СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНИЛОВОГО ЭФИРА ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ Российский патент 1994 года по МПК C07C43/02 C07C41/16 

Изобретение относится к способам получения фенилового эфира этиленгликоля (феноксиэтанола), который находит широкое применение в лакокрасочной промышленности в качестве растворителя, регулятора роста цепи при синтезе алкидных олигомеров и других целей.

Известен способ получения феноксиэтанола (ФОЭ) взаимодействием фенола с оксидом этилена при молярном отношении фенол: оксид этилена 1,00-1,15, давлении 0,8-10 ати в каскаде реакторов пи постоянной температуре в реакторах (изотермический режим) 80-140^оС в присутствии 0,43-1,07 мас. % щелочного катализатора, в котором процесс ведут до содержания непрореагировавшего оксида в реакционной массе 0,1-8 мас. % , времени контакта 52-106 мин с последующей перегонкой реакционной массы. Выход целевого продукта: 94,5-96,2% .

Основными недостатками данного способа являются наличие стадии отделения целевого продукта от реакционной массы, низкие производительности и выход.

Технической задачей изобретения является упрощение процесса, повышение его производительности и выхода продукта.

Данная задача решается взаимодействием фенола с оксидом этилена при молярном отношении фенол: оксид этилена, равном 1,03-1,1 при повышенном давлении и температуре в присутствии щелочного катализатора, отличительной особенностью которого является проведение процесса при повышении температуры в реакторе до 210-250^оС и времени контакта 20-50 мин.

П р и м е р 1. Исходную смесь состава 65,85% -фенол; 33,9% -оксид этилена и 0,25 мас. % -40% -ного водного раствора гидроксида натрия в количестве 100 г загружают в ампулу объемом 120 мл, которую помещают в термостат и в течение 40 мин повышают температуру до 230^оС. Далее ампулу вынимают и охлаждают до комнатной температуры. Получают 97,0 г бесцветного продукта со следующими характеристиками:
содержание феноксиэтанола 99,0%
показатель преломления n_D²⁰= 1,537
плотность ρ ²⁰= 1,111 кг/л
гидроксильное число - 400
массовая доля гидроксида натрия 0,1%
массовая доля фенола 0,07%
Качество феноксиэтанола отвечает требованиям ТУ 6-36-0203335, предъявляемым к мономеру "Дельта П", используемому при синтезе алкидных олигомеров. Выход - 99,3 мол. % . Производительность - 1,21 кг/л ч.

П р и м е р 2. Исходную смесь, содержащую 65,85 мас. % фенола, 33,90 мас. % оксида этилена и 0,25 мас. % 40% -ного водного раствора гидроксида натрия (молярное отношение фенол: оксид этилена = 1: 1,1; содержание гидроксида натрия в исходной смеси 0,1 мас. % ) непрерывно под давлением 15 ати со скоростью 1710 л/ч (1721 кг/ч) подают в реактор вытеснения объемом 570 л. В процессе прохождения через реактор повышают температуру реакционной массы до 200^оС. Время контакта 20 мин. После охлаждения и сброса давления отбирают бесцветный продукт в количестве 1663 кг/ч со следующими характеристиками:
содержание феноксиэтанола - 99,2 мас. % (по данным хроматографического анализа)
показатель преломления n_D²⁰= 1,538
плотность, ρ²⁰= 1,110 кг/л
гидроксильное число - 403
массовая доля гидроксида
натрия - 0,1%
массовая доля фенола 0,05%
Качество феноксиэтанола отвечает требованиям ТУ 6-36-0203335, предъявляемым к мономеру "Дельта П", используемому при синтезе алкидных олигомеров. Выход феноксиэтанола в расчете на фенол -99,1% мольн. Производительность - 2,91 кг/л ч.

П р и м е р 3. Исходную смесь, содержащую 67,30 мас. % фенола, 32,45 мас. % оксида этилена и 0,25 мас. % 40% -ного водного раствора гидроксида натрия (молярное отношение фенол: оксид этилена = 1: 1,03, содержание гидроксида натрия в исходной смеси 0,1 мас. % (непрерывно под давлением 40 ати со скоростью 684 л/ч (691 кг/ч) подают в реактор вытеснения объемом 570 л. В процессе прохождения через реактор повышают температуру реакционной смеси до 225^оС. Время контакта - 50 мин. После охлаждения и сброса давления отбирают бесцветный продукт в количестве 680 кг/ч со следующими характеристиками:
содержание феноксиэтанола - 99,1 мас. % (по данным хроматографического анализа)
показатель преломления n_D²⁰= 1,536
плотность, ρ ²⁰= 1,112 кг/л
гидроксильное число - 390
массовая доля гидроксида
натрия - 0,1%
массовая доля фенола - 0,08%
Качество феноксиэтанола отвечает требованиям ТУ 6-36-0203335, предъявляемым к мономеру "Дельта П", используемому при синтезе алкидных олигомеров. Выход феноксиэтанола - 98,7 мол. % , производительность - 1,2 кг/л ч.

П р и м е р 4. Исходную смесь, содержащую 66,5 мас. % фенола, 33,3 мас. % оксида этилена и 0,2 мас. % 40% -ного водного раствора гидроксида натрия (мольное отношение фенол: оксид этилена = 1: 1,07; содержание гидроксида натрия в исходной смеси - 0,1 мас. % непрерывно под давлением 30 ати со скоростью 1140 л/час (1149 кг/ч) подают в реактор вытеснения объемом 570 л. В процессе прохождения через реактор температура реакционной массы изменяется в интервале от 125 до 225^оС. Время контакта 30 мин. После охлаждения и сброса давления отбирают бесцветный продукт в количестве 1023 л/ч (1120 кг/ч) со следующими характеристиками:
содержание феноксиэтанола - 99,3 мас. %
показатель преломления n_D²⁰= 1,535
плотность, ρ²⁰= 1,113 кг/л
гидроксильное число - 397
массовая доля фенола - 0,06%
массовая доля гидроксида натрия - 0,1%
Качество феноксиэтанола отвечает требованиям ТУ 6-36-0203335, предъявляемым к мономеру "Дельта П", используемому при синтезе алкидных олигомеров. Выход - 99,1 мол. % , производительность - 1,97 кг/л ч.

П р и м е р 5 (сравнительный) Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но в изотермических условиях (без изменения температуры) при 190^оС. Получают 76,5 г продукта, качество которого не отвечает требованиям ТУ.

П р и м е р 6 (сравнительный). Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но в изотермических условиях (без изменения температуры) при 250^оС и времени контакта 20 мин. Получают 99,1 г продукта, качество которого не отвечает требованиям ТУ.

П р и м е р 7 (сравнительный). Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но время контакта 60 мин. Получают 99,3 г продукта, не отвечающего требованиям ТУ.

П р и м е р 8 (сравнительный). Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но время контакта 17 мин. , Получают 92 г продукта, не отвечающего требованиям ТУ.

П р и м е р 9 (сравнительный). Процесс осуществляют аналогично примеру 3 при скорости подачи исходной смеси 750 л/ч (время контакта 46 мин), повышая температуру в реакторе до 260^оС. На выходе из реактора отбирают светло-коричневый продукт с содержанием фенола 0,18 мас. % . Качество продукта не отвечает требованиям ТУ.

П р и м е р 10 (сравнительный). Процесс осуществляют аналогично примеру 3 при скорости подачи исходной смеси 2000 л/ч (время контакта 17 мин), повышая температуру в реакторе до 190^оС. На выходе из реактора отбирают бесцветный продукт с гидроксильным числом 415 и содержанием фенола 2 мас. % . Качество продукта не отвечает требованиям ТУ.

Проведение процесса предлагаемым способом позволяет исключить стадию выделения и получить высококачественный продукт с выходом 98,7-99,3% и производительностью - 1,2-2,9 кг/л ч.

(56) Авторское свидетельство СССР N 481590, кл. С 07 С 43/02, 1975.

Использование: в лакокрасочной промышленности в качестве растворителя. Сущность: усовершенствованный способ получения фенилового эфира этиленгликоля. Реагент 1: фенол. Реагент 2: оксид этилена. Условия реакции: процесс ведут при молярном соотношении реагента 1 к 2, равном 1 : (1,03 - 1,1), при повышении температуры от 90 - 125до 220 - 250С и времени контакта 20 - 50 мин.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНИЛОВОГО ЭФИРА ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ взаимодействием фенола с оксидом этилена при молярном соотношении соответственно 1 : 1,0,3 - 1,1 при повышенных температуре и давлении в жидкой фазе в присутствии щелочного катализатора, отличающийся тем, что процесс ведут при повышении температуры с 20 - 125^oС до 220 - 250^oС и времени контакта 20 - 50 мин. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут в реакторе вытеснения.