SU292281A1 - Способ получения этиленгликолевого эфира терефталевой кислоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способу непрерывного получени  гликолевых эфиров фталевой кислоты, в частности к способу непрерывного получени  этплепгликолевого эфира терефталевой кислоты и его олигомеров путем переэтерификации диметилтерефталата этиленгликолем . Получаемый продукт может быть пепосредствепно использован в производстве полиэфиров.

Известен способ получени  р-гидроксиэтилтерефталата при взаимодействии этиленгликол  с диметилтерефталатом, осуществл емый в тарельчатых или насадочных колоннах, в которых реагенты циркулируют сверху вниз, при соотношении гликол  и терефталевой кислоты по меньшей мере равном трем. Ири уменьшении содержани  этиленгликол  в реакционной массе степень превращени  диметилтерефталата снижаетс , удаление образующегос  метилового спирта становитс  неполным, а врем  реакции увеличиваетс . Помимо сложного регулировани , необходимого в этом процессе, поддержание посто нного уровн  гликолевой флегмы требует значительного расхода энергии.

Предложен способ непрерывного получени  этиленгликолевого эфира терефталевой кислоты и его олигомеров из диметилтерефталата и этиленгликол , легко осуществимый и дающий высокую степень превращени  без

использовани  большого количества этиленгликол , состо щий в том, что смесь реагентов , возможно стехиометрическую, под давлением желательно 1-5 атм направл ют в

часть вертикального ступенчатого реактора с температурой предпочтительно 170-270°С. Реакционна  смесь проходит через реактор снизу вверх. В верхней части аппарата пары, состо щие в осповном из метилового спирта, поступают в холодильник, а жидка  фракци  проходит в верхнюю часть второго реакционного аппарата, также нагретого , в котором заканчиваетс  реакци  переэтерификадии .

Дл  осуществлени  процесса пригоден аппарат , представл ющий собой, например, вертикальный цилппдрический реактор, разделенный на ступени, кажда  из которых содержит нагревательное устройство, например пучок труб, и средство дл  перемешивани , снабженный в нижней части входами дл  реагентов, а в верхней части холодильником и приемником. Второй реактор - заканчивающий аппарат, также снабжен нагревательным устройством, холодильником и приемником . В его верхнюю часть поступают продукты из верхней части первого реактора. Реакторы представл ют собой ректификационные

Диметилтерефталат в виде расплава и предварительно нагретый этиленгликсль подают вместе с катализатором переэтерификации в нижнюю часть первого из двух последовательных реакторов, нагретых до температуры , достаточной дл  проведени  переэтерификации . Реакци  развиваетс  в направлении снизу вверх по мере перемещени  реакционной массы, приводимой в движение выдел юпдимс  в процессе свободным метанолом, который непрерывно отбираетс  и конденсируетс . Реакционна  масса, освобожденна  таким образом от большей части метанола, направл етс  во второй аппарат, нагретый ло температуры, достаточной дл  завершени  переэтерификации. В нижней части второго (заканчиваюш,его) аппарата собирают искомые эфиры, которые содержат лишь минимальное количество этиленгликол  и могут быть использованы как таковые в процессе ноликондепсации.

Температура в реакторе может быть одинаковой во всех точках; однако желательно постепенно повышать температуру снизу по направлению к верхнему выходу реактора; лучше , если применены температурные стунени в интервале от 170 до 270°С.

Давление в верхней части реактора регулируетс  таким образом, чтобы при прин той температуре реакции легко можно было провести ректификацию паров. В зависимости от температуры жидкой фазы в верхней части реактора можно вести реакцию под атмосферным давлением или иод несколько более высоким, например пор дка 4 атм. При таких рабочих услови х гликоль остаетс  в жидкой фазе по всему объему реактора, что обеспечивает получение высокой степени превращени . Так как реактор вертикальный, то / звление в нижней его части выше давлени  в его верхней части из-за веса реакционной массы и потерь напора; обычно оно может составить 1-5 атм.

Температура в заканчивающем анпарате по существу равна температуре смеси, выход щей из реактора, т. е. предпочтительно выше 200°С. Давление на входе заканчивающего аппарата может быть равно давлению в верхней части реактора, но лучше производить снижение давлени  смеси, поступающей из реактора в заканчивающий аппарат. Этиленгликоль и Диметилтерефталат подают в реактор в мол рном отношении 1,1:4-1,5: : 3, лучше 1,5:3. Дл  удобства катализатор переэтерификации подают вместе с этилен ликолем , вводимым в нижнюю часть или по част м в соответствующим образом выбранные места, распределенные по высоте реактора . Степень превращени  пор дка 90% дл  продуктов, поступающих в верхнюю часть реактора, и 99% дл  продукта, отбираемого в нижней части заканчивающего аппарата.

ность в работе, в частности отсутствие забивани  ректификационной колонны реактора благодар  располол ению колонны в точке, где находитс  очень мало метилтерефталата. 5 Способ может быть использован и дл  получени  различных эфиров фталевых кислот. Пример 1. Реактор высотой 280 см и диаметром 16 см с четырьм  ступен ми (кажда  высотой 62 см) снабжен пучком труб вы10 сотой 40 см с центральной трубой диаметром 5 ел и шестью трубами диаметром 29 см. Разделительные нерегородки между ступен ми имеют шесть сопел диаметром 3 мм и центральный патрубок диаметром 8 мм и длиной

15 10 см, причем рассто ние между такой перегородкой и расположенным точно под ней пучком труб равно 2 см.

В нижнюю часть этого реактора через патрубок подают потоком 7585 г/час метилтере0 фталата при температуре 170°С и через другое входное отверстие 5600 г/час этиленгликол , предварительно нагретого и содержащего 0,08% ацетата кальци  и 0,02% трехокиси сурьмы от веса метилтерефталата.

5 Давление на уровне ввода реагентов составл ет 3 атм. Температура поддерживаетс  равной 198°С в нижней части реактора и постепенно повыщаетс  от ступени к ступени, достига  248°С в верхней части. С момента

0 начала реакции в нижней части реактора наблюдаетс  выделение газообразного метанола , которое увеличиваетс  по мере того, как метанол поднимаетс  в реакторе, привод  в движение реакционную массу. Выделив5 щийс  метанол проходит в ректификационную колонну, конденсируетс  (при величине расхода 2275 г/час, что соответствует степени превращени  метилтерефталата в верхней части реактора, равной 91%). Жидка  смесь,

0 выход ща  из реактора, содержит образовавщийс  р-гидроксиэтилтерефталат и его олигомеры , метилтерефталат, этиленгликоль и метанол , оставшийс  в растворе в реакционной массе под давлением. Эту смесь затем редуцируют дл  освобождени  растворенного метанола и подают в заканчивающий аппарат, в котором поддерживаютс  температура 225-230°С и атмосферное давление.

В верхней части заканчивающий аппарат

0 снабжен ректификационной колонной и холодильником . На выходе холодильника непрерывно собирают 200 г/час метанола, выдел ющегос  при снижении давлени  и получающегос  при окончании реакции, котора  происходит в заканчивающем аппарате. Собирают также 850 г/час этиленгликол . Обща  степень конверсии метилтерефталата составл ет 99,5% (по количеству образующегос  метанола). В нижней части заканчивающего

аппарата собирают смесь р-гидроксиэтилтерефталата и олигомеров. 8160 метилтерефталата при температуре 170°С, а через патрубки, расположенные снизу и в средней части реактора, подают этиленгликоль при расходе 2730 и 1690 г/час соответственно, причем этот гликоль предварительно нагреваетс  до 180°С и содержит 0,08% ацетата кальци  и 0,02% двуокиси сурьмы. Давление в нижней части реактора 1,6 атм. Температура, котора  поддерживаетс  равной 175°С в нижней части реактора, постепенно повышаетс  от ступени к ступени, достига  в верхней части 230°С. В холодильнике собирают 2290 г/час выделившегос  метанола , что соответствует степени превраш.ени  метилтерефталата 85% в верхней части реактора. Выход ш,а  из реактора смесь редуцируетс  и подаетс  в заканчиваюш,ий аппарат , в котором поддерживаетс  температура 230- 235°С. Из конденсатора выходит 325 г/час метанола, выдел ющегос  при снижении давлени . В нижней части заканчивающего аппарата собирают этиленгликолевый эфир терефталевой кислоты и его олигомеры. Обща  степень конверсии диметилтерефталата составл ет 97,3%. Предмет изобретени  1.Способ получени  этиленгликолевого эфира терефталевой кислоты путем взаимодействи  этиленгликол  с диметилтерефталатом при повыщенных температуре и давлении , при непрерывном введении сырь  в зону реакции и непрерывном отводе образующихс  продуктов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса, последний ведут в двух последовательно соединенных аппаратах, причем в нижнюю часть первого из двух последовательных реакционных аппаратов ввод т смесь этиленгликол  и диметилтерефталата при соотношении от 1,1 : :4 до 1,5:3 в присутствии обычного катализатора переэтерификации с последующим выводом образуюшихс  продуктов при достижении 90% превращени  из верхней его части и доведении до почти полной переэтерификации во втором аппарате. 2.Способ по п. 1, отличающийс , тем, что процесс ведут при температуре 170 270°С и давлении 1-5 атм.