PL210255B1 - Sposób wytwarzania alkoksylatów i urządzenie do realizacji tego sposobu - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania alkoksylatów i urządzenie do realizacji tego sposobu, przy czym alkoksylaty służą jako dodatki do wytwarzania pianek, szamponów, kosmetyków lub emulsji do malowania. Sposób wytwarzania alkoksylatów a zwłaszcza etoksylatów, propoksylatów lub butylatów ze związków organicznych i tlenków alkilowych, charakteryzuje się tym, że reakcję prowadzi się w obecności gazu obojętnego, korzystnie azotu w ilości co najmniej 50 % objętości reaktora, przy czym tlenek alkilowy wtryskuje się do mieszalnika strumieniowego(2) gdzie wchodzi w reakcję ze związkiem organicznym, po czym otrzymany produkt rozpyla się do reaktora(1). Urządzenie do wytwarzania alkoksylatów a zwłaszcza etoksylatów, propoksylatów lub butylatów ze związków organicznych i tlenków alkilowych, charakteryzuje się tym, że jest utworzone z reaktora (1) zawierającego w sobie mieszalnik strumieniowy (2) a wyjście z reaktora (1) jest połączone z cyrkulacyjną pompą (3), której wyjście jest połączone, poprzez wymiennik ciepła (4), z wejściem do strumieniowego mieszalnika (2).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania alkoksylatów i urządzenie do realizacji tego sposobu, przy czym alkoksylaty służą jako dodatki do wytwarzania pianek, szamponów, kosmetyków lub emulsji do malowania.

Znany jest sposób wytwarzania alkoksylatów przedstawiony w publikacji Winnackera i Kuchlera, tom 7, pt. Organische Technologie wydanie 4, C. Hanser Verlag Monachium, Wiedeń, 1986 strony 129-131. Sposób ten polega na tym, że alkoksylaty wytwarza się w wyniku reakcji zachodzącej pomiędzy związkami organicznymi i tlenkami alkilowymi. Reakcja taka jest wysoce egzotermiczna i reaktor musi być wyposażony w środki do odprowadzania ciepła.

Znany jest reaktor do obróbki gazów procesowych przedstawiony w opisie wynalazku zgłoszonego za nr P-324068. Reaktor ten ma dyfuzor rozszerzający się stożkowo do góry, który wraz z kanałem cylindrycznym i konfuzorem tworzy wlot w rodzaju dyszy Venturiego. Między kanałem a ścianą dyfuzora znajduje się pierścieniowy pas dna, który posiada większą ilość równomiernie rozmieszczonych otworów dennych do wtryskiwania pomocniczych strumieni gazu. Część otworów dennych jest wyposażona w dyszę. Otwory denne rozmieszczone są na kilku okręgach koncentrycznych.

Sposób wytwarzania alkoksylatów, według wynalazku, a zwłaszcza etoksylatów, propoksylatów lub butylatów ze związków organicznych i tlenków alkilowych, charakteryzuje się tym, że reakcję prowadzi się w obecności gazu obojętnego, korzystnie azotu w ilości co najmniej 50% objętości reaktora, przy czym tlenek alkilowy wtryskuje się do mieszalnika strumieniowego gdzie wchodzi w reakcję ze związkiem organicznym, korzystnie nonylofenolem, po czym otrzymany produkt rozpyla się do reaktora a uzyskaną w wyniku reakcji ciecz wprowadza się w obieg poprzez wymiennik ciepła do mieszalnika strumieniowego. Fazę gazową reagentów podgrzewa się. Tlenek alkilowy wtryskuje się do mieszalnika z szybkością co najmniej 20 m/sek. Reakcję prowadzi się, korzystnie w obecności katalizatora, korzystnie wodorotlenku potasu.

Urządzenie do wytwarzania alkoksylatów, według wynalazku, a zwłaszcza etoksylatów, propoksylatów lub butylatów ze związków organicznych i tlenków alkilowych, charakteryzuje się tym, że jest utworzone z reaktora zawierającego w sobie mieszalnik strumieniowy a wyjście z reaktora jest połączone z cyrkulacyjną pompą, której wyjście jest połączone, poprzez wymiennik ciepła, z wejściem do strumieniowego mieszalnika.

Sposób i urządzenie według wynalazku pozwalają uzyskać lepsze wyniki otrzymywania alkoksylatów a zwłaszcza pod względem jakości otrzymywanego produktu, wydajności procesu oraz bezpieczeństwa procesu. Uzyskano to na skutek połączenia gazu i cieczy podlegających cyrkulacji w wyniku zastosowania dyszy mieszalnika strumieniowego. Ponadto sposób wed ł ug wynalazku umożliwia uzyskanie prędkości reakcji przekraczające 2000 kg/godzinę tlenku etylenu w każdym metrze sześciennym objętości reaktora. W wyniku uzyskania takich szybkości reakcji czas reakcji jest znacznie krótszy a wydajność procesu jest znacznie większa od dotychczas znanych reaktorów. W zastosowanym procesie istnieje także możliwość regulacji podciśnienia mieszalnika strumieniowego poprzez zastosowanie zmiennej prędkości wpompowania substancji do mieszalnika niezależnie od ciśnienia gazu znajdującego się ponad cieczą w górnej części reaktora. Daje to możliwość kontrolowania zarówno prędkości jak i selektywności reakcji.

Sposób i urządzenie według wynalazku są bliżej przedstawione w przykładach wykonania oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urządzenia.

Jak przedstawiono na fig. 1 urządzenie do wytwarzania alkoksylatów zawiera reaktor 1 zawierający w sobie strumieniowy mieszalnik 2. Wyjście z reaktora 1 jest połączone z cyrkulacyjną pompą 3.

Wyjście z pompy 3 jest połączone z wymiennikiem ciepła 4 a ten z kolei jest połączony z wejściem do strumieniowego mieszalnika 2.

Działanie urządzenia przebiega następująco. Do strumieniowego mieszalnika 2 podaje się nonylofenol po czym do reaktora 1 podaje się azot w ilości wynoszącej 60% objętości reaktora 1. Następnie do strumieniowego mieszalnika 2 podaje się tlenek etylenu, który wchodzi w reakcję z nonylofenolem, zaś otrzymany produkt rozpyla się do reaktora 1. Kolejną czynnością jest uruchomienie cyrkulacyjnej pompy 3, która rozpoczyna proces cyrkulacji produktów poprzez mieszalnik strumieniowy 2. Cyrkulacja produktów odbywa się poprzez wymiennik ciepła 4 gdzie istnieje możliwość schładzania produktu lub podgrzewania w zależności od potrzeb. W wyniku kilkukrotnej cyrkulacji następuje całkowite przereagowanie produktów. Ponadto, na skutek cyrkulacji oraz rozpylania cieczy do fazy gaPL 210 255 B1 zowej przez strumieniowy mieszalnik, przebieg reakcji nie stwarza zagrożenia wybuchem lub nadmiernym wzrostem temperatury, przez co jest znacznie bezpieczniejszy.

Kolejny przykład działania urządzenia i realizacji sposobu według wynalazku jest następujący.

Do reaktora 1 podaje się glicerynę propoksylatową. Zawartość reaktora 1 podgrzewa się do temperatury 100 stopni C, po czym podaje się wodorotlenek potasu jako katalizator i intensywnie miesza się. Następnie podaje się azot w ilości 60% objętości reaktora 1 a mieszaninę podgrzewa się do temperatury 120 stopni C. Po osiągnięciu tej temperatury podaje się tlenek etylenu i tlenek propylenu poprzez przewód zanurzony w cieczy. Po zakończeniu podawania tlenków alkilowych dokonuje się cyrkulacji zawartości reaktora 1 przez okres 3 godzin. W wyniku przeprowadzonego procesu otrzymuje się poliol polieterowy.

Claims (5)

1. Sposób wytwarzania alkoksylatów a zwłaszcza etoksylatów, propoksylatów lub butylatów ze związków organicznych i tlenków alkilowych, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w obecności gazu obojętnego, korzystnie azotu w ilości co najmniej 50% objętości, przy czym tlenek alkilowy wtryskuje się do mieszalnika strumieniowego gdzie wchodzi w reakcję ze związkiem organicznym, korzystnie nonylofenolem, po czym otrzymany produkt rozpyla się do reaktora a uzyskaną w wyniku reakcji ciecz wprowadza się w obieg poprzez wymiennik ciepła do mieszalnika strumieniowego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fazę gazową reagentów podgrzewa się.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tlenek alkilowy wtryskuje się do mieszalnika z szybkością co najmniej 20 m/sek

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się, korzystnie w obecności katalizatora, korzystnie wodorotlenku potasu.

5. Urządzenie do wytwarzania alkoksylatów a zwłaszcza etoksylatów, propoksylatów lub butylatów ze związków organicznych i tlenków alkilowych, znamienne tym, że jest utworzone z reaktora (1) zawierającego w sobie mieszalnik strumieniowy (2) a wyjście z reaktora (1) jest połączone z cyrkulacyjną pompą (3), której wyjście jest połączone, poprzez wymiennik ciepła (4), z wejściem do strumieniowego mieszalnika (2).