Способ получения высококонцентрированных растворов формальдегида

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (19) (11) Al (Su 4 С 07 С 47 058

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

110!

00, 70

50 70 7$ g0 8J УО . УХ яынюитрация рормалбйеидя &s yuemu дооа8ки, оес.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2753851/23-04 (22) 04.05.79 (46) 23.09.88. Бюл. Ф 35 (72) О.Д.Соболева, С.К.Огородников, А.Б.Девекки, И.M.Áëàæèí и Г.С.Идлис (53) 547.281.1.07(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

У 752163, кл. С, 2 С, опублик. 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

1Ф 665672, кл. С 07 С 47/04, 1976. (54)(5?) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЬИ РАСТВОРОВ ФОРИАЛЬДЕГИДА в органических гидроксилсодержащих растворителях путем вакуумной ректификации разбавленных водных растворов в присутствии многоатомного спирта в качестве растворителя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, в качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль или триметилолпропан, или триметилолэтан, или глицерин, или глюкозу.

2. Спососб по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что многоатомный спирт берут в количестве 3-30Х от концентрированного раствора формальдегида.

1425186 Изобретение относится к усовершенcтвованному способу получения стабйльных высококонцентрированных растворов формальдегида, которые используют в лидкофаэных гомогенных синтезах.

Известен способ вьделения формальдагида из водных растворов путем экст акции спиртами, например циклогек- 10 свнолом. Водный раствор формальдегида подвергают противоточной экстракцией спиртом с последующим вьделением формфльдегида из полученного экстракта путем ректификации Г1J. 15

Недостатками способа являются, многостадийность, сложность технолои, малая производительность.

Наиболее близким к изобретению яв-* ется способ получения растворов фор- 20 альдегида в органических раствориелях, применяемых в процессе синтеза иметилдиоксана, из разбавленных водых растворов путем вакуумной рек 1ификации. В качестве органического 25 растворителя используют смесь побочн ых продуктов синтеза диметилдиокса а или отдельные ее компоненты, в частности диоксановые спирты и метилбутандиол (2) .

Органический растворитель вводят в среднюю или нижнюю часть колонны, в ачестве дистиллята иэ колонны вывоят разбавленный водный раствор формальдегида, в качестве кубового продукта — раствор формальдегида в орга- 35

Йическом растворителе (2) .

Однако, хотя и достигается высо®ая степень разделения и концентрация формальдегида в полученных растворах беэ учета растворителя достигает 8040

100% (это означает содержание Н О йе более 20%), но истинная концентрация формальдегида в растворах недостаточно велика из-sa значительного

Количества в них органического раст45 ворителя и не превышает 40-60%.

Концентрированные растворы формальдегида существуют в виде гомогенных растворов только при температурах выше существующего для каждого 50 раствора предела, определяемого температурой плавления твердой фазы в растворе.

Стабильность концентрированных растворов формальдегида характеризу-, ется температурой, при которой происходит вьделение твердой фазы в раст-. воре или температурой стабильного жидкого состояния (она обычно на 5 С выше температуры плавления твердой фазы), которая обеспечивает гомогенность раствора в течение длительного времени.

Концентрированные растворы в органических растворителях обладают недостаточной стабильностью, т.е. температура, необходимая для поддержания концентрированных растворов в гомогенном жидком состоянии беэ включений твердой фазы, довольно высока.

Цель изобретения — повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения высококонцентрированных растворов формальдегида в органических гидроксилсодержащих растворителях путем вакуумной ректификации разбавленных водных растворов формальдегида в присутствии многоатомного спирта как растворителя, в качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль или триметилолпропан, или триметилолэтан, HJIH глицерин, или глюкозу.

Кроме того, многоатомный спирт берут в количестве 3-30% от концентрированного раствора формальдегида.

Пример 1. В среднюю часть ректификационной колонны, содержащей 20 теоретических тарелок, вводят 320 кг/ч

37%-ного водного раствора формальдегида и 9,7 кг/ч глицерина.

Остаточное давление вверху колонны составляет 0,35 ата, давление в кубе колонны равно 1 ата.

Из колонны выводят 232,7 кг/ч дистиллята, содержащего 32,3 кг,формаль" дегида (13,9%) и 280,4 кг воды (86, 1%).

В качестве кубового продукта получают 97, 1 кг/ч концентрированного раствора формальдегида в спирте, содержащего 86,1 кг формальдегида (88,8%), 9,7 кг глицерина (10%) и

192 кг воды (192%) э

Целевой продукт с концентрацией формальдегида беэ учета растворителя

98,6% является гомогенным и стабильным..при температуре выше 103 0 при получении, хранении, транспортировке.

Пример 2. В среднюю часть колонны, содержащей 15 теоретических тарел<цс, вводят 300 кг/ч 40%-ного водного раствора формальдегида. Остаточное давление вверху колонны составляет 0,15 ата, давление в кубе равно 0,8 ата.

1425186

В куб колонны вводят 12,2 кг/ч органического растворителя, в качестве которого используют глюкозу.

Из колонны выводят 188,2 кг/ч дис- 5 тиллята, содержащего 12,5 кг формальдегида (6,7 ) и 175,7 кг воды (93 З ).

В качестве кубового продукта получают 124 кг/ч концентрированного раствора, содержащего 107,5 кг фор- 1р мальдегида (87,4 ), 12,2 кг глюкозы (10X) и 4,3 кг воды (3,6 ).

Целевой продукт с концентрацией формальдегида без учета растворителя

96, 1 является гомогенным и стабильо ным при температуре выше 94 С при получении, хранении, транспортировке.

Пример 3 (для сравнения) °

В куб ректификационной колонны, описанной в примере 2, подают 122 кг/ч органического растворителя, в качестве которого применяют диоксановый спирт II 4-метил-4-гидроксиэтил-1,3диоксан (в соответствии с f2) ).

В среднюю часть колонны подают 25

300 кг/ч 40Х-ного водного раствора формальдегида. Дистиллят (188,2 кг/ч) содержит 12,5 кг формальдегида (6,7 ) и 175,7 кг воды (93,3X)

В качестве кубового продукта полу- 3р чают 124 кг/ч концентрированного раствора, содержащего 107,5 кг формальдегида (87,4X), 12,2 кг диоксанового спирта II (10X) и 4,3 кг воды (3,6X).

Целевой продукт с концентрацией формальдегида без учета растворителя

96,1Х является гомогенным и стабильо ным при температуре не ниже 109 С.

Пример 4. В среднюю часть ректификациьнной колонны, содержащей

20 теоретических тарелок, вводят

320 кг/ч 40Х-ного водного раствора формальдегида и 3,7 кг/ч органического растворителя, в качестве которого используют метриол (1 1 1-триметилол° Э

45 этан).

Остаточное давление вверху колонны равно О, 15 ата, в кубе колонны состав1тяет 1 ата. б

Дистиллят (195, 7 кг/ч) содержит

13,1 кг формальдегида (6,7Х) и

182, 6 кг воды (93, ЗХ) .

Кубовый продукт 128 кг/ч, содержит 114,9 кг формальдегида (89,8X), 3,7 кг метриола (З ) и 9,4 кг воды (7,2Х).

Полученный целевой продукт с концентрацией формальдегида без учета растворителя 92,4Х является гомогенным и стабильным при температуре вью ше 97 С при получении, транспортировке и хранении.

Пример 5. В среднюю частьректификационной колонны, содержащей

15 теоретических тарелок, вводят

280 кг/ч 37 -ного водного раствора формальдегнда и 39;6 кг/ч органического растворителя, в качестве которо" го используют этриол (1, 1,1-триметилолпропан).

Дистиллят (187,8 кг/ч) содержит

11,9 кг формальдегида (6,3X) и

175,9 кг,воды (93,7X). Из куба колонны выводят 131,8 кг/ч концентрированного раствора, содержащего 91,7 кг формальдегида (69,6Х) 39,6 кг/ч этриола (30X) и 0,5 кг воды (0,4Х).

Целевой продукт с концентрацией формальдегида без учета растворителя

99,4Х является гомогенным и стабильо ным при температуре вьппе 52 С при получении, транспортировке и хранении.

П р и ме р 6. В среднюю часть ректификационной- колонны, содержащей

20 теоретических тарелок, вводят

300 кг/ч 40 .-ного водного раствора формальдегида и 12,4 кг/ч органического растворителя, в качестве которого используют двухатомный спирт — этиленгликоль. Иэ колонны выводится дистиллят (176 кг/ч), содержащий 10 кг формальдегида (5,7X) и 166 кг воды (94,3X) .

Кубовый продукт (124 кг/ч) содержит 110 кг формальдегида (88,8X)

12,4 кг этиленгликоля (10 ) и 1,6 кг воды (1, ЗХ) .

Полученный целевой продукт с концентрацией формальдегида без учета растворителя 98,5Х является гомогенным и стабильным при температуре выО ше 101 С при получении, транспортировке и хранении, На чертеже представлены графики зависимости температур появления твердой фазы от концентрации формальдегида в растворе, содержащем 10Х органического растворителя, в качестве которого используется 1-глицерин, 2-глюкоза и 3-диоксановый спирт II °

Использование многоатомных спиртов снижает температуру появления твердой фазы в концентрированных растворах.

Поэтому возникает возможность значительно снизить как температуру

1425186

Составитель Н.Куликова

Редактор Н.Бобкова . Техред М.Ходанич Корректор Yi. 1î®о

Заказ 4738/23 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 в ректификационной колонне, что приведет к упрощению технологии получеНия высококонцентрированного жидкого формальдегида (в сравнении с водным ысококонцентрированным формальдегиgoM и получаемым по известному способу, для получения которых необходима повышенная температура, равная о, i120-130 С, а следовательно, и повышенное давление до 2,5 ата), повышению эффективности разделения, так как с уменьшением температуры снижается содержание формальдегида в парах, равновесных с кипящей жидкостью), а также снизить температуру, необходимую для транспортировки, хранения продукта и дальнейшего использования в технических синтезах.