PL186077B1 - Sposób wytwarzania alkoholu benzylowego - Google Patents

Sposób wytwarzania alkoholu benzylowego

Info

Publication number
PL186077B1
PL186077B1 PL96317639A PL31763996A PL186077B1 PL 186077 B1 PL186077 B1 PL 186077B1 PL 96317639 A PL96317639 A PL 96317639A PL 31763996 A PL31763996 A PL 31763996A PL 186077 B1 PL186077 B1 PL 186077B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
benzyl alcohol
distillation
benzyl chloride
benzyl
water
Prior art date
Application number
PL96317639A
Other languages
English (en)
Other versions
PL317639A1 (en
Inventor
Hans-Josef Buysch
Ursula Jansen
Pieter Ooms
Erhard-Günther Hoffmann
Bernd-Ulrich Schenke
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of PL317639A1 publication Critical patent/PL317639A1/xx
Publication of PL186077B1 publication Critical patent/PL186077B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/09Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
    • C07C29/12Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of esters of mineral acids
    • C07C29/124Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of esters of mineral acids of halides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

Sposób wytwarzania alkoholu benzylowego na drodze hydrolizy chlor- ku benzylu w oda w podwyzszonej temperaturze, znam ienny tym. ze w procesie ciaglym chlorek benzylu i wode w stosunku molowym l (10-70) wprowadza sie do reaktora o temperaturze 80-180°C zaopatrzonego w urzadzenie dys- pergujace i tam. przy intensywnym mieszaniu prowadzi reakcje do uzyska- nia stopnia przereagowama chlorku benzylu wynoszacego 30-90%. a nastepnie produkt reakcji, po usunieciu z reaktora rozdziela siq na faze w odna i organiczna. faze organiczna w pierwszej instalacji destylacyjnej rozdziela sie na chlorek benzylu i surowy alkohol benzylowy, przy czym chlorek benzylu zawraca sie do reaktora, a surowy alkohol benzylowy poddaje sie destylacji w drugiej jednostce destylacyjnej, z której odprowadza sie oczyszczony produkt oraz pozostalosc destylacyjna zawierajaca eter dibenzylowy i inne wyzej wrzace produkty uboczne. zawierajaca rozcienczony kwas solny faze w odna z separatora poddaje sie w aparacie ekstrakcyjnym dzialaniu rozpuszczalnika wybranego sposrod weglowodorów, zawierajacych 4-9 atomów C i chlorowcoweglowodorów zawierajacych 1-8 atomów C. ekstrakt zawierajacy rozpuszczone jeszcze w rozcienczonym kwasie solnym skladniki organiczne, zw laszcza alkohol benzylowy, w trzeciej in- stalacji destylacyjnej uwalnia sie od rozpuszczalnika, który zawraca sie do ekstraktora. zas pozostalosc destylacyjna z kotla trzeciej instalacji destylacyjnej zawierajaca alkohol benzylowy przesyla sie do pierwszej instalacji destylacyjnej, z której odde- stylowuje sie alkohol benzylowy Fig 1 PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania alkoholu benzylowego na drodze hydrolizy chlorku benzylu wodą w podwyższonej temperaturze charakteryzującego się tym, że wodę i chlorek benzylu wprowadza się w procesie ciągłym do reaktora z urządzeniem dyspergującym, po niecałkowitym przereagowaniu produkt reakcji rozdziela się na fazę organiczną i wodną, fazę organiczną w sposób ciągły wprowadza się do pierwszej kolumny destylacyjnej, gdzie następuje jej rozdzielenie na chlorek benzylu zawracany do reaktora i na surowy alkohol benzylowy, który odbiera się z drugiej jednostki destylacyjnej jako czysty alkohol benzylowy obok zawierającej produkty uboczne pozostałości destylacyjnej, fazę wodną zawierającą kwas solny poddaje się w aparacie ekstrakcyjnym pracującym w sposób ciągły działaniu rozpuszczalnika przejmującego rozpuszczone w wodzie substancje organiczne, zwłaszcza alkohol benzylowy, ekstrakt w trzeciej jednostce destylacyjnej uwalnia się od rozpuszczalnika, który ponownie kieruje się do aparatu ekstrakcyjnego, a pozostałość destylacyjną z kotła trzeciej jednostki destylacyjnej wprowadza się do pierwszej instalacji destylacyjnej oraz zawierającą kwas solny fazę wodną po ekstrakcji kieruje się do instalacji absorpcji chlorowodoru w celu zatężenia chlorowodoru i bądź następnego zastosowania kwasu solnego, bądź też przeprowadzenia jego elektrolizy dla uzyskania chloru.
Istnieje wiele doniesień dotyczących hydrolizy chlorku benzylu. Przedmiotem wielu publikacji z tej dziedziny jest wyjaśnienie mechanizmu reakcji i opracowanie metod analitycznych. Stosowano przy tym z reguły homogeniczne mieszaniny złożone z chlorku benzylu, wody i rozpuszczalnego w wodzie związku ułatwiającego rozpuszczanie, takiego jak etanol, aceton, dioksan lub kwas octowy [porównaj na przykład J. Chem. Soc. 1954, 1840 i następne strony; Z. Naturf. 1946 (1) 580-4; J. Chem. Soc. 1 ^^7. 4747 i następne strony; Tetrahedron 1957 (1), 129-144; Rec. 48. 227 i następne strony (1929) oraz 49, 667 i następne strony
186 077 (1930)]. W różnych przypadkach prowadzono też hydrolizę w obecności wodorotlenków metali alkalicznych, węglanów metali alkalicznych lub węglanów metali ziem alkalicznych, co opisano na przykład w J. Am. Chem. Soc. 62, 2481 (1940), Rec. 53, 891 i strony następne oraz 869 i strony następne (1934), przy czym z tych ostatnich publikacji wynika, że obecność związków zasadowych przyspiesza hydrolizę. We wszystkich tych pracach nie poświęcono uwagi wyodrębnieniu i zidentyfikowaniu produktów hydrolizy. Istnieją jednak publikacje dotyczące hydrolizy chlorku benzylu samą wodą zawierające opis produktów hydrolizy. Mianowicie, według Ann. 139, 307 i strony następne (1866) z chlorku benzylu i wody w temperaturze 190°C tworzą się przede wszystkim węglowodory i eter dibenzylowy. Według Ann. 196, 353 (1879) w łagodnych warunkach, w temperaturze 100-110°C, i przy całkowitym przereagowaniu uzyskuje się - jednak stosując bardzo duże rozcieńczenie - wydajność alkoholu benzylowego wynoszącą 76% wydajności teoretycznej; resztę stanowiły nie scharakteryzowane produkty o wysokiej temperaturze wrzenia.
Znajomość faktu, że reakcja przebiega szybciej i łatwiej w obecności zasad już wcześnie spowodowała w technice dążenie do wiązania kwasu solnego powstającego w toku hydrolizy chlorku benzylu. Tak na przykład w niemieckim opisie patentowym nr 484 662 zalecano prowadzenie reakcji w obecności węglanu wapnia a według opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 221 882 najpierw reakcję realizuje się wobec roztworu sody a następnie ługu sodowego. Wydajność wyraźnie przekracza 90% wydajności teoretycznej. Węglan sodu w charakterze zasady okazał się przydatny i był nadal stosowany w następnym okresie. Dalszy rozwój w tej dziedzinie dotyczył technicznego aspektu uciąglenia tej zasadowej hydrolizy chlorku benzylu, co przedstawia niemiecki opis wyłożeniowy nr 2 101 810, europejski opis patentowy nr 64 486 i opis patentowy NHD nr 161 067. Wadą hydrolizy zasadowej jest jednak konieczność dodatkowego zastosowania węglanu sodu oraz powstawanie chlorku sodu i dużej ilości wodnych ługów odpadkowych, które wymagają usunięcia.
Celem niniejszego wynalazku było więc opracowanie nowego sposobu, który wyeliminuje dodatek węglanu sodu i związane z tym obciążenie solą kuchenną i ściekami. Stwierdzono obecnie, że można to osiągnąć z, praktycznie biorąc, taką samą albo lepszą wydajnością alkoholu benzylowego jeżeli w temperaturze 80°C - 180°C chlorek benzylu podda się reakcji z 10-70-krotnym molowym nadmiarem wody w warunkach intensywnego mieszania i niecałkowitego przereagowania. Na podstawie znajomości stanu techniki nie można było oczekiwać takiego wyniku: osiągane dotychczas opisane wydajności były umiarkowane, a rodzaj produktów ubocznych nieznany. Uzyskana w łagodnych warunkach (100°C-110°C) wydajność alkoholu benzylowego wynosząca 76% [Ann. 196. 353 (1879)] dotyczyła stosunku molowego H?O:alkohol benzylowy = 190:1, czyli stosunku masowego 27:1. Oznacza to z jednej strony, że otrzymywany kwas solny miał bardzo małe stężenie i z tego względu nie mógł w istotny sposób przyczynić się do powstawania produktów ubocznych, z drugiej zaś strony nie przedstawiał on żadnej wartości użytkowej. Z tego względu należało oczekiwać małej, nie do przyjęcia w technice wydajności przestrzenno-czasowej. Ponadto zmniejszając stosunek molowy zwartości 190:1 do zastrzeganej obecnie wartości (10-70): 1 należało się liczyć ze znacznie wzmożonym powstawaniem produktów ubocznych, ponieważ wielokrotnie wzrasta stężenie kwasu solnego, zatem i jego aktywność. Natomiast zgodnie ze sposobem według wynalazku otrzymuje się jako produkt uboczny kwas solny o większym stężeniu, pozwalającym na jego następne wykorzystanie.
Odpowiednim związkiem wyjściowym w sposobie według wynalazku jest chlorek benzylu, jaki otrzymuje się z reguły w wyniku chlorowania podstawnika bocznego.
Sposób według wynalazku wytwarzania alkoholu benzylowego na drodze hydrolizy chlorku benzylu wodą w podwyższonej temperaturze, polega na tym, że w procesie ciągłym chlorek benzylu i wodę w stosunku molowym 1:(10-70) wprowadzą się do reaktora 0 temperaturze 80-180°C,zaopatrzonego w urządzenie dyspergujące i tam, przy intensywnym mieszaniu, prowadzi reakcję do uzyskania stopnia przereagowania chlorku benzylu wynoszącego 30-90%, a następnie produkt reakcji, po usunięciu z reaktora, rozdziela się w separatorze na fazę wodną i organiczną,
186 077 fazę organiczną w pierwszej instalacji destylacyjnej rozdziela się na chlorek benzylu i surowy alkohol benzylowy, przy czym chlorck benzylu zawraca się do reaktora, a surowy alkohol benzylowy poddaje się destylacji w drugiej jednostce destylacyjnej, z której odprowadza się oczyszczony produkt oraz pozostałość podestylacyjną, zawierającą eter dibenzylowy i inne wyżej wrzące produkty uboczne, zawierającą rozcieńczony kwas solny fazę wodną z separatora poddaje się w aparacie ekstrakcyjnym działaniu rozpuszczalnika wybranego spośród węglowodorów, zawierających 4-9 atomów C i chlorowcowęglowodorów zawierających 1-8 atomów C, ekstrakt zawierający rozpuszczone jeszcze w rozcieńczonym kwasie solnym składniki organiczne, zwłaszcza alkohol benzylowy, w trzeciej instalacji destylacyjnej uwalnia się od rozpuszczalnika, który zawraca się do ekstraktora, zaś pozostałość destylacyjną z kotła trzeciej instalacji destylacyjnej zawierającą alkohol benzylowy przesyła się do pierwszej instalacji destylacyjnej, z której oddestylowuje się alkohol benzylowy.
Uzyskany w powyższym procesie według wynalazku rozcieńczony wodny kwas solny z ekstrakcji po usunięciu z niego resztkowych składników organicznych kieruje się do instalacji absorpcji HC1 w celu zatężenia i bądź następnego zastosowania w charakterze bardzo czystego kwasu solnego bądź też elektrolizy kwasu solnego dla uzyskania chloru do chlorowania bocznego podstawnika w toluenie.
Sposób według wynalazku jest dla przykładu przedstawiony na fig. 1. Temperatura w reaktorze R wynosi 80-180°C, korzystnie 100-170°C, zwłaszcza korzystnie 1I0-150°C. Reaktor może być użytkowany w warunkach izotermicznych, czyli odbioru ciepła reakcji w wyniku chłodzenia, lecz korzystnie również w warunkach adiabatycznych, kiedy to reagenty E (BC1 = chlorek benzylu i H2 O) wprowadzane jako strumień 1 przez mieszalnik M mają taką temperaturę, aby mogły ogrzać mieszaninę reakcyjną w reaktorze do pożądanej temperatury reakcji i aby produkty opuszczające reaktor jako strumień 2 miały taką samą temperaturę.
Stosunek molowy chlorku benzylu (Bel) do wody (H2 O) wynosi od 1:10 do 1:70, korzystnie od 1:15 do 1:55, zwłaszcza korzystnie od 1:20 do 1:50, a najkorzystniej od 1:25 do 1:50. Celowe jest uzyskiwanie stopnia przereagowania chlorku benzylu wynoszącego 3590%, korzystnie 40-85%, zwłaszcza korzystnie 45-80%).
Jako reaktor R można stosować prosty mieszalnik umożliwiający dokładne zdyspergowanie mieszaniny reakcyjnej w warunkach reakcji. Celowe jest jednak stosowanie układu kaskadowego mieszalników złożonego z 2-7, korzystnie 3-5 zbiorników.
Korzystne są również reaktory komorowe (przedstawione dla przykładu na fig. 2); w poszczególnych komorach K następuje mieszanie mieszadłem R, przy czym w każdej komorze znajdują się 2-4 łopaty B oraz, w celu lepszego zdyspergowania, 2 lub większa liczba przegród zakłócających przepływ S. Komory są bezpośrednio połączone ze sobą bez możliwości spowodowania znaczniejszego wymieszania wstecznego (na przykład w przypadku przepływu strumienia dwufazowej mieszaniny) (porównaj fig. 2) w układzie złożonym z 2-10, korzystnie 3-8, zwłaszcza korzystnie 3-6 komór i reaktorów rurowych (fig. 3). Powoduje to przepływanie mieszaniny mającej postać kropel z prędkością wystarczającą do wytworzenia przepływu burzliwego. W układzie tym znane elementy mieszające i dyspergujące powodują możliwie dokładne rozproszenie chlorku benzylu w wodzie. Złożona z fazy organicznej 1 i wodnej 2 mieszanina reakcyjna może przy tym w dowolnym miejscu reaktora rurowego zostać uzupełniona (strumień 2') oraz mieszaninę reakcyjną zawierającą chlorek benzylu i alkohol benzylowy (strumień 3) jak również rozcieńczony kwas solny 4 można, w zależności od czasu przebywania, wyprowadzić z końca reaktora albo też wcześniej (strumienie 3' i 4'). Takie reaktory rurowe można zaprojektować i skonstruować metodami znanymi specjalistom (Perry's Chemical Engineers Handbook, Mc Graw Hill N.Y., 6. wydanie, 1984). Średnica kropelek fazy organicznej zdyspergowanej w wodzie może na przykład wynosić 100-400 pm, korzystnie 150-300 pm.
186 077
Jeżeli reakcję prowadzi się w temperaturze > 100°C, należy stosować aparaty odporne na ciśnienie do około 5 MPa, korzystnie 3 MPa, zwłaszcza korzystnie 2 MPa.
Celowe jest rozdzielanie w urządzeniu rozdzielającym Tl mieszaniny reakcyjnej 2 opuszczającej reaktor w podwyższonej temperaturze wynoszącej 50-100°C, korzystnie 5595°C. W wyniku rozdziału tworzy się faza organiczna i wodny rozcieńczony kwas solny którego stężenie zależy od molowego stosunku reagentów oraz od zamierzonego stopnia przereagowania i wynosi na przykład 2-7% masowych HC1. Rozdzielenie faz można znacznie przyspieszyć dzięki zastosowaniu urządzeń rozdzielających, takich jak aparat do rozdzielania emulsji, opisanych na przykład w Ullmanns Encyclopedia of Ind. Chem. Unit Operations II, tom B3, str. 6-31 oraz w Chem. Ing. Techn. (1986) 58, strony 449 i następne.
Jeżeli reakcję prowadzi się w temperaturze przekraczającej 100°C, na przykład w 130°C, można przed wprowadzeniem mieszaniny reakcyjnej do urządzenia rozdzielającego Tl ochłodzić ją do niższej temperatury na drodze odparowania przez rozprężenie (2' —— EV —> 3'). Można przy tym odparować z mieszaniny reakcyjnej część nie przereagowanego chlorku benzylu oraz wody i zawrócić do reaktora (strumień 16'). Dzięki temu można ograniczyć energię zużywaną do podgrzania reagentów oraz zaoszczędzić ciecz chłodzącą mieszaninę reakcyjną i w pewnym stopniu zatężyć powstający rozcieńczony kwas solny. Korzystne jest zrealizowanie ochłodzenia produktów reakcji 2 przed urządzeniem rozdzielającym Tl w taki sposób, aby w wymienniku ciepła WT odprowadzić nadmiar ciepła i dzięki temu fazę wodną 6 opuszczającą aparat ekstrakcyjny EX ponownie ogrzać bądź na drodze bezpośredniej wymiany (poprzez 6' — 6) w wymienniku ciepła WT, bądź też za pośrednictwem obiegowego nośnika ciepła WK; ma to na celu co najmniej częściowe usunięcie z fazy wodnej resztkowych substancji organicznych (8) w wyniku ich odprowadzenia w kolumnie odpędowej V.
Faza organiczna 4 wypływająca z urządzenia rozdzielającego Tl zawiera przede wszystkim alkohol benzylowy i chlorek benzylu, ponadto eter dibenzylowy jako produkt uboczny i rozpuszczony jeszcze w niewielkiej ilości rozcieńczony kwas solny. Wzajemny stosunek związków organicznych jest uwarunkowany osiągniętym w reaktorze stopniem przereagowania. Zawartość alkoholu benzylowego może na przykład wynosić 40-75%, eteru dibenzylowego 0,5-6% i kwasu solnego 0,5-8%.
Rozdzielenie tej mieszaniny na drodze destylacji w Dl nie jest wcale oczywiste, ponieważ w podwyższonej temperaturze z chlorku benzylu i alkoholu benzylowego oraz z alkoholu benzylowego i kwasu solnego mogą powstawać produkty uboczne, zwłaszcza eter dibenzylowy. Zgodnie z literaturą, kondensacja taka przebiega również w toku destylacyjnego przerobu mieszaniny otrzymanej z hydrolizy, o ile zawartość w niej chlorku benzylu przekracza 1% [Chem. Prum. 32 (1982), 586; według C.A. 98, 106 890]. W celu ograniczenia tego występującego podczas destylacji następczego procesu powstawania eteru dibenzylowego zaleca się przeprowadzenie kosztownej reakcji resztkowego chlorku benzylu ze związkami zawierającymi azot, na przykład z heksametylenotetraaminą (opis patentowy Czechosłowacji nr 216 042 B; według C.A. 102, 45 606t).
Rozdzielenie mieszaniny złożonej z chlorku benzylu, alkoholu benzylowego, eteru dibenzylowego i wodnego kwasu solnego możne według wynalazku zrealizować w taki sposób, że mieszaninę tę wprowadza się zasilaczem bocznym do pracującej metodą ciągłą kolumny destylacyjnej z częścią odpędową i z częścią wzmacniającą. Ciśnienie robocze w głowicy kolumny wynosi 1-950 hPa; z głowicy odbiera się mieszaninę złożoną głównie z chlorku benzylu i wodnego kwasu solnego, zaś z kotła kolumny odprowadza się pozostałość zawierającą przede wszystkim alkohol benzylowy i eter dibenzylowy.
Dlatego też opuszczającą urządzenie rozdzielające Tl mieszaninę 4 wprowadza się zasilaczem bocznym do pierwszej kolumny destylacyjnej Dl. Ciśnienie robocze w głowicy tej kolumny wynosi 1-950 hPa, korzystnie 10-500 hPa, zwłaszcza korzystnie 20-300 hPa W zależności od ciśnienia w głowicy i od składu rozdzielanej mieszaniny ustala się przy tym w sposób znany specjalistom temperaturę w kotle na poziomie 30-200°C, korzystnie 60180°C, zwłaszcza korzystnie 70-165°C. Odpowiednio, temperaturę głowicy ustala się na poziomie 20-175°C, korzystnie 50-155°C, zwłaszcza korzystnie 60-140°C. Temperatura głowicy jest przy tym zawsze niższa od temperatury kotła. Zasilanie boczne kolumny rozdzielaną mie6
186 077 szaninąjest umiejscowione w punkcie, w którym panuje temperatura 25-195°C, korzystnie 55-175°C, zwłaszcza korzystnie 65-160°C. Nastawianie gradientu temperatury jest znane specjalistom i zależy między innymi od składu mieszaniny oraz od jej wstępnego podgrzania. Kolumna destylacyjna może pracować w warunkach obciążenia fazą organiczną wynoszącego 0,05 - 1,0 kg rozdzielanej mieszaniny na litr objętości kolumny bez wypełnienia na godzinę. Korzystne obciążenie wynosi 0,15 - 0,9 kg/(l -h), zwłaszcza korzystne 0,25 - 0,8 kg/(l • h).
Dodatkowe tworzenie się eteru dibenzylowego jest według wynalazku, praktycznie biorąc, zahamowane i w przeliczeniu na ilość alkoholu benzylowego maleje do wartości mniejszej niż 4%, korzystnie mniejszej niż 2%, zwłaszcza korzystnie mniejszej niż 0,5%.
Ze szczytu kolumny Dl odbiera się zawracaną do reaktora R mieszaninę 16 złożoną z całkowitej ilości nie przereagowanego chlorku benzylu i z całkowitej ilości rozpuszczonego jeszcze kwasu solnego, a z dołu kolumny odprowadza się surowy alkohol benzylowy 17 pozbawiony już w praktyce całkowicie chlorku benzylu, lecz zawierający wszystkie składniki 0 wysokiej temperaturze wrzenia, zwłaszcza eter dibenzylowy.
Kolumna może być zaopatrzona w znane elementy wypełniające, takie jak półki dzwonowe, półki sitowe i półki o innej konstrukcji; może też zawierać rozmaite typy wypełnienia lub zwłaszcza również uszczelki.
Pozostałość (17 lub 17') z kotła kolumny Dl wprowadza się do drugiej jednostki destylacyjnej, która może składać się z jednej (D2) lub z dwóch (D2 + D2') kolumn destylacyjnych. W razie, gdy stosuje się tylko jedną kolumnę D2, to pozostałość 17 z destylacji chlorku benzylu (Dl) musi być, praktycznie biorąc, całkowicie uwolniona od związków łatwo wrzących, zwłaszcza od chlorku benzylu. Z głowicy kolumny D2'' odbiera się bardzo czysty alkohol benzylowy (strumień BA 21') o stopniu czystości przekraczającym 99,99%, a z kotła odprowadza się mieszaninę związków o wysokiej temperaturze wrzenia (strumień 20'), złożoną przede wszystkim z eteru dibenzylowego (DB), resztkowego alkoholu benzylowego i niewielkiej ilości innych wysoko wrzących substancji; mieszaninę te ewentualnie poddaje się dalszemu przerobowi metodą periodyczną.
Jeżeli jednak w skład drugiej jednostki destylacyjnej wchodzą dwie kolumny (D2 + D2'), wówczas w pierwszej z nich (D2) surowy alkohol benzylowy 17 można uwolnić od jeszcze zawartych w nim niewielkich ilości związków łatwo wrzących 18, zwłaszcza od chlorku benzylu, i następnie w drugiej kolumnie (D2') uwolniony od związków łatwo wrzących surowy alkohol benzylowy 19 rozdziela się w uprzednio opisany sposób na bardzo czysty alkohol benzylowy 21 i pozostałość 20. Nie ulegające skropleniu składniki łatwo lotne i gazy odlotowe 221 - 22™ można odebrać z kolumny destylacyjnej i skierować na przykład do węzła spalania gazów odlotowych AG. Kolumny D2 - D2 eksploatuje się pod ciśnieniem zmniejszonym wynoszącym 500-10 hPa, korzystnie 250-10 hPa, zwłaszcza korzystnie 100-10 hPa.
Otrzymywany po reakcji w urządzeniu rozdzielającym Tl z fazy wodnej 2 rozcieńczony kwas solny 5 poddaje się w aparacie ekstrakcyjnym EX działaniu odpowiedniego rozpuszczalnika. Ma to na celu odzyskanie rozpuszczonych w fazie wodnej składników organicznych - przede wszystkim alkoholu benzylowego, którego rozpuszczalność w rozcieńczonym kwasie solnym 5 wynosi w zależności od warunków około 2-4%, jak również mniej wprawdzie rozpuszczalnego chlorku benzylu. Ekstrakcję prowadzi się w temperaturze 20-100°C, korzystnie 40-95°C, zwłaszcza korzystnie 50-95°C.
Odpowiednimi rozpuszczalnikami są węglowodory o 4-9 atomach węgla, chlorowcowęglowodory o 1-8 atomach węgla, korzystnie węglowodory aromatyczne, takie jak benzen, toluen, ksylen, etylobenzen i kumen, chlorowcowęglowodory, takie jak chlorek metylenu, chloroform, dichloroetan, trichloroetylen, chlorobenzen i chlorek benzylu; zwłaszcza korzystny jest toluen i chlorek benzylu. Jeżeli następują straty rozpuszczalnika L, można go uzupełnić w procesie ekstrakcji (strumień 14'). Proces ekstrakcji prowadzi się metodą ciągłą w przeciwprądzie, stosując do tego celu znane aparaty, na przykład takie jakie zostały opisane w Ullmann's Encyclopedia of Ind. Chem. Unit. Oper. II, tom B3, strony 6-14 i następne. Wymienia się kolumny z wypełnieniem, kolumny półkowe, pulsacyjne kolumny półkowe, pulsacyjne kolumny uszczelkowe, baterie mieszająco-osadzające, kolumny z obrotowymi elementami wypełniającymi oraz ekstraktory odśrodkowe.
186 077
Ekstrakt 13 uwalnia się od środka ekstrahującego i śladów rozcieńczonego kwasu solnego w trzeciej kolumnie destylacyjnej D3. Produkt 14 odbierany z głowicy tej kolumny zostaje zawrócony do aparatu ekstrakcyjnego EX, zaś pozostałość 15 z kotła kolumny D3 wraz z fazą organiczną 4 kieruje się do pierwszej kolumny destylacyjnej Dl, gdzie następuje rozdzielenie alkoholu benzylowego i chlorku benzylu. W trzeciej kolumnie destylacyjnej D3 panuje ciśnienie 750-50 hPa, korzystnie 500-150 hPa, zwłaszcza korzystnie 400-200 hPa.
Rozcieńczony kwas solny 6 z urządzenia ekstrakcyjnego EX poddaje się w znany sposób obróbce w absorberze HC1 - AS, w którym na przykład chlorowodór 11 z chlorowania toluenu lub innego związku aromatycznego zostaje przekształcony w stężony, bardzo czysty kwas solny 12, nadający się do dalszego wykorzystania technicznego albo do elektrolitycznego wytwarzania z niego chloru.
Przed wprowadzeniem rozcieńczonego kwasu solnego 6 z urządzenia ekstrakcyjnego EX do absorbera AS celowe jest uwolnienie go w kolumnie odpędowej V w możliwie największym stopniu od zawartych w nim jeszcze po ekstrakcji rozpuszczalnych w kwasie solnym 6 resztek związków organicznych, takich jak na przykład toluen, chlorek benzylu lub śladowe ilości alkoholu benzylowego. Całkowicie w praktyce pozbawiony związków organicznych rozcieńczony kwas solny 7 zostaje następnie w absorberze AS na drodze destylacji w pełni uwolniony od śladów węglowodorów; destylat 8' w urządzeniu rozdzielającym T2 ulega rozdziałowi na wodę i fazę organiczną.
Jak to już opisano, kolumna odpędowa V uzyskuje ciepło odlotowe od mieszaniny reakcyjnej 2 poprzez wymiennik ciepła WT (bezpośrednio lub za pośrednictwem WK). Kolumnę odpędową opuszcza mieszanina 8 złożona w przeważającej części z wody i niewielkiej ilości substancji organicznych. W urządzeniu rozdzielającym T2, wraz z ewentualnie podawaną tam z absorbera AS mieszaniną 8' również składającą się z wody i resztkowych substancji organicznych, mieszanina 8 zostaje rozdzielona na fazę wodną i organiczną. Faza wodna 9, poprzez M, wpływa ponownie do reaktora R, a fazę organiczną 10 można skierować do procesu chlorowania toluenu lub znowu do trzeciej kolumny destylacyjnej D3.
Na tej drodze realizuje się sposób ciągłego wytwarzania alkoholu benzylowego z chlorku benzylu w wyniku hydrolizy za pomocą wody, nie wymagający zastosowania jakiejkolwiek zasady. W procesie tym nie tworzą się sole i ługi odpadkowe, które trzeba by usuwać. Nie powstają również istotne ilości odpadkowych produktów organicznych, ponieważ eter dibenzylowy można bądź bezpośrednio wykorzystać przemysłowo, na przykład w produkcji kauczuku, bądź też wraz z innymi substancjami o wysokiej temperaturze wrzenia (20 + 20') i związkami organicznymi 10 z urządzenia rozdzielającego T2 poddać w procesie chlorowania toluenu dalszej reakcji z chlorem, otrzymując trichlorek benzylidenu i chlorek benzoilu.
Ze względu na nadzwyczaj małą toksyczność, alkohol benzylowy stanowi ważny i o rosnącym znaczeniu produkt wyjściowy do wytwarzania perfum, wyrobów kosmetycznych, lakierów, zmiękczaczy oraz poszukiwany środek pomocniczy do produkcji kauczuków, farb i wyrobów włókienniczych.
Podane w poniższym przykładzie dane procentowe dotyczą procentów masowych; również części są częściami masowymi.
Przykład
Chlorek benzylu i wodę poddaje się w temperaturze 130°C reakcji w stosunku molowym 1:35; gdy stopień przereagowania chlorku benzylu osiąga 60% reakcję przerywa się i mieszaninę reakcyjną poddaje obróbce. Sposób postępowania w tym przykładzie jest zgodny z wyjaśnieniem dotyczącym fig. 1. Na godzinę do instalacji wprowadza się następujące strumienie:
14,01 części chlorku benzylu (BC1) o temperaturze około 35°C, E; 96,75 części wody o temperaturze około 150°C, E; oraz
10,51 części mieszaniny 16 o temperaturze około 40° stanowiącej produkt odbierany z głowicy kolumny destylacyjnej Dl złożony z około 88% chlorku benzylu, 4% alkoholu benzylowego, 6% wody oraz śladowych ilości HC1 i toluenu; jak również około
186 077
18,9 części mieszaniny 9 o temperaturze około 40°C pochodzącej z urządzenia rozdzielającego T2 i zawierającej > 99% wody oraz tylko śladowe ilości chlorku benzylu i alkoholu benzylowego.
Strumienie te pompuje się pod ciśnieniem około 1 MPa przez mieszalnik M i następnie przez kaskadowy układ złożony z 5 szeregowo rozmieszczonych intensywnie mieszanych zbiorników wyposażonych w przegrody zakłócające przepływ; w warunkach dobrej izolacji temperatura wzrasta przy tym do 130°C. Po opuszczeniu kaskady mieszanina reakcyjna zawiera około 81%) wody, 6,6% chlorku benzylu, 8,5% alkoholu benzylowego, 0,27% związków 0 wysokiej temperaturze wrzenia (przede wszystkim eteru dibenzylowego) i około 2,9% HC1. Mieszaninę 2 kieruje się przez wymiennik ciepła WT, gdzie jej temperatura obniża się do około 90°C, do urządzenia rozdzielającego 11 z aparatem do rozdzielania emulsji; tam faza organiczna oddziela się od fazy wodnej. Tę ostatnią (około 121 części; skład: około 94% H2 O, 3,3% HC1, 2,6% alkoholu benzylowego oraz śladowe ilości chlorku benzylu, toluenu i eteru dibenzylowego) poddaje się ekstrakcji toluenem w urządzeniu ekstrakcyjnym EX (kolumna pulsacyjna). Odbieraną fazę wodną 6 złożoną z około 96% wody, 0,1% alkoholu benzylowego, 3,4%) HC1, niewielkiej ilości toluenu i śladowych ilości chlorku benzylu poddaje się odpędzaniu w kolumnie odpędowej V, wykorzystując za pośrednictwem wymiennika ciepła WT ciepło odlotowe mieszaniny reakcyjnej. Powoduje to uwolnienie fazy wodnej od resztek substancji organicznych, co umożliwia jej przepuszczenie w postaci strumienia 7 przez absorber HC1 - AS, w którym usuwa się na drodze destylacji ostatnie ślady substancji organicznych (strumień 8'). Destylaty 8' i 8 z V i AS oddziela się w urządzeniu rozdzielającym T2 od 0,15 0,2 części odpędzanych substancji organicznych (strumień 10), które kieruje się do kolumny C3 lub do EX. Fazę wodną 9 (> 99%) z T2 zawraca się do mieszalnika M.
Straty toluenu L (0,2 - 0,4 części) uzupełnia się ze zbiornika zapasowego, wprowadzając w postaci strumienia 14' toluen do EX.
Ekstrakt toluenowy z EX kieruje się (strumień 13) do kolumny odparowującej D3; z głowicy tej kolumny odbiera się toluen pod ciśnieniem 200-250 hPa i ponownie kieruje go do ekstrakcji (strumień 14). Pozostałość z kotła kolumny D3, zawierającą około 94% alkoholu benzylowego, 3,6% związków o wysokiej temperaturze wrzenia oraz resztkowe ilości toluenu 1 chlorku benzylu, łącznie z fazą organiczną 4 z Tl, poddaje się frakcjonowaniu w kolumnie Dl. Ta wypływająca z urządzenia rozdzielającego Tl oprócz fazy wodnej 5 faza organiczna 4 stanowi podstawową ilość, mianowicie około 19 części organicznych produktów reakcji, zawierających około 48%o chlorku benzylu, 46% alkoholu benzylowego, 1,5% związków 0 wysokiej temperaturze wrzenia (zwłaszcza eteru dibenzylowego), 3,5% wody, < 1 %o toluenu 1 około 0,1% HC1. W kolumnie destylacyjnej Dl poddaje się ją destylacji wraz z około 3 częściami pozostałości z kotła kolumny D3 (strumień 15). Pod ciśnieniem 100-150 hPa odbiera się z głowicy 10,5 części destylatu zawierającego > 88% chlorku benzylu, około 4% alkoholu benzylowego, 6% wody, 1% toluenu i wprowadzony HC1; destylat ten jako strumień 16 zawraca się przez mieszalnik M do reaktora.
Pozostałość w kotle kolumny Dl, w ilości około 12,5 części, stanowi surowy, około 97% alkohol benzylowy, zawierający też 3% związków o wysokiej temperaturze wrzenia i około 10 ppm chlorku benzylu. Przewodem 17 wprowadza się tę pozostałość do kolumny D2, w której pod ciśnieniem 30-40 hPa następuje ostateczne oddzielenie substancji o niskiej temperaturze wrzenia, zawracanych jako strumień 18 do kolumny Dl. Pozostałość z kotła kolumny D2 w ilości około 11,8 części przepompowuje się przewodem 19 do kolumny D2' i tam ostatecznie przerabia pod ciśnieniem 30-50 hPa, otrzymując 11,,2 - 11,3 części bardzo czystego (> 99,999%) alkoholu benzylowego. Pozostałość w kotle (0,5 - 0,6 części) zawiera jeszcze około 25% alkoholu benzylowego, który wyodrębnia się na drodze periodycznej destylacji próżniowej; można go zawrócić do kolumny D2 lub D2'. Wówczas wydajność wzrasta do 11,4 - 11,5 części.
Pozostałość 20 o wysokiej temperaturze wrzenia można w reaktorze do chlorowania przeprowadzić w trichlorek benzylidenu i chlorek benzoilu. Odpowietrzenia 22' - 22 powodują niewielkie straty w postaci gazów odlotowych złożonych głównie z toluenu i wody; gazy te kieruje się do instalacji do spalania.
186 077
Z 14,01 części chlorku benzylu na godzinę powstaje więc około 11,2 części alkoholu benzylowego na godzinę; w razie odzyskiwania alkoholu benzylowego z pozostałości z kotła D2' wydajność wzrasta do 11,5 części na godzinę. Odpowiada to wydajności wynoszącej 9496% wydajności teoretycznej. Nie otrzymuje się przy tym praktycznie biorąc, jakichkolwiek pozbawionych wartości użytkowej produktów ubocznych i towarzyszących.

Claims (1)

  1. Sposób wytwarzania alkoholu benzylowego na drodze hydrolizy chlorku benzylu wodą w podwyższonej temperaturze, znamienny tym, że w procesie ciągłym chlorek benzylu i wodę w stosunku molowym 1 : (10-70) wprowadza się do reaktora 0 temperaturze 80-180°C zaopatrzonego w urządzenie dyspergujące i tam, przy intensywnym mieszaniu prowadzi reakcję do uzyskania stopnia przereagowania chlorku benzylu wynoszącego 30-90%, a następnie produkt reakcji, po usunięciu z reaktora rozdziela się na fazę wodną i organiczną, fazę organiczną w pierwszej instalacji destylacyjnej rozdziela się na chlorek benzylu i surowy alkohol benzylowy, przy czym chlorek benzylu zawraca się do reaktora, a surowy alkohol benzylowy poddaje się destylacji w drugiej jednostce destylacyjnej, z której odprowadza się oczyszczony produkt oraz pozostałość destylacyjną zawierającą eter dibenzylowy i inne wyżej wrzące produkty uboczne, zawierającą rozcieńczony kwas solny fazę wodną z separatora poddaje się w aparacie ekstrakcyjnym działaniu rozpuszczalnika wybranego spośród węglowodorów, zawierających 4-9 atomów C i chlorowcowęglowodorów zawierających 1-8 atomów C, ekstrakt zawierający rozpuszczone jeszcze w rozcieńczonym kwasie solnym składniki organiczne, zwłaszcza alkohol benzylowy, w trzeciej instalacji destylacyjnej uwalnia się od rozpuszczalnika, który zawraca się do ekstraktora, zaś pozostałość destylacyjną z kotła trzeciej instalacji destylacyjnej zawierającą alkohol benzylowy przesyła się do pierwszej instalacji destylacyjnej, z której oddestylowuje się alkohol benzylowy.
PL96317639A 1995-12-27 1996-12-20 Sposób wytwarzania alkoholu benzylowego PL186077B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19548876A DE19548876A1 (de) 1995-12-27 1995-12-27 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Benzylalkohol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL317639A1 PL317639A1 (en) 1997-07-07
PL186077B1 true PL186077B1 (pl) 2003-10-31

Family

ID=7781520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL96317639A PL186077B1 (pl) 1995-12-27 1996-12-20 Sposób wytwarzania alkoholu benzylowego

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5750801A (pl)
EP (1) EP0781748B1 (pl)
JP (1) JP3835871B2 (pl)
AT (1) ATE183490T1 (pl)
BR (1) BR9606172A (pl)
CA (1) CA2193922A1 (pl)
CZ (1) CZ291086B6 (pl)
DE (2) DE19548876A1 (pl)
ES (1) ES2135155T3 (pl)
HU (1) HU219766B (pl)
IL (1) IL119888A (pl)
PL (1) PL186077B1 (pl)
RU (1) RU2176237C2 (pl)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7838708B2 (en) 2001-06-20 2010-11-23 Grt, Inc. Hydrocarbon conversion process improvements
RU2366642C2 (ru) 2003-07-15 2009-09-10 Джи Ар Ти, Инк. Синтез углеводородов
US20050171393A1 (en) 2003-07-15 2005-08-04 Lorkovic Ivan M. Hydrocarbon synthesis
US8173851B2 (en) 2004-04-16 2012-05-08 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons
US20060100469A1 (en) 2004-04-16 2006-05-11 Waycuilis John J Process for converting gaseous alkanes to olefins and liquid hydrocarbons
US8642822B2 (en) 2004-04-16 2014-02-04 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using microchannel reactor
US20080275284A1 (en) 2004-04-16 2008-11-06 Marathon Oil Company Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons
US7674941B2 (en) 2004-04-16 2010-03-09 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons
US7244867B2 (en) 2004-04-16 2007-07-17 Marathon Oil Company Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons
EP1993979A4 (en) 2006-02-03 2011-07-06 Grt Inc CONTINUOUS PROCESS FOR CONVERTING NATURAL GAS TO LIQUID HYDROCARBONS
WO2007092410A2 (en) 2006-02-03 2007-08-16 Grt, Inc. Separation of light gases from halogens
US8921625B2 (en) 2007-02-05 2014-12-30 Reaction35, LLC Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons
US7998438B2 (en) 2007-05-24 2011-08-16 Grt, Inc. Zone reactor incorporating reversible hydrogen halide capture and release
US8282810B2 (en) 2008-06-13 2012-10-09 Marathon Gtf Technology, Ltd. Bromine-based method and system for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using electrolysis for bromine recovery
US8198495B2 (en) 2010-03-02 2012-06-12 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides
US8367884B2 (en) 2010-03-02 2013-02-05 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides
US8815050B2 (en) 2011-03-22 2014-08-26 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for drying liquid bromine
US8436220B2 (en) 2011-06-10 2013-05-07 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for demethanization of brominated hydrocarbons
US8829256B2 (en) 2011-06-30 2014-09-09 Gtc Technology Us, Llc Processes and systems for fractionation of brominated hydrocarbons in the conversion of natural gas to liquid hydrocarbons
US8802908B2 (en) 2011-10-21 2014-08-12 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for separate, parallel methane and higher alkanes' bromination
US9193641B2 (en) 2011-12-16 2015-11-24 Gtc Technology Us, Llc Processes and systems for conversion of alkyl bromides to higher molecular weight hydrocarbons in circulating catalyst reactor-regenerator systems
CN102757312B (zh) * 2012-07-27 2015-05-13 湖北绿色家园精细化工有限责任公司 一种高选择性低耗能苯甲醇制备方法
CN108129268A (zh) * 2018-01-12 2018-06-08 潜江新亿宏有机化工有限公司 一种苯甲醇连续精馏***
CN109665950B (zh) * 2018-11-16 2022-06-14 鲁西化工集团股份有限公司氯碱化工分公司 一种苯甲醇副产二苄醚的精制提纯方法
CN110606798A (zh) * 2019-10-11 2019-12-24 武汉有机实业有限公司 一种利用微通道反应器无碱制备苯甲醇的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8102761L (sv) * 1981-05-04 1982-11-05 Eka Ab Forfarande och apparat for hydrolys av alfa-klorerade toluenforeningar
DE19520612A1 (de) * 1995-06-06 1996-12-12 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Benzylalkohol
DE19537752A1 (de) * 1995-10-10 1997-04-17 Bayer Ag Verfahren zur Trennung eines Gemisches aus Benzylchlorid, Benzylalkohol, Dibenzylether und wäßriger Salzsäure

Also Published As

Publication number Publication date
HU219766B (hu) 2001-07-30
DE19548876A1 (de) 1997-07-03
ES2135155T3 (es) 1999-10-16
HUP9603614A3 (en) 2000-11-28
BR9606172A (pt) 1998-08-18
RU2176237C2 (ru) 2001-11-27
DE59602796D1 (de) 1999-09-23
CA2193922A1 (en) 1997-06-28
HUP9603614A2 (en) 1997-09-29
EP0781748A3 (de) 1997-10-22
JP3835871B2 (ja) 2006-10-18
HU9603614D0 (en) 1997-02-28
PL317639A1 (en) 1997-07-07
ATE183490T1 (de) 1999-09-15
CZ291086B6 (cs) 2002-12-11
US5750801A (en) 1998-05-12
IL119888A (en) 2000-07-26
CZ378896A3 (cs) 1998-05-13
IL119888A0 (en) 1997-03-18
EP0781748B1 (de) 1999-08-18
EP0781748A2 (de) 1997-07-02
JPH09176065A (ja) 1997-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL186077B1 (pl) Sposób wytwarzania alkoholu benzylowego
CA2507071A1 (en) Process for the purification of crude propylene oxide by extractive distillation
KR20030009354A (ko) 올레핀의 에폭시화 방법
CN101258118B (zh) 制备四溴双酚a的方法
EP0129995B1 (en) A process for the manufacture of nitric acid esters
CS203917B2 (en) Process for continuous preparing propylenoxide
US3428656A (en) Method for producing the derivatives of 6-hydroxycaproic acids
US3798277A (en) Process for the preparation of hydroquinone
US3972955A (en) Process for preparation of isoprene
EP1293505A1 (en) Process for the epoxidation of olefins
US2856432A (en) Aromatic dihydroperoxide production
EP1960339A2 (en) Method and apparatus for producing purified methyl isobutyl ketone
US4381222A (en) Process for the distillative separation of tertiary alkyl hydroperoxides and ditertiary alkyl peroxides
SK280033B6 (sk) Spôsob výroby netoxických solí 6-metyl-4-oxo-3,4-d
CA1316944C (en) Continuous process for the production of dichlorohydrin
WO1999043637A1 (en) Improved process for the production of a dihydroxybenzene and dicarbinol from diisopropylbenzene
US4496760A (en) Process of decomposition of a complex of ortho-benzoyl benzoic acid, hydrogen fluoride and boron trifluoride
JPH11302224A (ja) メタクリル酸メチルの精製法
US5245091A (en) Process for the preparation of 1,1-bis(chlorophenyl)-2,2,2-trichloroethanol
US2797249A (en) Manufacture of oxygen-containing organic compounds
US2862857A (en) Azeotropic distillation of monohydric and dihydric phenols
JP3296165B2 (ja) ハイドロパーオキサイドの分解方法
KR100194249B1 (ko) 고순도 하이드록시피브알데히드의 제조방법
US2989566A (en) Manufacture of oxygen-containing organic compounds
EP1560805A1 (en) A process for the purification of 1,4-butanediol mononitrate

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20051220