PL208599B1 - Sposób otrzymywania glicydolu z monochlorohydryny glicerynowej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania glicydolu w reakcji monochlorohydryny glicerynowej z zawiesiną wodorotlenku sodu w rozpuszczalniku organicznym.

Znany jest z opisu patentowego ZSSR 288 742 sposób otrzymywania glicydolu w oparciu o monochlorohydrynę glicerynową polegający na traktowaniu jej zawiesiną wodorotlenku sodu w 1,2-dichloroetanie jako rozpuszczalniku. W trakcie procesu z mieszaniny reakcyjnej oddestylowuje się powstającą w reakcji wodę w postaci azeotropu z 1,2-dichloroetanem. Z opisu patentowego RU 2130452 znany jest sposób otrzymywania glicydolu z monochlorohydryny, w którym odchlorowodorowanie prowadzi się wodorotlenkiem sodu zawierającym węglan sodu w rozpuszczalniku - 1,2-dichloroetanie, w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej. Z warstwy organicznej po zakończeniu procesu w temperaturze 60-61°C pod ciś nieniem 15 mm Hg oddestylowuje się czysty glicydol.

Niedogodnością pierwszego rozwiązania jest gwałtowny wzrost temperatury podczas okresowego wprowadzania manochlorohydryny glicerynowej do zawiesiny wodorotlenku sodu w 1,2-dichloroetanie i jej przegrzewanie się. Powoduje to gwałtowne wrzenie mieszaniny reakcyjnej i wyrzucanie zawartości z reaktora. Niedogodnością obydwu metod jest znaczny udział produktów ubocznych w postaci poligliceryn i gliceryny.

Sposób otrzymywania glicydolu według wynalazku polegający na odchlorowodorowaniu monochlorohydryny glicerynowej zawiesiną wodorotlenku sodu w rozpuszczalniku organicznym w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej w reaktorze, charakteryzuje się tym, że proces prowadzi się w 1,1,2-trichloroetanie jako rozpuszczalniku organicznym. Powstałą w wyniku reakcji wodę usuwa się w sposób ciągły z mieszaniny reakcyjnej w postaci heteroazeotropu 1,1,2-trichloroetan-woda, który rozdziela się na warstwę wodną i trichloroetanową. Warstwę wodną usuwa się z reaktora, zaś 1,1,2-trichloroetan zawraca się do reaktora. Zawiesina wodorotlenku sodu, którą prowadzi się odchlorowodorowanie zawiera 0,1 do 3,0% wag. węglanu lub wodorowęglanu sodu w 1,1,2-trichloroetanie. Roztwór poreakcyjny w postaci zawiesiny chlorku sodu w roztworze glicydolu w 1,1,2-trichloroetanie ochładza się do temperatury otoczenia, poddaje filtracji, osad na filtrze przemywa świeżym 1,1,2-trichloroetanem a filtrat i roztwór z przemywania poddaje destylacji kolumnowej. W pierwszej kolejności pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 114°C oddestylowuje się rozpuszczalnik-1,1,2-trichloroetan. W wyniku destylacji próżniowej kolumnowej w temperaturze 67-68°C pod ciśnieniem 20 mm Hg otrzymuje się czysty glicydol. Oddestylowany rozpuszczalnik stosuje się ponownie w procesie otrzymywania glicydolu.

Stosowana w procesie monochlorohydryna glicerynowa jest mieszaniną 1-chloro-2,3-propandiolu (α-monochlorohydryny glicerynowej) i 2-chloro-1,3-propandiolu (β-monochlorohydryny glicerynowej). Udział β-monochlorohydryny w mieszaninie wynosi 1 do 40% wag.

Opracowane rozwiązanie pozwala zmniejszyć niedogodności dotychczasowych metod otrzymywania glicydolu w oparciu o monochlorohydrynę glicerynową. Osiąga się to prowadząc proces w obecności 1,1,2-trichloroetanu jako rozpuszczalnika organicznego, tworzącego mieszaninę azeotropową z wodą. Powstającą w reakcji wodę odprowadza się natychmiast w momencie powstawania za pośrednictwem nasadki azeotropowej. Ograniczony czas kontaktu wody z glicydolem znacznie ogranicza tworzenie się poligliceryn i gliceryny. Dzięki temu wzrasta selektywność przemiany do glicydolu w odniesieniu do przereagowanej monochlorohydryny glicerynowej. Zaletą sposobu według wynalazku jest wyższa w porównaniu do znanych metod temperatura prowadzenia procesu i wyższa zawartość wody w oddestylowywanym azeotropie 1,1,2-trichloroetan-woda (16,4% wag.). Dzięki temu skraca się czas reakcji potrzebny do przeprowadzenia odchlorowodorowania i poprawia się selektywność przemiany do glicydolu w odniesieniu do przereagowanej monochlorohydryny glicerynowej.

Sposób według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d I

Do reaktora zaopatrzonego w termometr, intensywnie działające mieszadło, nasadkę azeotropującą z chłodnicą zwrotną i przystosowaną do pracy z rozpuszczalnikiem cięższym od wody, w temperaturze otoczenia wprowadza się 0,3 g węglanu sodu i 39,4 g wodorotlenku sodu w postaci zawiesiny w 270 g 1,1,2-trichloroetanu. W tej samej temperaturze jednorazowo wlewa się 110 g monochlorohydryny glicerynowej. Mieszaninę ogrzewa się na łaźni elektrycznej do uzyskania wrzenia, co następuje w temperaturze około 114°C. Po kilku minutach od wystąpienia wrzenia w reaktorze, w nasadce azeotropowej zbiera się 1,1,2-trichloroetan i woda. Mieszanina rozdziela się na warstwę wodną (górną) i trichloroetanową (dolną). Warstwa trichloroetanowa jest recyrkulowana do reaktora a wodna

PL 208 599 B1 odprowadzana do ścieków. Po odebraniu około 18 g wody proces uznaje się za zakończony. W nasadce azeotropowej nie następuje przyrost ilości wody. Z dołu reaktora, po ochłodzeniu do temperatury otoczenia, odprowadza się zawiesinę chlorku sodu w roztworze glicydolu w 1,1,2-trichloroetanie. Na filtrze oddziela się kryształy chlorku sodu z niewielką domieszką wodorowęglanu sodu. Przemywa sieje około 15 cm³ czystego 1,1,2-trichloroetanu. Roztwór z przemywania łączy się z roztworem po filtracji kryształów chlorku sodu. Połączone roztwory poddaje się destylacji próżniowej kolumnowej. W temperaturze 114°C pod ciśnieniem atmosferycznym oddestylowuje się 1,1,2-trichloroetan. Po obniżeniu ciśnienia do około 20 mm Hg w temperaturze 67-68°C oddestylowuje się czysty glicydol. W niedogonie destylacyjnym pozostaje niewielka ilość poligliceryn i gliceryny.

P r z y k ł a d II

Do reaktora z wyposażeniem jak w przykładzie I wprowadza się 8,0 g węglanu sodu i 39,4 g wodorotlenku sodu w postaci zawiesiny w 270 g 1,1,2-trichloroetanu. Podczas intensywnego mieszania wprowadza się 110 g monochlorohydryny glicerynowej. Mieszaninę ogrzewa się do wrzenia. Po kilku minutach od rozpoczęcia wrzenia w nasadce azeotropowej zbiera się warstwa wody i 1,1,2-trichloroetanu. Zebrana na dole nasadki warstwa trichloroetanowa automatycznie przelewa się do reaktora a wodna jest odprowadzana na zewnątrz. Proces prowadzi się do momentu zaprzestania wydzielania się wody. Po ochłodzeniu do temperatury otoczenia z dołu reaktora odprowadza się roztwór glicydolu w 1,1,2-trichloroetanie, zawierający zawiesinę chlorku sodu, niezmienionego węglanu i wodorowęglanu sodu. Kryształy zawiesiny oddziela się metodą filtracji i na filtrze przemywa świeżym trichloroetanem. Roztwór z przemywania i filtrat poddaje się destylacji frakcyjnej jak w przykładzie I.

Claims (3)

1. Sposób otrzymywania glicydolu polegający na odchlorowodorowaniu monochlorohydryny glicerynowej zawiesiną wodorotlenku sodu w rozpuszczalniku organicznym w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej, znamienny tym, że proces prowadzi się w 1,1,2-trichloroetanie a powstałą w wyniku reakcji wodę usuwa się w sposób ciągły z mieszaniny reakcyjnej w postaci heteroazeotropu 1,1,2-trichloroetan-woda, który rozdziela się na warstwę wodną i trichloroetanową, przy czym warstwę wodną usuwa się z reaktora, zaś 1,1,2-trichloroetan zawraca się do reaktora.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odchlorowodorowanie prowadzi się zawiesiną wodorotlenku sodu zawierającą 0,1 do 3,0% wag. węglanu lub wodorowęglanu sodu w 1,1,2-trichloroetanie.

3. Sposób według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że roztwór poreakcyjny w postaci zawiesiny chlorku sodu w roztworze glicydolu w 1,1,2-trichloroetanie ochładza się do temperatury otoczenia, poddaje filtracji, osad na filtrze przemywa świeżym 1,1,2-trichloroetanem a filtrat i roztwór z przemywania poddaje destylacji kolumnowej.