CZ177990A3 - Způsob výroby alkylmethakrylátu - Google Patents

Způsob výroby alkylmethakrylátu Download PDF

Info

Publication number
CZ177990A3
CZ177990A3 CS901779A CS177990A CZ177990A3 CZ 177990 A3 CZ177990 A3 CZ 177990A3 CS 901779 A CS901779 A CS 901779A CS 177990 A CS177990 A CS 177990A CZ 177990 A3 CZ177990 A3 CZ 177990A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
propyne
propadiene
mixture
catalyst
process according
Prior art date
Application number
CS901779A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael John Doyle
Gogh Johan Van
Ravenswaay Claasen Johan Ch. Van
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Plc
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 Imperial Chemical Industries Plc filed Critical Imperial Chemical Industries Plc
Publication of CZ177990A3 publication Critical patent/CZ177990A3/cs
Publication of CZ284057B6 publication Critical patent/CZ284057B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/36Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
    • C07C67/38Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates by addition to an unsaturated carbon-to-carbon bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/52Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom
    • C07C69/533Monocarboxylic acid esters having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C69/54Acrylic acid esters; Methacrylic acid esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

předložený vynález se týká způsobu výroby alkylmethakrylátu, zejména methylmethakrylátu.
Počav/ í\J i S~/W T£~t«o v1 vc'-/
Dosud se methylmethakrylát průmyslově připravuje hlavně t. zv. aceton-kyanhydrinovýra postupem. Nevýhody tohoto postupu spočívají v tom, že se současně produkují značná množství kyseliny sírové a hydrogensulfátu amonného, které je nutno odstraňovat nebo zpracovávat proopětovné použití, a dále v tom, že další odpadní materiál, tj.kyanovodík, je velmi jedovatou látkou a narůstají tlaky proti jeho skladování a dopravě (srov. T. Haeberle a G. Snig, Chem. Eng. Technol. 11, 6 ‘(1988), 392-402 ). Vzhledem k narůstajícím námitkám proti narušování životního prostředí byla věnována značná pozornost nalezení alternativních postupů, které by neměly uvedené nevýhody.
Jeden z možných alternativních postupů, popsaný v r. 1964 Y. Sakakibirou v Bull. Chem. Soc. Japan 37, 11 (I964) 1601 - 1609, spočívá v reakci propinu s oxidem uhelnatým a alkanolem v přítomnosti karboxylačního katalyzátoru.
I když tento postup je znám již dlouhou dobu a těšil se značnému zájmu, nebyl nikdy komerčně použit.
Faktorem omezujícím komerční využití karboxylačního procesu byla nedostupnost velkých množství vhodného levného propinu jakožto základní suroviny pro tento postup.
pro přípravu propinu bylo popsáno mnoho postupů.
Tak se například v kapitole Methylacetylene v Kirk-Othmerově
Encyclopaedia of Chemical Technology, 2. vyd., Volume Supplement (1971), st±. 547 - 556 popisují různé postupy -VČetně-dehydrohalogenace-dibrompropylenuyhydratáce karbidu hořčíku, reakce acetylidu sodíku s dimethylsulfátem v kapalném amoniaku, jakož i různé metody pyrolysy nebo štěpení (krakování).
Z mnoha potenciálních zdrojů propinu, jakožto suroviny pro přípravu alkylmethakrylátů, se zdá být nejlevnější frakce složek se 3 atomy uhlíku, vznikající v ethenové krakovací jednotce (známá též jako krakovací jednotka nafty, krakovací jednotka naftového plynového oleje nebo/a krakovací jednotka kapalného topného plynu (LPG)), dále v katalytické -kraleovací -jedno-tce nebo dehydrogenací kapalného topného plynu (LPG). Charakteristickým rysem takovéto frakce složek je, že obsahuje směs propinu a propadienu v přibližném poměru 1:1. V současné době se směs propinu a propadienu obvykle nedělí, ale zpravidla spaluje (buů jako pochodeň nebo jako svařovací plyn) nebo se hydrogenuje na propen a propan.
V evropské patentové přihlášce č. EF-A-O19O473 s· popisuje způsob přípravy alkylakrylátů, jako methylmethakrylátu,. karboxylaci propadienu.._V_pří-kjLad-u—10—té-to—pu-b-li-kace-se-popi———^u.je.„pokus.,._při_kter.ém_-S.e-me-thylmefh-a-kry-Í-át—při-pravu je-reakcí——· směsi propadienu a propinu s oxidem uhelnatým a methanolem v přítomnosti poměrně neaktivního karboxylačního katalyzátoru.
Jak propadien, tak i propin se přemění na methylmethakrylát.
Poměr propinu ku propadienu činí 1:1, tj.týž poměr jako je poměr vyskytující se ve frakci složek se 3 atomy uhlíku, vyrobené v ethenové krakovací jednotce, v katalytické krakovací jednotce nebo dehydrogenací kapalného topného plynu (LPG)
Podít/vta· v překvapivě bylo nyní zjištěno, že propadien je jedem pro karboxylační katalyzátory při karboxylaci propinu a methanolu za účelem získávání methylraethakrylátu. Kromě toho se zdá, že inaktivační účinek propadienu se zvyšuje v té míře jakou roste vlastní aktivita karboxylačního katalyzátoru pro karboxylaci propinu.
V souhlase s tím skýtá předložený vynález způsob přípravy alkyimethakrylétu, který zahrnuje
a) selektivní odstranění propadienu zs směsi složek se 3 atomy uhlíku zahrnující směs propinu a propadienu, která byla ethenové/ získána v/krakovací jednotce, v katalytické krakovací jednotce nebo dehydrogenací kapalného topného plynu.(LPG), za účelem získání propinu, jakožto suroviny, ve která poměr propinu vůči propadienu a
b) uvedení získaného propinu do styku s oxidem uhelnatým a alkanolem v přítomnosti karboxylačního katalyzátoru.
Směs složek se 3 atomy uhlíku, použitá jako výchozí materiál při způsobu podle vynálezu, zahrnuje směs propinu a propadienu, která byla získána v ethenové krakovací jed-, notce, v katalytické krakovací jednotce nebo dehydrogenací r
kapalného topného plynu (LPG). Ethanové, krakovací. jednotky, katalytické krakovací jednotky a postupy dehydrogenace kapal: ~néhO‘topného plynu jsouznámy.“ ~ tí ethenová krakovací jednotka je krakovacím zařízením, ve kterém se připravuje tepelným štěpením ethen z uhlovodíkových frakcí, jako jsou nafta, plynový olej, kapalný topný plyn (výhodně isobutan) nebo z ethanu. Katalytickou krakovací jednotkou je krakovací zařízení, ve kterém se připravují uhlovodíky katalytickým krakováním uhlovodíkových frakcí, jako těžkého plynového oleje nebo.vakuových destilátů. Lehydrogenačním procesem kapalného topného plynu (LPG) je proces, při kterém se propan přeměňuje na propen, bučí tepelně nebo katalyticky. Každý z těchto způsobů skýtá kromě jiného frakci složek se 3 atomy uhlíku sestávající převážně z uhlovodíků se 3 atomy uhlíku, zejména z propanu, propenu, propinu a propadienu.
Frakce složek se 3 atomy uhlíku zahrnuje výhodně směs propinu a propadienu, která byla získána z ethenové krakovací jednotky.
Frakcí se 3 atomy uhlíku, používanou při postupu podle vynálezu, může být směs složek se 3 atomy uhlíku získávaná v ethenové krakovací jednotce, katalytické, krakovací jed-A notce nebo dehydrogenačním procesem kapalného topného plynu. Výhodně je to však směs odvozená z takovéto frakce postupem, při kterém byla zvýšena koncentrace směsi propinu a propadienu. Může to být například směs vzniklá z frakce složek se 3 atomy uhlíku, oddestilováním propanu nebo/a propenu, selektivním propíráoím rozpouštědlem nebo/a přidáním dalšího propinv. nebo/a propadienu. Další propin nebo/a propadien lze přidat například recyklováním, které bude blíže popsáno v další části.
V některých případech bude velmi výhodné spojit směsi propinu a propadienu získané z několika různých ethekr akovacích/ nových krakovacích jednotek, katalytických/jednotek nebo/a z procesů dehydrogenace kapalného topného plynu (LPG), které mohou být získány v různých rafineriích. Takovéto směsi se nejvýhodněji dopravují v koncentrované formě.
Výhodným způsobem získávání směsí složek se 3 atomy uhlíku”ž'éthěhové“ krakovací jednotky je způsob, který zahrnuje případ, kdy se použije alespoň část surové frakce složek se 3 atomy uhlíku, získaná z již stávajícího depropanizéru (zařízení k odstraňování propanu) [destilační kolona, kde se oddělují uhlovodíky se 3 atomy uhlíku od vyšších uhlovodíků] , obejde se hydrogenační zařízení (kde se obvykle propin, propadien a část propenu hydrogenují na směs propanu a propenu, a odkud se posléze uvedená směs plní do zařízení k oddělování propanu od propenu, z něhož se získává propen v’hodný k polymerací, jakožto produkt odebíraný z hlavy koloo ny a v podstatě #istý propan jako produkt odebíraný ze dna . kolony) a tato frakce se zavede přímo do zařízení k oddělování propanu od propenu. Při tomto provedení je výhodné provozovat uvedené zařízení k oddělování propanu od propenu za mírně odlišných podmínek, než jaké panují při výše popisovaná hydrogenací, aby se vyhovělo skutečnosti, že alespoň část isuroviny přiváděná do tohoto zařízení stálé ještě obsahuje w
-malé množství propinu nebo/a propadienu·, vzhledem k tomu, že tato frakce nebyla podrobena předběžné hydrogenaci. Provoz oddělovacího zařízení bude pak takový, že horní frakce z dělicího zařízení bude stále ještě obsahovat propen jakosti vhodné pro polymeraci, i když v menším výtěžku, a část propenu bude odcházet z oddělovacího zařízení spodní částí s proudem, který sestává hlavně z propanu a propenu (asi 70 %) a rovněž zahrnuje propadien a propin v přibližně ekvimolárních poměrech.
Je výhodné minimalizovat co nejvíce množství inertních nebo quasi-inertních materiálů v propinové surovině tak, aby se maximalizovalo prosazení v zařízení, které má neměnnou kapacitu při dané účinnosti katalyzátoru. Podle výhodného provedení vynálezu směs propinu a propadienu ve frakci složek se třemi atomy uhlíku se koncentruje selektivním propíráním rozpouštědlem, čímž se získá proud rozpouštědla obsahující směs složek se 3 atomy uhlíku. Tak například lze získat směs propi-4 nu a propadienu z frakce odcházející ze spodní částí děliríhn_
BWMM - - _____- — _-H ^ - - - - -· - —-____________ ___________________------- ------- - — -- — - - - - - _z ařΪ zen í _ pr o_. o dd ě lov á η í _ pro pa n u _ od_pro.p e n u ., _kt.e r á žt o _f r a kc e ——obsahuje značná množství propanu, propenu, propinu a propadienu. Propírání se výhodně provádí v koloně za zvýšeného tlaku (0,2 až 2,0, výhodně 0,6 až 1,2 MPa) za použití protiproudných toků organického rozpouštědla a proudu vytékajícího ze spodní části dělicího zařízení k oddělování propanu od propenu, takže se odvádí jakožto horní frakce proud sestávající v podstatě z propanu a propenu a obsahující >0,2 % směsi propinu a propadienu).
Rozpouštědlo, které absorbuje propin a za používané zvýšené teploty i propadien, vhodně zahrnuje polární organické rozpouštědlo, jako amid, například dimethylformamid, dimethy1acetamid nebo N-methylpyrrolidon, nitril, jako acetonitril, sul fon, jako sulfolan, nebo jejich směs, zejména pak dimethylformamid. Jiným výhodným extrakčním rozpouštědlem je alkohol, jako methanol, který je přítomen výhodně v takovém množství, žese používá jako jedna z reakčních složek při následující karboxylační reakci a tím se zjednoduší provádění způsobu.
Propadien se může selektivně odstraňovat chemickými prostředky, jako isomeri.zací na propin, nebo/a fyzikálními prostředky, jako destilací, výhodně extrakční destilací.
Isomerizace propadienu na propin je chemicky rovnovážnou reakcí, která je dobře známá. Stav chemické rovnováhy závisí na teplotě. Když se teplota zvýší, zvýší se i podíl pro’ padienu. Při teplotě místnosti se isomerizací dosáhee poměru propinu ku propadienu přibližně 9:1.’
Isomerizace se obvykle provádí v plynné nebo v kapal né fázi v přítomnosti isomerizačního katalyzátoru při teplotě v rozmezí od -30 do 100 °C, výhodně při teplotě od 0 do 40 °C, zvláště výhodný při teplotě od 10 do 30 °C a při tlaku v rozsahu od 0,01 do 10,0 MPa, zvláště výhodně při tlaku od 0,1 do
2,0 MPa. ........, ______ ... ... . .. . _
- — Katalyzátory vhodné pro isomerizaci propadienu na propin jsou známé. Tak například může isomerizační katalyzátor zahrnovat alkalický kov nebo oxid alkalického kovu nanesený na oxidu hlinitém, jako je směs, kterou lze získat zahříváním uhli čitanu alkalického kovu naneseného na oxidu hlinitém jako nosič výhodně uhličitanu draselného na gaaa-oxidu hlinitém, v inertní atmofére, nebo směs získaná nanesením alespoň jednoho roztaveného alkalického kovu na oxid hlinitý, výhodně r.ízkotající eutektická směs sodíku a draslíku na oxidu hlinitém. Vhodné isomerizační katalyzátory -se rovněž popisují v publikaci Kirk-Cthmer, Encyclopeedia of-Chemical Technology, 2. vyd., Volume Supplement (I97I), str. 547 až 556 a v americkém patentovém spisu č. 3 6?1 605.
Obecně účinnost isomerizačních katalyzátorů, klesá s klesající teplotou. Tedy, když se má připravit žádaná propinová surovina, ve které je poměr propinu ku propadienu 10, zvláště 20, je výhodné odstranit propadien ze směsi složek se 3 atomy uhlíku fyzikálními postupy._________
------Když—byl—propadlen-od straněn fyzi-ká-lnímlpostupy— lze nechat propin reagovat s oxidem uhelnatým a alkoholem za vzniku alkylmethakrylátu. Avšak výhodně se isomerizuje na směs propinu a propadienu a recykluje se do stupně a) nebo do stupně b) postupu. Popřípadě se produkt isomerizace podrobuje destilaci k odstranění těžkých složek před recyklací do stupně a) nebo do stupně b).
Extrakční destilace je známou metodou pro odstraňování složky ze směsi obsahující dvě velmi podobné složky.
Pro odstranění propadienu ze směsi propinu a propadienu se směs propinu a propadienu rozpustí v polárním organickém rozpouš tědle, a propadien se od s tra ní v podobě plynu ( například stripováním), čímž zbude propin rozpuštěný v rozpouštědle. Vhodnými rozpouštědly jsou amidy, například dimethylformaraid nebo N-methylpyrrolidon, nitrily, jako acetonitril, sulfony, jako sulfolan a alkoholy jako methanol. Výhodnými rozpouštědly jsou dimethylformamid, N-methylpyrrolidon, methanol a jejich směsi.
Je nutno zdůraznit, že kombinací stupně fyzikální separace k odstranění propadienu s isomerizačním stupněm se může zásadně přeměnit veškeré množství propinu a propadienu v původní směsi složek se 3 atomy uhlíku na alkylmethakrylát. Tato kombinace stupňů postupu představuje tudíž obzvláště výhodný rys vynálezu.
Jestliže směs složek se třemi atomy uhlíku byla získána propíráním rozpouštědlem, odstraňuje se propadien výhodně stripováním z proudu rozpouštědla obsahujícího propin a propadien, za účelem získání propinu jako suroviny.. Toto stripování je možné vzhledem k .tomu, že propadien a propin vykazují rozdílnou těkavost a rozpustnost v rozpouštědlech. Stripování se může výhodně provádět v koloně zařazené za hlavní absorpční kolonou, za použití nepřímé výměro/ tepla ve spodní Části kolony. Propin se pak může, pokud js to žádoucí, oddělit ou rozpouštědla v další koloně. Stripovací operace se může -regul 'ovál Vaky“ aby“ obsah 'propádienu' v propinu jakožto základní surovině byl téměř nulový·. ~~
Při postupu podle tohoto vynálezu se molární koncentrace propinu v propinové surovině pohybuje výhodně nad 35 %> zvláště výhodně nad 50 %, ještě výhodněji nad 90 % a nejvýhodněji činí tato koncentrace alespoň 99 %· Tento nástřik obsaliuje výhodně nejvýše 10 % molárních propádienu a alespoň 35 % molárních propinu.
propinový nástřik obsahuje alespoň 50 % hmotnostních kombinace propinu a propádienu, zvláště výhodně alespoň 60 % této kombinace a nejvýhodněji alespoň 60 % této kombinace.
Propinový nástřik obsahuje výhodně alespoň 50 %, zvláště alespoň 30 % molárních uhlovodíků .se 3 atomy uhlíku.
Při postupu podle tohoto vynálezu je výhodná používat propinový nástřik, ve kterém je poměr propinu ku propádienu alespoň 8, zvláště — 20, a zejména 100. Za použití vysoce aktivních karboxylačních katalyzátorů je výhodné používat propanového nástřiku, ve kterém je tento poměr ~ 500, zvláště vý-hodns-^—1000—a—ne^výhodněji-^—10**000τ·
Karboxylačním katalyzátorem používaným při postupu podle tohoto vynálezu může být jakýkoliv katalyzátor s účinností podporující/ /karboxylaci propinu. Výhodně se jedná o katalyzátor na bázi kovu VIII. skupiny periodické soustavy prvků, zvláště výhodně pak o katalyzátor na bázi paladia.
Karboxylační katalyzátor je výhodně na bázi směsi sloučenin VIII. skupiny periodické soustavy prvků (například pajradia) , ligandu (například monodentátního nebo quasi-bidentátního fosfinu, arsinu, stibinu nebo podobná sloučeniny obsahující dusík) a aniontu Broenstedovy kyseliny (ze soli, esteru anhydridu nebo kyseliny, a výhodně nikoliv příliš silně koordi nujícího). Jako zvláště výhodný příklad takového katalyzátoru lze uvést katalyzátor na bázi směsi pal^dnaté sloučeniny, orga
znamená nezávisle na sobě popřípadě substituovaný uhlovodíkový zbytek nebo heterocyklický zbytek, a nikoliv halogenovodíkové Broenstedovy kyseliny, která má hodnotu pK^ < 2.
Uhlovodíkovou skupinou v popřípadě substituovaná uhlovodíkové skupině je výhodně alkylová skupina, například alkylová skupina s 1 až 6 atomy uhlíku, jako methylová skupina, ethylová skupina, propylová skupina, isopropylová skupina, butylová skupina, isobutylová skupina nebo terč.butylová sku·· . pina, cykloalkylová skupina, například cyklopentylová skupina nebo cyklohexylová skupina, nebo arylová skupina, jako fenylová skupi na nebo naf tylová skupina.. Dva substituenty R mohou________ alternativně představovat popřípadě substituovaný alkylenový řetězec.
- 13 Heteroeykliekou skupinou v popřípadě substituovaném heterocyklickém zbytku je výhodně aromatická skupina ob______sahu-jící. iminový atom .dusíku , například pyridylová-skupina-, - — pyrazinylová skupina, chinolylová skupina, >spehinolylová skupina, pyrimidinylová skupina, pyridazinylová skupina, cinnolinylová skupina, triazinylová skupina, chinoxalinylová skupina nebo chinazolinylová skupina. Atmm dusíku iminoskupiny v aromatické skupině obsahující iminový atom dusíku, je výhodně vázán na fosfor jediným můstkovým atomem dusíku, jako je tomu například v případě 2-pyridylové skupiny, 2-pyrazinylové skupiny, 2-chinolylové skupiny, 1-isochinolylové skupiny, 3-3sochinolylové skupiny, 2-pyrimidinylové skupiny, 3-pyridazinylové skupiny, 3-cinnolinylové skupiny, 2-triazinylové skupiny, 2-chinoxalinylové skupiny a 2-chinazolinylové skupiny.
Jako příklady případných substituentů, které mohou být přítomny v popřípadě substituované uhlovodíkové skupině nebo heterocyklické skupině, lze uvést atomy halogenu, například fluor, chlor nebo brom; alkylové skupiny, například methyl nebo ethyl; halogenalkylové skupiny, například trifluormethylovou skupinu; alkoxyskupiny, například methoxyskupinu nebo
--eJm.Qxyskupinu.;—halogenaLkox-ysk^pinyT—rapřfkLad—írif-luormeťňo-^—-—xyskupinu; acylové skupiny, například acetylovou skupinu; acylo^yskupiny, například acetoxyskupinu; aminoskupiny, například dimethylaminoskupinu; hydroxylové skupiny; nitrilové skupiny; acylaminoskupiny, například acetamidcskupinu; jakož i arylové skupiny, například fenylovtfil skupinu.
Jako Broenstedovy kyseliny s výjimkou halogenovodíkových kyselin lze uvést například kyselinu sírovou, sulfonové kyseliny, jako p-tcluensulfonovou kyselinu, naftalensulfonovou kyselinu, trifluormethansulfonovcu kyselinu, chlorsulfonovcu kyselinu, fluorsulfonovou kyselinu nebo sulfonované iontoměničové pryskyřice; kyselinu fosforečnou, jako kyselinu orthofosforečnou, kyselinu pyrofosforečnou nebo kyselinu benzenfosfcrečnou; karboxylové kyseliny, jako triflucroctovou kyselinu; kyseliny halogenisté, jako kyselinu chloristou; kyselinu hexafluorokremičiU·;; H3F4;HPF6 nebo KSbFg.
Příklady takovýchto katalyzátorů jsou uvedeny v evropských patentových přihláškách EP-A-186.22S a EP-A-271144, například kombinace (a) octanu palladnatého, (b) trifenylfosfinu, tris(p-methoxyfenyl)fosfinu nebo difenyl-2-pyridylfosfinu, a (c) toluensulfonové nebo trifluoroctové kyseliny.
ReakCe mezi propinem, alkoholem a oxidem uhelnatým se provádí výhodné při teplotě v rozmezí od 20 do 200 °C, ještě výhodněji při teplotě cd 20 do 80 °C, a při tlaku v rozmezí od 0,5 do 7,0 MPa. Další rozpouštědlo nemá na průběh reakce podstatný význam. Jako rozpouštědlo se však může vhodně používat ester alkoholu.
Je-li karboxylačním katalyzátorem katalyzátor na bázi kovu VIII. skupiny periodické soustavy prvků, ___je výhodné, aby .tento, katalyzátor, měl. konversní účinnost v nepřítomnosti propadienu nejméně 100 g propinu/g katalytického kovu/h, výhodněji 1 000 g propinu/g katalytického kovu/h, zvláště pak alespoň 5 0C0 a nejvýhodněji 10 C00 g propinu/g katalytického kovu/h. To je zhruba ekvivalentní výrobě 25 kg methakrylátu/g katalytického kovu/h, jestliže katalytickým kovem je palladium a methakrylátem je methylmethakrylát. 5
Alkylmethakrylátem, který se vyrábí postupem podle předloženého vynálezu, je vhodně ester alkoholu, který obsahuje až 20 atomů uhlíku, výhodně 1 až 4 atomy uhlíku. Jako příklady alkoholů lze jmenovat methanol, ethanol, propanol, isopropylalkohol, butanol, isobutylalkohol a terč. butylalkohol. Nejvýhodnějším alkanolem je methanol, který skýtá jako produkt methylmethakrylát.
Vhodná a atraktivní metoda pro provádění karboxylační reakce zahrnuje postup, při kterém se propinový nástřik kombinuje se směsí čerstvého alkanolu a recyklovaného proudu azeotropní směsi meth X .akrylátu a alkoholu,
..............a pak se současně přivádi do reak,toru„s..,,rQztQkem-ka.taly.zá-— _ toru a oxidem uhelnatým.
Tento postup se popisuje v další části za použití methanolu jako výhodného alkanolu. Velmi vhodně se propi- 16 nový nástřik přivádí do směšovacího zařízení, například do tanku, kde se kombinuje se směsi čerstvého methanolu a s recyklovaným proudem azeotropní směsi methylmethakrylátu a methanolu, a potom se vede do reaktoru a zároveň s tímto nástřikem se do reaktoru rovněž přivádí roztok katalyzátoru. Do reaktoru lze roztok katalyzátoru přivádět za-použití po trubí pro......přívod oxidu uhelnatého nebo odděleně. Výsledný proud, odcházející z reaktoru se isothermně zbaví nezreagovaných plynů. Tento proud plynu se může ochladit (až na teplotu asi -20 °C) k získání cenných nízkotěkavých složek, které se vrací do kapalného nástřiku. Nezkondenzovaný plyn (hlavně oxid uhelnatý) se odstraní a použije se jinak, například jako topený plyn. Případně přítomný nezreagovaný prcpin se může vyprat methanolem a recyklovat do reaktoru. Kapalná frakce, která obsahuje produkt, zbytky katalyzátoru a těžké složky, se zavádí do destilační kolony.
Proud z hlavy kolony, který sestává z azeotropní směsi methylmethakrylátu a methanolu, se recykluje do směšovacího zařízení pro nástřik a následně do reaktoru.
Proud ze spodní části kolony se vhodně vede do druhé destilační kolony. Produkt z hhvy této druhé destilační kolony je čistý methylmethakrylát, zatímco produkt ze spodní části této druhé destilační kolony představuje zbytky katalyzátoru a těžké složky. Získaný methylmethakrylát se může izolovat ve stripovaci koloně k odstranění těžkých složek a vrátit do druhé kolony. Koncentrovaný zbytek se může zpracovat pro opětovné použití nebo pro odstranění zodpovědným zpú... _____ 30-bem. _ _____. .
it
- - - — V další části se vynález podrobněji ilustruje následujícími příklady. Příklad 1 ilustruje způsob, u něhož se směs složek se 3 atomy uhlíku, která je typická pro směs složek se 3 atomy uhlíku z krakovací jednotky, přeměňuje na propinový nástřik promýváním rozpouštědlem s následným vypuzením propadienu. Příklad 2 ilustruje způsob, při němž se propadien isomerizuje na isomerisačním katalyzátoru za vzniku propinu. Příklady 3 a 4 ilustrují karboxylaci propinu k získání methylmethakrylátu. Srovnávací příklady demonstrují překvapující inhibiční účinek propadlem na karboxylaci propinu.
— - x- 1
PrtWgW/Vt
Příklad 1 čerstvý nástřik, sestávající z 52,7 % molárního propanu, 1,6 % molárního propylenu, 19,1 % molárního propadienu a 25,1 % molárního propinu a 1,5 % těžkých uhlovodíků, se spojí s recyklovaným proudem z reaktoru pro _isomerisaci propadienu a vede se do absorpční kolony.__
Pokud je to potřebné , vede se. nástřik„ne.j.pr.ve do.d.est.ilační kolony k odstranění vysokovroucích nečistot. Spojená směs obsahuje 45,4 % propanu, 10,5 % propylenu, 11,4 % propadienu a 32,7 % propinu.
- 18 V absorbéru se kombinovaná směs uvede ve styk s dimethylformamidem (2,8 kg dimethylformamidu/kg kombinované směsi). Tlak v absorbéru činí 0,8 MPa a absorbér je opatřen vařákem a chladičem. Kapalný produkt z hlavy absorbéru sestává z 96,8 % propanu, 3,0 % propyienu,
0,2 % směsi propadienu a propinu. Produkt ze dna absorbéru sestává z 68,3 % dimethylformamidu, 4,8 % propadienu a 14,2 % propinu, 8,6 % propanu a 4,1 % propyienu.
Tato směs ^e ochladí na teplotu 35 °C a vede 3e nejprve do stripovací kolony opatřené vařákem a chladičem, která pracuje při tlaku 0,26 MPa, kde se odstraní veškerý propan, propylen, propadien a část propinu, čímž se získá produkt ze spodní části kolony sestávající z 88,1 % dimethylformamidu a 11,9 % methyláce tylénu s pouze 10 ppm propadienu. Produkt odebíraný z hlavy této kolony sestává z 38,2 % propanu, 18,3 % propyienu, 21,5 % propadienu a 22 % propinu, se vede do reaktoru pro isomerisaci propadienu, který obsahuje isomerisační katalyzátor, a kde se část propadienu přemění na propin, čímž se získá produkt obsahující 4,4 % propadienu a 39,1 % propinu. Tento odváděný produkt je recyklovaným proudem, který se kombinuje s čerstvým nástřikem.
Produkt odváděný ze spodní části kolony se vede do druhé stripovací kolony opatřené vařákem a vybavené chladičem, která pracuje při tlaku 0,16 MPa.
styk“se“shor a“uveďeným~roz tokem- unlič^tancndr aJ selného a dobře se promísí (metoda začínající vlhkosti).
Pc impregnaci se katalyzátor suší při teplotě 125 až 140 °C po dobu 16 hodin. Před použitím se takto získaný katalyzátor obsahující 20 % hmotnostních uhličitanu draselného na gama-oxidu hlinitém aktivuje pod atmosférou dusíku při teplotě 575 °C po dobu 24 hodin.
Isomerisace propadienu
Propadien se isoraerisuje na propin v reaktoru s vrstvou výplně obsahující jako katalyzátor aktivovaný uhličitan draselný na gama-oxidu hlinitém následujícím Λ způsobem:
- trubkový reaktor s trubkami z nerezové oceli o vnitřním průměru 0,9 cm se naplní 2,0 g tělísek katalyzátoru na bázi uhličitanu draselného na gama-oxidu hlinitém.
- Katalyzátor se aktivuja výše popsaným tepelným postupem.
Reaktor se uvede do provozního stavu a přes katalyzátor se čerpá směs zkapalněných uhlovodíků se 3 a 4 atomy uhlíku. Nástřik obsahuje 15 % objemových propadienu, 22 % objemových propinu, 49 % objemových propenu, 5 % objemových propanu, 3 % objemová 1,3-butadienu a menší množství jiných uhlovodíků se 3 až 4 atomy uhlíku.
Při hodinové objemové rychlosti kapaliny až 10 1 (nástřik)/l(reaktor).h se ustaví isomerisační rovnováha propin/propadien. Koncentrace propinu a propadienu v reakčním produktu z výše popsaného nástřiku činí 33,7 %
- 21 objemového a 3,3 % objemového, když se reakce provádí při teplotě 25 °C.
Příklad
3:
Autokláv o obsahu 250 ml vybavený magnetickým míchadlem se naplní 0,1 mmol octanu palladnatého, 1 mmol tri(p-trifluormethylfenyl)fosfinu, 1 mmol methansulfonové kyseliny, 10 ml methanolu a 40 ml anisolu.
Potom se z autoklávu vyčerpá vzduch a přidá se ml propinu. Pak se přivádí oxid uhelnatý až k dosažení tlaku 2,0 MPa. Autokláv se potom uzavře a zahřívá se na teplotu 90 °C. Po ukončení reakce se obsah autoklávu anakapalnou/ lyžuje plynovou chromatografií s /stacionární fází. Reakční rychlost činí 40 g propinu/g palladia/h.
Srovnávací příklad A
Postupuje se jako v příkladu 3, avšak za použití 15 ml propinu a 15 ml allenu. Reakční rychlost činí 4 g propinu/g palladia/h.
Příklad 4
Autokláv z nerezové oceli o obsahu 300 ml opatřený magnetickým míchadlem se postupně naplní 0,025 mmol octanu palladnatého, 1 mmol bis(6-methyl-2-pyridyl)fenyl22 fcsfinu, 2 mmol p-toluensulfonové kyseliny, 30 ml N-methylpyrrolidonu a 30 ml methanolu. Poté se z autoklávu vyčerpá vzduch a pak se přidá 25 ml propinu. Poté se do autoklávu přivádí oxid uhelnatý až do tlaku 6,0 MPa. Autokláv se pak uzavře a obsah autoklávu se zahřívá na teplotu 80 °C.
Po uplynutí 1,5 h reakční doby při teplotě 80 °C se vzorek obsahu reaktoru analyzuje plynovou chrcmatogrqfií s kapalnou stacionární fází. Průměrná rychlost konverse se stanoví na '7500 g propinu/g palladia/h.
Srovnávací příklad B
Postupuje se jako v příkladu 4, avšak za použití 20 ml propinu a 10 ml propadienu miste 25 ml propinu.
Obsah reaktoru se zahřívá pouze na teplotu 60 °C. Žádná reakce neprobíhá. Potom se obsah reaktoru zahřívá na teplotu 80 °C. Opět nebyla pozorována žádné reakce. Konečně se obsah katalyzátoru zahřívá na teplotu 100 °C. Při této teplotě začne probíhat reakce. Reakční doba činí 5 hodin., Průměrná rychlost konverse činí pouze 200 g propinu a propadienu/g palladia/h.

Claims (14)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Způsob výroby alkylmethakrylátů, vyznačující se > tím, že se
    a) ze směsi složek se 3 atomy uhlíku zahrnující směs propinu a propadienu, která byla získána v ethenové krakovací jednotce^katalytické krakovací jednotce nebo dehydrogenací kapalného topného plynu, selektivně odstraní propadien za vzniku propinového nástřiku, ve kterém je poměr propinu ku propadienu6, načež se
    b) propinový nástřik uvede do styku s oxidem uhelnatým a alkanolem v přítomnosti karbcxylačního katalyzátoru.
    I
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako směsi složek se 3 atomy uhlíku, zahrnující směs propinu a propadienu, používá směsi získané v ethenové krakovací jednotce.
  3. 3» Způsob podle hodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se směs složek se 3 atomy uhlíku zahrnující směs propinu a propadienu, získaná v ethenové krakovací jednotce, za použití alespoň části proudu složek se 3 atomy uhlíku
    -——!--zfskanéhO“z-kďeprO'p^anl'ždru“přímO“věďě“doJ“září‘zení“proJ oddělování propanu od propenu a izoluje se produkt odebíraný ze spodní části zařízení.
    Ό Γ V Λ3 > o o < o O to w o CD < Xh u. Z §j 05 3 to c r-< m to CA N -< o OO
  4. 4. Způsob podle jednoho z -bedů 1 až 3, vyznačující se tím, že se směs propinu a propadienu ve směsi složek se 3 atomy uhlíku koncentruje selektivním vypíráním rozpouštědlem, čímž se získá proud rozpouštědla obsahující směs složek se 3 atomy uhlíku.
    .........fVflfcouv .
  5. 5. Způsob podle bědu. 4, vyznačující se tím, že se jako rozpouštědla používá dimethylformamidu, N-methy1pyrrolidonu, methanolu nebo jejich směsi.
  6. 6. Způsob podle jednoho z 1 až 5, vyznačující se tím, že se propadien odstraňuje extrakční destilací.
  7. 7. Způsob podle trocha 4 nebo 5, vyznačující se tím, že se propadien odstraňuje stripováním z proudu rozpouštědla.
  8. 8. Způsob podle bed-a 6 nebo 7, vyznačující se tím, že se odstraněný propadien uvede ve styk s isomeračním katalyzátorem za účelem převedení na propin, a isomerační produkt se recykluje do stupně a) nebo do stupně b).
    ^¢.014/
  9. 9. Způsob podle bodtt 8, vyznačující se tím, že se jako isomerační katalyzátor používá katalyzátor obsahující alkalický kov nebo oxid alkalického kovu na oxidu hlinitém.
  10. 10» Způsob podle jednoho z -bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že propinový nástřik obsahuje alespoň 99 % hmotnostních propinu.,.— ...— —=-. — ptíLOtut
  11. 11. Způsob podle jednoho z bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že poměr propinu ku propadienu v propinověm nástřiku činí > 100.
  12. 12. Způsob podle jednoho z bodů 1 až 11, vyznačující se tím, že se jako karboxylačního katalyzátoru používá katalyzátoru na bázi kovu VIII. skupiny periodické soustavy prvků.
  13. 13. Způsob podle bědu 12, vyznačující se tím, že se jako katalyzátoru na bázi kovu VIII. skupiny periodické soustavy prvků používá katalyzátoru na bázi palladia.
    fJAQůíůJ
  14. 14. Způsob podle jednoho z bodů 1 až 13, vyznačující se tím, že se jako alkanolu používá methanolu.
CS901779A 1989-04-11 1990-04-09 Způsob výroby alkylmethakrylátu CZ284057B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB898908079A GB8908079D0 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Process for the preparation of an alkyl methacrylate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ177990A3 true CZ177990A3 (cs) 1998-05-13
CZ284057B6 CZ284057B6 (cs) 1998-08-12

Family

ID=10654768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS901779A CZ284057B6 (cs) 1989-04-11 1990-04-09 Způsob výroby alkylmethakrylátu

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0392601B1 (cs)
JP (1) JP2914713B2 (cs)
KR (1) KR0173121B1 (cs)
CN (1) CN1027587C (cs)
AU (1) AU624697B2 (cs)
BR (1) BR9001676A (cs)
CA (1) CA2014152C (cs)
CZ (1) CZ284057B6 (cs)
DD (1) DD293577A5 (cs)
DE (1) DE69010733T2 (cs)
ES (1) ES2056365T3 (cs)
GB (1) GB8908079D0 (cs)
NZ (1) NZ233254A (cs)
PT (1) PT93698B (cs)
SK (1) SK278043B6 (cs)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5295405A (en) * 1990-04-10 1994-03-22 U.S. Philips Corporation Device having a plate with multiple cooperating moving parts injection molded thereon
GB9114327D0 (en) * 1991-07-03 1991-08-21 Shell Int Research Continuous process for the carbonylation of acetylenes
GB9120122D0 (en) * 1991-09-20 1991-11-06 Shell Int Research Process for the preparation of methacrylate esters
DE69116149T2 (de) * 1991-10-30 1996-06-27 Shell Int Research Verfahren zur Herstellung von Acrylestern
AU676766B2 (en) * 1993-08-19 1997-03-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the carbonylation of acetylenically unsaturated compounds
WO1997027160A1 (en) * 1996-01-24 1997-07-31 Imperial Chemical Industries Plc Process for the preparation of propyne
EP0870753A1 (en) * 1997-04-04 1998-10-14 Imperial Chemical Industries Plc A process for the preparation of methacrylate esters
CN1305835C (zh) * 2005-04-12 2007-03-21 天津市天骄化工有限公司 多元醇丙烯酸酯的制备方法
FR2884513B1 (fr) * 2005-04-19 2009-07-03 Inst Francais Du Petrole Procede de purification d'une coupe olefinique
JP4539599B2 (ja) * 2006-03-31 2010-09-08 住友化学株式会社 メタクリル酸メチルの製造方法
JP5515349B2 (ja) 2008-03-25 2014-06-11 住友化学株式会社 アルキルメタクリレートの製造方法
JP2013184924A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Sumitomo Chemical Co Ltd メチルアセチレンの製造方法及び触媒
JP6085206B2 (ja) 2013-03-26 2017-02-22 住友化学株式会社 メタクリル酸エステルの製造方法
JP6176965B2 (ja) * 2013-03-28 2017-08-09 住友化学株式会社 アセチレン化合物の製造方法
CN115991721B (zh) * 2021-10-18 2025-02-18 中化学科学技术研究有限公司 一种含膦化合物及其制备方法和作为乙烯齐聚催化剂组合物配体的应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL257287A (cs) * 1959-10-26
US3671605A (en) 1970-12-14 1972-06-20 Foote Mineral Co Isomerization of allenes into their corresponding terminal acetylenic isomers
BE789438A (fr) 1971-10-01 1973-01-15 Linde Ag Procede et dispositif pour la separation de methylacetylene et/ou de propadiene d'un melange avec du propylene et/ou du propane
CA1331173C (en) * 1986-12-05 1994-08-02 Eit Drent Process for the carbonylation of acetylenically unsaturated compounds
JP4941163B2 (ja) 2007-08-06 2012-05-30 パルステック工業株式会社 ホログラム記録装置及びホログラム記録装置のレーザ光の光路長調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
NZ233254A (en) 1991-05-28
CA2014152C (en) 1999-05-11
PT93698A (pt) 1990-11-20
EP0392601A2 (en) 1990-10-17
KR900016089A (ko) 1990-11-12
GB8908079D0 (en) 1989-05-24
ES2056365T3 (es) 1994-10-01
CZ284057B6 (cs) 1998-08-12
DD293577A5 (de) 1991-09-05
JP2914713B2 (ja) 1999-07-05
CA2014152A1 (en) 1990-10-11
CN1046519A (zh) 1990-10-31
CN1027587C (zh) 1995-02-08
AU5305490A (en) 1990-10-18
KR0173121B1 (ko) 1999-03-30
DE69010733D1 (de) 1994-08-25
PT93698B (pt) 1996-08-30
BR9001676A (pt) 1991-05-14
SK177990A3 (en) 1995-11-08
EP0392601B1 (en) 1994-07-20
JPH02290831A (ja) 1990-11-30
SK278043B6 (en) 1995-11-08
EP0392601A3 (en) 1992-01-15
AU624697B2 (en) 1992-06-18
DE69010733T2 (de) 1994-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101545369B1 (ko) 선형 알파-올레핀을 제조하는 방법
KR100858837B1 (ko) 팔라듐 카벤 화합물을 사용하는 1-올레핀의 제조방법
CZ177990A3 (cs) Způsob výroby alkylmethakrylátu
JP4504135B2 (ja) t−ブタノールの製造方法
US4307257A (en) Process for production of tertiary butyl alcohol
US4182920A (en) Process for hydration of olefins to produce alcohols
US4256909A (en) Preparation of dimethyl butanedicarboxylates
US3671603A (en) Butene recovery
AU613024B2 (en) Process for the production of 2,3-dimethylbutene-1 from propene
JP5662587B2 (ja) オレフィンメタセシスプロセスおよびタングステンフッ素結合を有する触媒
US9926245B2 (en) Fuels and chemicals from lower alkanes
US5081286A (en) Process for the preparation of an alkyl methacrylate
JPS60149535A (ja) アルコ−ルの連続製造法
JPH05194320A (ja) アセチレンを連続的にカルボニル化する方法
CA1193610A (en) Production of indanes
EP0083705B1 (en) Light olefinic hydrocarbon isomerization process
AU707322B2 (en) Process for the preparation of propyne
US5463157A (en) Process for preparing 3-methyl-2-pentene
RU2177930C1 (ru) Способ получения олигомеров алкенов
JPS6212208B2 (cs)
JPS6024083B2 (ja) アルコ−ルの製造法
US5731486A (en) Process for preparing 3-methyl-2-pentene
JPH1087521A (ja) 臭化アルキルを製造する方法
JPH0495033A (ja) 2,3―ジメチルブテン類の製法
EP0742787A1 (en) A process for preparing 3-methyl-2-pentene

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20000409