МАЛООТХОДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИЦИДОЛА ПЕРОКСИДНЫМ МЕТОДОМ

Предложен технологический процесс получения глицидола, рассчитанный на производство мощностью 10 тыс. тонн в год и заключающийся в прямом окислении аллилового спирта водным раствором пероксида водорода в присутствии наноструктурированного силикалита титана в среде метанола. Ввиду экзотермичности процесса растворитель является не только гомогенизатором смеси исходных реагентов процесса эпоксидирования - аллилового спирта и пероксида водорода, обеспечивая их взаимодействие на поверхности твердого катализатора, но и препятствует перегреву реакционной массы. На основании исследовательских испытаний жидкофазного эпоксидирования аллилового спирта определены оптимальные параметры проведения процесса: температура 30-40 0С; давление 0.25 МПа; начальное массовое соотношение пероксид водорода:аллиловый спирт = 1:(3-4), концентрация метанола в реакционной смеси 12-13 моль/л. При этом степень превращения пероксида водорода составляет 98%, выход глицидола - 94%, селективность процесса - 95%. Процесс включает в себя три основных технологических стадии: (1) приготовление сырьевой смеси; (2) жидкофазное эпоксидирование аллилового спирта; (3) выделение целевого продукта. В схеме предусмотрена рециркуляция непрореагировавшего аллилового спирта, а также растворителя - метанола. Разработанный технологический процесс обеспечивает следующие показатели (в расчете на 1 т товарного глицидола): расход аллилового спирта - не более 0.843 т; расход пероксида водорода - не более 0.50 т (в пересчете на 100%-ый пероксид водорода); расход метанола - не более 0.022 т. Все отходы производства соответствуют 3 или 4 классу опасности.

пероксид водорода, эпоксидирование, аллиловый спирт, катализатор, метанол, сточные воды

1. Гуськов А.К., Макаров М.Г., Швец В.Ф. Реакционная способность спиртов и гликолей в реакциях с альфа-оксидами // Кинетика и катализ. 1997. Т. 38. № 5. С. 660-665.

2. Kozlovskiy I.A., Kozlovskiy R.A., Koustov A.V., Makarov M.G., Suchkov J.P., Shvets V.F. Kinetics and products distribution of selective catalytic hydration of ethylene- and propylene oxides in concentrated aqueous solutions // Organic Process. Research & Development. 2002. V. 6. Iss. 5. Р. 660-664. DOI: 10.1021/op010099.

3. Платэ Н., Сливинский Е. Основы химии и технологии мономеров: учебное пособие. М.: Наука: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2002. 696 с.

4. Тимофеев В.С., Серафимов Л.А. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза: учеб. пособие для вузов. М.: Выcшая школа, 2003. 536 с.

5. Николаев А.Ф., Крыжановский В.К., Бурлов В.В. [и др.] Технология полимерных материалов / Под ред. В.К. Крыжановского. СПб.: Профессия, 2008. 544 с.

6. Каучук и резина. Наука и технология / Под ред. Дж. Марка, Б. Эрмана, Ф. Эйрича. М.: Интеллект, 2011. 768 с.

7. Новые процессы органического синтеза / Под ред. С.П. Черных. М.: Химия, 1989. 400 с.

8. Uno M., Okutsu M. Process for production of glycidol: pat. 20090318718 USA. № 20070304740; filled 14.06.2007, publ. 24.12.2009.

9. Yoo J.-W., Mouloungui Z., Gaset A. Method for producing an epoxide, in particular of glycidol and installation for implementation: pat. 1998040371 WO. № PCT/FR98/00451; filled 06.03.1998, publ. 17.09.1998.

10. Gomez-Jimenez-Aberasturi O., Ochoa-Gomez J.R., Pesquera- Rodriguez A. Solvent-free synthesis of glycerol carbonate and glycidol from 3-chloro-1,2-propanediol and potassium (hydrogen) carbonate // J. Chem. Technol. & Biotechnol. 2010. V. 85. Iss. 12. Р. 1663-1670. DOI: 10.1002/jctb.2478.

11. Сулимов А.В., Данов С.М., Овчарова А.В., Овчаров А.А., Флид В.Р. Иccледование закономерностей синтеза глицидола жидкофазным эпоксидированием аллилового спирта пероксидом водорода // Изв. АН. Сер. хим. 2014. № 12. С. 2647-2652.

12. Пастухова Ж.Ю., Насыбулин Ф.Д., Сулимов А.В., Флид В.Р., Брук Л.Г. Эпоксидирование аллилового спирта в глицидол пероксидом водорода на титансодержащем силикалите // Тонкие химические технологии. 2016. Т. 11. № 4. С. 26-34.

13. Флид В.Р., Леонтьева С.В., Брук Л.Г., Пастухова Ж.Ю., Сулимов А.В., Данов С.М., Овчарова А.В., Овчаров А.А., Флид М.Р., Трушечкина М.А. Способ получения гранулированного катализатора эпоксидирования олефинов повышенной прочности: пат. 2618528 Рос. Федерация. № 2016114666; заявл.15.04.2016; опубл. 04.05.17, Бюл. № 13. 5 с.

14. Флид В.Р., Леонтьева С.В., Флид М.Р., Сулимов А.В., Пастухова Ж.Ю., Насыбулин Ф.Д., Брук Л.Г. Способ получения глицидола: пат. 2604835 Рос. Федерация. № 2015149259, заявл. 17.11.2015; опубл. 10.12.16, Бюл. № 34. 5 с.