Способ получения окиси пропилена или эпихлоргидрина Советский патент 1981 года по МПК C07D301/16 C07D303/02 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения окисей алкенов, конкретно - окиси пропилена или эпихлоргидрина. Известен способ получения окисей алкенов (окиси пропилена, 1,2-эпоксипропан-3-ола и др.), который заключается во взаимодействии муравьиной кислоты с перекисью водорода в водной среде в присутствии серной кислоты с последукадей экстракцией надмура вьиной кислоты дихлорметаном и дейг ствием на полученный раствор алкеном га. Основным недостатком известного способа является сложность проведения процесса, связанная с необходимостью получения потенциально взрывоопасной смеси муравьиная кислота - надмуравьи ная кислота - перекись водорода - вода, и трегхстадийностью процесса. Цель изобретения - упрощение процесса получения окиси пропилена и эпихлоргидрина. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения окиси пропилена и эпихлорг1щ{жна взаимодействием карбоновой кис;готы с перекисью водорода в водной среде в присутствии серной кислоты с использованием экстракции надкарбоновой кислоты хлорированным углеводородом с последующим действием на образующийся раствор надкарбоновой кислоты в хлорированном углеводороде алкеном, в качестве карбоиовой кислоты Используют пропионовую кислоту, в качестве хлсирированного углеводорода - пропилендихлорид или этилеидихлорид, а в качестве алке.на - пропилеи или аллилхлорид и Процесс осуществляют в противоточном экстракторе типа.жидкостьжидкость путем взаимодействия 1530 вес.% раствора пропирновой кислоты в пропилендихлориде или этилендихлориде с водным раствором, содержаиим 10-35 вес.% перекиси водорода 30бО вес.% серной кислоты, при мольномсоотношении пропионовая кислота : перекись водорода, равном l:(i-2). Использование данного изобретения позволяет упростить процесс за счет исключения образования -потенциально взрывоопасной смеси карбоновая кислота - иадкарбоновая кислота - перекись водорода - вода, сокращения числа /стадии с трех до двух и проведения непрерывного процесса.

На фиг. 1 изображена установка, иллюстрирующая предложенный способ, на фиг. 2 - то же, 11-ая стс1дия очистки.

Установка состоит из трехсекционной экстракционной колонны 1, в которую через отверстие 2 в верхней част центральной секции подают водную фаз состоящую из разбавленной серной кислоты, из циркуляционных линий 3 и 4, и перекиси водорода из хранилища 5 для перекиси по линии 6 подачи перекиси. Расход реагентов и циркулирующие потоки представлены в табл.1. Верхняя часть колонны 1 действует как обратная кислотная отмывка. Для этой цели разбавленную серную кислоту из циркуляционной линии 3 смешивают со свежей кислотой из хранилища 7, подаваемой по линии 8 и по линии 9, а входное отверстие 10 в верхней части колонны 1. В нижней части центральной секции экстракционной колонны 1 имеется отверстие 11 для органической фазы, состоящей .из раствора пропионовой кислоты в пропилендихлориде, эту фазу подают из хранилища для органической фазы 12 по линии 13 и циркуляционной линии 1 для первой органической фазы. В нижней части экстракционной колонны 1 находится ректификационная секция, в которую по второй циркуляционной линии 15 для органической фазы в отверстие 16 в нижней части колонны 11 подают циркулирующий пропилендихлорид.

Органический раствор надпропионовой кислоты в пропилендихлориде выводят из колонны 1 по линии 17, этот раствор смешивают с пропиленом, поступающим из хранилища 18 для пропилена по линии 19, и подают в реактор 20. .

Из реактора 20 реакционную смесь выводят по линии 21 в ректификационный узел 22, где удаляют все следа непрореагировавшего пропилена. Пропилен выводят из узла 22 по линии 23, часть его выводят по линии 24 на сброс, а часть качают насосом обратно по линии 25 в линию 19.

Жидкость из ректификационного узла 22 подают по линии 26 в серию из 4 ректификационных колонн. Из первой колонны 27 тяжелую фракцию выводят по линии 28 и подают-вколонну 29 для очистки растворителя. В этой колонне 29 смесь растворителя из линии 28 перегоняют и :Получают легкую фракцию, состоящую из раствоpa пропионовой кислоты в пропилендихлориде, которую выводят из колон-; ны 29 по линии 14, ранее названной циркуляционной линией для органической фазы. Тяжелую фракцию из колонны 29 очистки растворителя выбрасывают по линии 30 как отработанную часть. Всю жидкость или часть ее из потока в линии 28 направляют прямо JB линию 14, в Ьбход очистной колонны 29.

Легкую фракцию из ректификационной колонны 27 подают в линию 31 и направляют в.о вторую ректификационную колонну 32. Тяжелую фракцию из колонны 32 подают по линии 33 в декантер 34, is ктором отделяют водную фазу, которую направляют в сбросные воды по линии 3 Органическую часть из декантера 34 подают во вторую циркуляционную линию 15 для органики и обратно в экстраполяционную колонну 1. Легкую фракцию из второй ректификационной колонны 32 по линии 36 подают в третью ректификационную колонну 37, в этой колонне отделяют легкую фракцию и через линию 38 выбрасывают в сток. Эта фракция представляет собой, в основном, ацетальдегид. Тяжелую фракцию из колонны 37 по линии 39 направляют в конечную ректификационную колонну 40, где ее окончательно очищают и получают тяжелую фракцию, которую выводят из колонны по линии 41 и направляют в сток, эта тяжелая фракция состоит в основном, полностью из пропиональдегида. Продукт же из колонны 40 направляют в хранилище 42 окиси пропилена.

В экстракционной колонне 1 водная фаза выходит из донной части ее по линии 43 и часть ее составляет кислотный сброс. Остальную часть по линии 43 направляют в ректификационную колонну 44, в которой происходит регенерация серной кислоты. В этой колонне 44 легкая фракция состоит главным образом, из воды, ее направляют в сток по линии 45, а тяжелую фракцию это .циркулирующая серная кислота, выводят из колонны 44 по линии 3 и направляют обратно в экстракционную колонну 1.

-.

В табл.1 и 2 показаны расходы (в кг/ч) в различных частях установки. Из этих данных видно, что применяют 70% перекись водорода, если применяют 86% перекись водорода, то разница состоит только в том, что расход воды в потоке сырья в линии 5 сокращается на 5 кг/ч и происходит соответствующее сокращение выброса воды по линии 45.

8,41 0,03 19,33

1,55

29,45 15,73 0,32

0,46 1,74

0,10 60,21 0,87

186,73 58,5€

23,70

6,73

0,09

0,01

та

:Таблица 2

0,0005

0,0004

0,01

0,35

31,21

0,06 0,0006

0,0003

0,02

Установка, где получеиот эпихлоргидрин из аллилхлорида, показана на фиг. 2, разница от установки для получения окиси пропилена состоиту гланым образом, в стадиях очистки. Так из фиг.2 видно, что органический раствор надпропионовой кислоты в линии 1 смешивают с аллилхлоридом, подаваемым из хранилища для него по линии 3, и подают в реактор 4.

Из реактора 4 реакционную смесь подают по линии 5 в ректификационную колонну б, где происходит отделение легкой фракции, состоящей из аллилхлорида, пропилендихлорида и воды. Легкую фракцию подают по линии 7 во вторую ректификационную колонну 8, где аллилхлорид отделяют в виде легкой фракции и направляют по линии 9. Часть аллилхлорида в линии 9 идет иа выброс по линии 10, а часть его направляют обратно по линии 11 в линию 3.

Тяжелую фракцию из второй колонны 8 отбирают по линии 9 в декантер 12, где отделяют водную фазу, которую направляют в сток по линии 13. Органическую фазу из декантера 12 отбирают по линии 14 и распределяют между второй циркуляционной линией для

Серная кислота

Вода

Перекись водорода

Пропионовая кисло

Пропилендихлорид

Аллилхлорид

Нсщпропионовая кислота

Серная кислота

Вода

Перекись водорода

органики 15, ведущей в донную часть экстракционной колонны 16, и линией 17, ведущей в смесительное устррйCTJBO.

Тяжелую фракцию из первой колонны 6 подают по линии 18 в ректификационнуй колонну 19. Легкая фракция из колонны 19 представляет собой продукт который направляют в хранилище 20, а тяжелую фракцию по линии 21 направляют в колонну 22. В колонне 22 т;1желую фракцию из колонны 19 в основном пропиоиовую кислоту)перегоняют с получением легкой фракции, не содержащей тяжелых примесей. Тяжелую фракцию из колонны 22 направляют в стоки по линии 23.

Легкую фракцию из колонны 22 отбиргиот по линии 24 в смесительное устройство 25г где ее смешивают с раствором из линии 17 и направляют в линию 26, ранее названную циркуляционной линией для органики.

Остальная часть на фиг.2 в основнсм описана на фиг. 1, для более полного .понимания работы установки приведены табл.3 и 4, где показаны расходы (кг/ч) в различных частях установки фиг,2, в тех точках, где они отличаются от установки на фиг.1.

Т а б л и ц а 3

29,45

15,73

0,52

0,46

0,10 61,80 167,6 72,7

36,73

43,67

0,01

.Таблица 4

0,04

1,55 1,39

15,73 0,02 Пропионовая кисл Пропилендихлорид Аллилхлорид Другие

Надпропионовая кислота

Гликоля Эпихлоргидрин Формула изобретения Способ получения окиси пропилена или эпихлоргидрина взаимодействием карбоновой кислоты с перекисью водорода в водной среде в присутствии сериой кислоты с использованием экст ракции иадкарбоиовой кислоты хлорированным углеводородом с последующим действием на образукжцийся раствор на карбоновой кислоты в хлорированном углеводороде алкенрм, о т л и ч а юц и и с я тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве карбоновой кислоты используют пропионовую кислоту, в качестве хлорированного углеводорода - Пропилендихлорид или

Продолжение табл.4

0,01

0,01

0,02 0,001

0,01 0,95 49,27 этилендихлорид, а т; качестве алкена пропилен или аллилхлорид, и процесс осуществляют в протнвоточном цстракторе типа жидкость - жидкость путем взаимодействия 15-30 вес.% раствора пропионовой кислоты в пропилендихлориде или этилендихлориде с водньт раствором, содержащим 10-35 вес.% перекиси водорода и 30-60 вес.% серной кислоты, при мольном соотношении Пропионовая кислота i перекись в.одорода, равном 1 :(1-2). (. . .. Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании №1188791, кл. С 2 С, 1970 (прототип).