RU2001901C1 - Способ получени алкиленгликолей - Google Patents

Abstract

Использование в качестве растворителей пластификаторов, компонентов дл  изготовлени  низкозамерзающих, антиоблединительных, гидравлических и гидротормозных жидкостей, как исходное сырье дл  получени  новых материалов, примен емых в промышленности пластических масс, лаков и красок, пестицидов и тд Сущность изобретени  получени  алкиленгликолей гидратацией соответствующих оскидов алкиленов при 60-200° С и 0.6 - 1.6 МПа в реакторе или в каскаде реакторов вытеснени , заполненных на 55 - 100% анионитом в бикарбонатной форме Процесс осуществл ют в каскаде реакторов, соединенных в последовательно-параллельную цепь при рассредоточенной подаче оксида алкилена 1 з п ф-лы 2 ил

Description

Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени  алкиленгли- колей. которые наход т применение в качестве растворителей, пластификаторов, компонентов дл  изготовлени  низкозамерзающих , антиобледенительных, гидравлических и гидротормозных жидкостей, как исходное сырье дл  получени  новых материалов , примен емых в промышленности пластических масс, лаков и красок, пестицидов и т.д.

Известен способ получени  алкиленг- ликолей некаталитической гидратацией оксидов алкилена в реакторе вытеснени  при 160-2tO°CH 1,5-2,1 МПа. Мол рное соотношение вода : оксид в смеси, поступающей на гидратацию, составл ет 15-17:1 {концентраци  оксида алкилена в исходном растворе 13-18 мае.%). В этих услови х получают водный раствор гликолей с концентрацией 18-20 мае.% и выходом моноалкиленглико-  ей не более 91,5 моль.%. 1.

Основными недостатками данного способа  вл етс  получение разбавленных рас- тдоро злкиленгликол  и, как следствие. высокие энергетические затраты на отгонку воды.

Известен способ получени  алкиленг-  икодей каталитической гидратацией оксидов при 20-250°С и 0-3 МПа в гфисутствии анионита в хлор-форме и диоксида углерода. Мол рное соотношение вода : оксид алкилена в смеси, подаваемой на гидратацию, составл ет 1 : 0,66 (концентраци  оксида алкилена в исходной смеси 62 мае.%. В этих услови х получают водный растворгликолей с концентрацией не более 87 мас.% и содержанием в продуктах реакции 1-1,5 мас.% карбонатов алкиленокси- Дов 2.

Основными недостатками данного способа  вл ютс  трудности, св занные с выделением гликолей из смеси, содержащей карбонаты, в св зи с близостью температур кипени  дигликолей и карбонатов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса.

Цель решаетс  каталитической гидрата- доей оксидов алкилена в присутствии аммонитов и диоксида углерода при 60-200°С и 0,6-1,4 МПа, отличительной особенностью которой  вл етс  проведение процесса в реакторе или каскаде реакторов вытеснени , заполненных на 55-100% анионитом в бикэрбонатной форме.

Предпочтительно процесс осуществл ют в каскаде реакторов, соединенных в последовательно-параллельную цепь при рассредоточенной подаче оксида алкилена

R качестве катализатора используют аммониты АВ-17-8 и АВ-17-Т, представл ющие собой сшитый дивинилбензолом полистирол с четвертичными аммониевыми

группами в бикарбонатной форме.

Пример 1. В трубчатый реактор вытеснени  объемом 5 л, заполненный полностью анионитом АВ-17-Т в бикарбонатной форме (степень заполнени  реактора

0 анионитом - 100%). подают исходную смесь состава, мас.%: вода 75,28; оксид этилена (03) 24,62; диоксид углерода (ДО) 0,1; со скоростью 1,5 л/ч. Температура в реакторе 80°С. Давление 1,0 МПа. На выходе из реак5 тора отбирают смесь состава, мас.%: вода 65,38; ОЭ 0,02; этиленгликоль (ЭГ) 33,5; ди- этиленгликоль (ДЗГ) 1,0; ДО 0,1; Степень коигрр ни оксида этилена 99,9%. Выход лтилснгликол  на вз тый в реакцию оксид

0 видена Эб.б молД. Выход диэтиленглико- 3.4 мол.%.

Пример 2. Процесс осуществл ют аналогично примеру 1, подава  на вход реактора смесь состава, мас.%: вода 64,37;

5 оксид пропилена (ОП) 35,53; ДО 0,1; со скоростью 0.7 л/ч. Температура в реакторе 60°С. Давление 0,6 МПа. На выходе из реак- гора отбирают смесь состава, мае %: вода 53,5; ОП 0,23; пропиленгликоль (ПГ) 44.6;

0 дилропиленгликоль (ДПГ) 1,5; ДО 0,1. Степень конверсии ОП 99.4%. Выход ПГ 95,8%. Выход ДПГ 3,7 мол.%.

Пример 3. Процесс осуществл ют аналогично примеру 1, подава  на вход реЬ актора, заполненного на 55% анионитом АВ-17-8 в бикарбонатной форме, смесь состава , мас.%- вода 73,8; ОЭ 26.0: ДО 0.2; со скоростью 1 6 л/ч. Температура в реакторе 120°С Давление 1,4 МПа. На выходе отби0 рают смесь состава, мас.%. вода 64,18; ОЭ 0,12; ЭГ 30,0; ДЭГ 5.0; триэтиленгликоль (ТЭГ) 0; ДО 0,2 Степень конверсии 99,5%. Выход ЭГ 81.9%. ДЭГ 16.0%. ТЭГ - 1,7 мол %.

5П р и м е р 4. Процесс осуществл ют

аналогично примеру 1, подава  на вход в реактор, заполненный на 55% анионитом АВ-17-8. сг есь состава мас.%: вода 62,2: ОП 37,5, ДО 0,3; со скоростью 2 л/ч. Темпе0 ратурз в реакторе 115°С. Давление 1,2 МПа. На выходе из реактора отбирают смесь состава . мас.%. вода 52,12; ОП 0.18: ПГ 39,1; ДПГ 7,2; ТПГ 1,4; Степень конверсии ОП 99,5%. Выход ПГ 79,6%. ДПГ 16,6%. ТПГ

5 3 4 мол.%.

Пример 5. Процесс осуществл ют в каскаде, состо щем из трех последовательно соединенных реакторов вытеснени  равного объема, полностью заполненных анионитом АВ-17-Т в би карбон а г ной форме

Общий объем реакторов каскада 21 л Схема соединени  реакторов приведена на фиг. 1 Температуру в реакторах поддерживают на уровне 120°С. Давление 1.6 МПа На вход первого реактора каскада подают смесь состава , мас.%: вода 74,7; ОЭ 25,1: ДО 0,2: со скоростью4,9 кг/ч(Р1). Реакционную смесь, выход щую из первого реактора, смешивают с 1,7 кг/ч оксида этилена (F2) и направл ют на вход второго реактора каскада. Аналогично к потоку, выход щему из второго реактора, добавл ют 2,3 кг/ч оксида этилена (F3) и направл ют на вход третьего реактора каскада. На выходе из третьего реактора отбирают смесь состава, мас.%: вода 17,78; ОЭ 0.41; ЭГ 76,56: ДЭГ 4.27; ТЭГ 0.87; ДО 0,11; со скоростью 8,9 кг/ч (F4). Степень конверсии ОЭ 99,3%. Выход ЭГ 92,0%. ДЭГ 6.0%. ТЭГ 1,3 мол.%.

Пример 6. Процесс осуществл ют в каскаде реакторов, описанном в примере 5. На вход первого реактора подают смесь состава . мас.%: вода 62,5: ОП 37,1; ДО 0,4; со скоростью 5,6 кг/ч (F1). На вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид пропилена в количестве 3,3 (F2) и 5,2 (F3) кг/ч. Температура в реакторах 120°С. Давление 10, МПа. На выходе из третьего реактора отбирают смесь состава, мас.%: вода 2,51; ОП 0,23; ПГ 90,27; ДПГ 5,1; ТПГ 1,74; ДО 0,15; со скоростью 14,1 кг/ч (F4). Степень конверсии ОП 99,7. Выход ПГ 91,7%. ДПГ 5,9%. ТПГ 2.1 мо .%.

Пример 7. Процесс осуществл ют в каскаде реакторов, описанном в примере 5, При этом первые два реактора полностью заполнена анионитом, третий - пустой. Степень заполнени  каскада 66,7%. Температура в первых двух реакторах 120°С, в третьем - 190°С. Давление 1.6 МПа. На вход первого реактора подают смесь состава. мас.%: вода 62,5: ОП 37.1; ДО 0,4; со скоростью 5,6 кг/ч(Р1). На вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид пропилена в количестве 3,3 (F2) и 5,2 (F3) кг/ч. На выходе из третьего реактора отбирают смесь состава, мас.%: вода 4,04; ОП 0,3; ПГ 80,21; ДПГ 10,59; ТПГ 2,9; полипро- пиленгликол  (ППГ) 1.8: ДО 0,16; со скоростью 14,1 кг/ч (F4) Степень конверсии ОП 99,6%. Выход ПГ81.5%.ДПГ 12,2%.ТПГЗ,5 мол.%.

Пример 8. Процесс осуществл ют в каскаде реакторов, описанном в примере 5. При этом первый реактор пустой, а второй

и третий полностью заполнены анионитом Температура в первом реакторе в процессе протекани  реакции мен етс  от 180 до 200°С. Во втором и третьем реакторе температуру поддерживают на уровне 115°С. Давление 1,6 МПа. На вход первого реактора подают смесь состава, мас.%: вода 81,8; ОЭ 18,0; ДО 0,2; со скоростью 7,5 кг/ч (F1). На вход второго и третьего реакторов дополнительно подают оксид в количестве 2,5 кг/ч (F2) и 3,3 кг/ч (F3). На выходе из третьего реактора отбирают смесь состава, мас.%: вода 25.49: ОЭ 0,27; ЭГ 66.89, ДЭГ 5.89; ТЭГ 1,33: ДО 0,11; со скоростью 13,3 кг/ч (F4).

Степень конверсии ОЭ 99,5%. Выход ЭГ 88.3%. ДЭГ 9,1%. ТЭГ 2,2 мол.%.

Пример 9. Процесс осуществл ют в каскаде, состо щем из трех реакторов, схема соединений которых приведена на фиг. 2

(первые два реактора соединены параллельно , третий последовательно к первым двум). Объем первых двух реакторов по 7 л, третьего - 14 л. Первый и третий реактор полностью заполнены анионитом АВ-17-Т в

бикарбонатной форме, второй - пустой. Степень заполнени  каскада 75%. Температура в первом реакторе 95°С; во втором - 180°С; в третьем - 125°С. Давление в каскаде 1.6 МПа. На вход первого и второго реакторов

подают смесь состава, мас.%: вода 64,9; ОП 35,0, ДО 0,1: с одинаковой скоростью по 4.7 кг/ч (F1 F2). Выход щие из первого и второго реакторов потоки объедин ют, смешивают с потоком ОП 6.3 кг/ч (F3) и

направл ют в третий реактор. На выходе из третьего реактора.отбирают смесь состава, мас.%: вода 21,22; ОП 0,12: ПГ 69.95: ДПГ 6,49; ТПГ 2,16: ДО 0,06; со скоростью 15,7 кг/ч (F4). Степень конверсии ОП 99.8%. Выход ПГ 87.4%. ДПГ 9.2%. ТПГ 3,2 мол.%.

Проведение процесса данным способом позвол ет получать концентрированные растворы гликолей. не содержащих карбонатов оксидов алкилена и, как следствие , исключить стадию разделени  близко- кип щих дигликолей и алкиленкарбонатов.

(56) Дымент О.Н., Казанский С.К. и Миро- шников A.M. Гл 1коли и другие производные окисей этилена и пропилена. М.: Хими , 1976.

Патент Японии N 57-139026, кл. С 07 С 29/10. опублик. 1982. №57-139026. кл. С 07 С 29/10 опубл. 1982.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛЕНГ- ЛИКОЛЕЙ гидратацией соответствующих оксидов алкилена при 60 - 200 С и 0,6 - 1.6

К П акторов вытеснени , заполненных на 55 - 100% анионитом в бикарбонатной форме.

2. Способ по п.1. отличающийс  тем. что процесс осуществл ют в каскаде реакrf r -

,. . .иигчи 41

МПа в присутствии анионита и диоксида 5 торов, соединенных в последовательно па- углерода, отличающийс  тем, что процесс раллельную цепь, при рассредоточенной, осуществл ют в реакторе или каскаде ре- подаче оксида алкилена.

акторов вытеснени , заполненных на 55 - 100% анионитом в бикарбонатной форме.

2. Способ по п.1. отличающийс  тем. что процесс осуществл ют в каскаде реакrf r -

-.иигчи 41

торов, соединенных в последовательно па- раллельную цепь, при рассредоточенной, подаче оксида алкилена.

F1

F2

Фиг. I

Фиг. 2.

F4

F3