Способ выделения винилацетата Советский патент 1977 года по МПК C07C69/15 

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВИНИЛАЦЕТАТА

i

Изобретение относится к способу вьшеле нвя винипацетата,й метанола из смесей, состоящих главным образом из вин1тацетата и метанола в содер 1 ашшс в качестве примесей метнлацетат и ацетальдегид.

Известно, что при полимернзадин вини/ь/ацетата в среде метанола1получается смесь, :состояшая из мономерного виннлацетата и метанола и содержащая, вследствие протекания нобочных реакБИй, метипацетат и ацетальдегип, причем прн ректификации винипч- 1ацетат и етанол образуют азе.отропную смесь .

Известно разделение таких смесей посредством экстракционной перегонки, причем до сих пор в качестве экстрагирующего средства применяют воду ij или пропнленглнкопь . В обоих случаях экстракционная перегонка протекает.таким образом, что ви випацетат получается вместе с метилацета- том в ацетальдегидом как головной продукт, в То время как метанол вместе с акстрагируюшиМ растворителем представляет собой ; кубовый продукт. Однако во время перетонки протекают побочные реакции, при которык Ез винилацетата при взаимодействяк с водой образуется уксусная кислота и аиетальдегид, а из этиденгликоля и уксусной кислоты - гликольацетат и ацетгшьдегвд. Поэтому применение этих акстрагирутогашх. средств с одной стороны вейет к потерям вннилацетата, а с другой (применение эт«ленгликоляв образование побочного гли- кольацетата) требуется рюгенерацйя. Кроме того, ацетальдегяд и метилацетат ослё, экстракции должны отделяться от вяйилацётата (в присутствии ингибитора) перегонкой в колонне, в которой винилацетат получает ся в виде кубового продукта, который применим лишь для получения относительно низкомопекулярннх полимеризатов, ибо он содержит как остаточное количество адетйШ

дегида, так и ингибитора.

. t В предлагаемом способе с целью сокрв..шения потерь винилацетата в качестве SKclsрагента применяют жидкий при нормальной температуре и кипящий свыше 100 С бен зольные или нафталиновые углеводороды ВПК их производные, например 1,2,4- иметш|бензол, 1,3,5 - три-метилбензол, наопро-; пилбензол, о -метилстирол, втор -бутилбент зол, трет-бутилбензол, диэтилбензол, 1-метил -4.- изопропилбензол, , 5-трет-бутЮ1м-ксилол, циклогексилбензол, 1-метилнафталин и тетрагиаронафталлн, причем производ ные бензольных и нафталиновых углеводородов могут быть в ядре одно- или многократно замещены галогеном, галогеналкильной, алкоксильной или диалкиламино группой с 1-4 атомами углерода в алкильном или алкоксильном остатке, циан- или нитрогруппой, например хлорбензол, 6 -дихлорбензол, 4-хлортолуол, 3,4-дихлортаг1уол, бромбензол м-хлортрифгорметилбенаол, бензонитрил, нитробензад, 1 хлорнафталин, анизол или J,N -диметиланигшн. Юсобенно пригодными оказываются-1,2,4- трнметилбензол, хлорбензол, О -дихлорбензол и нитробензол. Иc ходную смесь, состоящу1Ь из--винилацетатаГмёуанола, метилацетата, ацетальдегнда и в данном случае такженебольшого количества йоды, на первой стадии разделяют на головной продукт, состоящий из метанола, .метилацетата, ацетальдегида и небольших количеств, экстрагируют его средства, винилацетата и воды, и ниж11ий продукт, состоящий из экстрагента и вин шацетата. На второй стадии получаемый нижний продукт разделяют на виниладетат, как головной и экстрагент,, как нижний продукт. Получают вини- , лацетат высокой частоты, свободный особенно ОТальдегидов и шп ибиторов,. и поэ тому подходящий также для получения высо,комолекулярного полив}шилацетата. Кроме того, для предотвращения, полиме ризации в1ШШ1ацетата в экстракционной и перегонной колонне -, винипацетата необходимо добавлять к экстрагенту шп ибитор, преимуществешю фентиазин. Последний,должен быть растворимым в экстрагенте и иметь такую , H03Kjao упругость паров, чтобы во время фракционирОБан11Я вияилацетата и экстрагирующего средства он не попадал в головной продукт. Далее в продукт, отбираемый с верхЗ;, экстракционной колоцны и подаваемый в дистилляциоиную колонну, добавляют метанольный раствор, едкого натра. После дистилляции получают головной продукт, .состоЕпций иэ ацетаяьдегвда, метил ацетата и небольшого количества метанола, и кубовый продукт, представляющий в основном метаНОЛ, а также воды, „щелочи и экстрагента. Из кубового продукта повторной дистилляцией получают чистый метанол, практически свободный от альдегша. В таблице указаны коэффициенты разделения используемых экстрагентов для разделения смесей из метанола и винилацетата. , Приведенные в таблице коэффициенты разделения определены для смеся из 45 ввс.% винилацетата, 52 метанола, 1 вес,% ацетвльдегша и 2 вес.% метвпаоетата. Обь емкое соотношение экстрагирующий агент: :смесь метанола и внввлацетата составляет 4:1. Коэффнцнент Экстрагирующий элемент разделения 1,2,4 -Триметипбенэол3,О 1,3,5-Триметипбензс1Л3,4 Иаопропилбенэоп3,9 oL -гМетшстнрол3,5 Втор утилбензоя2,3 Трет-бутилбензол3,4 Диэтилбензол2,8 1-Метип-4- иэопропипбенаоп2,7 5-Трет-бутил-м-ксю10л . . 2,9 Цикл&гексилбензол2,9 1ч Метшшафталин3,1 Тетрагвдронафталин3,9 Хлорбензол3,1 4-Хлортолуол2,7 3,4-Дшшортолус Л2,4 лл -1 Хлортрифторметилбензоя 3,3 Бромбензол2,7 Бензонйтрил1,9 Нитробензол2,5 i ул Р ЧГ АНВЗОМ2,4 N, N - Димегиланилнн1,в На чертеже изображена технологическая схема установки для осуществления, предло женного в изобретении снособа. В.колонну 1 через трубопровод 2 подают исходную смесь, состоящую из винилаиетата, метанола, метипацетата и ацетальдегида и небольшое количество воды, а выше места ее подачи через трубопровод 3, вместе с ингибитором экстригент. Нижний продукт, состошций из экстрагента и винидацетата вместе с растворенным в нем ингибитором через трубопровод 4 подают в перегонную колонну 5 и разделяют . там же на чистый винипацетат, как головной продукт 6, и на экстрагент совместно с ингибитором, как нижний продукт, который возвращается в колонну 1. Гсшовной продукт из колонны 1, содержащий кроме метанола, метшхацетата, ацеталвдегиДа, воды, небольшое количество зкстрагента и вйнилацетата, поступает че|зез трубопровод 7 в колонну В, где его дистшглнруютв присутствии раствора едкого натра в метаноле, подаваемого через трубопровод 9. Пр этом ацетальдегид и метипацетат вместе с небольшим количеством метанола отгоняют в виде головного продукта 1О. Нижний продукт, содержащий основное количество метанола, воду, щелочь и экстрагент, подают через трубопровод 11 в перегонную капонну 12, где отделяют чистый метанол, как головной продукт 13, и небольшое количество нижнего продукта 14, содержащего остатки метанола, воды, щелочи и экстрагента. Эта смесь в отстойнике 15 расслаивается ла водный и органически Экстрагент через трубопровод 16 подают в «спаритель 17, откуда его возвращают по линии 18 в колонну 1. Остаток, состояший из воды, метанола и щелочи, из отстой ника 15 направляют через трубопровод 19 в установку для очистки сточных вод. Нижний продукт из испарителя 17, содержащий небольшое количество экстрагента и продук ты осмоления, подают через трубопровод 2О в камеру сгорания. Пример, Разделению подвергают смесь следующего состава,вес.%: Виниладетат 54,5 Метанол43,2 Ацетальдегид0,5 Метилацетат1,7: ВодаО,1, Колонной 1 служит колонна с колпачковым тарелками, длиной в 350 ctT, внутре1шим ди метром 5 см, с 50 тарелками. 20О г/ч смеси при 50 С подают на 10-ую тарелку. Одновременно на 35-ую тарелку подают 840 г/ч. 1,2,4-триметилбензола, нагретого до 65 С, В стационарном состоянии TeiU пература верха колонны составляет 63,7 С температура выше третьей тарелки и температура лиза 121 С. Соотношение фпег мы: отбор составляет 1:1. Из низа отбирают 949 г/ч смеср 1,2,4-триметилбензола и вйнилацетата и направляют в колонну 5, из которой в виде головного продукта получают 1О9 г/ч чистого вйнилацетата, содержашего менее чем 0,02% ацетальдегида Колорна 5 длиной 18О см и внутренним диа метром 5 см имеет 25 тарелок. Смесь экс трагента и вйнилацетата подают при 83 С на 15-ую тарелку. Температура выше 10пр П - л тарелки составляет 14О С, внизу 169,ТС, вверху 72,5 С., Соотношение 4иегма: отбор ссх:тавляет 2:1. Колонна: 8 дл1-гаой 350 см и внутренним диаметром 5 см имеет 5О тарелок. Ее используют независимо от первых двух колонн, Исходная смесь головной продукт .из колонны 1, содержит 95,8% метанола, 1,0% ацетальдегида, 2% метилапетатй, 0,5% вйнилацетата, 0,2% воды и 0,5% 1,2,4-триметилбензола. 390 мл/ч этой смеси при температуре 5Q С подают на 40-ую тарелку колонны Одновременно на 10-ую и тарелки добавляют по 8 мл/ч 2,5%-ного раствора едкого натра в метаноле. Соотношение флегма: отбор составляет 70:1. Температура верха составляет 55 С( а низа 66 С. В качестве головного продукта получают смесь в количествэ 5- 7% от поданного количества исходной смеси, содержащую небольшое количество ме-, танола, основное количество мет1 Лацетата и ацетальдегида. Дистилляцией нижнего продукта получаюг метанол с содержанием менее 20 1О ч ацетальдегида. Выход вйнилацетата А/9 9%, а чистота отвечает требованиям к мономеруному продукту, П р и м е р 2, Раздепен5Ео подвергают смесь следующего соста0а вес,%: Винилацетат39,04 Метанол56,5О Ацетальдегид1,59 Метилацетат 2,87 Колонна 1 имеет дл1Шу в 350 см, внутренний диаметр 5 см, с 50 колпачковыми тарелками. 202,5 г/с смеси при 50 С подают на тарелку,. Одновременно нй ЗБ-ую. тарелку подают, 1246 г/ч О -дихлор6eii3ona с температурой 60,. С, В стационарном состоянии температура верха копонны cocTaWiHeT 64,2 С, а выше третьей тарелки 85,5 С, Соотношение флегма: отбор составнляет 1:3, Как головной продукт из колонны1 получают смесь, состотцую из 93,95вес % мётакояа, 3,ЗО вес, % метипацетата, 2,65 ацетальдегида и 0,10 вес,% йинипацетата и содержащую 1 10 ч,экстрагейта. Из низа копонны отводят ,1327 г/ч смеси из 93,91 вес.% -дихлорбензола, 5,96 вес.% вйнилацетата и 0,13 вес.% метилацетата и подают в колонну 5, из которой, кате rojfoBHofi , получают 80,8% г/ч смеси 97,80 вёсЛ винютацетата и 2,20 вес. метилацетата. Колонна 5 длиной 180 см и внутренним диаметром 5 см имеет 20 тарелок. Смесь из экстрагирующего агента и вннилацетата при 72 С подают на 10-ую тарелку. Температура .низа колонны составляет 179 С, а верха 72s8 С. Соотноик нви флегма: отбор - 3:1. Аналогичные результаты получают при использовании других экстрагентов, упомянутых в таблице. Формула и 30 б р е т е н и я

Н, Н -диметиланилин,

бутнлбензол, 5«тре1 -бутш1-н.«-ксилол, цвклОгексйл бензол, 1-метш1нафталин или тетрагвдронафтаяин.

8

Конвфдионный приоритет до пунктам:

Истояоашш информации, првиятые во внимание при экспертизе изобретения:;

/ ъ

/V

«