Способ очистки сложных эфиров карбоновых кислот Советский патент 1979 года по МПК C07C67/48 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЛОЖНЩ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ

кисло

Мзобретение относится к улучшенному способу очистки сложных эф ров карбоновых кислот, полученньк этерификацией кислоты спиртом в присутствии кислого катализатора, применяемых в качестве пластификат ров различных термопластов, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ очистки сложных эфиров карбонов кислот, в частности ди (2-этилгексил) фталата, полученного в про цессе этерификадии фталевого ангид рида 2-этилгексанолом в присутствии катализатора - серной кислоты,путем .смешения сложного эфира с водным раствором щелочного агента и нейтрализации, с последующей отмывкой полученных солей водой, отгонкой избыточного спирта, обработкой сорбентами и фильтрацией,, при этом нейтрализацию проводят из расчета 13,5 кг NaOH/T эфира, последователь но в двух нейтрализаторах, где смешение и нейтрализацию проводят при одной и той же температуре бО-ЗО С течение двух часов 1 и 2. Недостатками известного способа являются проведение нейтрализации в две стадии, большой расход щелочного агента, образование промежуточного эмульсионного слоя, большой расход пара, й,сййдЬвательно, большое количест.во химзагрязненных стоков на стадии отгонки спирта и летучих компонентов острым парсм. Цель изобретения заключается в упрощении и интенсификации процесса. Поставленная цель достигается описываемым способом очистки сложного эфира карбоновых кислот, полученных этерификацией карбоновой кислоты с числом углеродных атомов от 6 до 18 или ее ангидрида алифатическим спиртом нормального или изостроения с числом углеродных атомов от 1 до 12 или смесью указанных спиртов в присутствии кислого катализатора, путём смешения сложного эфира с водным раствором щелочйого агента и нейтрализации, с последующей отмывкой сопей водой, отгонкой избыточного спирта,обработкой сорбентами и фильтрацией,при этом нейтрализацию проводят обычно из расчета 3,5-8,0 кг NaOH/т эфира в одном нейтрализаторе при ступенчатом изменении темпё1Ьатуры с 50 до 80С при смешении и до ЭО-ИО С при нейтрализации и нейтрализацию ведут с Нёпрерьшным гетероаэеотропным отгоном водно-спиртовой паровсЗй смесгл, осзычно в течение 50 мин. Дл.ч олкращёиля соличества химзагрязненных стоков и потерь спирта :водИо-спиртовую паровую смесь конден CHpyrof.H возвращают в процесс. Для снижения расхода острого пар на стадий отгонки избыточного спирт И дополнительного сокращения количества химзагрязненных стоков водно спиртовую паровую смесь после конде сации разделяют на спиртовую и водную фазы с возвратом их на стадии этерификации и нейтрализации соотве ственно. Отличительными признаками процес является проведение процесса нейтра Лизации при ступенчатом изменении температуры с. 50 до при. смешен и до 90-ilOc при нейтрализации и нейтрализацию ведут с непрерывным гетероазеотропным отгоном водноспиртовой паровой смеси, что позволяет упростить и интенсифицировать процесс. Исследования показали,, что ,при проведении смешения сложного эфира с водным раствором щелочного агента и нейтрализации при ступенчатом изменении температуры с 50-8Q- С при смешении и до 90-110°С при нейтрали заЦии и проведении нейтрализации в рёжййе непрерывного гетероазеотропнбго отгона водно-спиртовой паровой смеси наблюдается быстрое расслаивание на органическую и водную фазы без образования промежуточного эмул сионного слоя. Хотя известно, что повышени е температуры приводит к увеличению взаиморастворимости контактирующих веществ, было установле но, что в водной фазе не только не увеличивается содержание воды и ..спирта, но, наоборот, содержание данных продуктов в ней уменьшается Важно отметить, что необходимо строго соблюдать ступенчатое йзме нёнйе температуры при смешении и нейтрализации. При проведении обеи стадий при ..бр-80 с наблюдаются недс статки общеизвестного способа, а именно потери сырья и целевого ri Sysrta.вследствие трудного разде ления фаз и образования эмульсионного промежуточного слоя, большой избыток щелочного агента. Если же проводить обе стадии (смешение И нейтрализацию) при ЭО-ИО С, про ходит гидролиз эфира и резко ухудшается фильтруемость целевого продукта, Способ очистки может быть Допол нительно улучшен., если врдно-спирт вую паровуто фазу конденсировать и возвращать в процесс. Такой прием позволяет снизить количество химзагрязненных стоков, сократить потери спирта, а также непрерывно, возвратах ID в процесс воду для подержания начальной концентрации щелочного раствора. Можно конденсат разделять на спиртовую и водную фазы и возвращать воду в аппарат нейтрализации, а спирт направлять на стадию этерификации. Пример 1. В обогреваемой колбе с мешалкой проводят нейтрализацию димётилфталата, полученного этеЧ рификацией фталевого ангидрида метиловым спиртом в присутствии катализатора - .серной кислоты. В колбе смешивают при температуре 300 г димётилфталата с кислотным числом 7,2 мг КОН/Г и 100 г водного раствора карбоната натрия концентрацией 2,5 вес.%. Далее содержимое колбы Нагревают до температуры и проводят нейтрализацию в режиме непрерывного отгона водно-спиртовой паровой смеси в течение 30 мин. Отгон водно-спиртовой Смеси составляет 25 г. Мешалку выключают. Наблюдается быстрое расслаивание без образования промежуточного эмульсионного слоя. Далее эфир промывают водой, отгоняют остатки летучих компонентов, обрабатывают сорбентами и отфильтровывают . Пример 2. На установке, описанной в примере 1, проводят нейтрализацию дибутилсебацината,полученного этерификацией себаци$ овой кислоты бутиловым спиртом в при- . Сутствии катализатора паратолуолсульфокислоты.В колбе смешивают при температуре 300 г дибутилсебацината с кислотным числом 2,8 мг КОН/Г и 50 г водного раствора едкого натра концентрацией 2 вес.%.Ддлее содержимое колбы нагревают до температуры 105°С и ведут нейтрализацию-в режиме непрерывного гетероазеотропного отгона водно-спиртовой паровой смеси в течение 30 мин. Отгон водно-спиртовой смеси составляет 16 г. Мешалку выключают, Наблюдается быстрое расслаивание без образования промежуточного эмульсионного слоя. Эфир промывают водой,отгоняют летучие компоненты,обрабатывают сорбентами и отфильтровывают. Пример 3. На установке, описанной в примере 1, проводят нейтрализацию дидодецилфталата, полученного этерификацией фталевого ангидрида изододециловым.спиртом в присутствии катализатора бензосульфокислоты. В колбе смешивают при температуре 60°С 300 г дидодецилфталата с кислотным числом 3,0 мг KOri/r и 120 г водного раствора карбоната натрия концентрацией 1,0 вес.%. Далее содержимое нагревают до температуры 90°С и проводят нейтрализацию в режиме непрерывного гетероазеотро ного отгона водно-спиртовой паровой рмеси в течение 30 мин. Отгон водно спиртовой смеси составляет 28 г. Мешалку выключают, Наблюдается быстрое расслаивание без образования промежут9чного эмульсионного слоя.Далее эфир промывают водой, отгоняют остатки летучих компонентов, обрабатывают сорбентами и отфильтровывают, Пример 4. На установке, состоящей из обогреваемого аппарата с мешалкой емкостью 10 М и подсоединенного к аппарату холодильника, проводят нейтрализацию дибутилфталата, полученного этерификацией фталевого ангидрида бутиловым спиртом в присутствии катализатора - бензоСульфокислоты. 4000 кг дибутилф алата с кислотным числом 3,5 мг КОН/г и 1000 кг водного раствора карбоната натрия концентрацией 1,6 вес.% загружают в аппарат, смешивают при тем пературе 80°С и ведут нейтрализацию при температуре 110° С в режиме непрерывного гётероазеотропного отгона. Образующаяся водно-спиртовая паровая смесь конденсируется в холодильнике и возвращается в процесс. Через 1 ч мешалку выключают и дают отстояться смеси в течение 1 ч. Расслаивание полное, без образования промежуточного эмульсионного слоя. Пример 5. ria установке включающий обогреваемую колбу с мешалкой,:холодильник и отстойник iпрбводят нейтрализацию бутилстеарата,по лученного этерификацией стеариновой кислоты бутиловым спирте, в присутствии катализатора бензолсульфркислоты. В колбу загружают 300 г бутилстеарата с кислотным числом 3,5 мг КОЯ/Г,50 г водного раствора карбона.та натрия концентрацией 2,5 вес,% и смешивсшэт. Затем нагревают содержимое и ведут нейтрализацию при температуре в режиме непрерывнбгЬ гётероазеотропного отгона с образова нием водно-спиртовой смеси. Паровая смесь конденсируется в холодильнике и конденсат скапливается в отстойнике,откуда по мере расслаивания на 1бУ /танол и воду,последнюю сливают обрат но в колбу.Через 30 мин мешалку выключают. Наблюдается быстрое расслаива ние без образования промежуточного эмульсионного слоя. Отогнано 15 г. бутилового спирта, т.е. 50% от общего количества спирта в эфи{эе-сырце. Пример 6. На установке непрерывного действия, включающей смеситель (обогреваемый аппарат с мешалкой), нейтрализатор (обогреваемый аппарат с мешалкой), подключенный к нейтрализатору, обратный холодильник и отстойник (аппарат емкостного тияа) проводят нейтрализацию диалкилфталата-79, полученного этерификацией фталевого ангидрида смесью спиртов в присутствии серной кислоты, с кислотным числом 3fO мг кон/г водным раствором едкого натра концентрацией 1, 5 в ее . % , / В смеситель непрерывного действия вводят диалкилфталат-79 и раствор щелочи в количествах 2000 и 400 г/ч соответственно. Температуру в смесителе держат , Из смесителя образующуюся дисперсию непрерывно подают в нейтрализатор. Нейтрализацию ведут при температуре в режиме непрерывного гетероазеЬт: 6пного отгона водно-спиртовой паровой смеси. Паровая смесь непрерывно конденсируется и:конденсат стекает обратно в аппарат. Из нейтрализатора водноэфирную дисперсию направляют в отстойник. В отстойнике наблюдается быстрое расслаивание без образования промежуточного эмульсионного слоя. : Далее эфир промывают водой,отгоняют летучие компоненты, обрабатывают сорбентами и отфильтровывают, В таблице приведены показатели качества и выход целевого продукта (числитель - предлагаемая технология, знаменатель - известная). Как видно, из примеров, при проведении нейтрализациив режиме гётероазеотропного отгона можно в 1,5-2 сократить избыток щелочного агента против стехиометрического,ликвидировать потери сырья и целевого продукта вследствие быстрого и полного рас-слаивания без образования промежуточного эмульсионного слоя. Предложенный способ также позволя ет при нейтрсшиэации отогнать до 50% избыточного спирта, содержащегося в эфире-сырце, и соответственно сократить расход острого пара и кол ичество химзагрязненных стоков с последующей стадии отгонки летучих.