СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРОПИЛОВОГО ЭФИРА МОНОКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1971 года по МПК C07C69/14 C07C67/08 C07C69/24 

Известно, что в процессах :иолуче11ия i30пропанола гидратацией пропилена под давлением IB жидкой фазе в среде водной серной кислоты (обычно в пределах 50-85 вес. %) на выходе из аппарата получают смесь воды. сер:пой кпслоты и изонропилсульфатов, содержащую также небольшие количества полимеров проп.илена, изопропилового эфира и свободного изоиронанола.

Для выделения изонропапола эту смесь подвергают реактификации, обрабатывая ее водяиым паром с температурой 80-150°С для гидролиза изопроиилсульфатов. Образовавшийся изонропапол отгоняют и конденсируют в верхней части колонны.

Для расширения сырьевой базы и регулирования состава получаемых продуктов, содержащих наряду с изоцропанолом изонропплацетат, вышеуказанную смесь нагревают в присутствии паров воды и уксусной кпслоты, что позволяет проводить одновременно гидролиз изонропилсульфатов п ацетилирование изопронаиола. Количество уксусной кислоты составляет 1 моль или немного больше на 1 моль пропплепа, содержащегося в сернокислой смеси в виде изопропилсульфатов п свободного пзопропанола.

колоццу сырым продуктом аосороцпп пропилеиа водиым раствором серной кнслоты с концептрац ей 50-85 вес. % и уксусной кислотой в желаемой пропорции.

Температура процесса предпочтительно 75-ИО С. При непрерывном ведении процесса этот иитервал температур должен быть выдержан в той части коло.нпы, где троисходят реакции, т. е. в зоне, лежащей между точкой

ввода реагентов н основаннем колонны. Реакцию ироводят при иовышенном или атмосферном давлении, что проще и экоиомпчпее.

Продукты реакции (изоиронилацетат, изопропапол и изоиропцловый эфир) после отгонки могут быть отделены от другого и очищены нерегонкой с помощью известпых те.хиических приемов. Выход изопропплацетата в пересчете на уксусную кислоту очень высок.

Реактор для гпдролпза п ацетилпроваиия представляет собой стеклянную колонну (высота 2,4 .«, диаметр 40 мм), занолненцую стеклянными кoльцa и Рашпга (5 .илг), в которую па расстоянии 50 см от верха ненрерывно вводят сшределеннос количество смесн уксусной кислоты и сырого нродукта абсорбции пропилена водио11 серной кпслото . В основанин колонны расположен обогреваемый баллон, служан|,нй бойлером, питаюп1,ий коно необходимое количество воды для разбавления до желаемой ко,нцентрации (предпочтительно 30-50 :вес. %) водной серной кислоты, которая собирается «а .выходе у основания колонны и непрерывно удаляется. На верху колонны расноложеи обычный конденсатор. Часть сконденсированного дистиллята удаляют, остаток стекает через верхнюю часть колонны в виде флегмы, количество которой ДОЛЖ1НО быть достаточным для нредотвращеиия дистилляции уксусной кислоты в головной части колонны и зависит от состава смеси, подаваемой на дистилляцию, и температуры в зоне реакции.

Пример 1. В описанный реактор со скоростью 691 г/час нодают сырую смесь, полученную после абсорбции 192 г/час пропилена 499 г/час 75%-.ной водной серной кислоты, предварительно смешав ее с 41 г/час уксусной кислоты.

Нагрев кипятильника колонны осуществляют TaKHiM образом, чтобы температура на расстоянии 70 см ниже уровня питания колонны была 94°С. Головная флегма составляет 125 г/час, а расход воды, вводимой в основание, рассчитывают так, чтобы раствор серной кис;юты, выходящей из кипятильника, имел концентрацию 47 вес. %.

При достижении равновесия из конденсаторов колонны отбирают 331 г/час жидкости, содержан1,ей (в вес. %) 21 изоиронилацетата, 65,6 изоиропанола, 5,15 изонропилового эфира и 0,018 уксусной кислоты. Остаток представляет собой воду. Нз кипятильника отбирают 796 г/час 47%-ной водной серной кислоты, содержащего 0,02 вес. % уксусной кислоты и следы полимеров пропилена.

Стенень превращения в изопропилацетат, считая па первоначально абсорбированный пропилен, составляет 15%. Конверсия уксусной КИСЛОТЫ в сложный эфир выше 99,7%.

Пример 2. В реактор иепрерывно со скоростью 681 г/час подают сырую смесь, полученную ирИ абсорбции 189 г/час пропилена 492 г/час 75%-1НОЙ водной серной кислоты, предварительно смешав ее с 76 г/час уксусной кислоты.

Процесс Ведут в условиях, идентичных условиям примера 1, отбирают из конденсатора колонны 386,5 г/час жидкости, содержащей (в вес. %) 33,4 изонропилацетата, 53,2 изопронанола, 4,83 изопропилового эфира и 0,015 уксусной кислоты. Остаток представляет собой воду. Из Кипятильника отбирают 785 г/час водного раствора 47%-ной серНой кислоты, содержащего 0,02% уксусной кислоты и следы полимеров пропилена.

Степень превращения в изонропплацетат, считая на первоначально абсорбированный пропилен, составляет 28%. Конверсия уксусной кислоты в сложный эфир выше 99,9%.

непрерывно падают в реактор со скоростью 702 г/час.

Процесс ведут в условиях, идентичных условиям примера 1, отбирают из конденсатора

419,5 г/час жидкости, содержащей (в вес. %) 67,5 изонропилацетата, 22,1 изопропатюла, 3,8 изонроиилавого эфира и 0,018 уксусной кислоты. Остаток представляет собой воду. Из кинятильника отбирают 809 г/час 47%-НОго

водного раствора серной кислоты, содержащего 0,05% уксусной кислоты и следы полимеров пропилепа.

Степепь превращения в изонропилацетат, считая )а первопачально абсорбированный

пропилен 60%. Превращение уксусной кислоты в сложный эфир 99,7%.

Прнмер 4. Сырую смесь, полученную при абсорбции 191,5 г/час пропилена 497,5 г/час 75%-пой водной серной кислоты, после предварительного добавления 247 г/час уксусной кислоты вводят пенрерывио в реактор со скоростью 689 г/час.

Процесс Ведут в условиях, идентичных условиям нрпмера 1, из конденсатора колонны

отбирают 463 г/час жидкости, содержан1,ей (в вес. %) 85,9 изопропнлацетата, 7,45 нзопропанола, 3,77 изопропилового эфира и 0,05 уксусной кислоты. Остаток представляет собой воду. Пз кипятильника отбирают 794 г/час

водного раствора 47%-ной серной кнслоты, содержащего 1,55% уксусной кислоты (что представляет собой потерю 0,52 моль уксусной кислоты на 9,45 моль нолученного изонроннлацетата) и следы иолимеров пропилена.

СтенеШ) Нреврапюн.ия :В изонропилацетат, считая на первоначально абсорбированный пропилен, составляет 85,5 или 94%, если считать на пропилеи, пе находяпдийся в форме изопропило;вого эфира (только 7,2% абсорбиpoBaiHHoro пранилепа было первопачально в такой форме). Конверспя уксусной кислоты в сложный эфир 94,7%.

Предлагаемый способ может быть иримепен для нолученпя других алифатических низш 1х изопроннловых эфиров, а именно изонропиловых эфиро.в монокарбоновых Сз-С -алифатических насыщенных кислот.

В данном случае предпочтительно использовать менее 1 моль карбоновой кислоты на

1 моль нропилена, содержащегося в смеси в виде изопроиилсульфата или свободного изоиропанола, т. е. количество карбоновой кислоты должно быть достаточно для превращения 1пропилена, содержащегося в

смеси, в изонропил1карбоксилат.

Удобно проводить процесс непрерывно в ректификационной колонне в условиях, описа|ПНых выше, но желательно под давлением I-5, предпочтительно 2-3 кгсм, для обогащения эф,ира азеотропом, который отгоняется на той же колонне.

актор со скоростью 241 г/чос, предварительно обогатив ее 59 г/час, н-масляной кислоты.

Температура на расстоянии 70 см ниже ввода литания колонны поддерживается на уровне 104°С. Возвращают в кололну весь пиЖгНий водный слой ,и 200 г/час нижнего органического слоя, образующихся при расслаивании нродукта, полученного при конденсации паров. Расход воды, вводимой в основание колонны, регулируется таким образом, что раствор серной кислоты, выходян1,ей из куба, имеет концентрацию около 40 вес. %.

При достижении равновесия Из конденсатора колонны отбирают 159 г/час жидкости, содержащей (в вес. %) 51,6 изонропилового эфира н-масля ной кислоты, 35,2 изопропанола, 3,75 пзoпp0iпилoвoгo эфира, 0,20 н-маслялой 1КИСЛОТЫ и 9,25 воды. Из куба отбирают 310 г/час водного раствора, содержащего по

весу 41,3% серной кислоты,

1 % масляной кислоты и следы полимеров пронплена.

Степень превращения

в 13ОПрОПИЛ01ВЫЙ эфир н-масляной кислоты,

считая на первоначально абсорбированный иропилен, составляет 38%. Конверсия н-масляной кислоты в эфир 96%.

Предмет изобретения

Способ нолучепия изонропилового эфира монокарбоновой кислоты пли его смеси с изопропанолом, отличающийся тем, что, с целью расплирснпя сырьевой базы и обеспечения возможностп регулировапия состава получаемых продуктов, продукт копдепсации -пропилена с водной серной кислотой подвергают взаимодействию с монокарбоновой кислотой при температуре 75-140°С при непрерывном отводе о5разующи.ся продуктов.