SU734182A1 - Способ получени вторичного бутилового спирта - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВТОРИЧНОГО БУТИЛОВОГО Изобретение относитс  к усовершенствован ному способу получени  вторичного бутилового спирта,  вл ющегос  важным полупродуктом в различных синтезах, в основном в производстве метилэтилкетона и наход щего практическое применение в качестве селектив ного растворител  нитролаков, ацетатов целлюлозы , синтетических и природных смол и экстрагента жиров. Известен способ получени  втор-бзггилового спирта пр мой гидратацией жидкого бутена на катионитах 1. Жидкий бутен непрерывно гидратируют водой при 100° С - 130 С на катионообменной смоле. Мольное отношение вода:олефин 173 : 1. Получаемый в результате реакции бесцветный водный раствор содержит 1,7% вес. втор-бутилового снирта, чт соответствует конверсии бутенов около 70%. Недостатком этого способа  вл етс  незначительный срок службы используемых сульфока тионитов вследствие высокой температуры процесса. Кроме, того, процесс характери-зуетс  высокими энергетическими расходами, св занными с. необходимостью вьщелени  вторСПИРТА бутилового спирта из водного раствора, концентраци  спирта в котором составл ет всего лишь 1,7 вес.%. Другой промьпиленный способ получени  : втор-бутилового с ирта заключаетс  в сернокислотной гидратации н-бутенов. Процесс состоит из двух стадий. На первой стадии бутанбутилеНовую фракцию , очищенную от изобутилена, обрабатывают 70-80%-ной серной кислотой при 45° С и давлении 10 ата. Полученную при этом 2-бутил серную кислоту на второй стадии направл ют на гидролиз. Выход втор-бутилового спирта на н-бутень1 составл ет 70-75% (оттеоретического).У.В качестве побочных продуктов образуетс  ди-втор-бутиловый эфир, полимерные и сернистые соединени  2. Недостатками этого способа  вл етс  низкий выход втор-бутилового спирта (70% от теоретического ), сильное корродирующее действие разбавленной серной кислоты, привод щее к необходимости использовани  специальной аппаратуры, кроме того, вследствие снижени  концентрации с 70-80 до 20-30% требуетс  сложна  система кислотооборота, а наличие сернистых и полимерных примесей вызьгеают необходимость тщательной очистки. Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса и noBbmieime чистоты целевого продукта , а также увеличение выхода. Поставленна  цель достигаетс  предложенным способом, в котором втор-бутиладетат подвергают переэтерификадии алифатическими Cj-Csспиртами в присутствии катализаторов переэтерификадии алкогол та металлов 1 или lV-ой группы Периодической системы при мольном отношении втор-бутилацетат : спирт, равном 3,0-7,5 : 1. Выход втор-бутилового спирта количественный. При этом процесс переэтерификадии идет при комнатной температуре, однако оптимальной  вл етс  температура кипени  реакционной смеси. В качестве алкогол та металлов предпочтительно используют алкогол ты натри , кали , .титана .и других металлов. 1 или IV групп Периодической системы. Концентраци  катализатора составл ет 2-10 вес.% по отноше1шю к реакционной массе. При использовании в качестве спирта н-бутанола вначале из реакционной зоны вьгеодитс  образующийс  втор-бутиловый спирт. В этом случае сдвигаетс  равновесие в сторону образовани  втор-бутилового спирта и полного исчерпани  н-бутанола и тем самым исключа ,етс  образование азеотропа н-бутанол - н-бутиладетат (из соотношени  3:1). При использовании н-амилового спирта также вначале выводитс  образующийс  вторбутиловый спирт до полного исчерпывани  н-амилового спирта и тем самым исключаетс  образование азеотропа н-амиловый спирт - н-амилацетат. В случае применени  метилового, э илового и изопропилового спиртов вначале из реакционной зоны вывод тс  образующиес  соответствующие метил-, этил-, изопропилацетаты. Затем после этого отбираетс  образовавшийс  вторичный бутиловый спирт. Пример, В колбу, снабженную насадочной колонкой, внос т 580 г (5 моль) втор-бутилацетата, 74,0 г (1 моль) н-бутанола и 32,7 г бутилата натри  (5 вес.% от реакционной смеси). Образующийс  втор-бутиловый спирт в количестве 72,52 г (0,98 моль) отбирают с верха колонки. Чистота втс р-бути лового спирта 99,85% подтверждена хроматографически . В кубе ректификационной колонны с помощью хроматографического метода не обнаружено н-бутанола. После отгонки избытка втор-бутилацетата выдел ют н-бутилацетат в количестве 113,68 г. Выход 98 мол.% Чистота 99,3% подтверждена хроматографи чес П р и м е р 2. 348 г втор-бутилацетата (3 моль), 74,0 г н-бутанола (1 моль) и 21,1 г бутилата натри  загружают в стекл нный реактор, описанный в примере 1. Образующийс  втор-бутиловый спирт в количестве 72,15 г (0,975 моль) отбирают с верха колонны . Количество выделенного н-бутиладетата 113,1 г. Выход 97,5%. Чистота втор-бутилового спирта и н-бутилацетата аналогичны примеру 1. . П р и м е р 3. 406 г втор-бутиладетата (3,5 моль), 37,0 г н-бутанола (0,5 моль) и 13,29 г бутилата натри  реагируют при комнатной температуре в установке, описанной в примере 1. С верха колонны выдел ют образующийс  втор-бутиловый спирт в количестве 36,45 г (0,4925 моль). Количество выделенного н-бутилацетата 57,13 г (0,4925 моль). Выход 98,5%. Чистота втор-бутилового спирта и н-бутиладетата аналогичны примеру I. П р и м е р 4. Переэтерификадию ведут аналогично примеру 1. Количество бутилата натри  составл ет 2% от веса реакционной массы. Выход и чистота втор-бутилового спирта и н-бутиладетата аналогичны примеру 1. П р и м е р 5. Переэтерификацию ведут аналогично примеру 1. В качестве катализатора переэтерификации используют бутилат кали . Выход и чистота втор-бутилового спирта и н-бутиладетата аналогичны примеру 1. П р и м е р 6. Йереэтерификацию ведут аналогично примеру 1. Количество бутилата натри  составл ет 10% от веса реакционной смеси. Выход и чистота втор-бзпгилового спирта и н-бутиладетата аналогичны примеру 1. П р и м е р 7. Переэтерификацию ведуг аналогично примеру 1. В качестве катализатора переэтерификадии используют бутилат титана. Выход и чистота втор-бутилового спирта и н-бутилацетата аналогичны примеру 1. П р и м е: р 8. 870 г втор-бутиладетата (7,5 моль), 32 г метанола (1 моль) и 27 г метилата натри  загружают в стекГл нный реактор , описанный в примере 1. С верха колонны выдел ют образовавщийс  метилацетат в количестве 60,26 г (0,815 моль) в смеси с непрореагировавщим метанолом (5,41 г). Затем выдел ют втор-бутиловый спирт в количестве 60,26 г (0,815 моль) и из куба выдел ют избытоквтор-бутилацетата. Выход втор-буталового спирта на прореагировавший метанол 98%. Чистота втор-бутилового спирта аналогична примеру I, П р и м е р 9. 290 г втор-бугилацетата (2,5 моль), 23 г этанол (0,5 моль) и 9,4 г этилата натри  взаимодействуют при комнатной температуре в реакторе, описан пом в примере 1. Образовавшийс  этилацетат

в количестве 37,44 г в смеси с непревращенным этанолом (3,13 г) отгон ютс  с верха колонны. Образовавшийс  втор-бутиловый спирт выдел етс  с верха колонны в количестве 31,48 г. Выход 98,5%. Из куба колонны вывод т избыток втор-бутиладетата. Чистота вторбутилового спирта аналогична примеру 1.

Пример 10. 290 г втор-бутштацетата (2,5 моль), 30 г изопропилового спирта

(0,5 моль) и 9,3 г изопропилата натри  взаимодействуют при 20° С в стекл нном реакторе , описанном в примере 1. Образовавцшйс  изопропилацетат в количестве 45,41 г (0,445 моль) в смеси с непрореагировавшйм изопропанолом (2,88 г) выводитс  с верха колонны. Втор-бутиловый спирт вьщелен в количестве 32,91 г (0,445 моль). Выход 98,4% Чистота втор-бутилового спирта аналогична примеру 1.

Пример И. 580 г втор-бутил ацетата (5 моль), 88 г н-амилового спирта (1 моль) 20,0 г амилата натри  помещают в реактор, описанный в примере 1. Образующийс  вторбутииовый спирт в количестве 72,89 г

(0,985 .моль) вывод т с верха колонны. Выход 98,5%. В кубе ректификационной колонны с помощью хроматографического метода не обнаружено н-амилового спирта. Избыток . втор-бутилацетата и н-амилацетата 127,4 г

(0,98 моль), вывод т из куба. Чистота намилацетата 98,9% подтверждена хроматографически . Чистота втор-бутилового спирта аналогична примеру 1.

Предлагаемый процесс имеет преимуществаперед известным способом получени  вторбутилового спирта;

повышаетс  выход целевого продукта с 70-75 мол.% (90-100 вес.%) в известном

способе до 98-99 мол.% (до 129,5 вес.%) в предлагаемом;

уменьшаетс  коррози  агШаратуры;

улучшаютс  услови  труда;

повышаетс  чистота получаемого продукта (100% спирт);

сокращаетс  количество загр зненных сточных вод;

одновременно с втор-бутиловым спиртом образугогс  с высоким выходом ценные Продукты - алкилацетаты.

Claims (3)

1.Способ получени  вторичного бутилового спирта, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса и повышени  чистоты целевого продукта,а также увеличени  выхода, вторичный бутилацетат переэтерифицируют алифатическим Cj-Cs-спиртом при мольном отношении вторичный бутилацетат : спирт равном 3-7, 5:1, в присутствии алкогол та металла 1 или IV грутш Периодической систем

2.Способ по п. 1,отличающийс   тем, что процесс ведут при температуре кипени  реакционной смеси.

3.Способ по п. 1,отличающийс   тем, что в качестве алкогол тов металлов используют алкогол ты натри , кали , титана , в, количестве 2-10 вес.%.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии № 1374368, кл. С 2 С, опублик. 1974.

2.Мущенко Д. В. Синтез бутилсерной кислоты , ЖОХ, 1966, вып. 4, с. 851-«57 (прототип ).