PL81076B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft vormals Meister Lucius u. Briining, Frankfurt nad Menem (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania alkoholu allilowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia alkoholu allilowego przez hydrolize octanu al- lilu.Znane sa juz miedzy innymi sposoby wytwarza¬ nia alkoholu allilowego z chlorku allilu lub octanu allilu. Hydrolize chlorku allilu przeprowadza sie za pomoca alkaliów w róznych warunkach. _ W przypadku uzycia octanu allilu mozna prze¬ prowadzac hydrolize za pomoca wodorotlenków metali alkalicznych lub ogólnie tlenków albo wo¬ dorotlenków metali, z jednoczesnym utworzeniem soli kwasu octowego, lub za pomoca kwasów mi¬ neralnych, jak kwas siarkowy albo tez kwasnych wymieniaczy jonowych. Jako produkt uboczny hy¬ drolizy powstaje, miedzy innymi, eter allilowy.Wszystkie opisane metody hydrolizy octanu allilu maja te wade, ze do jej przeprowadzenia potrzeb¬ ne sa pomocnicze substancje chemiczne, które przy wytwarzaniu alkoholu allilowego w skali technicz¬ nej zwiekszaja koszty, przy czym w przypadku hydrolizy alkalicznej, z powodu powstajacych octanów metali w stechiometrycznym stosunku do utworzonego alkoholu allilowego, czesc kwasu octo¬ wego zawarta w octanie allilu moze byc odzyskana dopiero w dodatkowym procesie.Sposób wytwarzania alkoholu allilowego przez hydrolize octanu allilu wedlug wynalazku polega na tym, ze octan allilu hydrolizuje sie za pomoca wody uzytej w stosunku molowym 1:1 — 1 :10, korzystnie 1:2— 1 :5, w temperaturze 150—350°C, 10 15 20 25 30 korzystnie w temperaturze 170—250°C, pod zwiek¬ szonym cisnieniem.Sposobem wedlug wynalazku mozna przeprowa¬ dzic reakcje octanu allilu i wody z wytworzeniem alkoholu allilowego i kwasu octowego bez uzycia pomocniczych substancji chemicznych z ponad 95% wydajnoscia alkoholu allilowego i praktycznie ilo¬ sciowa wydajnoscia kwasu octowego.Nieoczekiwany byl fakt, ze w warunkach tem¬ peratury, czasu reakcji i cisnienia stosowanych do hydrolizy wystepuja uboczne reakcje zmniejszajace wydajnosc tylko w bardzo niewielkim stopniu, po¬ niewaz wiadomo, ze octan allilu juz przy ogrzaniu do temperatury 210°C pod cisnieniem mozna pod¬ dac polimeryzacji termicznej albo ze przy ogrzaniu kwasu octowego z octanem allilu powstaje dwu- octan glikolu propylenowego. Mozna bylo spodzie¬ wac sie powstawania wiekszych ilosci eteru allilo¬ wego, gdyz np. przy alkalicznej hydrolizie chlorku lub octanu allilu, nawet juz w nizszej tempera¬ turze niz wedlug wynalazku, powstaja duze ilosci eteru allilowego.Stosunek molowy octanu allilu do wody mozna zmieniac w szerokim zakresie. Korzystnie jest jed¬ nak stosowanie proporcji niezbyt bliskich stechio- metrycznemu stosunkowi octanu allilu do wody, poniewaz w miare zmniejszania ilosci wody, obok malejacego stopnia hydrolizy, wzrasta tworzenie sie produktu ubocznego. Uzycie zbyt duzego nad¬ miaru wody, np. wiecej niz 10 moli na 1 mol octa- 8107681076 nu allilu jest, z powodu powstawania rozcienczo¬ nych roztworów alkoholu allilowego, mniej ekono¬ miczne niz stosowanie zakresu stosunku molowego octanu allilu do wody 1:2 — 1:5.Temperatura reakcji nie jest scisle ograniczona.Poniewaz czas ogrzewania, potrzebny do osiagnie¬ cia okreslonego stopnia hydrolizy, maleje ze wzro¬ stem temperatury, nie nalezy stosowac tempera¬ tury nizszej niz 150°C. Zwiekszanie temperatury reakcji jest ograniczone przez rosnace tworzenie sie produktu ubocznego. Celowe jest stosowanie temperatury reakcji ponizej 350°C, korzystnie 170—250°C.Poniewaz reakcje prowadzi sie zasadniczo w fa¬ zie cieklej, cisnienie musi odpowiadac przynaj¬ mniej cisnieniu pary nasyconej mieszaniny reak¬ cyjnej w wybranej temperaturze reakcji. Najnizsze cisnienie korzystnie powinno byc wieksze niz 5 atn. Mozliwosc zwiekszania cisnienia zasadniczo nie jest ograniczona.Proces mozna przeprowadzac w sposób nieciagly, korzystnie jednak przeprowadza sie go w sposób ciagly. Przy prowadzeniu procesu w sposób ciagly, naczynie reakcyjne moze byc wypelnione calkowi¬ cie lub czesciowo ciecza. W nieobecnosci gazów obojetnych i przy czesciowym wypelnieniu reakto¬ ra, cisnienie robocze jest równe cisnieniu pary na¬ syconej mieszaniny. Mozna oczywiscie stosowac równiez calkowicie wypelnienie ciecza przestrzeni reakcyjnej i wyzsze cisnienia. 10 15 30 kich ilosciach: aldehyd propionowy, akroleina i eter allilowy.Alkohol allilowy mozna stosowac do wytwarza¬ nia polimerów zywicopodobnych albo jako roz¬ puszczalnik. Sluzy on równiez jako produkt po¬ sredni do wytwarzania np. gliceryny albo glikolu propylenowego.Sposób wedlug wynalazku wyjasniaja nastepu¬ jace przyklady.Przyklad I. Naczynie reakcyjne sklada sie z naczynia cisnieniowego o pojemnosci 2 1 ze stali szlachetnej, z regulowanym ogrzewaniem elektrycz¬ nym, mieszadlem i manometrem. Zastosowano oc¬ tan allilu i wode w róznych stosunkach iloscio¬ wych, ogólna ilosc wsadu wynosila 1 kg. W zalez¬ nosci od temperatury i czasu ogrzewania oznaczo¬ no stopien hydrolizy za pomoca miareczkowanego w produkcie reakcji kwasu octowego; utworzone produkty uboczne oznaczono metoda chromatografii gazowej.Warunki doswiadczalne i wyniki zestawiono w tabeli. Oznaczenie utworzonych produktów ubocz¬ nych przeprowadzano kazdorazowo tylko przy naj¬ wyzszej temperaturze szeregu doswiadczen, gdyz tutaj lezy maksimum tworzenia sie produktu ubo¬ cznego. Czas rozgrzewania nie jest zawarty w po¬ danym okresie ogrzewania. Cisnienia podane w ta¬ beli odpowiadaja cisnieniu pary nasyconej mie¬ szaniny reakcyjnej w podanej temperaturze do¬ swiadczenia.Mieszanina wyjsciowa stosunek molowy octan allilu woda 1 : 3,7 1 : 2,5 1 :1,5 1 :3,7 Tempe¬ ratura °C 200 210 220 250 190 170 200 1 210 220 250 200 210 220 250 3,00 340 | Czas ogrze¬ wania h 1 1 1 1 5 5 1 1 1 1 1 1 1 l 1 1 1 | Cisnie¬ nie atn 20 22 2<7 45 16 U 20 22 28 46 19 26 43 90 144 | T Produkt hydrolizy I 6 ? \ ° N ° O g bl * 2 £ * eS * | J5 a ^ 22,4 23,5 24,1 24,8 24,1 17,5 19,1 22,7 24,1 24,7 18 19 22,6 24,9 26,7 29,4 | 1 o b a co 1 as rt rt •o a \ * * 33,8 33,7 34,9 25,1 15,6 32,9 31,8 | 5 t» 1 las 19,1 20,2 30,2 27,0 39,0 18,6 18,9 [ 3 rt Z — o ! * 1 13 ^ 21,7 21,6 17,0 21,9 19,3 21,1 13,1 | Lr ii .4 * 2 o 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,6 | T3 S5 ® o 0P ^ 0,3 0,1 0,01 0,3 0,4 1,0 0,9 1 1 * * p o •3 M ~ rt 2 * | « ^ 0,07 0,04 0,05 0,1 0,63 0,6 5,6 1 Wydajnosc reakcji % octanu allilu obliczony z miarecz¬ kowania kwasu 62,3 65,3 67,0 68,9 66,7 48,5 46,3 55 58,2 59,8 38,1 40,2- 47,6 52,7 74 81,5 1 Wydajnosc reakcji % octanu allilu obliczony z analizy chroma¬ tografii gazowej 66,8 65 49,6 58,8 47,6 68,2 65 | Produkty uboczne % wagowy w odnie¬ sieniu do alkoholu allilowego 2,6 1,6 1,2 2,8 6,3 9,0 54,3 I Przeróbke mieszaniny reakcyjnej prowadzi sie w znany sposób, np. przez destylacje. Mieszanine -odbiera sie z reaktora w stanie cieklym albo z ewentualnej przestrzeni parowej w postaci pary.Jesli stosuje sie reaktor w postaci kolumny, wówczas moze nastapic juz przynajmniej czesciowe rozdzielenie mieszaniny. Jako produkty uboczne w sposobie wedlug wynalazku powstaja w niewiel- 65 Przyklad II. Octan allilu i wode wpompowa¬ no oddzielnie przez przeplywomierz w sposób ciag¬ ly do oslonietego naczynia reakcyjnego. Naczynie bylo wyposazone w automatyczna regulacje pozio¬ mu cieczy. Odbierana w stanie cieklym mieszanine z hydrolizy zbierano w naczyniu. Ogrzewanie reak¬ tora do hydrolizy bylo przeprowadzane za posred¬ nictwem przenoszacego cieplo oleju, w obiegu wy-81076 6 muszonym, w oslonie zewnetrznej. Naczynie reak¬ cyjne mialo srednice wewnetrzna 150 mm, wyso¬ kosc 75 cm, a wysokosc napelnienia wynosila w warunkach roboczych 40 cm, co odpowiada obje¬ tosci napelnienia okolo 7 litrów.W ciagu godziny wpompowano do naczynia 5 kg octanu allilu i 2,3 kg wody. Utrzymywano tempe¬ rature 250°C. W naczyniu do hydrolizy ustalilo sie cisnienie równowagi 48 atn. Zebrana w naczyniu do produktu mieszanina z hydrolizy miala nastepu¬ jacy sklad: kwas octowy 24% wagowe woda 24,3% wagowe octan allilu 28,5% wagowe alkohol allilowy 22,5% wagowe aldehyd propionowy 0,2% wagowe eter allilowy 0,3% wagowe akroleina i inne 0,2% wagowe Stopien hydrolizy wynosi 58,5%, tworzenie pro¬ duktów ubocznych 3,1% wagowych, zatem 3 kg na 100 kg wytworzonego alkoholu allilowego. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania alkoholu allilowego przez 10 hydrolize octanu allilu, znamienny tym, ze octan allilu hydrolizuje sie za pomoca wody uzytej w stosunku molowym 1:1 — 1 :10, korzystnie 1:2* — 1 : 5, w temperaturze 150—350°C, korzystnie 170— 250°C, pod zwiekszonym cisnieniem. 15
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze hydrolize prowadzi sie pod cisnieniem powyzej 5 atn. PL