Способ получения фталатов Советский патент 1983 года по МПК C07C69/80 

Изобретение относится к способу поучения фталатов взаимодействием фталевого ангадрида с алифатическими спир- . тами нормального или изосгроения или смесью указанных спиртов. Получаемые продукты находят применение в основном в качестве пластификаторов различных по лимеров.

Известны непрерывные способы получения фталатов указанных спиртов, осуществляемые в каскаде из нескольких реакторов .И пи в секционированном реакторе Pi . В соответствии с этими способами, в первый аппарат каскада или первую секцию секционированного реактора, непрерывно вводят фталевый ангидрид и спирт, которые постепенно перемешаются по длине реактора. Из последнего аппарата каскада или последней секции секционированного реактора tie прерывно выводят эфир-сырец, который затем подвергают очистке от кислых компонентов и избыточного спирта, обрабатывают сорбентами и фильтруют.

Процесс получения фталатов можно проводить без катгяизатора з, в присутствии кислых катализаторов {А, а также в присутствии амфотерных соединений, например соединений титана 5 или других катализаторов этерификации б .

При непрерывном получении фталатов . в первом аппарате каскада или в первой секции секционированного реактора поддерживают заданное соотношение спирт: ангидрид различными приемами, например путем стабилизации расходов исходных компонентов.

Однако при таком способе проведения процесса измерения качества исходного сырья, температуры и вакуума вызывают значительные колебания физико-химических показателей сырца, что, в свою очередь, приводит к снижению производительности. Этот недостаток частично устраняется, если заданное соотношение спирт: ангидрид поддерживают за счет стабилизации плотности реакционной массы. Стабилизации плотное га достигают за счет коррекции подачи спирта в первый реактор каскада по заданной плотности реакционной массы в этом аппарате б.

Недостатком такого способа является нестабильность физико-химических показателей эфира-сырца, главным образом, кислотного числа, что также снижает производительность процесса. Кроме того, спирт, выкипающий из всех реакторов, после конденсации, охлаждения и отделения от реакционной воды полностью воэвращают в первый реактор, а его количество и, соответственно, плотносп реакционной массы изменяется при незначительных колебаниях технологических na--

раметров процесса. Поэтому точность no/tдержания соотношения спирт: ангидрид ЗА счет стабилизации плотности реакционной массы в первом реакторе невысока. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является непрерывный способ получения фталатов, который заключается во взаимодействии фталевого ангидрида с алифатическими спиртами нормального или изостроения

или смесью указанных спиртов, например со смесью нормальных и изоспиртов , в секционированном аппарате. Реаген ТЫ и катализатор непрерывно подают в первую секцию реактора, поддерживая в

ней мольное соотношение фталевый ангидрид: спирт - 1:2(2,1-3,0), соответственно, после чего получаемую реакционную массу перемешают последова тельно по секциям реактора, поддерживая в них темпе-

ратуру 17 0-210 с и остаточное давление 250-35О мм рт. ст., после чего полученный эфир-сырец из последней секции реактора направляют на очистку, которая заключается в отгонке избыточного спир)та, нейтрализации и обработке сорбентами и фильтрации тЗ.

Недостатками известного способа является то, что кислотное число эфирасырца из-за большой инерционности сие-

темы на выходе из реактора колеблется в широких пределах: колебания составляют ± 0,4 мг КОН/Г, что в конечном счете приводит к снижению производительности процесса.

Цель изобретения заклю чается в повышении производительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно спосо получения фталатов, заключающемуся во взаимодействии фта

левого ангидрида с алифатическими спиртами нормального или изостроения с числом углеродных от 4 до 12 или смесью указанных спиртов в секционированном аппарате. Реагенты непрерывно

подают в .первую секцию реактора, поддерживая в ней мольное соотношение фталевый ангидрид: спирт 1: (2,1 -3,0), соответственно, после чего получаемую реакционную массу перемещают последовательно по секциям реактора, поддерживая в них температуру 80-250 С и давление от атмосферного до остаточного 20 мм рт.ст. Процесс Обычно проводят в ..присутствии кагапизатора, в качестве когорого используют тетрабутоксититан или серную кислоту, или бензолсульфокислоту и при достижении в процессе кислотнотО числа 0,5-10 мг КОН/г допопнитеиьно вводят исходный алифатический спирт или смесь спиртов, поддерживая плотность реакционной массы на 0,1-4,0 вес,% tra- же ее плотности вначале тфоцесса, при этом Получаемый эфир-ч:ь1рец из последней секции реактора направл$пот на .очист- КУ| которая заключается в нейтрализ Ц1ин отгонке избыточного спирта,и обработке сорбентами и фильтрации. Дополнительный ввод исходного спирта или смеси спиртов при достижении кислотного числа реакционной массы О,51О мг КОН/Г в количестве, необходамом для поддержания плотности реакционной массы на 0,1-4,0 вес.% ниже плотности ее вначале процесса и проведение послед него при 80-2 50®С и давлении от атмос ферного до остаточного 20 мм рт.ст., позволяет повысить производительность процесса. Дополнительный ввод спирт э в реакцио 10гю смесь при кислотном числе О,5-1О мг КОН/Г особенно эффективен при пуске установки и при различных нарушениях режима, так как и эти периоды из-за большой инерционности системы при проведении процесса по извест- ной технологии в течение длительного времени получают некондиционный про- . дукт. При применении предлагаемого способаПолучения фталатов колебш1ия кислот ного числа эфира-сырца на выходе из реактора незначительны. Как видно из примеров 1-4 отклонение составляет всего лишь ± О,2 мг КОН/Г. Производительность процесса увеличивается на 15-2О% при сохранении заданного значения киспог ного числа эфира-сьфца. Изобретение может быть реализовано в секционированном реакторе колонного типа, в каскаде из нескольких реакторов с мешалками или в горизонтальном секционированном реакторе. Фталевый ангидрид непрерывно пооают в первую секцию секционированного реактора или в перБхлй реактор каскада, а спирт - в первую секцию (первый реактор каскада) и в секцию секшкжированного реактсфа (реактор каскада), в которой кислотное число реакционной массы составляет О,5-1О мг КОН/г. Пример 1. На установке вепреpt iBHoro действия, включающей колонный 9-0 секционный реактор с объемом каждой секции 1м, получают диалквлфта1024 лат -68 взаимодействием фталевого ангидрида со смесью -спиртов С -Cg мального и изостроения, В первую секцию реактора, со скоростью 60О кг/ч подают фталёвый ангихфид, смесь спиртов Cg -Cg , со скоростью 140О кг/ч и катализатор тетрабутоксититан в количестве 4 кг/ч. Температуру в аппарате повышают с в первой секции до 21О°С в 9-ой секции, остаточное давление 400 мм рт.ст. В 7 секцию реактора (кислотное число реакционной массы 0,9 мг КОН/г) подают спирт, поддерживая плотность реакционной массы О,940 г/см . Из 9-ой секции зфиризатора второй ступени непрерывно отбирают-эфир-сырец с кислотным числом 0,5 i 0,2 мг КОН/г. В отгонном кубе емкостью 32 м при 18СЯС и остаточном давлении 15О мм рт.ст. отгоняю из&лточный спирт острым перегретым шфом, охлаждают эфир-сырец до 8О°С и о батывают его 17ОО кг 15% суспензии угля и глины в 4%-«ом водном растворе кальцинированной соды. Затем н остаточном давлении ЗО мм при отгоняют воду и эфир-сырец фильтПример 2. На установке непрерывного действия, описанной в примере 1, получают дагексилфталат взаимодействием фталевого ангидрида с гексанолом. В первую секцию реактора непрерывно подают фгалевый ангидрпд, гексаноп и 1О%-ный раствор бензопсульфокислоты в гекс ноле со скоростью, кг/ч: 650, 135О и 40, соответственно. Температуру в аппарате повышают с 80С в первой секции до 1 Ю С в 9-ой секции, остаточное давление 2О мм рт.ст. В 7 секцию реактора, где кислотное число составляет Ю мг КОН/г, непрерывно подают гексаноп, поддерживая в ней плотность реакш жн(Л массы 0,947 г/см. . Из секции эфиризат фа второй ступени непрерывно отбирают эфир-сырец с кислотным числом 4,5±О,2 мгКОН/г, который очищают в кубовом аппарате с мешапкой nfK отнейтрализовывают квелые компоненты 2%-«ыи .водным раствором .щелочи, затем, после отделения водво-солевого слоя, э |н{р-сьфец с кисотным числом О,О5 мг КОН/г дважды промывают водой при 6О°С. Далее ; П1Ж Д:5О С н остаточном давлении бОмм рт.ст, отгоняют избыточный спирт и остатки летучих кси шонентов острым пеperpetfdM паром, после чего обрабатывав т оррбеятамв при 9О С и остаточном давлении 40 мм рт.ст. и фильтруют как описано в примере 1. Пример 3. На установке непрерывного действия, описанной в примере 1, получают дибутилфталат взаимодействием фталевого ангидрида с бутиловым спиртом. В первую секцию реактора непрерывно подают фталевый ангидрид, бутанол и катализатор - серную кислоту со скоростью, кг/ч: 950, 980 и 7, соответственно. Температуру в .аппарате повышают со 130 С в первой секции до в 9-ой секции, давление атмосферное, в 7-ую секцию при кислотном числе реакционной массы 5,5 мг КОН/г подают бутанол, поддерживая, в этой сек ции плотность 1,О35 г/см. Из 9-ой секции эфиризатора второй с1упени непрерывно отбирают эфир-сырец с кислотным числом 3,3 ± 0,2 мг КОН/г. который очищают, как описано в примере 2. Пример 4. На установке непрерывного действия, ся1исанной в примере 1 получают дидодецилфталат взаимодействием фталевого ангидрида с додециловым Значения параметров процесса получения фталатов. Выход и показатели качества целевого продукта спиртом, в первую секцию реактора непрерывно подают фталевой ангидрид, и додециловый спирт со скороетьк), кг/ч: 5ОО и 1530 соответственно. Температура в аппарате - 230-250С, остаточное давление ЗОО мм рт.ст, в 7-ую секцию (кислотное число 0,5 мг КОН/г) непрерывно подают додециловый спирт, поддер- живая в секции плотность 0,9ОО Из 9 секции эфиризатора второй ступени непрерывно отбирают эфир-сырец с кислотным числом 0,3iO,2 мг КОН/г, который обрабатывают, как описано в примере 1. Пример 5. На установке непрерывного действия получают диалкилфталат-68, как описано в примере 1, но ско-. рО(Зть подачи фталевого ангидрида и смеси спиртов составляет 500 и 1170 кг/ч соответственно, а в 7-ую секцию реактора спирт не вводят. Колебания кислотного числа составляет ±.0,4 мг КОН/г. В таблице показаны значения параметров процесса получения фталатов, выход и показатели качества целевого продукта по примерам 1-5.

Г1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛАТОВ путем непрерывного взаимодействия фталевого ангидрида с алифатичес- - I ). -,t:. . i L.- i - хк«ж;-А г - ) й жота:л ; КИМ спиртом нормального или изостроения с числе углеродных i атомов от 4 до 12 или - смесью указанных спиртов в секционном аппарате при подаче реагентов в первую секцию реактора при мопь- ном соотношении 1:

Мольное со- 1:2,7 1:3,0 отношение фталевый ангидрид: спирт Плотность, г/см 1 секция 0,945 0,9611,03 0,9470,93 7 секция 0,940 Кислотное 1О,О5,5 чиспо в-7 секции мг KdHJb 1:2,7 1;2,4 0,937 0,945 0,900 0,51.1

8

1О22964 Продопжение табшшы