СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕТИЧНЫХ СПИРТОВ Советский патент 1970 года по МПК C07C31/12 C07C29/04 

Изобретение относится к жидкофазной гидратации третичных рлефинов в присутствии твердых катализаторов. Этот процесс Имеет самостоятельное техническое значение для получения третичных спиртов, а та-кже как промежуточная стадия при извлечении третичных, олефинов из сложных углеводородных фракций.

Известен способ получения третичных спиртов прямой гидратацией соответствующих олефинов в среде полярного растворителя с использованием в качестве катализатора катионообменных .смол при температуре 80- 100°С и давлении до 20 атм.

Растворитель в данном случае должен быть яндиферентным соединением, свешивающн-мся в любых соотношениях с олефином и водой. Используют в качестве растворителя изопропиловый спирт, а также ацетон.

Применение растворителя в процессе гидратацин олефинов на твердых катализаторах цозволяет увеличить скорость реакции и достигать почти количественного выхода спирта на прореагировавший олефин (при малых конверсиях).

Известны способы получения грег-бутилового спирта гидратацией изобутилена на сульфокатионитах в присутствии неионогенных или катионоактивных поверхностно-активных веществ. Проведение процесса в присутствии поверхностно-активных веществ позволяет достигать сравнительно высокой конверсии изобутилена за один проход.

Однако указанные способы гидратации третичных олефиноБ обладают следующими недостатками.

Использование полярного растворителя без поверхностно-актиАтых веществ в процессе гидратации олефинов, хотя и приводит к увеличению скорости реакции и конверсии олефина при определенных (малых) соотношениях олефина и воды, но создает ограничения для дальнейшего повышения койверсии углеводорода, что может быть достигнуто увеличением разбавления олефина водой. Применение одних поверхностно-активных веществ в качестве эмульгаторов в процессе гидратации третичных олефинов позволяет достигать конверсии олефина в спирт за счет увеличения разбавления олефинов водой. Но и в этом случае возможности процесса гидратации не используются полностью, так как, при температуре реакции образуются неустойчивые эмульсии и часть углеводорода находится в неэмульгированном СОСТОЯНИИ, т. е. не входит в контакт с водой, необходимой для осуществления реакции.

новременном лрисутствии полярного растворителя и эмульгатора, Способствующего образованию эмульсин углеводорода в кислой среде.

В качестве растворителя используют кетоны, спирты, диоксан и другие подобные органические соединения. В качестве эмульгаторов применяют неионогенные эмульгаторы, например ОП-7, ОП-10, сиптанол ДС-10 и катионоактивные эмульгирующие соединения, такие как Каталин А, катамин, пластификатор 257 и др. или их смеси.

Совместное применение растворителя и эмульгатора в .процессе гидратации третичных олефинов вызывает резкое возрастание конверсии углеводородов (при одинаковом соогнощений олефина и воды). Это, видимо,связано со значительным .расщирением области взаимной растворимости исходных реагентов (воды и олефина) в присутствии растворителя и эмульгатора.

Данный спосОб гидратации третичных олефинов выгодно отличается от всех известных способов тем, что значительно упрощает технологию процесса, сокращает капитальные эксплуатационные расходы, а также экономит катализатор. Результаты

Пример 1. В реакточеский аппарат, заполнентом КУ-1, непрерывно смесь, состоящую из фракции состава, вес. %:

изобутан

н-|бутан

транс- -бууилеи

ис-р-бутилен

а-бутилен

изобутилен

бутадиен

водного раствора эмульгатора-тинтанола ДС-10 с концентрацией 1 вес. % - и ацетона. Из полученного катализата, непрерывно выводимого из реактора, разгонкой выделяют азеотроп третичного бутилового спирта с водой (88,3% спирта). Результаты двух опытов приведены в таблице.

Пример 2. В реактор, заполненный сульфокатионитом КУ-1, непрерывно подают исходную смесь, состоящую из углеводородной фракции такого же состава, как в примере 1, водного раствора эмульгатора-синтанола ДС-10 с концентрацией 1%-и диоксана. опытов по жидкофазной гидратации пиролизной фракции Ci изобутилена Т а б л II ц а

Из полученного катализата разгонкой выделяют азеотроп третичного бутилового спирта с водой (88,3% спирта). Результаты двух опытов приведены в таблице.

Из полученного катализата, непрерывно выводимого из реактора, разгонкой выделяют азеотроп третичного бутилового спирта (88,3% спирта). Результаты опыта приведены в таблице.

Пример 4. В реактор, заполненный сульфокатионитом КУ-1, непрерывно подают исходную смесь, состоящую из углеводородной фракции такого же сотава, как в примере 1,

водного раствора смеси двух эмульгаторов- препарата ОП-10 с концентрацей 1% и пластификатора 257 € концентрацией 0,2%-и ацетона.

Из полученного катализата, непрерывно выводимого из реактора, разгонкой выделяют азеотроп третичного бутилового спирта (88,3% спирта). Результаты опыта приведены в таблице.

Пример 5. Гидратация изобутилена.

В реактор, заполненный сульфокатионитом КУ-1, непрерывно подают исходную смесь, состоящую |ИЗ изобутилена, водного раствора эмульгатора ОП-10 с концентрацией 1% и ацетона. Из полученного катализата разгонкой на лабораторной колонке выделяют водный азеотроп третичного бутилового спирта (88,3%). Результаты опытов приведены в .таблице. Пример 6. Гидратация 2-метилпентена-1. В реактор, заполненный сульфокатионитом .У-1, лодают исходную смесь, состоящую из глеводородной фракции состава, вес. %: 5 |Пронан н.ропилен 1{ыс-4-метилнентен-2 транс-4-метилпентен-2 2-метилнентен-1 10 гра«с-гексен-2 2-.метил,пентен-2 Чыс-гексен-2 эдного раствора эмульгатора - синтанола ,С-10 с концентрацией 1%-и ацетона. Из 15 атализата разгонкой на лабораторной коонке выделяют водный азеотрол г;зег-гексилоого спирта, содержащий 28% воды. Резульаты по гидратации 2-метиллентена-1 лред20гавлены ниже. емнература, ивление, атм 25 Мольное отноше- 1:0,95:3,46 1:19,55:3,66 ние углеводород: вода:ацетон Объемная скорость 1,000,948 исходной смеси, л/лк-ч Конверсия 2-.метил- 21,738,2 пентена-1 в спирт Предмет изобретения Способ получения третичных спиртов путем жидкофазной гидратации третичных олефинов в присутствии твердых катализаторов, например КУ-1, в среде полярного растворителя лри температуре 80-100°С и давлении до 20 атм с лоследующим выделением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени конверсии олефинов, процесс ведут в присутствии неионогенных эмульгаторов, напри-мер ОП-7, или катионоактивных эмульгаторов, например катапина А.