ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диэфирные пластификаторы из "Пластификаторы для полимеров" В настоящее время в промышленном масштабе реализованы три технологические схемы получения диэфирных пластификаторов этерификацией — с применением кислых катализаторов [59— 62] амфотерных катализаторов [63, 64] и в отсутствие катализатора [65, 66]. [c.23] Важную роль при выборе технологии нового производства играют параметры и стоимость пара или органического теплоносителя на данном предприятии (по двум последним схемам синтез проводится при более высоких температурах), наличие производственной площади, объем сточных вод, подвергаемых очистке (по первой схеме их больше), возможность очистки оборотных спиртов (на комбинатах, производящих и спирты, н пластификаторы,, цех пластификаторов, работающий по кислотной технологии, можно не оборудовать самостоятельной ректификационной установкой,, а все оборотные спирты возвращать на очистку в цех спиртов), доступность и стоимость катализатора (амфотерные катализаторы дороже кислых), качество применяемого сырья. Низкое качество сырья в значительно большей степени влияет на качество получаемого пластификатора при использовании кислых катализаторов. [c.23] Каждая из технологических схем получения диэфирных пластификаторов характеризуется специфическим аппаратурным оформлением, различными режимами (температурой и давлением) на стадии синтеза, различной последовательностью и числом операций очистки. [c.23] В присутствии кислых катализаторов процесс проводят при сравнительно низкой температуре —130—140°С. Он протекает с высокой скоростью, характеризуется небольшими энергетическими затратами и низкой стоимостью катализатора. Однако кислые катализаторы катализируют дегидратацию спиртов с образованием непредельных соединений, олефинов и других примесей. Поэтому оборотные спирты перед возвращением в процесс приходится подвергать ректификации. Для отмывки от целевого продукта солей, образующихся при нейтрализации кислого катализатора и непрореагировавшего моноэфира, требуется большое количество промывной воды, с которой теряется растворенный в ней спирт. Для возвращения спирта в процесс сточные воды упаривают. Включение стадий промывки эфира, ректификации оборотного спирта и упарки сточных вод усложняет процесс, повышает егО металлоемкость. Кроме того, на стадии ректификации теряется, часть спирта. [c.23] Применение амфотерных катализаторов позволяет значительно увеличить скорость процесса и увеличить степень превращения сырья до 99,5%. Например, по данным фирмы ХалС [63] при использовании в качестве катализатора гидроксида алюмииия время синтеза ди(2-этилгексил)фталата составляет 8 ч по сравнению с 25 ч для процесса без катализатора. В отдельных случаях при производстве диэфирных пластификаторов на амфотерных катализаторах можно отказаться от стадии нейтрализации, получая эфир с кислотным числом менее 0,1 мг КОН/г. В присутствии амфотерных катализаторов повышается эффективность использования реакционного оборудования и отпадает необходимость применения в рецикле непрореагировавшего моиоэфира. Кроме того, появляется возможность многократного использования оборотных спиртов, так как амфотерные катализаторы не катализируют реакцию дегидратации [63, 84]. Однако для выделения твердых амфотерных катализаторов (гидроксида алюминия) приходится осуществлять промежуточную фильтрацию реакционной массы, а в случае применения соединений титана включать в процесс стадию-их разложения до гидроксида титана, который удаляется вместе с сорбентами при фильтрации. Гидроксид титана может выпадать в осадок в гелеобразной или коллоидной форме, которая очень плохо фильтруется и замазывает фильтровальную ткань. Поэтому разложение катализатора следует проводить с большой осторожностью. [c.24] Несмотря на отмеченные недостатки, технология производства диэфирных пластификаторов на амфотерных катализаторах с применением титансодержащих соединений, получила наибольшее распространение [62, 64, 85]. [c.24] Ниже приведены принципиальные схемы процессов получения дибутилфталата периодическим способом на кис,яом катализаторе и ди(2-этилгексил)фталата непрерывным способом в присутствии титансодержащего катализатора и без катализатора. [c.25] Принципиально при периодическом способе производства все основные стадии получения эфиров можно осуществить в одном аппарате. Однако такой способ ведения процесса экономически нецелесообразен. Поэтому на действующих производствах для повышения эффективности отдельные стадии проводят в разных аппаратах. [c.25] Нейтральный дибутилфталат из нейтрализатора попадает в отгонный куб 15, снабженный выносным теплообменником, каплеотбойником, насадочной колонкой н рубашкой. По мере отгонки воды и бутанола при остаточном давлении 14,95— 10,65 кПа температуру в кубе постепенно повышают до 110—120 С, после чего через нижнюю крышку теплообменника начинают подачу острого перегретого пара. Пары воды и спирта, отходящие из куба, конденсируют, а конденсат направ--ляют в сборник бутанольной воды 9. [c.26] По завершении осветления эфир насосом подают на фильтр-пресс. Готовый продукт собирают в сборнике 23. Шлам перед выгрузкой из фильтр-пресса для снижения потерь пластификатора продувают азотом. [c.26] Ректификация бутанольной воды, содержащей 8% растворенного бутанола, осуществляется в ректификационной колонне 24. В кубе колонны поддерживается температура 100°С, в верхней части колонны — 92—93 °С. Пары из верхней части колонны поступают в дефлегматор частичной конденсации, из которого конденсат возвращается на орошение колонны, а пары после конденсации разделяются во флорентийском сосуде 27 на бутанольную и водную фазы. Водная фаза подастся в приемник 9, а бутанольная — в приемник 28. [c.26] Кубовый остаток содержит в основном продукты осмола. Он подвергается дистилляции под вакуумом для удаления остатков бутанола и затем направляется иа сжигание. Выделенный из кубового остатка бутанол вновь ректифицируется. [c.27] Первая фракция собирается в приемнике 31 и направляется на сжигание. Вторая фракция через приемник 32 поступает в куб для повторной ректификации.. Ректифицированный бутаиол возвращается иа этерификацию. [c.27] Принципиальная схема непрерывного процесса получения ди(2-этилгексил)фталата без катализатора по методу фирмы ВАЗР (ФРГ) показана на рис. 2.2 [65, 86]. [c.27] Расплав фталевЪго ангидрида, свежий спирт, оборотный спирт и рециркулируемый моноэфир непрерывно подают в первый аппарат каскада кубовых реакторов 4/1. Число реакторов в каскаде — от 3 до 6. Для более быстрого растворения фталевого ангидрида спирт предварительно нагревают до температуры, близкой к температуре кипения. Мольное соотношение фталевый ангидрид 2-этилгексанол составляет 1 2,5, температура в эфиризаторах — 185—205 °С. Отгоняемые из эфиризаторов пары воды и спирта через дистилляционную колонну направляются в холодильник, а затем во флорентийский сосуд 7 для разделения иа спирт и воду. Спирт через промежуточный сборник возвращается в процесс. Сырой эфир из последнего аппарата каскада подается в колонну 10, в которой освобождается от основного количества избыточного спирта. Далее эфир передается в нейтрализатор 13, где нейтрализуется 5%-ным раствором гидроксида натрия. Затем ои отделяется от водно-солевой фракции во флорентийском сосуде 14. Поскольку водно-солевая фракция содержит большое количество солей моноэфира, ее подкисляют серной кислотой- с образованием натриевой соли серной кислоты и регенерацией моноэфира. Моноэфир дополнительно промывается водой для удаления следов серной кислоты и после отделения от водной фазы рециклизнруется. [c.27] Нейтральный эфир-сырец после промывки водой через флорентийский сосуд и подогреватель направляется на отдувочную тарельчатую колонну 21 в которой обрабатывается острым перегретым паром для удаления остатков спирта и летучих, Пары после конденсации и охлаждения разделяются на спирт и воду. Спир т возвращается в процесс, а водный конденсат направляется в приемник сточны.х вод. [c.28] Эфир-сырец, очищенный от избыточного спирта и летучих, обрабатывается активированным углем в осветлителе 24 и фильтруется на дисковом фильтре. [c.28] Для более полного выделения моноэфира из водно-солевой фракции рекомендуется добавлять к ней исходный спирт [88]. При последующей декантации моноэфир переходит в спиртовой слой и вместе со спиртом возвращается в процесс. По мнению авторов метода, обработка водно-солевой фракции спиртом позволяет исключить стадию промывки моноэфира водой после выделения. [c.28] Вернуться к основной статье