dependent on the reaction conditions with the requirement of complete reaction of the chloroformate. The consumption of NaOH at 5 ° C is about 89.5 kg. To complete the reaction, dilute the reaction mixture with about 1% citric acid solution. A crude product (organic phase) is obtained, which is fed to a pulsed extraction column. Washed is stripped, washing water is used to dilute the reaction mixture. At the top of the first column 35 kg.h ^{< 1} > of crude diethylene glycol bis (allyl carbonate) containing 4.8% diallyl carbonate, 0.1% allyl alcohol and 1.3% water at 70 [deg.] C. are metered. At the bottom of the column, 25 kg.h ^{1 of} water vapor at 100 ° C is introduced.

V koloně se pomocí vývěvy udržuje tlak 6,5 kPa.A pressure of 6.5 kPa is maintained in the column by means of a vacuum pump.

Patní produkt je dietylenglykol-bis(allylkarbonát), který je prakticky zbaven diallylkarbonátu, alllylalkoholu a dalších těkavých látek, s obsahem 0,25 hmotnostního % vody.The heel product is diethylene glycol bis (allyl carbonate), which is substantially free of diallyl carbonate, alllyl alcohol and other volatile substances, containing 0.25% by weight of water.

Tento produkt se uvádí na hlavu druhé kolony, do které se uvádí spodem 8 kg.h ¹ dusíku o teplotě 100 °C. Tlak v této koloně se rovněž udržuje na 6,5 kPa. Patní produkt je čistý dietylenglykol-bis(allylkarbonát), který obsahuje méně než 0,04 % vody. Výtěžek je 30,8 kg.h čistého, suchého monomeru dietylenglykol-bis(allylkarbonátu).This product is fed to the top of the second column, which is fed under 8 kg.h ^{1 of} nitrogen at 100 ° C. The pressure in this column is also maintained at 6.5 kPa. The heel product is pure diethylene glycol bis (allyl carbonate) containing less than 0.04% water. The yield is 30.8 kg.h of pure, dry monomer of diethylene glycol bis (allyl carbonate).

Claims

A process for the preparation of high purity diethylene glycol bis (allyl carbonate) by reacting diethylene glycol bis-chloroformate with allyl alcohol and subsequently neutralizing the reaction hydrogen chloride with aqueous sodium hydroxide, optionally subjecting the product to subsequent treatment with sodium hydroxide and then extracting with water, the bis (allyl carbonate) is first countercurrently stripped with steam at a pressure of 5 to 15 kPa and at a column temperature of 50 to 80 ° C, at a column inlet temperature of 70 to 120 ° C in a ratio of 0.2 to 0, 6 kg of steam per kg of crude product and the heel product are placed on a second column operating at 4-10 kPa and at a temperature of 20-80 ° C to which an inert gas such as nitrogen at 20-120 ° C is countercurrently introduced C in a ratio of 0.1 to 0.4 kg of inert gas per kg of crude product, and the heel product is taken as yield.