СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-МЕТИЛПЕНТАНДИОЛА-1,5 Советский патент 1999 года по МПК C07C31/20 B01J23/86 

Описание патента на изобретение SU959382A1

Предлагается усовершенствованный способ получения 3-метилпентандиола-1,5 (МПД), который является важным и перспективным продуктом для получения термостойких пластификаторов, хорошо совместимых с молекулами полимера за счет наличия группы изо-строения. Кроме того, пластификаторы, получаемые на основе МПД, не уступают по качеству пластификаторам на основе пропиленгликоля, сырьем для которого служат импортные продукты.

Известен способ получения МПД обработкой 2-метокси-4-метил-5,6-дигидропирана водным раствором соляной кислоты с последующей нейтрализацией смеси раствором бикарбоната натрия, выделением органической части и гидрированием ее на никеле Ренея при 125oC до 115 атм [1].

Недостатками способа являются многостадийность процесса, коррозионная среда, большие энергозатраты, использование гидрирования на пирофорном катализаторе, необходимость нейтрализации кислоты и отделения солей.

Также описаны способы получения МПД, основанные на гидрировании побочного продукта синтеза изопрена - 4-метилоксиэтил-1,3-диоксана [2]; гидрирование фракции диоксановых спиртов проводят при 220 - 230oC и давлении 170 - 350 атм в присутствии катализатора - смеси оксидов меди и цинка в соотношении 2:1 - 1:2, взятого в количестве 11,5 - 20 мас.%. Выход МПД составляет 70 - 78% при селективности 81,1%.

Недостатками этого способа являются недостаточно высокий выход целевого продукта и низкая селективность процесса.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ получения 3-метилпентандиола-1,5 гидрированием 4-метил-4-оксиэтил-1,3-диоксана, являющийся основной частью фракции диоксановых спиртов, полученных при синтезе изопрена в присутствии медьхромового катализатора при температуре 220 - 300oC и давлении 250 - 300 атм; катализатор берут в количестве 5 - 7,5 мас.%. Выход целевого продукта составляет 72 - 73% при селективности 81 - 83% [3].

Недостатком этого способа является также недостаточно высокий выход целевого продукта, низкая селективность процесса и использование большого количества катализатора.

Целью изобретения является увеличение селективности процесса и повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается способом получения 3-метилпентандиола-1,5 путем гидрирования 4-метил-4-оксиэтил-1,3-диоксана или его технической фракции при температуре 220 - 300oC, давлении 50 - 300 атм в присутствии медьцинкхромбарийсодержащего катализатора состава, мас.%: CuO 76,0 - 81,1, Cr2O3 8,8 - 14,6, BaO 0,6 - 2,3, ZnO 6,7 - 14,5, с последущим выделением целевого продукта ректификацией.

Отличительным признаком данного изобретения является проведение гидрирования при давлении 50 - 300 атм в присутствии медьцинкхромбарийсодержащего катализатора состава, мас. %: CuO 76,0 - 81,1, Cr2O3 8,8 - 14,6, BaO 0,6 - 2,3, ZnO 6,7 - 14,5. Количество используемого катализатора равно 1 - 3 мас. %.

В процессе используют техническую фракцию диоксановых спиртов, выделенную ректификацией невысококипящих побочных продуктов синтеза изопрена, содержащую 75 - 95% 4-метил-4-оксиэтил-1,3-диоксана, 5 - 20% 4,4-диметил-5-оксиэтил-1,3-диоксана и 1 - 5% прочих диоксановых производных.

Данный способ дает возможность возвращать в цикл непрореагировавший исходный ДС, благодаря чему увеличивается конверсия его и повышается выход целевого продукта.

Проведение процесса в указанных условиях позволяет увеличить выход МПД до 80 - 82%, а с рециклом непрореагировавшего процесса - до 90 - 92%, уменьшить количество катализатора до 1 - 3 мас.%.

В результате данный способ позволяет повысить производительность МПД на 1 г катализатора с 9,6 - 14,6 г/г в случае [3] до 26,7 - 82 и 30,2 - 90,5 г/г (с рециклом).

В качестве катализатора используют промышленный контакт ВНИИНефтехим-104 (ТУ 38-79) после стадии сушки и прокаливания, содержащий следующие компоненты, мас.%: окись меди 76,0 - 81,1, окись хрома 8,8 - 14,6, окись бария 0,6 - 2,3, окись цинка 6,7 - 14,5.

Процесс протекает по следующей реакции:

Побочным продуктом реакции расщепления диоксанового цикла является 3-метилпентанол (в количестве 3,5 - 6,0 мас.%).

Выделение целевого продукта из гидрогенизата проводят методами ректификации, температура кипения 3-метилпентандиола-1,5 246oC, n20D

1,4518, d204
0,974.

Пример 1. 2000 г фракции диоксановых спиртов, содержащей 75 мас.% 4-метил-4-оксиэтил-1,3-диоксана (ДС), 20% 4,4-диметил-5-оксиметил-1,3-диоксана (ДОД) и 5% других диоксановых производных (ДДП), помещают в автоклав, добавляют 3 мас.% суспендированного меднохромцинкбариевого катализатора состава, мас. %: Cu 76,0, Cr2O3 8,8, BaO 0,7, ZnO 14,5, и гидрируют при 220oC, давлении водорода 300 атм в течение 6 ч. Гидрогенизат подвергают ректификации с выделением МПД при 123 - 125oC/3 мм рт.ст.

Конверсия ДС 87%, селективность 92%, выход МПД 80%.

Пример 2. Поступают аналогично примеру 1, но процесс проводят при 260oC и давлении водорода 200 атм, время реакции 4 ч. Состав катализатора, мас.%: CuO 78,0, Cr2O3 14,6, BaO 0,7, ZnO 6,7.

Конверсия ДС 89,1%, селективность 92%, выход МПД 82%.

Пример 3. Поступают аналогично примеру 1, но техническая фракция диоксановых спиртов содержит 95 мас.% ДС, 4 мас.% ДОД, 1 мас.% ДДП. Состав катализатора, мас.%: CuO 81,1, Cr2O3 9,0, BaO 2,3, ZnO - 7,6. Процесс проводят при 300oC и давлении 50 атм в течение 5 ч.

Конверсия ДС 88,9%, селективность 90%, выход МПД 80%.

Пример 4. Поступают аналогично примеру 1 с использованием сырья состава, аналогичного примеру 3, и состава катализатора, как в примере 2, количество катализатора составляет 2 мас.%. Процесс проводят при 260oC и давлении 250 атм в течение 4 ч.

Конверсия ДС 89,1%, селективность 92%, выход МПД 82%.

Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1 с использованием сырья состава по примеру 3, количество катализатора составляет 1 мас.%. Время реакции 6 ч.

Конверсия ДС 89,1%, селективность 92%, выход МПД 82%.

Пример 6. Иллюстрирует возможность возврата в цикл непрореагировавшего ДС. Гидрогенизат из примера 4 подвергают дистилляции непосредственно из автоклава, чтобы избежать потерь катализатора. При атмосферном давлении проводят нагревание до 170oC с отбором легкой фракции. При этом отгоняют 370 г метанола, 16,7 г воды, 50 г 3-метилпентанола. Затем создают давление водорода 250 атм и продолжают гидрирование при 260oC в течение 4 ч на том же катализаторе.

Конверсия ДС 88,0%, селективность 89%, выход МПД 78,4%.

Суммарная конверсия ДС за 2 цикла составляет 98,7%, селективность 91,7%, выход МПД 90,5%.

Похожие патенты SU959382A1

название год авторы номер документа
Способ получения 3-фенилпропанола 1982
  • Кошелев Юрий Николаевич
  • Девекки Андрей Васильевич
  • Малов Юрий Иванович
  • Страшнова Галина Моисеевна
  • Идлис Григорий Соломонович
  • Огородников Сергей Кириллович
  • Блажин Юрий Михайлович
  • Бландин Юрий Васильевич
  • Пыльников Владимир Ильич
SU1097597A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-КЕТОБУТАНОЛА 1982
  • Грищенко А.В.
  • Хворов А.П.
  • Мушенко Д.В.
  • Девекки А.В.
  • Грищенко Н.Ф.
  • Гущевский А.Б.
  • Белов И.Б.
  • Баранцевич Е.Н.
SU1085195A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИЛИНА 1998
  • Якушкин М.И.
  • Старовойтов М.К.
  • Батрин Ю.Д.
  • Головачев В.А.
  • Качегин А.Ф.
  • Фокин Н.С.
  • Гайдин Л.И.
  • Донцов В.Н.
  • Водолажский С.В.
  • Кудряшова Т.З.
  • Свешникова А.М.
  • Тихановский В.И.
  • Калиновский А.И.
RU2135461C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-АЛКИЛАНИЛИНОВ 1998
  • Старовойтов М.К.
  • Батрин Ю.Д.
  • Рудакова Т.В.
  • Кожевников В.С.
  • Белоусов Е.К.
  • Качегин А.Ф.
  • Трофимченко С.М.
RU2152382C1
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ N-МЕТИЛ-ПАРА-АНИЗИДИНА 2012
  • Фролов Александр Юрьевич
  • Иванов Юрий Александрович
  • Беляков Николай Григорьевич
RU2508288C1
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ N-МЕТИЛ-ПАРА-АНИЗИДИНА 2011
  • Фролов Александр Юрьевич
  • Иванов Юрий Александрович
  • Беляков Николай Григорьевич
RU2472774C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОПАНОЛА-2 1993
  • Зубрицкая Н.Г.
  • Козлова О.В.
  • Королькова О.Г.
  • Нагнибеда Т.А.
RU2047590C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-ОКСИ-3-МЕТИЛПЕНТАНДИОВОЙ КИСЛОТЫ 1989
  • Девекки А.Б.
  • Бланштейн И.Б.
  • Девекки А.В.
  • Егорьков А.Н.
  • Идлис Г.С.
  • Гвоздовский Г.Н.
SU1609069A1
Способ получения 3-метил-1,5-пентандиола 1974
  • Баранов Николай Сергеевич
  • Блажин Юрий Михайлович
  • Вагина Лидия Константиновна
  • Мушенко Дмитрий Васильевич
  • Огородников Сергей Кириллович
  • Страшнова Галина Моисеевна
  • Светлова Людмила Михайловна
SU516668A1
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ N-МЕТИЛ-ПАРА-ФЕНЕТИДИНА 2011
  • Фролов Александр Юрьевич
  • Иванов Юрий Александрович
  • Беляков Николай Григорьевич
RU2471771C1

Иллюстрации к изобретению SU 959 382 A1

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-МЕТИЛПЕНТАНДИОЛА-1,5

Способ получения 3-метилпентандиола-1,5 путем гидрирования 4-метил-4-оксиэтил-1,3-диоксана или его технической фракции при температуре 220 - 300oC и повышенном давлении в присутствии медьхромсодержащего катализатора с последующим выделением целевого продукта ректификацией, отличающийся тем, что, с целью увеличения селективности процесса и повышения выхода целевого продукта, процесс проводят в присутствии медьцинкхромбариевого катализатора состава, мас.%: CuO 76,0 - 81,1, Cr2O3 8,8 - 14,6, BaO 0,6 - 2,3, ZnO 6,7 - 14,5, при давлении 50 - 300 атм.

Формула изобретения SU 959 382 A1

Способ получения 3-метилпентандиола-1,5 путем гидрирования 4-метил-4-оксиэтил-1,3-диоксана или его технической фракции при температуре 220 - 300oC и повышенном давлении в присутствии медьхромсодержащего катализатора с последующим выделением целевого продукта ректификацией, отличающийся тем, что, с целью увеличения селективности процесса и повышения выхода целевого продукта, процесс проводят в присутствии медьцинкхромбариевого катализатора состава, мас.%: CuO 76,0 - 81,1, Cr2O3 8,8 - 14,6, BaO 0,6 - 2,3, ZnO 6,7 - 14,5, при давлении 59 - 300 атм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года SU959382A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Патент США N 2853498, кл
Прибор для периодического прерывания электрической цепи в случае ее перегрузки 1921
  • Котомин А.А.
  • Пашкевич П.М.
  • Пелуд А.М.
  • Шаповалов В.Г.
SU260A1
Реактивная дисковая турбина 1925
  • Барановский В.А.
SU1958A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Патент Японии N 4843084, кл
Устройство для электрической сигнализации 1918
  • Бенаурм В.И.
SU16A1
Приспособление для склейки фанер в стыках 1924
  • Г. Будденберг
SU1973A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Способ получения 3-метил-1,5-пентандиола 1974
  • Баранов Николай Сергеевич
  • Блажин Юрий Михайлович
  • Вагина Лидия Константиновна
  • Мушенко Дмитрий Васильевич
  • Огородников Сергей Кириллович
  • Страшнова Галина Моисеевна
  • Светлова Людмила Михайловна
SU516668A1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1

SU 959 382 A1

Авторы

Малов Ю.И.

Баринов Н.С.

Девекки А.В.

Кошелев Ю.Н.

Игнатьева Т.Ф.

Девекки А.Б.

Идлис Г.С.

Огородников С.К.

Даты

1999-03-10Публикация

1980-06-12Подача