CS265079B1 - Způsob koncentrování l-methoxy-2-propanonu v jeho směsích s l-methoxy-2-propanolem - Google Patents

Abstract

Způsob koncentrování 1-aethoxy- -2-propanonu v jeho směsích s 1-methoxy- -2-propanolea rektifikací spočívá v tom, že se rektifikace směsi provádí za sníženého tlaku 80 až 1 kPa, s výhodou 50 až 5 kPa. l-methoxy-2-propanon je důležitým meziproduktem při výrobě oesticidů.

Description

l-L'ethoxy-2-propanon /1/ je speciálním meziproduktem při výrobě pesticidů aj. Při jeho výrobě z l-methoxy-2-propanolu /11/ dehydrogenací se po odstranění vedlejších produktů získávají obvykle jen zředěné roztoky ketonu I, nejčastěji asi 25 až 55 % hmot., ve výchozím nezreagovaném podílu alkoholu II. V některých případech je možno těchto roztoků použít přímo, často je však zapotřebí v nich koncentraci l-methoxy-2-propanonu zvýšit. Obě uvažované složky I i II jsou kapalné, tepelně poměrně stabilní a jejich destilační dělení a tím obohacení by zdánlivě mělo být snadné. Ve skutečnosti tu jde o velmi obtížný problém daný podobností bodů varu obou složek, 116 °C a 118 °C za atmosférického tlaku a navíc tím, že se tyto složky chovají neideálně a při normálních rektifikacích přecházejí společně. Nelze tak proto získat ze zředěných směsí ketonu I jeho roztoky koncentrovanější než asi 62%, zbytek tvoří alkohol II. Problému dělený resp. koncentrování l-methoxy-2-propanonu v jeho směsích s l-methoxy-2-propanolem byla věnována pozornost již v několika patentech.

Podle údajů US-pat. 2 170 855 se ze směsí látek I a II oddělí alkohol II tím, že se napřed přídavkem anhydridů kyselin, např. máselné, převede na příslušný ester, od kterého se pak keton I již snáze oddělí destilačně. Zbylý ester se ovšem musí pak zhydrolyzovat, a tím uvolněný alkohol II i kyselina izolovat a koncentrovat. Způsob je tedy komplikovaný spotřebou chemikálií i počtem operací. Jiný US-pat .i 2 805 983 doporučuje ke směsi látek I a II přidat vhodný alifatický alkohol vytvářející s ketonem I azeotropickou směs, snáze oddělitelnou od složky II. Například propanol tvoří příslušnou směs s obsahem 40 % hmot. ketonu I, kterou je pak třeba dále změnou podmínek modifikovat na azeotrop asi 15%, přičemž se zbytek uvažovaného ketonu získá

2.

265 079 atmosférickou rektifikací jako vysokoprocentní. Uvedený způsob tedy vyžaduje opět pomocné chemikálie i zařízení a operace. US-pat.<5 625 856 doporučuje jako levnější azeorropickou přísadu vodu, vytvářející s l-methoxy-2-propanonem směs vroucí již při 95 °C a obsahující přibližně 70 % hmot. uvažovaného ketonu. Dělení od l-methoxy-2-propanolu se tím však příliš nezjednodušuje, protože i ten tvoří s vodou azeotropickou směs, jen s bodem varu o málo vyšším, přibližně 96 °C. Kromě toho lze vodu z azeotropu s ketonem I odstranit pouze další azeotropickou destilací s benzenem, na samostatné koloně. Jiné, údajně efektivnější dělení ketonu I od alkoholu II uvádí NSR-pat.c2 526 748 a nezávisle též US-pat.Í4 155 156, a to extrakční destilací s glykoly, případně s trioly až polyoly. Tyto přísady se uvádějí vrchem destilační kolony proti parám složek I a II, přičemž se extrahuje složka II a keton I destiluje. Jeho dosažitelná koncentrace v kondenzátech je závislá na množství extrakčního činidla /až 20krát větším, než je nástřik dělené směsi/, na účinnosti kolon /až 50 teoretických pater/ a na refluxním poměru /až 20:1/.

V popisech zmíněných patentů se uvádějí dosahované koncentrace ketonu I většinou asi 91 až 96%, zbytky připadají na alkohol II. Je zřejmé, že přes vysokou technickou náročnost způsobu je i zde dosažení koncentrovaného l-methoxy-2-propanonu velmi obtížné

Podstatně jednodušší způsob účelného koncentrování 1-methoxy-2-propanonu v jeho směsích s l-methoxy-2-propanolem, který je předmětem tohoto vynálezu spočívá v tom, že se výchozí směsi uvažovaných složek I a II dělí rektifikací za snížených tlaků v rozmezí 80 až 1 kPa, s výhodou 50 až 5 kPa. Zjistili jsme totiž, že za snížených tlaků se tvoří azeotropické směsi, které mají vyšší koncentraci ketonu lj než je tomu za tlaku atmosférického. Tím je možno poměrně snadno .získat destiláty obohacené ketonem I, přibližně na 70 až 90 % hmot., v závislosti na složení výchozích směsí, na sníženém tlaku a na rektifikačním zařízení. Rozhodující při koncentrování ketonu I v jeho směsích s alkoholem II podle tohoto vynálezu je reálná potřeba pro to či ono použití ketonu, není tedy účelné vždy usilovat o dosažení nejvyšší koncentrace. Tím je možno poměrně široce volit kon- 5 265 079 krétní provedení podle potřeby a s ohledem na co nejmenší investiční i provozní náklady. Při uvažovaných rektifikacích se tvoří vždy azeotropy s minimem bodu varu. prakticky to znamená, že všechen keton I přítomný v jeho výchozích zředěných roztocích l-methoxy-2-propanolu může přejít ve formě azeotropu při nižším bodu varu než nakonec samotný methoxypropanol. Rozdíly bodů varu jsou zde i za snížených tlaků pochopitelně malé, a proto ostrost rozdělení azeotropů od uvažovaného alkoholu II závisí na účinnosti rektifikace. Výhodou způsobu podle tohoto vynálezu však je, že se uspokojivého dělení dosahuje již i na poměrně jednodušších kolonách, s nižším počtem teoretických pater, než by odpovídalo obecným předpokladům dle rozdílu bodů varu. Projeví se to jen určitým snížením obsahu l-methoxy-2-propanonu v destilátech, což však pro různá použití není na závadu, jak bylo již zmíněno.

Jako tyoické příklady jsou uvedeny závislosti, Které byly zjištěny mezi koncentracemi methoxypropanonu v azeotropických

směsích a tla propanolem /4 za rovnovážný tlak při rektifikaci kPa	kem při rektifikacích jeho 9 % I a 51 % 11/ na středně	výchozí směsi s methoxyúčinné koloně /8 TP/ azeotropů ÍAaO t . /ΰ II
ch stavů: bod varu azeotropů °C	složení I
101,3	115	62,1	37,9
80,0	107	72,2	27,8
53,3	94	75,2	24,8
26,6	76	77,7	22,3
13,3	58	80,6	19,4
6,6	43	82,4 '·	17,6
5,6	31	. 84,2	15,8
1,8	19	87,4	12,6
/Pozn.: Pojem	azeotrop je zde	uvažován	z praktického hlediska/

Příklad 1

Podíl reakční směsi po částečné dehydrogenaci l-metnoxy-2-propanolu a po oddělení vedlejších produktů atmosférickou dešti4

265 079 lácí, obsahoval 49 hmot. % l-methoxy-2-propanonu /1/ a 51 % výchozího alkoholu /11/. Směs byla rektifikována za tlaku 6,6 kPa na koloně s náplní z pletiva /22 TP při délce 90 cm a průměru 3 cm/ při refluxním poměru 8 až 12:1, kdy průměrné prosazení bylo 70 g výchozí směsi za hodinu. Destiláty bylo kondenzovány vodou a zbytek par ve vymražováku při -55 °C. Složení podílů bylo · kontrolováno chromatografickou analýzou. Z 1000 g výchozí směsi bylo takto získáno:

I. frakce	571 g, s b.v. 42	až	45	°C,	s obsahem	82,1	%	I	a	17,9 % II,
2.frakce	78 g, s b.v. 45	až	45	°C,	s obsahem	22,7	%	I	a	77,5 % II,
dest. zbytek 340 g........				= s obsahem	1,1	%	I	a	98,9 % II.

Ztráty při destilaci činily 11 g.

1. Frakce byla přímo použita k reakci ketonu I v navazující výrobě. Frakce 2 byla přidána k další rektifikaci zředěných směsí I a II. Destilační zbytek byl použit k dehydrogenaci.

Příklad 2

200 g výchozí kapalné směsi obsahovalo 29,8 hmot. % ketonu I, 64,2 % alkoholu II a 6 % vedlejších produktů. Z této směsi bylo napřed za atmosférického tlaku na koloně /13 TP, délka 60 cm, průměr 1,5 cm/ oddestilováno 7,5 g níže vroucích vedlejších produktů s body varu přibližně do 70 °C. Pak byl tlak v koloně snížen na 30 kPa a za refluxního poměru 6 až 12:1 a prosazení 35 až 45 g hod^-}· /dle fáze rektifikace/ bylo získáno:

1. frakce 71,0 g, s b.v. 77 až 80 °C, s obsahem 74,5 % I a

25,7 % II,

2. frakce 55,8 g, s b.v. 80,5 až 84 °C, s obsahem 18,5 % I a

81,7 % II,

3. frakce 81,3 g, s b.v. 84 až 86 °C, s obsahem 0,05 % I a % II, dest. zbytek 4,8 g /hlavně výše vroucí vedlejší produkty/.

Ztráty při destilaci činily 1,8 g.

Claims (1)

1. Způsob koncentrování l-methoxy-2-propanonu v jeho směsích s l-methoxy-2-propanolem rektifikac^ vyznačený tím, že se rektifikace směsi provádí za snížených tlaků 80 až 1 kPa, s výhodou 50 až 5 kPa.