Способ получения муравьиной кислоты
Изобретение касается производства карбоновых кислот, в частности получения муравьиной кислоты, применяемой в производстве фармацевтических препаратов. Цель - повышение производительности процесса. Процесс ацидолиза метилформиата уксусной кислотой ведут в присутствии кислых катализаторов и добавок воды (0,1 - 0,7 моль/л) и при значении функции кислотности реакционной среды H<SB POS="POST">о</SB>, равной (-1,02) - (+0,2). Предпочтительно процесс ведут при 80 - 140°С, используя в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоту общей формулы CF<SB POS="POST">3</SB>-CF<SB POS="POST">2</SB>-O-(CFX-CF<SB POS="POST">2</SB>O)<SB POS="POST">N</SB>-CF<SB POS="POST">2</SB>-CF<SB POS="POST">2</SB>S(O)<SB POS="POST">2</SB>OH, где X-F, CF<SB POS="POST">3</SB> N=0-2. Эти условия позволяют повысить производительность по муравьиной кислоте с 217 - 327 до 355 - 4991 г/л<SP POS="POST">.</SP>ч. 1 ил., 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
SU» 154120 (51)5 С 07 С 53 0
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
5FEk
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4308570/23-04 (22) 23.09.87 (46) 07,02.90. Бюл. Ф 5 (72) В.П. Скачко, М.Д. Гащук, И.И. Моисеев, M.К. Старчевский, В,M. Гида и И.А. Паздерский (53) 547.291;07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 841248, кл, С 07 С 53/02, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МУРАВЬИН011
КИСЛОТЫ (57) Изобретение касается производства карбоновых кислот, в частности получения муравьиной кислоты, приме няемой в производстве фармацевтических препаратов. Цель — повышение проИзобретение относится к усовершенствованному способу получения муравьиной кислоты (МК), которая находит применение в производстве фармацевтических препаратов, диметилформамида, а также в ряде других областей народного хозяйства, Цель изобретения — павьппение производительности процесса. Цель достигается путем проведения реакции ацидолиза метилформиата (МФ) уксусной кислотой (УК ) в присутствии кислых катализаторов и добавок воды в количестве 0,1-0,7 моль/л и значении функции кислотности реакционной среды Н„, равной (— 1,02)-(+0,2).
Реакцию осуществляют при 80-140 С, Э используя в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоту общей формулы
2 изводительности процесса. Процесс ацидолиза метилформиата уксусной кислотой ведут в присутствии кислых катализаторов и добавок воды (0,1-0,7 моль/л) и при значении функции кислотности реакционной среды II, равной (-1,02)" (+0,2). Предпочтительно процесс ведут при 80-140 С, исполь" óÿ в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоту общей формулы CF>-CFq-0-(CFX-CFq0)„-CFg-CFg S(0)g ОН, где
Х-F CF ; и = 0-2. Эти условия позво г ляют повысить производительность по муравьиной кислоте с 217-327 до 3554991 г/л ч. 1 э.п.ф-лы 1 ил., 2 табл.
CFgCFqO (CFXCFq0)пCFgCFgSO H, где Х вЂ” F CF, n = 0-2.
На чертеже приведена установка, реализующая способ, Установка состоит из проточного трубчатого реактора 1 (объем 147 мл, диаметр 25 мм). дросселирующей емкос ти 2, ректификационной колонны 3 для разделения продуктов ацидолиза, ректификационных колонн разделения эфирной 4 и кислотной фракций.
В реактор 1 подают смесь метилформиата и УК, содержащую 0,1-0,7.моль/л воды и 0,05-1,0 мас.% катализатора (для создания требуемой кислотности среды Н О). В реакторе поддерживают температуру 80-140 С и давление 526 ат (для поддержания реакционной массы в жидком состоянии). Поток
1541203 где Х вЂ” F СУв;
n = 0-2.
Ю
Таблица I
Texnepavypa, О C
Расходы компонентов, моль/ч
Номер тока
ФпегмоРасход каталиЛавление, ат вое
УК МА МК
Мф
Вода
Верх Низ Средняя или затора, ммоль/ч число апп арата
1,123
),542
0,375
0,330
0 045
0,089
1,123
1,707
0>540
0,01
0,092
0,092
0,092
0,092
1,0
5,О
5 0
1,0
l,0
1,0
I 2
2,0
2,2
l>0
1,2
5,0
1,0 а
I О
1,2
2 О
А»
2,2
1 О а
1,2
20 .80
52
109
52
78
101
123
109 80,5 а б в
> г
0,033
1,200
0,100
1,100
1,056
0,)98
1,365
2,0417
2,041,7
0,540
1,365
2,0417
2,0417
1>32l
0,584
0,4!9
0>044
1,!23
1,!23
01) 98
0iOl
0>092
0,584
2,0417
2
1,4 52
2,0 52
2,0 10!
78 65,0
123 )12
Соотноа>ение МФ:УК 1:1,107. Расход катализатора 0,3 мас.Z жидких продуктов из реактора дросселируется в емкости 2 до 1-2 ат, вследстг вие чего часть МФ и метилацетата (МА) испаряется, Жидкость из емкости
2, содержащей УК, МК, катализатор, остатки неиспарившихся МФ и МА, а также добавки воды, подают в ректификационную колонну 3, в которой сложные эфиры отделяют от смеси кислот. Дистиллят колонны 3 вместе с парами из емкости 2 направляют на разделение в ректификационную колонну 4.
Кубовый продукт колонны 3 разделяют в колонне 5 на МК (дистиллят) и раствор катализатора, воды и остатка
МК в УК (кубовый продукт), который возвращают в реактор 1. В ходе процесса контролируют содержание воды в реакционной смеси реактора 1 (по методу Фишера) и определяют функцию кислотности среды в реакторе 1 фотоколориметрически с использованием в качестве индикатора ортонитроанилина. Продукты анализи- 25 руют газохроматографически
Пример 1. Процесс получения
МК осуществляют по описанной методике в.присутствии 0,3 мас.l перфторэтоксиперфторэтансульфокислоты (021"50С21"4HO Н) с добавками в реакционную смесь воды в количестве
0,44 моль/л, Функция кислотности исходной реакционной смеси 0,78.
Основные технологические параметры приведены в табл.1 и 2.
Производительность реактора
351,4 r MK/ë реактора в 1 ч или 82,95 г
МК/r катализатора в 1 ч.
11роведение процесса предлагаемым способом позволяет повысить производительность реактора с 217-327 до
355-4991 г/л в 1 ч, т.е. в l,l15,3 раэ..
Формула изобретения
l. Способ получения муравьиной кислоты ацидолизом метилформиата уксусной кислотой в присутствии кислых катализаторов при повышенной темпе= ратуре, отличающий с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, взаимодействие проводят в присутствии добавок воды:
0,1-0,7 моль/л и значении функции кислотности реакционной среды Но равной (-1,2) — (+0,2).
2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем,что взаимодействие проводят при 80-140чС при использовании в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоты общей формулы
CF» CF е0 (CFXCF>20)„CF С)>2 HO зН, 1541203 твалнцà2
Состав исходной смеси, моль/л (поток б) Съем муравьиной кислоты. с 1 r квСъем
НК с
1 л объеРвсход смеси, г/ч
Н
Квтелн9 Втор
КонцентВ
V а
Опыт рвцня
НК в г/л мг-эк
Н СООН
НС00СН! НСООН СН!СOOCHI НВO т кисло1 пролуктех, моль/л
ТВЛН9ВТО рв, г/ч
МВ, г/ч
1- квтионит КУ-23; 2 - CgFDOCDF480SH; 3 — Н 8041 4 — CDFDO(CDF40)DC9F 809 Н; 5 - С Р 809Н; 6 - 09FgOCP (CFD)CFDOC 7 - HSOIF; 8 — НС104! 9 - C19CDFDBODH; 10 - Н РО4, « 9 Обменная емкость квтионитв КУ-23 4,78 мг-ВКВ/Г. 1»1 3 140 4 80 5 80 6 80 7 80 8. 140 9 120 IO 120 11 120 12 !20 13 120 14, 120 15 80 l6 80 17 80 18 80 19 80 20 80 21 80 22 80. 2Э 80 24 80 25 80 26 80 27 . 100 i28 !20 29 80 30 80 31 80 32 80 33 80 34 80 8.171 8,400 8, 272 8,158 8,401 8,580 8,509 8,568 8,354 8,598 8,681 8,509 8,426 8,301 8,390 8,408 8,222 8,200 8,200 8,183 В,ISB 8,255 8,172 8,247 8,112 8,325 81197 8,222 8,189 8,038 8,437 8,187 8,762 8,750 7>381 7,179 7,193 7,317 7,568 7,460 7,464 7,387 7,426 7,542 7,635 7,806 7,591 7,412 7,581 7,563 7,442 7,417 7,417 7,386 7,317 7,453 7,395 7,425 7,258 7,517 7,395 7,363 7,799 7,999 71878 8,106 7,888 7,850 0,948 0,780 0 ° 853 0>859 0,672 0,544 0,811 0,603 0,685 0,567 0,551 0,431 0,385 0,70! 0,373 0,563 0,339 0,541 ,О, 594 0,248 О, 761 0,630 0,575 0,622 0>845 0,630 0,182 0,577 0,443 0,581 0,399 0,251 0,031 O>158 01149 0,227 0,280 0,143 0,212 0,187 01331 0,258 Oilll 0>087 0 155 0,280 0,197 0,280 О,IЭВ 0,641 0,393 0,349 0,576 0,313 0,245 0,360 0,268 0,347 О, !741 0,609 0,369 0i2ll 0,222 0,105 0,112 0,023 0,44 2 0,70 2 0,44 6 0,44 4 044 2 044 3 0,10 2 0,1 2 0,70 2 044 2 0,I0 2 0,10 2 0,70 2 0,70 6 0,10 2 0,25 2 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0>44 2 0,44 3 0,44 4 0,44 5 0,25 6 0,44 2 0i44 2 0,44 2 0,44 7 0,44 8 0,44 9 0,44 10 0,04 1 0,05 l 3,!О 4,58 8,244 8,77 5,06 I 57 1,26 1,27 Э,79 3,16 I 27 О, 512 0,50 10,27 0>97 1,912 0,326 1,053 1,63 3,820 5 39 21504 4,95 3,29 5,29 3,13 3,10 1,205 0,553 1,241 8>369 349 513 9,81 14,50 17,10 16,0 ! 6,0 16,0 4,0 4,02 12,0 10,0 4,03 1 ° 62 1,57 21,3 3,08 6,05 I,О3 3,33 5,15 ! 2,07 17,05 25,56 9>04 16,46 10 98 9,90 9,81 9,81 l2,О5 5,51 5,33 85,4 1640,З 2452,! 0178 6,03 0,78 6,03 ! 100 10,0 0,586 3,85 1,02 10,47 0,976 9,462 0,969 9,311 0>969 9,311 0,703 5,045 0,805 6,382 0,969 9,311 0,545 3,058 (-)0,20 0,631 О 913 8 184 0,780 6,03 О ° 780 6,0ЭО -0,20 0,630 0,250 1,780 0,560 3,630 0,87 7>410 1,02 10,471 0 780 6 030 0,790 6,17 0,770 5,890 0,800 6,310 1,02 10 471 0,785 6,10 0,795 6,24 0,790 6,166 0,820 6,607 0,660 4,571 -0,86 0,138 не определяют не определяют 208,9 403, 7 602, 4 284,5 436, О 414, 1 207,9 2876 ° 9 3135,5 2845,4 910,0 337,5 416,0 3258,5 15213 180,1 168,3 202,4 202,3 230,0 314,6 201,1 197,6 197,6 201,1 197,6 700>5 205,2 202,1 201, 5 276,2 12316 183,9 351,4 465, О 632,7 333,7 543,2 52917 247,7 4597,6 4991,3 4685,6 1558,7 585,2S 736,5 5643,1 22211 286 ° 3 218,0 307,9 338,5 397,6 549,1 356,4 358,7 349 ° 6 357,6 333,4 1229 ° 9 4674,3 355,1 360,5 345, 4 103,2 216,9 326,6 6,534 4,521 4,332 4,608 4,65Ý 4,6Э2 4,618 5,710 5,772 5,833 6,025 5,972 6,042 6,325 5,033 5,643 4,478 5,402 5,941 5,772 6,339 6,293 6,376 6 ° 276 6,528 6,022 5,793 5,917 5,973 6,044 5,887 1,445 5,688 5,706 82,95 39,77 19,415 19,66 36,21 119,93 138,55 IB5 0 61,69 76,63 197,80 (497,80 520,53 24,79 220,99 122,22 584,3 212,35 150,90 66,52 47,60 104,03 53 ° 91 79,02 49,42 79,24 8Ý,26 79,24 211,1 454,42 203,42 6,56 0,668 0,509
