Способ получения дикетена Советский патент 1992 года по МПК C07C49/88 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения дикетена - ценного полупродукта органического синтеза.

Известен способ получения дикетена из кетена, полученного пиролизом ацетона, где в качестве среды для его димеризации используют ацетон, не разложившийся в пи- ролитических печах. Газ пиролиза, содержащий, (об.%): кетен 8, метан 10, этилен и окись углерода 3, а также непиролизовав- шийся ацетон 79, пропускают через охлаждаемые до (-)10°С ловушки. Полученный конденсат, представляющий собой 5-10% раствор кетена в ацетоне, нагревают до комнатной температуры и получают дикетен. Неконденсирующиеся газы направляют в скруббер, в котором непрореагироваиший кетен используется на другие виды синтезов, поглощаясь водой, органической кислотой или анилином.

Недостатком указанного способа является наличие в конденсате ацетона до 1 %

высокополярных примесей уксусной кислоты и уксусного ангидрида, которые образуются за счет реакции кетена с имеющейся в ацетоне влагой. Указанные примеси способствуют протеканию побочных конкурирующих реакций при димеризации кетена и затрудняют дистилляционную очистку дикетена, так как имеют близкие с ним температуры кипения.

Кроме того, ввиду низкой концентрации дикетена в растворе (не превышающей 10%), увеличиваются его потери на побочные реакции при длительном пребывании в зоне высоких температур из-за необходимости перегонки значительно превосходящих количеств инертного растворителя - ацетона.

Цель изобретения - повышение выхода и качества дикетена.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения дикетена путем пиролиза ацетона при повышенной температуре с получением газа пиролиза, содер41

00

ел

fO

о 41

жащего кетен и непрореагировавший ацетон, охлаждением газа пиролиза до температуры (-)10°С с получением конденсата и с последующей димеризацией кетена в среде ацетона путем нагревания конденсата, конденсат нагревают до температуры 50-52°С с получением смеси кетена с парами ацетона при массовом соотношении 1:4 с последующим охлаждением этой смеси до температуры (-)5 - (-)10°С с получением 19-20%-ного раствора дикетена в ацетоне и полученный 19-20%-ный раствор дикетена в ацетоне после дополнительного охлаждения до температуры (-)5 - (-)10°С используют для поглощения газов пиролиза с получением в результате дополнительной димеризации 30-35%-ного раствора дикетена.

На чертеже показана технологическая схема для проведения процесса.

Газ пиролиза поступает в конденсатор 1, где его охлаждают до (-)5-(-)10°С. Конденсат ацетона, содержащий 5% растворенного кетена, нагревают в подогревателе 2 до 50 - 52°С и направляют в сепаратор 3, из которого жидкую фазу, представляющую собой возвратный ацетон с растворенными в нем побочными примесями, отводят на регенерацию, а газовую фазу, состоящую из кетена и паров ацетона, охлаждают до (-)5 - (-)10°С в теплообменнике 4. Образующийся при этом раствор кетена в ацетоне стекает в димеризатор 5, из которого дикетен-ацетоновая смесь после захолажи- вания до {-)5 - (-)Ю°С в холодильнике 6 поступает на орошение абсорбера 7. Отходящие из конденсатора 1 пирогазы, а также сдувка из конденсатора 4, в абсорбере 7 освобождаются от основной массы кетена и удаляются на нейтрализацию, а полученный раствор кетена в дикетен-эце- тоновом поглотителе подвергают димеризации в димеризаторе 8, из которого 30-35%-ный раствор дикетена в ацетоне поступает на вакуум-ректификацию.

Пример 1. Газы пиролиза со скоростью 4600 кг/ч с содержанием, мае.%: кетен 9,8; ацетон 82,6; индифферентные газы 7,6 поступают на стадию конденсации, где охлаждаются до (-)5 С. При этом образуется 1 конденсат ацетона в количестве 3840 кг/ч, содержащий 4,9% кетена и 0,5% примесей уксусной кислоты и уксусного ангидрида, а отходящий газ в количестве 760 кг/ч имеет состав, мас.%: кетен 32,8; ацетон 21,9; индифферентные газы 45,3. Конденсат ацетона нагревают до 50° С и направляют в сепаратор, из которого отводят на регенерацию жидкую фазу в количестве 2910 кг/ч состава, мас.%: ацетон 99,2; примеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида 0,7; продукты полимеризации кетена 0,1. Смесь кетена и паров ацетона в количестве 930 кг/ч

с содержанием, мас.%; кетен 19,9; ацетон

80,1 конденсируют, охлаждают до (-)5°С и

направляют в димеризатор, из которого выходит раствор дикетена состава, мас.%: дикетен 19,7; ацетон 80,1; продукты полимеризации 0,1; кислые примеси 0,1. Далее указанный раствор подвергают

вакуум-ректификации с выделением 98% дикетена. Отходящие кетен-содержащие газы используют для синтеза уксусного ангидрида путем поглощения кетена уксусной кислотой. Конверсия кетена на стадиях конденсации и димеризации составляет 44,6%. Выход дикетена 90%.

Пример 2. Процесс ведут по примеру 1. Образовавшийся 19,7% раствор дикетена захолаживают до (-)5°С и направляют в систему сорбции для поглощения кетена из отходящих газов. При этом из абсорбера отводят раствор в количестве 1690 кг/ч состава, мас.%: кетен 18,3; дикетена 13,7; ацетона 67,8; продукты полимеризации 0,1;

кислые примеси 0,1, которые направляют на димеризацию, а отходящие газы в количестве 350 кг/ч с содержанием, мас.%: кетен 1.2; ацетон 0,5; индифферентные газы 98,3 поступают на промывку уксусной кислотой, Из димериэатора в количестве 1690 кг/ч выводят дикетеновый раствор состава.. мас.%: дикетен 32; ацетон 67,8; продукты полимеризации 0,1, примеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида 0,1, который

подвергают вакуум-ректификации. Конверсия кетена на стадиях конденсации, димеризации, сорбции 99,1%. Выход дикетена 91%.

Использование предлагаемого способа

позволяет по сравнению с существующим сократить на порядок количество высокополярных примесей в димеризационных растворах с одновременным увеличением в 2-3 раза концентрации дикетена, что повышает качество и выход готового продукта.

Формула изобретения Способ получения дикетена путем пиролиза ацетона при повышенной температуре

с получением газа пиролиза, содержащего кетен и непрореагировавший ацетон, охлаждением газа пиролиза до температуры (-10)°С с получением конденсата и с последующей димеризацией кетена в среде аце5 тона путем нагревания конденсата, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества целевого продукта, конденсат нагревают до 50-52°С с получением смеси кетена с парами ацетона при массовом соотношении 1:4 с последующим охлаждением этой смеси до температуры (-5) - (-10)°С с получением 19-20%-ного раствора дикетена в ацетоне, который дополнительно охлаждают до температуры (-5) (-10)°С и используют для поглощения газов пиролиза с получением в результате дополнительной димеризации 30-35%-ного раствора дикетена.

Сущность изобретения: пиролиз ацетона при повышенной температуре с получением газа пиролиза, содержащего кетен и непрореагировавший ацетон, охлаждением газа пиролиза до -10°С с получением конденсата, его нагреванием до 50-52°С с получением смеси кетена с парами ацетона при массовом отношении 1:4, последующим охлаждением этой смеси до (-)5 - (-)10°С и получением 19-20%-ного раствора дикетена в ацетоне, который дополнительно охлаждают до (-)5 - (-)10°С и используют для поглощения газов пиролиза с получением в результате дополнительной димеризации 30-35%-ного раствора дикетена. 1 ил.