СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННОГО ПОЛИЭФИРА НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛИЛПОЛИОКСИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ С УЗКИМ ФРАКЦИОННЫМ СОСТАВОМ Российский патент 2024 года по МПК C08G65/28 C07C43/10 C07C41/01 

Описание патента на изобретение RU2812521C1

ОПИСАНИЕ

Область техники

Настоящее изобретение относится к области химического синтеза и может быть использовано для получения простого металлилового эфира ПЭГ, используемого в дальнейшем в качестве сырья для получения суперпластификаторов для строительных смесей.

Уровень техники

Из уровня техники известен документ CN102134313A, 27.07.2011, в котором описывается способ производства металлилового эфира полиэтиленгликоля. Согласно известному способу, часть металлилового спирта предварительно катализуют гидроокисью калия для получения катализатора оксиэтилирования. Затем к катализатору оксиэтилирования подается металлиловый спирт и окись этилена.

К недостаткам данного метода можно причислить высокое содержание воды, приводящее к образованию полиэтиленгликолей, являющихся нежелательными побочными продуктами реакции оксиэтилирования.

В US2003199616, 23.10.2003 упоминается в общем образование эфира ненасыщенного полиалкенилгликоля путем реакции между оксидом алкилена (в т.ч. этилена) и ненасыщенным спиртом, имеющим алкенильную группу (в т.ч. металлиловым спиртом) в присутствии катализатора (в т.ч. КОН). Без деталей, режимов и т.п.

Согласно данному документу этилен оксид объединяется с металлиловым спиртом при катализе гидроксидом натрия или калия (абз. [0103]). Этиленоксид реагирует с образованием полиоксиэтиленового эфира металлилового спирта, но при этом образуется большое количество побочных продуктов, таких как свободные гликоли и т.д., и в то же время приводит к снижению содержания эффективного вещества, расширению распределения молекулярной массы и снижению коэффициента количества двойных связей, что влияет на эффективность применения.

Документ US2012035381,02.09.2012 описывает получение полиоксиэтиленового эфира металлилового спирта со степенью алкоксилирования 10. В рабочем примере в реактор-автоклав из нержавеющей стали при комнатной температуре загружают 89 г аллилового спирта, затем вводят 6,16 г KOH в виде хлопьев (чистота 88%). Реактор герметизируют и вакуумируют при комнатной температуре до давления 100 мбар (абс.), после чего в реакторе повышают давление азотом до атмосферного и снова вакуумируют до 100 мбар. Вновь вводят азот и осуществляют нагрев до 90 °С. В результате создается давление около 0,9 бар. Затем начинают подачу этиленоксида в количестве 660 г при 95 °С. Общее время введения окиси составило 6,2 часа при значении конечного давления 7,2 бар. В итоге было получено 749,5 г продукта с гидроксильным числом 117,2 мг КОН/г.

Процесс, описываемый в данном документе, основан на условии повышенного давления в реакторе при низких температурах. Несмотря на хороший выход и степень чистоты получаемого продукта, такой подход ведет к чрезмерному увеличению времени протекания реакции.

В документе CN102898639, 30.01.2013, для предотвращения образования побочных продуктов (свободных ПЭГ) в качестве катализатора используются гидриды металлов для предотвращения образования воды в процессе катализа.

Документ US6762325,13.07.2004 предлагает механическое (технологическое) решение для уменьшения побочных продуктов.

А именно, в данном патенте описывается способ производства алкоксилированного соединения, в котором для уменьшения образования побочных продуктов применяются клапаны, установленные последовательно и вертикально в реакторе с мешалкой, и способствующие дополнительному перемешиванию реакционной смеси. Это решение не эффективно, поскольку количество образования побочных ПЭГ определяется содержанием воды в реакционной массе и этот побочный процесс оксиэтилирования воды протекает параллельно с основным процессом оксиэтилирования ненасыщенного спирта.

Документ DE102006048017,04.10.2008 относится к двухэтапному способу производства полиэфиров спиртов. Задачей, на решение которой направлено изобретение согласно данному документу, является повышение эффективности и безопасности производства.

Способ производят в два этапа, причем продукт первого этапа подвергают дальнейшему алкоксилированию. Основное внимание уделяется подаваемым количествам сырьевых материалов. Такой способ имеет целью устранение побочных опасных экзотермических реакций, связанных со щелочным катализатором. Кроме того, указывается, что получаемый полиэфир имеет высокую степень чистоты.

Однако, решения, основанные на точных расчетных количествах сырьевых компонентов, ведут к либо к удорожанию оборудования, способного к точному дозированию, либо к недопустимым погрешностям в дозировке, что влечет за собой сопутствующие недостатки.

Авторы настоящей технологии в результате значительных исследований нашли выход для минимизации образования свободных полиэтиленгликолей до 1,0 масс.%, обеспечивая конечный продукт с высокой степенью чистоты и стабильной молекулярной массой. Получаемый при этом металлиловый эфир ПЭГ имеет преимущества, заключающиеся в том, что снижение в поликарбоксилатных эфирах, полученных на основе металлилового эфира ПЭГ по настоящему изобретению, количества побочных ПЭГ, которые приходят с макромономером, приводят к повышению эффективности работы карбоксилатных добавок для строительных смесей, включая меньший расход строительной смеси при достижении необходимых характеристик конструкционного материала.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является снижение свободных полиэтиленгликолей в продукте и сужение его фракционного состава.

Предложен способ производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400, содержащий этапы:

- катализ металлилового спирта щелочным катализатором до показателя щелочности не более 5 мг КОН/г и его последующей осушки до массовой доли воды не более 0,025%

- предреакция катализированного металлилового спирта с оксидом этилена, причем мольное соотношение «металлиловый спирт:оксид этилена» на этапе предреакции составляет 1,0 : 1,0

- реакция подвергнутого предреакции катализированного металлилового спирта с оксидом этилена, причем мольное соотношение «металлиловый спирт:оксид этилена» на этапе реакции составляет 1,0 : 6,43, при этом общее количество окиси этилена на стадии получения металлилового эфира с молекулярной массой 400 составляет 7,43 моля на 1 моль металлилового спирта

После этапа катализа металлиловый спирт подвергают сушке, заключающейся в нагреве спирта до около 60°С, с последующим созданием вакуума в системе (минус 0,7–0,9 кгс/см2) и барботированием азотом до массовой доли воды не более 0,025%.

Предреакцию катализированного металлилового спирта и дальнейшую реакцию с оксидом этилена проводят до щелочности не более 0,7 мг КОН/г.

Предреакцию проводят при температуре 95-110°С.

На этапе предреакции оксид этилена подают до давления, равного давлению до предреакции плюс 1,5 кгс/см2.

На этапе реакции оксид этилена подают с постепенным увеличением расхода и плавным повышением температуры при этом шаг увеличения расхода составляет 100 кг/ч., а температуру повышают до 115-120°С.

Кроме того, предложен способ производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 2400, содержащий этапы:

- катализ металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400 щелочным катализатором;

- нагрев катализированного сырья, получаемого на предыдущем этапе, до около 100°С и его осушка до массовой доли воды не более 0,025% или щелочности не более 4,5 мг КОН/г;

- предреакция нагретого катализированного сырья с оксидом этилена, причем мольное соотношение «металлиловый эфир полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400:оксид этилена» на этапе предреакции составляет1,0:1,0;

- реакция подвергнутого предреакции катализированного сырья, причем мольное соотношение «металлиловый эфир полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400:оксид этилена» на этапе реакции составляет 44,45:1,0, при этом общее количество окиси этилена на стадии получения металиллового эфира с молекулярной массой 2400 г/моль составляет 45,45 моля на 1 моль металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400;

Предреакцию проводят при температуре 103-105°С.

На этапе предреакции оксид этилена подают до давления равного давлению до предреакции плюс 1,5 кгс/см2.

На этапе реакции оксид этилена подают с постепенным увеличением расхода и плавным повышением температуры, при этом шаг увеличения расхода составляет 100 кг/ч, а температуру повышают до 115-120°С.

Щелочной катализатор представляет собой гидроксид натрия или калия.

В результате способа производства ненасыщенного полиэфира на основе металлилполиоксиэтиленгликоля получали товарную форму металлилового эфира полиэтиленгликоля, содержащую металлиловый эфир полиэтиленгликоля с распределением по молекулярной массе в диапазоне от 2240 до 2550 г/моль и свободные полиэтиленгликоли в количестве не более 1 масс.%.

Техническим результатом, таким образом, является повышение эффективности процесса производства металлилового эфира полиэтиленгликоля за счет подавления образования реакционной воды, при этом продукт обладает узким распределением по молекулярной массе и по существу не содержит свободных ПЭГ.

Краткое описание чертежей

На фигуре представлена технологическая схема заявленного способа.

Детальное описание изобретения

Металлилполиоксиэтиленгликоли находят основное применение в качестве базового сырья при производстве поликарбоксилатных эфиров (ПКЭ) – пластифицирующих добавок, используемых при производстве бетона. Применение химических добавок при его производстве является одним из наиболее эффективных и универсальных способов управления свойствами бетонов с помощью регулирования реологических характеристик бетонных смесей.

Согласно производственным требованиям, металлилполиоксиэтиленгликоли для производства ПКЭ должны обладать следующими характеристиками:

- низким содержанием примесей (свободные диолы не более 2,2%);

- узким молекулярно-массовым распределением (ММР), c разбросом в диапазоне не более 100 ед.;

- pH нейтральной среды;

- цветностью не более 50 ед. (APHA).

Содержание свободных гликолей и молекулярно-массовое распределение ненасыщенного металлилового эфира полиэтиленгликоля является главным критерием для получения качественных пластифицирующих добавок для бетона.

Свободные диолы образуются в процессе побочных реакций оксиэтилирования, в частности в результате нецелевых реакций оксида этилена. Во-первых, это реакции последовательного присоединения этиленоксида к стартовому веществу с образованием нецелевых продуктов по молекулярной массе (т.е. продуктов со степенью оксиэтилирования большей или меньшей, чем требуемая), влияющих на конечное молекулярно-массовое распределение. Во-вторых, это реакции присоединения оксида этилена к примесям, содержащимся в стартовом веществе или к образующимся в системе побочным продуктам. Примером могут служить побочные реакции образования гликолей в процессах оксиэтилирования спиртов при взаимодействии этиленоксида с водой, присутствующей в качестве примеси в стартовом веществе либо образующейся при генерации катализатора из стартового вещества и щелочи.

Еще одной группой реакций, приводящих к образованию побочных продуктов, являются реакции, не связанные с оксиэтилированием. Это реакции взаимодействия исходных веществ и продуктов оксиэтилирования, а также реакции деструкции и изомеризации компонентов реакционной массы (ненасыщенного спирта и окиси этилена). В результате этой побочной реакции образуются непредельные соединения, альдегиды и кетоны (в т.ч. изопрена, 2,3-бутандион). Реакции этой группы протекают по механизмам отличным от оксиэтилирования.

Проведенный авторами настоящего изобретения анализ физико-химических закономерностей реакции оксиэтилирования ненасыщенных спиртов показывает, что высокая селективность получения целевого продукта может достигаться при использовании обычного щелочного катализа, но с оптимизацией условий синтеза таким образом, чтобы минимизировать протекание всех побочных реакций, продукты которых влияют на молекулярно-массовое распределение получаемого ненасыщенного металлилового эфира полиэтиленгликоля.

В ходе разработки нового способа основное внимание обращалось на протекание побочных процессов, в ходе которых нарабатывались свободные полиэтиленгликоли. Источниками образования ПЭГов является содержащаяся в реакционной массе вода, которая поступает как со стартовым металлиловым спиртом, так и выделяется входе катализа спирта гидроокисью калия.

В связи с вышеизложенным особое внимание уделялось на контроль содержания воды после проведения катализа щелочным агентом и последующей осушки. Для минимизации образования полиэтиленгликолей в процессе оксиэтилирования металлилового спирта содержание остаточной влаги в катализированном металлиловом спирте и, соответственно, в реакционной массе ограничивалось уровнем не более 0,025 % масс.

Следующим фактором, влияющим на скорость протекания побочных реакций с образованием свободных ПЭГов, является температурный режим процесса оксиэтилирования. Исходя из этого, температуру на этапе проведения предреакции окиси этилена с металлиловым спиртом ограничили в интервале 100÷1100С, а протекание основной реакции оксиэтилирования металлилового спирта протекала при температурах 110÷1200С. Данные температурные режимы являются более низкими по отношению к стандартным процессам оксиэтилирования насыщенных спиртов.

Оксиэтилирование металлилового спирта предпочтительно вести в две стадии – предреакция и реакция. На стадии предреакции производится загрузка небольшого количества окиси этилена, что способствует активации каталитического комплекса, обеспечивая его эффективную работу.

При вводе окиси этилена в реактор предпочтительно использовать капельный ввод посредством устройства инжекционного типа. Такое введение окиси этилена позволит обеспечить более равномерное распределение между реагентами и избежать возникновение концентрационных градиентов между ними, что способствует более эффективному теплосъему для поддержания заданного температурного режима.

С повышением концентрации катализатора повышается скорость протекания реакции образования побочных ПЭГов. Для минимизации образования побочных ПЭГов в ходе реакции оксиэтилирования металлилового спирта поддерживался низкий уровень остаточной щелочности в реакционной массе, именно 0,3–0,7 % масс.

Низкие температурные диапазоны в совокупности с предварительно активированным каталитическим комплексом и постепенным вводом окиси этилена обеспечивают плавное протекание целевой реакции, которая в условиях пониженной остаточной влажности проходит, исключая образование побочных продуктов.

С этой же целью повышение температуры на этапе реакции является плавным, не более 10С/5 минут – для исключения протекания неконтролируемых реакций.

Совокупность используемых факторов позволила достигнуть поставленной задачи по минимальному содержанию ПЭГов в оксиэтилированных металлиловых спиртах.

Способ производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400 проводили следующим образом:

Сырье (металлиловый спирт) из емкости 1 массой 500 кг (1/3 от расчетного количества) подают в предреактор 2. Далее загрузили в предреактор 8,4кг 95%-ой гидроокиси калия из бункера 3 и перемешивали 40 минут до полного растворения КОН.

Провели перегрузку катализированного сырья из предреактора 2 в реактор 4. 

Произвели двухкратную догрузку оставшейся части металлилового спирта.

После приема сырья провели трехкратную продувку азотом реактора 4.

Провели циркуляцию насосом в течение 10 минут и отобрали пробу для анализа по показателям: «массовая доля воды», «щелочность». Результат анализа представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты анализа катализированного металлилового спирта после догрузки сырья

Наименование показателя Результат анализа 1 Щелочность, мг КОН/г 4,9 2 Массовая доля воды, % 0,6

Далее провели стадию осушки катализированного сырья. Для этого разогрели катализированное сырье до температуры 60°С, создали вакуумметрическое давление в реакторе поз. 4 равное минус 0,9 кгс/см2. Провели барботаж катализированного металлилового спирта подачей азота в реактор 4, до давления в реакторе 4 равное 1,5 кгс/см2. Перекрыли подачу азота и провели сброс избыточного давления через трубопровод технологических сдувок, выделившаяся влага таким образом, покидает реактор. Провели циркуляцию катализированного сырья в течении 10 минут циркуляционным насосом (не показан на чертеже). Вышеперечисленный цикл повторили трижды. Отобрали пробу для анализа по показателям: «массовая доля воды», «щелочность». Результат анализа представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты

Наименование показателя Результат анализа 1 Щелочность, мг КОН/г 4,3 2 Массовая доля воды, % 0,02

Разогрели катализированное сырье до температуры 100°С подачей пара давлением в «рубашку» реактора 4. 

Провели предреакцию подачей окиси этилена (ОЭ) в реактор до давления равного давлению до предреакции плюс 1,5 кгс/см2 (не более 4,5 кгс/см2) с массовым расходом окиси этилена таким образом, чтобы поддерживать заданный температурный режим. Указанное давление соответствует давлению при соотношении 1 моль ОЭ на 1 моль спирта. Проанализировали скорость падения давления и роста температуры в реакторе. Температуру в реакторе поддерживали в пределах 95-110ºС.

Реакцию проводили с подачей ОЭ через инжектор 5 капельного ввода и с постепенным увеличением расхода окиси этилена с шагом 100 кг/ч со стабилизацией давления и температуры в реакторе. Реакцию проводили при температуре 103-105ºС. При данной температуре загрузили 3300 кг окиси этилена.

Далее реакцию проводили с постепенным увеличением расхода окиси этилена с шагом 100 кг/ч со стабилизацией давления и температуры в реакторе. Провели плавное увеличение температуры до 115-120ºС и реакцию проводили при указанной температуре. Общая масса окиси этилена составила 8200 кг.

По завершении стадии реакции провели выдержку в течение 30 минут при температуре 110-115°С. Отобрали пробу для анализа по показателю: «щелочность». Результаты анализа представлен в таблице 3.

Таблица 3 – Результаты промежуточного контроля хода реакции

Наименование показателя Результат анализа 1 Внешний вид (при 20±5°С) Бесцветная прозрачная вязкая жидкость 2 Щелочность, мг КОН/г 0,7

Провели охлаждение реакционной массы до 100°С. Произвели ее перегрузку в нейтрализатор 6, где провели барботаж азотом в течение 20 минут для отгонки остаточной окиси этилена в трубопровод технологических сдувок. 

Провели циркуляцию в течение 10 минут и отобрали пробу для анализа по показателям готового полуфабриката. Результат анализа представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Показатели качества металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400

Наименование показателя Результат анализа Внешний вид (при 20°С) Вязкая жидкость желтоватого цвета Молекулярная масса, г/моль 406 Массовая доля ПЭГ, % 0,63

Способ производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 2400 проводили следующим образом:

Приняли металлиловый эфир полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400 массой 2300 кг в реактор 4. Провели трехкратную продувку азотом реактора со сбросом давления в трубопровод технологических сдувок. 

Провели катализ сырья загрузкой 47%-го раствора гидроокиси калия массой 17,8 кг (8,37 кг 100%-ой гидроокиси калия) из емкости 7. 

Разогрели катализированное сырье до температуры 100°С подачей пара давлением 2 кгс/см2 в «рубашку» реактора. 

Провели стадию осушки: создали вакуумметрическое давление в реакторе равное минус 0,9 кгс/см2; провели барботаж азотом в течение 20 минут; набрали давление азотом в реакторе равное 0,05 кгс/см2. Провели циркуляцию в течение 10 минут и повторили вышеописанный цикл. 

Отобрали пробу для анализа по показателям: «массовая доля воды», «щелочность». Результат анализа представлен в таблице 5.

Таблица 5 – Результаты катализированного металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400

Наименование показателя Результат анализа 1 Щелочность, мг КОН/г 4,3 2 Массовая доля воды, % 0,025

Провели предреакцию подачей через инжектор 5 капельного ввода окиси этилена в реактор 4 до давления равного давлению до предреакции плюс 1,5кгс/см2(не более 4,5кгс/см2) с массовым расходом окиси этилена не более 1500 кг/ч. Температуру в реакторе поддерживали в пределах 103-105ºС. 

Реакцию проводили с постепенным увеличением расхода окиси этилена с шагом 100 кг/ч со стабилизацией давления и температуры в реакторе. Провели плавное увеличение температуры до 115-120ºС.

Общая масса окиси этилена составила 11650кг. 

По завершении стадии реакции провели выдержку (до падения и стабилизации давления) в течение 30 минут при температуре 115-120°С.

Провели дегазацию со сбросом абгазов из реактора 4 в трубопровод технологических сдувок.

Перегрузили полученный продукт из реактора 4 в нейтрализатор 6 и включили мешалку. Провели стадию отгонки остаточной окиси этилена, для чего в нейтрализатор подали азот и провели барботаж в течение 20 минут.

После завершения отгонки остаточной окиси этилена провели охлаждение до температуры 80ºС. 

Провели нейтрализацию загрузкой из емкости 8 уксусной кислоты массой 11,65кг. 

Провели циркуляцию в течение 20 минут. Отобрали пробу для анализа показателей качества готового продукта. Результат анализа представлен в таблице 6.

Таблица 6 – Показатели качества готового продукта

Наименование показателя Норма Результат анализа Внешний вид
(при 20°С)
Плотная масса от белого до светло-жёлтого цвета Бесцветная прозрачная вязкая жидкость
Гидроксильное число, мг КОН/г, в пределах 22-26 23,4 Молекулярная масса, ед 2150-2550 2401 Массовая доля воды, %, не более 0,5 0,02 Массовая доля св. ПЭГ, %, не более 2,2 0,9

Пример.

Были проведены сравнительные испытания сухих строительных смесей, в которых применялся поликарбоксилатный суперпластификатор, произведенный на металлиловом эфире ПЭГ с молекулярной массой около 2400 по настоящему изобретению, и поликарбоксилатный суперпластификатор, произведенный на основе НПЭГ 2400, доступный на рынке.

Методика испытаний:

ГОСТ 31356-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний.

Испытательные условия:

Стандартные условия: t=232°C, влажность 505%, скорость воздуха в рабочей зоне 0,2 м/с.

Оборудование:

Автоматический смеситель MATEST Е093 в соответствии с EN 196-1:1994 п. 4.4, алгоритм смешивания EN 196-1:1994 п. 6,2.

Цилиндр для определения растекания – диаметр 70 мм, высота 50 мм.

Испытания проводились на стекле.

Вывод: из полученных данных следует, что суперпластификатор REOMAXPC 39041 P*, произведенный на металлиловом эфире ПЭГ с молекулярной массой около 2400 по настоящему изобретению оказывает лучшее пластифицирующее действие на испытанные цементные и гипсово-цементные наливные системы, чем аналогичный продукт, произведенный на НПЭГ2400, доступный на рынке.

Похожие патенты RU2812521C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННОГО ПОЛИЭФИРА НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛИЛПОЛИОКСИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ С УЗКИМ ФРАКЦИОННЫМ СОСТАВОМ 2022
  • Махов Евгений Александрович
  • Орехов Олег Владимирович
  • Живодеров Александр Васильевич
  • Валетдинов Рифкат Фоатович
RU2811597C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКИПЯЩЕЙ ТОРМОЗНОЙ ЖИДКОСТИ 1999
  • Прокудин А.В.
  • Галиаскаров А.Р.
RU2174536C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОАЛКИЛОВЫХ (C-C) ЭФИРОВ ТРИ- И ТЕТРАЭТИЛЕНГЛИКОЛЕЙ 1999
  • Сафин Д.Х.
  • Гайфутдинов Г.Ш.
  • Мустафин Х.В.
  • Ашихмин Г.П.
  • Чебарева А.И.
  • Ильясов Г.Л.
  • Макаров Г.М.
RU2159760C1
Тормозная жидкость и способ ее получения 2022
  • Окружнов Александр Владимирович
RU2802813C1
ТОРМОЗНАЯ ЖИДКОСТЬ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 2006
  • Голубев Юрий Дмитриевич
  • Спорова Людмила Григорьевна
  • Панюшев Дмитрий Анатольевич
  • Орехов Олег Владимирович
  • Лукичев Михаил Владимирович
  • Шеин Александр Владимирович
RU2345125C2
Способ получения полиэтиленгликолевых эфиров жирных спиртов 1979
  • Ахметжанов И.С.
  • Гезенко Е.Н.
  • Слюсарь А.А.
  • Якубов В.М.
  • Гаевой Г.М.
  • Меняйло А.И.
  • Киселева Н.С.
SU1459192A1
Замасливатель для полиакриловых волокон (его варианты) 1991
  • Круткова Лидия Николаевна
  • Кузьмина Валентина Антоновна
  • Харьков Станислав Николаевич
  • Михайлова Ирина Евгеньевна
  • Румянцева Наталья Михайловна
  • Иванова Лариса Александровна
  • Крутков Юрий Павлович
  • Автухова Марина Михайловна
  • Табунов Григорий Савельевич
SU1817794A3
Катализатор для оксиэтилирования жирных спиртов с @ -с @ 1980
  • Ахметжанов Искандер Сабиржанович
  • Гезенко Евгения Николаевна
  • Слюсарь Анатолий Алексеевич
  • Якубов Виктор Михайлович
  • Гаевой Геннадий Матвеевич
  • Меняйло Анна Ивановна
  • Тембер Геннадий Адельбертович
  • Хукаленко Ирина Николаевна
  • Андросова Людмила Васильевна
SU895492A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕЭМУЛЬГАТОРА 1999
  • Серебряков Б.Р.
  • Сафин Д.Х.
  • Нуруллина И.И.
  • Белокуров В.А.
  • Колосов С.А.
  • Атнюков К.Н.
RU2151780C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ ЭФИРОВ МОНОАЛКИЛФЕНОЛОВ 2000
  • Капустин П.П.
  • Галимов Р.Х.
  • Шакиров Ш.К.
  • Муллануров Ф.А.
  • Хисаев Р.Ш.
  • Сучков Ю.П.
RU2176238C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 812 521 C1

Реферат патента 2024 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННОГО ПОЛИЭФИРА НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛИЛПОЛИОКСИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ С УЗКИМ ФРАКЦИОННЫМ СОСТАВОМ

Изобретение относится к области химического синтеза и может быть использовано для получения простого металлилового эфира ПЭГ, используемого в дальнейшем в качестве сырья для получения суперпластификаторов для строительных смесей. Способ производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400 г/моль, содержит этапы: катализ металлилового спирта щелочным катализатором и его последующая осушка до значения массовой доли воды не более 0,025% и щелочности не более 5 мг КОН/г; предреакция катализированного металлилового спирта с оксидом этилена, при этом предреакцию проводят при температуре 95-110°С, причем на этапе предреакции оксид этилена подают до давления равного давлению до предреакции плюс 1,5 кгс/см2, с тем чтобы давление в реакторе не превышало 4,5 кгс/см2; реакция подвергнутого предреакции катализированного металлилового спирта с оксидом этилена, при этом реакцию проводят при температуре 115-120°С до щелочности 0,3–0,7 мг КОН/г, причем на этапе реакции оксид этилена подают с постепенным увеличением расхода и плавным повышением температуры, при этом шаг увеличения расхода составляет 100-200 кг/ч, а шаг увеличения температуры составляет около 1°С/5 минут. Также изобретение относится способу производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 2400 г/моль и к композиции для получения суперпластификаторов для строительных смесей, содержащая металлиловый эфир полиэтиленгликоля, полученный способом производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 2400 г/моль. Технический результат заключается в повышении эффективности процесса производства металлилового эфира полиэтиленгликоля за счет подавления образования реакционной воды, при этом продукт обладает узким распределением по молекулярной массе и содержит свободные ПЭГ в количестве не более 1 мас.%. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 812 521 C1

1. Способ производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400 г/моль, содержащий этапы:

- катализ металлилового спирта щелочным катализатором и его последующая осушка до значения массовой доли воды не более 0,025% и щелочности не более 5 мг КОН/г;

- предреакция катализированного металлилового спирта с оксидом этилена, при этом предреакцию проводят при температуре 95-110°С, причем на этапе предреакции оксид этилена подают до давления равного давлению до предреакции плюс 1,5кгс/см2, с тем чтобы давление в реакторе не превышало 4,5 кгс/см2;

- реакция подвергнутого предреакции катализированного металлилового спирта с оксидом этилена, при этом реакцию проводят при температуре 115-120°С до щелочности 0,3–0,7 мг КОН/г, причем на этапе реакции оксид этилена подают с постепенным увеличением расхода и плавным повышением температуры, при этом шаг увеличения расхода составляет 100-200 кг/ч, а шаг увеличения температуры составляет около 1°С/5 минут.

2. Способ по п. 1, в котором осушка катализированного металлилового спирта осуществляется путем его нагрева до температуры около 60°С, создания вакууметрического давления и барботажа азотом.

3. Способ по п. 1, в котором температуру на этапе реакции повышают до 115-120°С.

4. Способ производства металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 2400 г/моль, содержащий этапы:

- катализ металлилового эфира полиэтиленгликоля с молекулярной массой около 400 г/моль, полученного способом по п.1 щелочным катализатором;

- осушка до массовой доли воды не более 0,025%;

- предреакция нагретого катализированного сырья с оксидом этилена;

- реакция подвергнутого предреакции катализированного сырья.

5. Способ по п. 4, в котором предреакцию проводят при температуре 103-105°С.

6. Способ по п. 4, в котором на этапе предреакции оксид этилена подают до давления равного давлению до предреакции плюс 1,5 кгс/см2, с тем чтобы давление в реакторе не превышало 4,5 кгс/см2.

7. Способ по п. 4, в котором на этапе реакции оксид этилена подают с постепенным увеличением расхода и плавным повышением температуры, при этом шаг увеличения расхода составляет 100–200 кг/ч, а шаг увеличения температуры составляет около 1°С/5 минут.

8. Способ по п. 7, в котором температуру повышают до 115-120°С.

9. Способ по любому из пп. 1 или 4, в котором щелочной катализатор представляет собой гидроксид натрия или калия.

10. Композиция для получения суперпластификаторов для строительных смесей, содержащая металлиловый эфир полиэтиленгликоля, полученный способом по п. 4, и свободные полиэтиленгликоли в качестве примесей, при этом металлиловый эфир полиэтиленгликоля характеризуется распределением по молекулярной массе в диапазоне от 2240 до 2550 г/моль, а свободные полиэтиленгликоли содержатся в композиции в количестве не более 1 масс.%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2812521C1

CN 102898639 A, 30.01.2013
CN 102134313 A, 27.07.2011
US 20030199616 A1, 23.10.2003
US 20120035381 A1, 09.02.2012
ПРОТИВОЗАДИРНАЯ ПРИСАДКА К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ 1999
  • Кашбиев Г.Г.
  • Наумова Е.А.
  • Бруева В.П.
  • Малышева Т.М.
  • Рубинштейн А.Ш.
  • Эссерт В.К.
  • Попов Б.Н.
  • Шаветов В.А.
RU2167859C1

RU 2 812 521 C1

Авторы

Махов Евгений Александрович

Орехов Олег Владимирович

Живодеров Александр Васильевич

Валетдинов Рифкат Фоатович

Даты

2024-01-30Публикация

2022-08-22Подача