CS263910B1

CS263910B1 - Process for preparing bis-allyldiethylene glycol carbonate

Info

Publication number: CS263910B1
Application number: CS873515A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Ing Csc Toman; Ladislav Ing Filacek; Premysl Ing Zmolil; Josef Ing Kotlan
Original assignee: Toman Jaromir; Ladislav Ing Filacek; Zmolil Premysl; Josef Ing Kotlan
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1989-05-12
Also published as: CS351587A1

Abstract

Způsob výroby bis-allyldiethylemgly- kolkarbonátu reakcí allylalkoholu s bis- chlormravenčanem diethylenglykolu v přítomnosti koncentrovaných vodných roztoků alkalických hydroxidů, při kterém se odse- parovanú vodná fáze odebírá na regeneraci allylalkoholu a extrahovaný produkt se stri- puije vodní parou. Podstata spočívá v tom, že reakční směs se po skončené reakci ředí vodnou fází z dále uvedené extrakce, popřípadě s přídavkem roztoků komplexujících činidel pro vázání iontů těžkých kovů Jako cheiatonů, kyseliny oxalové, vinné nebo citrónové a surová organická fáze se proti- proudně extrahuje vodou pomocí kontinuálně pracujícího pulsačního systému, přičemž množství vody pro extrakci vůči extrahované látce je v poměru 0,05 : 1 až 1 : : 0,05, s výhodou 0,5 : 1 až 1 : 0,5.A process for the preparation of bis-allyldiethyl glycol carbonate by reacting allyl alcohol with diethylene glycol bis-chloroformate in the presence of concentrated aqueous alkali hydroxide solutions wherein the separated aqueous phase is recovered to recover allyl alcohol and the extracted product is steam-steamed. The principle is that the reaction mixture is diluted with the aqueous phase from the following extraction, optionally with the addition of solutions of heavy metal ion-binding complexing agents such as cheiatones, oxalic acid, tartaric or citric acid, and the crude organic phase is counter-extracted with water. by means of a continuously operating pulsation system, wherein the amount of water for extraction to the extracted substance is in a ratio of 0.05: 1 to 1:: 0.05, preferably 0.5: 1 to 1: 0.5.

Description

Vynález se týká způsobu výroby bis-allyldiethylenglykolkarbonátu reakcí allylalkoholu s bischlormravenčanem diethylenglykolu v přítomnosti vodných, koncentrovaných alkalických hydroxidů, při kterém se surový produkt po skončené reakci extrahuje vodou či vodinou fází ze stripování s využitím kontinuální extrakční pulsační kolony, s výhodou s teflonovými patry.The present invention relates to a process for preparing bis-allyldiethylene glycol carbonate by reacting allyl alcohol with diethylene glycol bis-formate in the presence of aqueous, concentrated alkaline hydroxides, wherein the crude product after extraction is extracted with water or water phase from striping using a continuous extraction pulse column, preferably with teflon plates.

Tato látka slouží jako monomer pro výrobu lehčených náhrad skla, nejvíce brýlí.This substance serves as a monomer for the production of lightweight glass substitutes, most glasses.

Je publikováno větší množství prací, popisujících přípravu uvedeného monomeru sloužícího hlavně pro přípravu lehčených brýlových skel, zabývající se reakcí a případně opakovanou diskontinuální extrakcí vodou. V DOS 2 926 354 jsou uváděny technologicky schůdné podrobnosti zpracování reakční směsi podle nichž se reakční směs ředí vodou pro rozpuštění anorganických podílů, načež se obě fáze, surový produkt a roztok solí, separují na kontinuálně pracující separační odstředivce. Vodná fáze je vedena na regeneraci přebytečného allylalkoholu, organická přímo k odstranění těkavých nečistot stripováním ve vakuu, nejlépe vodní parou.A large number of publications have been described describing the preparation of said monomer mainly for the preparation of cellular lenses for reaction and possibly repeated discontinuous water extraction. DOS 2 926 354 discloses technologically feasible details of processing the reaction mixture according to which the reaction mixture is diluted with water to dissolve the inorganic fractions, whereupon both phases, the crude product and the salt solution are separated on a continuously operating separation centrifuge. The aqueous phase is directed to regenerate excess allyl alcohol, organic directly to remove volatile impurities by stripping under vacuum, preferably water vapor.

Uvedený postup má následující nevýhody: neumožňuje dokonalé vyprání přítomných chloridových iontů a ve vodě často jen omezeně rozpustných vedlejších produktů reakce, což může negativně ovlivňovat kvalitu a zároveň nedostatečně využívá vstupujících energií. Reakční směs je nutno ředit destilovanou vodou a není možno přímo užít zkondenzovanou vodní páru ze stripování, neboť v tomto případě obsahuje značné množství allylalkoholu, který by vadil. Při diskontinuální extrakci sice může dojít k dobrému odstranění jak chloridových iontů, tak i allylalkoholu, avšak za cenu spotřeby neúnosně velkého množství destilované vody. Zároveň dochází v míchaném kotli k neúměrnému rozptylu části organické fáze, což vede k velmi obtížné separaci a tudíž nutnosti využití separační odstředivky.This process has the following disadvantages: it does not allow perfect washing of the chloride ions present and often only sparingly soluble by-products of the reaction, which can negatively affect the quality and at the same time make insufficient use of the incoming energies. The reaction mixture must be diluted with distilled water and condensed water vapor from the stripping cannot be used directly, since in this case it contains a considerable amount of allyl alcohol which would interfere with it. The discontinuous extraction may well remove both chloride ions and allyl alcohol, but at the expense of consuming an unbearable amount of distilled water. At the same time, a part of the organic phase is disproportionately dispersed in the stirred boiler, which results in a very difficult separation and hence the necessity of using a separation centrifuge.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby bis-allyldiethylenglykolkarbonátu reakcí allylalkoholu s bis-chlormravenčanem diethylenglykolu v přítomnosti koncentrovaných vodných roztoků alkalických hydroxidů, při kterém se odseparovaná vodná fáze odebírá na regeneraci allylalkoholu a extrahovaný produkt se stripuje vodní parou, který je předmětem vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že reakční směs se po skončené reakci ředí vodnou fází z dále uvedené extrakce, popřípadě s přídavkem roztoků komplexujících činidel pro vázáni iontů těžkých kovů jako chelatonů, kyseliny oxalové, vinné nebo citrónové a surová organická fáze se protiproudně extrahuje vodou pomocí kontinuálně pracujícího pulsačního systému, přičemž množství vody pro extrakci vůči extrahované látce je v poměru 0,05 : 1 až 1 : 0,05, s výhodou 0,5 : 1 až 1 : 0,5. Způsob podle vynálezu může být prováděn též tak, že vodná fáze postupuje protiproudně ze stripování do extrakce a odtud na ředění reakční směsi nebo s případným postupným zvyšováním množství vodné fáze v jednotlivých fázích doplňováním destilovanou vodou.These disadvantages are overcome by a process for the preparation of bis-allyldiethylene glycol carbonate by reacting allyl alcohol with diethylene glycol bis-chloroformate in the presence of concentrated aqueous alkali hydroxide solutions, wherein the separated aqueous phase is recovered for allyl alcohol recovery and stripped product is steam-stripped by diluting the reaction mixture after the reaction with the aqueous phase of the following extraction, optionally with the addition of solutions of complexing agents for binding heavy metal ions such as chelatones, oxalic acid, tartaric acid or citric acid, and extracting the crude organic phase countercurrently with water wherein the amount of water to be extracted relative to the extracted substance is in a ratio of 0.05: 1 to 1: 0.05, preferably 0.5: 1 to 1: 0.5. The process according to the invention can also be carried out in such a way that the aqueous phase proceeds countercurrently from stripping to extraction and from there to dilute the reaction mixture or, if necessary, gradually increasing the amount of aqueous phase in the individual phases by topping up with distilled water.

Podstata spočívá v tom, že po reakci se reakční směs ředí vodnou fází z extrakce, ke které může být přidáno malé množství přísady, komplexující přítomné ionty těžkých kovů, hlavně železa, např. citrónové, oxalové, vinné kyseliny, nebo chelatonů. Jako vody pro extrakci se pak užívá vodná fáze ze stripování těkavých složek vodní parou. Dokonalou extrakcí na protiproudé koloně se dosahuje obsahu allylalkoholu ve vodách ze stripování až 0,1 %, takže mohou být použity přímo k extrakci. Protože množství vody pro ředění reakční směsi i extrakci přibližně odpovídá množství vody, získané ze stripování a v celém procesu je výhodné užít destilované vody, je zde zajištěna energetická vyváženost celého procesu z hlediska její spotřeby.Essentially, after the reaction, the reaction mixture is diluted with an aqueous extraction phase to which a small amount of an additive complexing the heavy metal ions present, in particular iron, e.g. citric, oxalic, tartaric acid or chelatones, may be added. The aqueous phase from the steam stripping of the volatile constituents is then used as the extraction water. The perfect countercurrent column extraction achieves an allyl alcohol content of up to 0.1% in stripping water so that it can be used directly for extraction. Since the amount of water used to dilute the reaction mixture and the extraction approximately corresponds to the amount of water obtained from the stripping and it is advantageous to use distilled water throughout the process, the energy balance of the process is ensured in terms of its consumption.

Zároveň se tím snižuje množství vody pro regeneraci allylalkoholu (což je pouze vodná fáze po ředění reakční směsi], a zvyšuje se jeho vstupní koncentrace pro regeneraci, téměř na dvojnásobek — na 9 % — což při rektifikaci znamená podstatnou energetickou úsporu.At the same time, this reduces the amount of water for the regeneration of the allyl alcohol (which is only the aqueous phase after dilution of the reaction mixture), and increases its regeneration input concentration to almost double - to 9% - which means substantial energy savings in rectification.

Nezanedbatelnou výhodou tohoto uspořádání je i zachycení podílů emulgovaných ve vodě, při stripování a při extrakci, které se vracejí do reakční směsi při její extrakci a ředění. Aplikace extrakční, pulsační kolony zároveň zajišťuje velmi dobré parametry extrakce, neboť při poměrně dlouhé době styku je zajištěna úplná difúze odstraňovaných složek při posouvání extrakční rovnováhy protiproudem kapalin a to i v tak viskózní kapalině, jako je látka podle vynálezu připravená. Výhodné je u této kolony užití teflonových pater, které přináší zlepšení extrakce vodnou fází, konkrétně účinnost i prosazení a zlepšuje se rozptyl vodné fáze. Přitom však nedochází k nadměrnému rozptylu fází vedoucí k jejich špatné separaci. Kolona má vysokou účinnost, což umožňuje snížit spotřebu extrakční kapaliny a prakticky vyrovnat její spotřebu mezi jednotlivými výrobními fázemi.A noticeable advantage of this arrangement is also the entrapment of portions emulsified in water, during stripping and extraction, which are returned to the reaction mixture during its extraction and dilution. At the same time, the application of the extraction, pulsing column ensures very good extraction parameters, since a relatively long contact time ensures complete diffusion of the removed components while shifting the extraction equilibrium in the countercurrent of the liquids, even in such a viscous liquid. Preferred in this column is the use of Teflon trays, which provide improved aqueous phase extraction, namely efficiency and throughput, and improve aqueous phase dispersion. However, there is no excessive dispersion of the phases leading to their poor separation. The column has a high efficiency, which makes it possible to reduce the consumption of the extraction liquid and to virtually equalize its consumption between production stages.

Pro bližší objasnění podstaty vynálezu je dále uveden příklad provedení, jímž ovšem není předmět vynálezu vyčerpán ani omezen.In order that the invention may be more fully understood, an exemplary embodiment is set forth below, without limiting the scope thereof.

PříkladExample

Do míchaného reaktoru objemu 250 1 se předloží 3,8 kg organické fáze ze stripování, 65 kg allylalkoholu a 97,7 kg bischlormravenčanu diethylenglykolu. Směs se ochladí na 5 °C a za míchání se dávkuje 45% roztok hydroxidu sodného. Spotřeba hydroxidu sodného je 89,5 kg. Po dokončení reak263 ce se reakční směs ředí roztokem 1,1 kg citrónové kyseliny ve 111 1 vod z extrakce. Po separaci fází je surový produkt veden do pulsační kolony, vodná fáze obsahující 86 % allylalkoholu je čerpána na regeneraci allylalkoholu. Vstup surového produktu do pulsační kolony je shora; 80 1 extrakční vody, což je z větší části vodná fáze ze stripování, zdola. Extrahovaný produkt, který odtéká z dolní separační nádoby ke stripování, obsahuje cca 0,1 % allylalkoholu. Extrakční voda z horní separační nádoby od910 téká k ředění reakční směsi, obsahuje 1,1 proč. allylalkoholu. Extrahovaný produkt je pak stripován v koloně vodní parou při teplotě 75 °C a tlaku 60 kPa při hmotnostním poměru páry a bisallyldiethylenglykolkarbonátu 0,6 : 1.A 250 L stirred reactor was charged with 3.8 kg of the stripping organic phase, 65 kg of allyl alcohol and 97.7 kg of diethylene glycol bis-chloroformate. The mixture was cooled to 5 ° C and 45% sodium hydroxide solution was added with stirring. The consumption of sodium hydroxide is 89.5 kg. After completion of the reaction, the reaction mixture was diluted with a solution of 1.1 kg of citric acid in 111 L of extraction water. After phase separation, the crude product is fed to a pulsation column, the aqueous phase containing 86% allyl alcohol being pumped for allyl alcohol recovery. The feed of the crude product into the pulsation column is from above; 80 l of extraction water, which is for the most part an aqueous phase of stripping, from below. The extracted product, which flows from the lower stripper for separation, contains about 0.1% allyl alcohol. The extraction water from the upper separation vessel from 910 flows to dilute the reaction mixture, containing 1.1 why. allyl alcohol. The extracted product is then stripped in the column with water vapor at a temperature of 75 ° C and a pressure of 60 kPa at a weight ratio of steam to bisallyldiethylene glycol carbonate of 0.6: 1.

Takto se získá monomer ve výtěžku 82 % teorie. Vodná fáze destilátu se užije k extrakci v pulsační koloně, obsahuje přibližně 0,1 % allylalkoholu, organická fáze je součást násady pro kondenzaci.The monomer is thus obtained in a yield of 82% of theory. The aqueous phase of the distillate is used for extraction in a pulsation column, containing approximately 0.1% allyl alcohol, the organic phase being part of the condensation feed.

Claims

Process for preparing bis-allyldiethylene glycol carbonate by reacting allyl alcohol with diethylene glycol bis-chloroformate in the presence of concentrated aqueous alkaline hydroxide solutions, wherein the separated aqueous phase is recovered for allyl alcohol recovery and the extracted product is sprayed with water vapor characterized in that the reaction mixture is diluted an aqueous phase from the extraction described below, optionally with the addition of solutions of complexing agents for binding heavy metal ions such as chelatones, oxalic acid, tartaric acid or citric acid

And the crude organic phase is countercurrently extracted with water by means of a continuously operating pulsation system, wherein the amount of water to be extracted relative to the extracted substance is in a ratio of 0.05: 1 to 1: 0.05, preferably 0.5 to 1 to 1: 0, 5.

2. A process according to claim 1, wherein the aqueous phase proceeds countercurrently from stripping to extraction and from there to dilution of the reaction mixture with a possible gradual increase in the amount of aqueous phase in each phase by replenishing with distilled water.