Способ получения тримеллитовой кислоты

 

О П И С А Н И Е I6667I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства t¹

Кл. 12о, 14

Заявлено 27.|.1964 (№ 878371/23-4) МПК С 07с с присоединением заявки №

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Приоритет

Опубликовано 01,XII.1964. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 7.ХП.1964.

УДК

Авторы изобретения

В. Л. Казанский, К. В. Прокофьев, Н. Я. Качурина и

А. Г. Трупанова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИМЕЛЛИТОВОЙ КИСЛОТЫ

98

0,8

1,2

Подписная группа № 44

Известен способ получения тримеллитовой кислоты путем окисления псевдокумола 72%ной азотной кислоты при температуре 160—

225 С и давлении до 150 атв. В результате получают до 13,5% различных нитросоединений, что значительно снижает выход и чистоту получаемого продукта.

Согласно предложенному способу можно избежать образования нитросоединений, получить продукт высокой степени чистоты.

Процесс проводят в две стадии. Сначала псевдокумол окисляют в окислительной колонне кислородом воздуха при 150 †1 С и атмосферном давлении в присутствии стеарата кобальта как катализатора в течение 3 — 4 час.

Затем выделенную из оксидата смесь одно- и двухосновиых кислот окисляют 20%-пой азотной кислотой при 150 — 160 С и давлении 30—

40 атя в течение 6 — 8 час. Тримеллитовую кислоту отфильтровывают, промывают и сушат.

Пример. Псевдокумол окисляют в реакторах колоночного типа или в приборе типа «Эрлифт» с замкнутым циркуляционным контуром.

Процесс осуществляют в жидкой фазе с воздухом или смесью воздух — кислород в соотношении 1: 1 ири нормальном давлении.

В качестве катализатора используют 0,05—

0,1%, считая на зaãðóæåííîe сырье стеарата кобальта.

Псевдокумол, использованный для окисления, имеет следующие характеристики:

Удельный вес 0,8758 = 0,0003

Коэффициент рефракции 1,5048

Пределы выкипания фракции, С 168 — 172

Состав фракции, определенный по спектрам комбинационного рассеяния, вес. О псевдокумола гимимеллитола

1-метил-2-этилбензола

Псевдокумол и катализатор загружают в ре15 актор и пропускают воздух, очищенный и высушенный (СА С1», ангидрон), Расход воздуха

150 — 200 л/час.

Смесь окисляют при 150 — 160 С, образующуюся воду собирают в приемш1ке-раздслите20 ле и выводят по мере накопления.

После 3 — 4 час окисления получа|от оксидаты, характеризующиеся следующими показателями.

Кислотное число, лг КОН/г 280 — 300

25 Эфирное число, лг КОН/г 70 — 85

Карбонильное число, л г КОН/г 40 — 45

Число омыл ения,,кг КОН/г 350 — 370

При окислении псевдокумола в оксидате на30 капливаются главным образом одно- и двухос166671

Предмет изобретения

Составитель Г. Б. Андион

Редактор Л. Г. Герасимова Техред Ю. В. Баранов Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 3116/15 Тираж 625 Формат бум. 60X90 ls Объем 0,16 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 новные кислоты. Смесь одно- и двухосновных кислот выделяют из оксидата охлаждением его в кристаллизаторе до 8 — 10 С с последующей фильтрацией выпавших кристаллических кислот на нутч-фильтре. Осадок кислот промывают исходной фракцией от остатков оксидата, а фильтрат, содержащий некоторое количество кислот, после добавления свежей порции псевдокумола возвращают на окисление. При этом стеарат кобальта в реактор не добавляют.

Кристаллические кислоты, выделенные из оксидата — это смесь одно- и двухосновных кислот. При вышеуказанном режиме содержание двухосновных кислот в смеси составляет 88, одноосновных кислот 62 /о. Выход твердых кислот на исходное сырье за один цикл 30 — 31%.

При четырехкратной рециркуляции из 100 г псевдокумола получают 85 — 86 г смеси одно- и двухосновных кислот, что составляет около

70% от теоретического количества.

На второй стадии смесь одно- и двухосновных ароматических кислот доокисляют до тримеллитовой разбавленной 20% -ной азотной кислотой во вращающемся автоклаве, снабженном электрообогревом. Процесс идет при температуре 150 — 160 и давлении 30 — 40 атл в течение 6 — 8 час. После окончания реакции оксидат направляют в выпаритель.

Упаренный до одной трети объема оксидат поступает в кристаллизатор, где его охлаждают до температуры+ 2 — 5 С.

Из выпавших кристаллов тримеллитовой кислоты отделяют на нутч-фильтре фильтрат и промывают от ионов NO>, NO3 (проба на дифениламин). Промывные воды вновь посылают в рецикл, а осадок тримеллитовой кислоты

4 сушат при 105 — 110 С в течение 3 — 4 час и печи.

С целью получения тримеллитовой кислоты с высокой степенью чистоты, высушенные кисло5 ты перекристаллизовывают из воды и вновь сушат при температуре 105 С 3 — 4 час.

Полученная тримеллитовая кислота имеет чистоту 99% при выходе 79 — 86% от теоретического. Выход на исходный псевдокумол 96—

ТО 97 0%, Полученная тримеллитовая кислота характеризуется следующими показателями:

Элементарный состав, вычислено, % ..

С 51,45; Н 2,86

15 найдено, %.

С 51,89; Н 3,10

Т. пл. 223 С

Кислотное число 799 — 800 иг КОН/г (теоретическое 702)

20 Химический анализ по Абидовой и Ходжаеву (АН УЗССР): одноосновные кислоты — отс, двуосновные кислоты — отс, чистота 99%

Способ получения тримеллитовой кислоты путем окисления псевдокумола при нагревании под давлением азотной кислотой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения расхода азотной кислоты и повышения выхода целевого продукта, псевдокумол предварительно окисляют кислородом воздуха в присутствии катализатора и доокисляют полученную смесь кислот

20%-ной азотной кислотой при температуре

150 †1 С и давлении до 40 атм.