SU294319A1 - Способ получения изопропилового эфира монокарбоновой кислоты - Google Patents

Description

Известно, что в процессах :иолуче11и  i30пропанола гидратацией пропилена под давлением IB жидкой фазе в среде водной серной кислоты (обычно в пределах 50-85 вес. %) на выходе из аппарата получают смесь воды. сер:пой кпслоты и изонропилсульфатов, содержащую также небольшие количества полимеров проп.илена, изопропилового эфира и свободного изоиронанола.

Дл  выделени  изонропапола эту смесь подвергают реактификации, обрабатыва  ее вод иым паром с температурой 80-150°С дл  гидролиза изопроиилсульфатов. Образовавшийс  изонропапол отгон ют и конденсируют в верхней части колонны.

Дл  расширени  сырьевой базы и регулировани  состава получаемых продуктов, содержащих нар ду с изоцропанолом изонропплацетат , вышеуказанную смесь нагревают в присутствии паров воды и уксусной кпслоты , что позвол ет проводить одновременно гидролиз изонропилсульфатов п ацетилирование изопронаиола. Количество уксусной кислоты составл ет 1 моль или немного больше на 1 моль пропплепа, содержащегос  в сернокислой смеси в виде изопропилсульфатов п свободного пзопропанола.

колоццу сырым продуктом аосороцпп пропилеиа водиым раствором серной кнслоты с концептрац ей 50-85 вес. % и уксусной кислотой в желаемой пропорции.

Температура процесса предпочтительно 75-ИО С. При непрерывном ведении процесса этот иитервал температур должен быть выдержан в той части коло.нпы, где троисход т реакции, т. е. в зоне, лежащей между точкой

ввода реагентов н основаннем колонны. Реакцию ировод т при иовышенном или атмосферном давлении, что проще и экоиомпчпее.

Продукты реакции (изоиронилацетат, изопропапол и изоиропцловый эфир) после отгонки могут быть отделены от другого и очищены нерегонкой с помощью известпых те.хиических приемов. Выход изопропплацетата в пересчете на уксусную кислоту очень высок .

Реактор дл  гпдролпза п ацетилпроваии  представл ет собой стекл нную колонну (высота 2,4 .«, диаметр 40 мм), занолненцую стекл нными кoльцa и Рашпга (5 .илг), в которую па рассто нии 50 см от верха ненрерывно ввод т сшределеннос количество смесн уксусной кислоты и сырого нродукта абсорбции пропилена водио11 серной кпслото . В основанин колонны расположен обогреваемый баллон, служан|,нй бойлером, питаюп1,ий коно необходимое количество воды дл  разбавлени  до желаемой ко,нцентрации (предпочтительно 30-50 :вес. %) водной серной кислоты, котора  собираетс  «а .выходе у основани  колонны и непрерывно удал етс . На верху колонны расноложеи обычный конденсатор. Часть сконденсированного дистилл та удал ют , остаток стекает через верхнюю часть колонны в виде флегмы, количество которой ДОЛЖ1НО быть достаточным дл  нредотвращеии  дистилл ции уксусной кислоты в головной части колонны и зависит от состава смеси, подаваемой на дистилл цию, и температуры в зоне реакции.

Пример 1. В описанный реактор со скоростью 691 г/час нодают сырую смесь, полученную после абсорбции 192 г/час пропилена 499 г/час 75%-.ной водной серной кислоты, предварительно смешав ее с 41 г/час уксусной кислоты.

Нагрев кип тильника колонны осуществл ют TaKHiM образом, чтобы температура на рассто нии 70 см ниже уровн  питани  колонны была 94°С. Головна  флегма составл ет 125 г/час, а расход воды, вводимой в основание , рассчитывают так, чтобы раствор серной кис;юты, выход щей из кип тильника, имел концентрацию 47 вес. %.

При достижении равновеси  из конденсаторов колонны отбирают 331 г/час жидкости, содержан1 ,ей (в вес. %) 21 изоиронилацетата, 65,6 изоиропанола, 5,15 изонропилового эфира и 0,018 уксусной кислоты. Остаток представл ет собой воду. Нз кип тильника отбирают 796 г/час 47%-ной водной серной кислоты, содержащего 0,02 вес. % уксусной кислоты и следы полимеров пропилена.

Стенень превращени  в изопропилацетат, счита  па первоначально абсорбированный пропилен, составл ет 15%. Конверси  уксусной КИСЛОТЫ в сложный эфир выше 99,7%.

Пример 2. В реактор иепрерывно со скоростью 681 г/час подают сырую смесь, полученную ирИ абсорбции 189 г/час пропилена 492 г/час 75%-1НОЙ водной серной кислоты, предварительно смешав ее с 76 г/час уксусной кислоты.

Процесс Ведут в услови х, идентичных услови м примера 1, отбирают из конденсатора колонны 386,5 г/час жидкости, содержащей (в вес. %) 33,4 изонропилацетата, 53,2 изопронанола , 4,83 изопропилового эфира и 0,015 уксусной кислоты. Остаток представл ет собой воду. Из Кип тильника отбирают 785 г/час водного раствора 47%-ной серНой кислоты, содержащего 0,02% уксусной кислоты и следы полимеров пропилена.

Степень превращени  в изонропплацетат, счита  на первоначально абсорбированный пропилен, составл ет 28%. Конверси  уксусной кислоты в сложный эфир выше 99,9%.

непрерывно падают в реактор со скоростью 702 г/час.

Процесс ведут в услови х, идентичных услови м примера 1, отбирают из конденсатора

419,5 г/час жидкости, содержащей (в вес. %) 67,5 изонропилацетата, 22,1 изопропатюла, 3,8 изонроиилавого эфира и 0,018 уксусной кислоты . Остаток представл ет собой воду. Из кин тильника отбирают 809 г/час 47%-НОго

водного раствора серной кислоты, содержащего 0,05% уксусной кислоты и следы полимеров пропилепа.

Степепь превращени  в изонропилацетат, счита  )а первопачально абсорбированный

пропилен 60%. Превращение уксусной кислоты в сложный эфир 99,7%.

Прнмер 4. Сырую смесь, полученную при абсорбции 191,5 г/час пропилена 497,5 г/час 75%-пой водной серной кислоты, после предварительного добавлени  247 г/час уксусной кислоты ввод т пенрерывио в реактор со скоростью 689 г/час.

Процесс Ведут в услови х, идентичных услови м нрпмера 1, из конденсатора колонны

отбирают 463 г/час жидкости, содержан1,ей (в вес. %) 85,9 изопропнлацетата, 7,45 нзопропанола , 3,77 изопропилового эфира и 0,05 уксусной кислоты. Остаток представл ет собой воду. Пз кип тильника отбирают 794 г/час

водного раствора 47%-ной серной кнслоты, содержащего 1,55% уксусной кислоты (что представл ет собой потерю 0,52 моль уксусной кислоты на 9,45 моль нолученного изонроннлацетата ) и следы иолимеров пропилена.

СтенеШ) Нреврапюн.и  :В изонропилацетат, счита  на первоначально абсорбированный пропилен, составл ет 85,5 или 94%, если считать на пропилеи, пе наход пдийс  в форме изопропило;вого эфира (только 7,2% абсорбиpoBaiHHoro пранилепа было первопачально в такой форме). Конверсп  уксусной кислоты в сложный эфир 94,7%.

Предлагаемый способ может быть иримепен дл  нолученп  других алифатических низш 1х изопроннловых эфиров, а именно изонропиловых эфиро.в монокарбоновых Сз-С -алифатических насыщенных кислот.

В данном случае предпочтительно использовать менее 1 моль карбоновой кислоты на

1 моль нропилена, содержащегос  в смеси в виде изопроиилсульфата или свободного изоиропанола , т. е. количество карбоновой кислоты должно быть достаточно дл  превращени  1пропилена, содержащегос  в

смеси, в изонропил1карбоксилат.

Удобно проводить процесс непрерывно в ректификационной колонне в услови х, описа|ПНых выше, но желательно под давлением I-5, предпочтительно 2-3 кгсм, дл  обогащени  эф,ира азеотропом, который отгон етс  на той же колонне.

актор со скоростью 241 г/чос, предварительно обогатив ее 59 г/час, н-масл ной кислоты.

Температура на рассто нии 70 см ниже ввода литани  колонны поддерживаетс  на уровне 104°С. Возвращают в кололну весь пиЖгНий водный слой ,и 200 г/час нижнего органического сло , образующихс  при расслаивании нродукта, полученного при конденсации паров. Расход воды, вводимой в основание колонны, регулируетс  таким образом, что раствор серной кислоты, выход н1,ей из куба, имеет концентрацию около 40 вес. %.

При достижении равновеси  Из конденсатора колонны отбирают 159 г/час жидкости, содержащей (в вес. %) 51,6 изонропилового эфира н-масл  ной кислоты, 35,2 изопропанола , 3,75 пзoпp0iпилoвoгo эфира, 0,20 н-масл лой 1КИСЛОТЫ и 9,25 воды. Из куба отбирают 310 г/час водного раствора, содержащего по

весу 41,3% серной кислоты,

1 % масл ной кислоты и следы полимеров пронплена.

Степень превращени 

в 13ОПрОПИЛ01ВЫЙ эфир н-масл ной кислоты,

счита  на первоначально абсорбированный иропилен, составл ет 38%. Конверси  н-масл ной кислоты в эфир 96%.

Предмет изобретени 

Способ нолучепи  изонропилового эфира монокарбоновой кислоты пли его смеси с изопропанолом , отличающийс  тем, что, с целью расплирснп  сырьевой базы и обеспечени  возможностп регулировапи  состава получаемых продуктов, продукт копдепсации -пропилена с водной серной кислотой подвергают взаимодействию с монокарбоновой кислотой при температуре 75-140°С при непрерывном отводе о5разующи.с  продуктов.