СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРОПИЛЕНОКСИДА Советский патент 1972 года по МПК C07D303/04 

Изобретение относится к способу выделения пропиленоксида (окиси пропилена) из смесей иутем фракционированной перегонки.

В настоящее время установлено, что пропиленоксид получается путем эпоксидирования пропилена.

Известен способ очистки пропилепоксида, полученного эпоксидированием пропилена, перегонкой в нрисутствии инертного растворителя с температурой кипения 70-250°С.

При получении пропилеиоксида и последующем отделении его известным способом наблюдаются значительные потери пропиленоксида из-за образования больщого количества побочиых продуктов.

Предлагается способ непрерывного отделения пропиленоксида путем перегонки из смеси с пропилеиом, уксусной кислотой и в соответствующих случаях с другими составными частями, содержащимися в смеси после проведения процесса получения пропилеиоксида, который отличается тем, что при повышенном давлении и в присутствии растворяющего средства с температурой кипения ниже температуры кипения уксусной кислоты, т. е. ниже 100°С, в первую очередь отделяются пропиленоксид вместе с пропиленом при давлении 3-30 атм, а после этого производится разделение пропиленоксида и пропилена при давлении 15-25 атм.

Предлагаемый способ может успешно применяться для выделения пропиленоксида из реакционной смеси, образующейся при получении прониленоксида путем эпоксидирования пропилена перекисью уксусной кислоты. Указанные реакционные смеси, образующиеся при получении пропиленоксида, могут содержать самые разные количества составных частей. Помимо пропиленоксида данные реактионные смеси содержат как правило еще пропилен и уксусную кислоту, а также в соответствующих случаях инертный органический растворитель и побочные продукты, образующиеся при протеканни побочных реакций в процессе получения пропиленоксида иутем эноксидирования.

Для успешного осуществления предлагаемого способа в смеси, подлежащей разделению, должно находиться минимальное количество растворяющего средства, температура кипения которого ниже температуры кипения уксусной кислоты, в особенности растворяющего средства, температура кипения которого находится между температурами 50 и 100°С. Наиболее пригодны такие инертные растворяющие средства, как например метиловый эфир уксусиой кислоты или этиловый эфир уксусной кислоты. Желательно применять на 1 моль получающегося пропиленоксида минимум 1 моль инертного растворяющего средства. Подобные инертные растворяющие средства в соответствующих случаях уже содержатся в составе реакционной смеси, образующейся при получении пропиленоксида путем эпоксидирования пропилена перекисью уксусной кислоты. Однако в необходимых случаях требующееся количество инертного растворяющего средства может быть добавлено перед разгонкой. Согласно предлагаемому способу на пер- 10 вой стадии разделения исходной смеси производится отгонка смеси двух компонентов исходной смеси, состоящей из пропилена и пропиленоксида. Отделение двух компонентов исходной смеси производится непрерыв-15 но при использовании колонны, в среднюю часть которой подается смесь, подлежащая разделению, при давлении в общем случае от 3 до 30 атм. Требующаяся величина давления и темпе-20 ратура кипения промежуточной смеси, состоящей из пропилеиа и пропиленоксида рассчитывается в зависимости от состава исходной смеси. Величина давления регулируется таким образом, что для конденсатора может25 использоваться нормальная охлаждающая вода, температура которой составляет от 10 до 20°С. Полученный в конденсаторе дистиллят для разделения пропиленоксида и пропилена под-30 водится ко второй стадии фракционированиой перегонки. К олонна для проведения фракционированной перегонки на второй- стадии процесса разделения работает в общем случае при давлении от 15 до 25 атм. В данном35 случае величина давления регулируется также таким образом, что конденсатор может охлаждаться нормальной охлаждающей водой. В случае необходимости путем фракциони-40 рованной перегонки на последующей колонне может быть получен инертный растворитель, который остается в кубовом остатке после проведения перегонки на первой стадии в составе остаточной смеси, состоящей из указан-45 ного растворителя и уксусной кислоты. Наконец, в качестве остатка после проведепия нерегонки остаются побочные продукты с более высокой температурой кипения, которые частично образуются на стадии эпоксидирова-50 ния пропилена перекисью уксусной кислоты, а также в процессе перегонки в процессе побочных реакций. При использовании предлагаемого способа удается осуществить без заметных потерь55 полное выделение пропиленоксида из смесей различных компонентов, образующихся в результате побочных реакций. Пример 1. В среднюю часть дистилляционной колонны, предназначенной для фрак-60 держание в указанной смеси, подлежащей разделению, веществ, обладающих более высокой температурой кипения, составляет I г на 1 кг пропиленокснда. Колонна для фракционированной перегонки эксплуатируется при давлении 4,5 атм. В верхней части указанной колонны при температуре кипения 35°С производится отделепие пропилена в смеси с пропиленоксидом. Для того, чтобы произвести отделение пропиленокснда от пропилена, полученный в первой колонне дистиллят целесообразно подводить ко второй колонне, которая эксплуатируется при давлении 16 атм. В результате прохождения смеси через заказанную колонну пропилен отделяет ся при температуре кипения, составляющей 31°С. Конденсаторы для охлаждения выходящей газовой смеси как для первой, так и для второй колонны охлаждаются водой, температура которой составляет 15°С. В последующей колонне производится выделение из смеси, оставшейся в качестве кубового остатка при фракционированной перегонке в первой колонне, уксусной кислоты и этилового эфира уксусной кислоты. В течение 102 час получается всего 5,177 кг прониленоксида. На 1 кг полученного пропиленоксида имеется 45 г веществ, обладающих более высокой температурой кипения, которые остаются в качестве остатка при перегонке, Пример 2. Для сравнения процесс фракционированной перегонки производится таким образом, что на первой стадии осуществляется отделение только пропилеиа, а на последующей стадии из оставшейся после отгона пропилена смеси производится выделение пропиленоксида из смеси с обычными веществами, присутствующими в подобных случаях. Для разделения применяется исходная смесь, состав которой аналогичен составу смеси примера 1 (весовые соотнощения компоиентов смеси, также аналогичны). Вторая колонна для фракционированной перегонки эксплуатируется при нормальном давлении, а первая при давлении 3,5 атм,. В первой колоине производится отделение пропилена, те.мпература кипения которого составляет -12°С. Конденсатор для конденсирования выходящих из указанной колонны газов, в частности пропилена, охлаждается при использовании охлаждающего средства при температуре -45°С. В последующей колонне производится выделение пропиленоксида, температура кипения которого в данном случае при нормальном давлении составляет 34°С. В последующей колонне из остаточной смеси, остающейся при проведении процесса разделения во второй колонне, производится разделение этилового эфира уксуспой кислоты и уксусной кислоты. В течение 163 час

Пример 3. Процесс разделения исходной смеси компонентов производится в соответствии с описанным в примере 1. В колонну для фракционированной перегонки ежечасно непрерывно подается 685 г исходной смеси, имеющий состав, г: уксусная кислота 138, этиловый эфир уксусной кислоты 400, пропилен 20 и пропиленоксид 126. Указанная смесь содержит на 1 кг проииленоксида 10 г веществ, температура кипения которых составляет большую величину. Первая колонна для фракционированной перегонки эксплуатируется при давлении 4,8 атм.. Смесь пропилена с пропиленоксидом отгоняется в верхней части колонны при температуре 78°С. Последующее разделение пропиленоксида и пропилена производится во второй колонне, которая эксплуатируется при давлении 16 атм. Пропилен отгоняется в данных условиях при температуре 31°С. Конденсаторы как для первой, так и для второй фракционной колонны охлаждаются водой, температура которой составляет 14°С. После отделения этилового эфира уксусной кислоты и уксусной кислоты из смеси веществ, остающихся в качестве кубового остатка после проведения первой стадии фракционированной перегонки, получается еще 841 г веществ, обладающих более высокой температурой кипения, в качестве остатка при продолжительности фракционированной перегонки 103 час. В результате осуществления всех перечисленных операций одновременно ползчается 11,688 кг пропиленоксида. Вместе с тем остается 72 г остатка на 1 кг полученного пропиленоксида, однако 10 г из указанного количества остатка подводятся уже в составе исходной смеси компонентов.

Предмет изобретения

1. Способ выделения пропиленоксида, полученного эпоксидированием пропилена, перегонкой реакционной смеси, содержащей уксусную кислоту, в присутствии инертного растворителя при повыщенной температуре, отличающийся те.м, что, с целью уменьщения образования побочных продуктов, в качестве

инертного растворителя применяют растворители с температурой кипения ниже 100°С и ведут процесс в две стадии под давлением 3-30 атм на первой стадии и 15-25 атм. на второй стадии.

2. Способ но п. I, отличающийся тем, что в качестве инертного растворителя используют кетоны, сложные эфиры.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что берут на 1 моль пропиленоксида минимум 1 моль растворителя.