Способ очистки уксусного ангидрида

 

Использование: в основном органическом синтезе. Сущность изобретения: продукт-уксусный ангидрид, БФ СЖеОз, имеет показатель расход марганцовокислого калия 30-50 мг КМпОз/ЮО см продукта. Реагент 1: уксусный ангидрид, полученный пиролизом уксусной кислоты. Реагент 2: перекись водорода. Реагент 3: нитрат аммония в количестве 1-3 г на 1 т реагента 1. Условия процесса: в ректификационной колонне при 100-145°С, при давлении 1-0,3 атм и времени контакта 3-30 мин. 1 з.п.флы, 1 табл. Ј

СОЮЗ COBF.ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 07 С 53/12

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 488-6265/04 (22) 28.11.90 (46) 07.09,92. Бюл. ¹ 33 (71) Бориславский научно-исследовательгкий филиал с опытным заводом Московского научно-п роизводст вен ного объединения

"Синтез" (72) М,В. Степанов, М.П. Мулява, В.Б, Рудак, Л.И. Гуськов, Ю,К. Баранов и Г,А. Родзивилов (56) 1,Авторское свидетельство СССР

N. 320477, кл. С 07 С 53/12, 1968.

2.Технологический регламент производства уксусного ангидрида Ферганского

ПО "Азот", 1982, 3.Авторское свидетельство СССР

N. 1384569, кл. С.07 С 53/12, 1986.

Изобретение относится к усовершенствованию технологии производства уксусного ангидрида пиролизом уксусной кислоты, конкретно к его химической очистке от окисляемых примесей.

Уксусный ангидрид, получаемый указанным путем на Ферганском ПО "Азот", Энгельсском ПО "Химволокно" и Ереванском ПО "Поливинилацетат", содержит окисляемые примеси неустановленной структуры и не соответствует требованиям

ГОСТ 21039-75 по показателю расход марганцовокислого калия не более 50 мг

КМп04/100 см продукта. Для неочищенно3

ro уксусного ангидрида этот показатель колеблется в пределах 120-180 мг КМп04/100 см продукта. После очистки путем ректификэции названный показатель составляет!

Ж. 1759832 А1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УКСУСНОГО АНГИДРИДА (57) Использование: в основном органическом синтезе. Сущность изобретения: продукт — уксусный ангидрид, БФ С4Н60з, имеет показатель "расход марганцовокис loco калия 30-50 мг KMn04/100 см продукта. Реагент 1: уксусный ангидрид. полученный пиролизом уксусной кислоты. Реагент 2: перекись водорода. Реагент 3: нитрат аммония в количестве 1 — 3 г на 1 т реагента 1.

Условия процесса: в ректификационной колонне при 100 — 145 С, при давлении 1 — 0,3 атм и времени контакта 3 — 30 мин. 1 з.п,флы, 1 табл.

60 — 90 мг КМп04/100 см продукта. Использование такого уксусного ангидрида при 4 получении ацетатов целлюлозы и других Ql продуктов приводит к ухудшению их качест- К ) ва.

Очистку уксусного ангидрида от приме-, р сей окисляемых веществ не удается осуществить путем ректификации. Как правило, ее проводят химическими методами. По одному из них применяют диоксид марганца или перекись бензоила (1). К недостаткам способа относятся технологические неудобства, связанные с применением нерастворимого реагента и необходимостью удаления или утилизации образующейся бензойной кислоты.

Другой способ основывается на обработке уксусного ангидрида маргачцовокис1759832

50 лым калием (2). Процесс проводят в периодическом режиме при 50-70 С, Расход окислителя 1,2 — 2,2 кг/т продукта, Недостатком способа является применение твердого окислителя, что делает процесс малотехналогичным и небезопасным, Наиболее близким к изобретению является способ очистки уксусного ангидрида (3), который выгодно отличается тем, чта вместо твердого марганцовокислого калия применяется его раствор в уксусном ангидриде и процесс проводят в непрерывном режиме, При приготовлении раствора окислителя вводят добавки палиэтиленгликоля и нэтриевых солей алкилсульфокислот, выпускаемых под названием иВолгонат". В процессе дистилляции уксусного ангидрида раствор окислителя подается в куб или верх колонны, Наряду с положительными сторонами данный способ, как и описанные выше, имеет тот недостаток, что применяемый окислитель в процессе взаимодействия с окисляемыми примесями образует новые побочные продукты в виде твердых соединений калия и марганца, чем усугубляется проблема экологии и отходов.

Цель изобретения — упрощение технологии и уменьшение отходов и загрязнения окружающей среды в процессе химической очистки уксусного ангидрида от окисляемых примесей.

Цель достигается тем, что уксусный ангидрид очищают в процессе его ректификации или дистилляции путем непрерывного доэирования концентрированной переки си водорода, в частности в виде 30 — 5044-ного раствора, в колонну. Процесс проводят в присутствии 1 — 3 г нитрата аммония нэ 1 т очищаемого продукта при 100 — 145 С,. атмосферном или пониженном давлении и времени контакта 3 — 30 мин. Количество перекиси водорода рассчитывают, исходя из содержания окисляемых примесей в очищаемом уксусном ангидриде. В основном расход 40 -ной перекиси водорода не превышает 0,4 — 0,6 л/т продукта, Такое небольшое количество водного раствора уменьшает концентрацию уксусного ангидрида лишь незначительно. Найдено, чта процесс удаления окисляемых примесей путем окисления их перекисью водорода в случае уксусного ангидрида в присутствии нитрата аммония протекает более эффективно по сравнению с процессом в уксусной кислоте. При проведении процесса высокие показатели очистки уксусного ангидрида могут быть достигнуты при значительно меньшем времени реакции. Очищенный при оптимальныхусловиях уксусный ангидрид имеет показатель расхо5

35 да марганцовокислого калия не более

30 мг/100 см продукта. В промышленных з условиях процесс может осуществляться либо в колонне ректификации смеси уксусного ангидрида и уксусной кислоты с подачей перекиси водорода с нитратом аммония в нижнюю часть колонны либо в колонне дистилляции уксусного ангидрида с подачей окислителя с указанной добавкой в среднюю часть аппарата.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1. Для проведения опыта по химической очистке уксусного ангидрида применяют лабораторную стеклянную насадочную ректификэционную колонку высотой 50 см и эффективностью разделения 5 теоретических тарелок в комплекте с отгонной двугорлой колбой и головкой, позволяющей регулировать флегмовое число и отбор дистиллята. В качестве очищаемого продукта и пользуют уксусный ангидрид из

Энгельсского ПО "Химволокно", взятый на входе в колонну дистилляции с содержанием основного вещества 99,14 и показателем расхода марганцовокислого калия 180 мг КМп04/100 см продукта. Равномерно в

3 течение 10 ч в установившемся режиме дистилляции подают при атмосферном давлении и температуре 140 — 145 С 600 г очищаемого уксусного ангидрида в отгонную колбу и 0,3 мл (0,4 г) 404 -ной перекиси водорода с добавкой 0,0012 г нитрата аммония в колонку на высоте 30 см с одновременным отборам дистиллята. Получают 600,2 г очищенного уксусного ангидрида, которь,й соответствует всем требованиям ГОСТ

21039-75 и имеет содержание оснавнога вещастаа 98.7 и йохааатепь расхода хйапОп

30 мг/100 см продукта. Время реакции составляет 10 мин, Количество жидкости, которая задерживается на насадке в колонке, составляет 10 мл, При проведении сравнительного опыта без применения окислителя получают готовый продукт, который, как и в промышленности, имеет показатель расхода КМ и О4 70 — 80 мг/100 см уксусного ан гидрида.

Пример ы 2 — 5. Опыты проводят по методике примера 1, но меняют попеременно время контакта и температуру.

Условия и результаты по примерам 2-5 приведены в таблице.

Представленные эксперименты показывают, чта проведение процесса при температуре, времени контакта и добавке нитрата аммония ниже их нижних границ не обеспечивает требуемой эффективности очистки уксусного ангидрида. Проводить процесс выше верхних границ этих параметров не1759832

Составитель М, Степанов

Техред M.Mîðãåíòàë КоРРектоР Т, Палий

Редактор

Заказ 3153 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 целесообразно, поскольку дальнейшее улучшение показателей уже не имеет существенного значения.

Положительным эффектом изобретения является разработка более эффективного и практически безотходного экологически чистого способа химической очистки уксусного ангидрида от окисляемых примесей. В процессе удаления их путем окисления перекисью водорода не образуются какие-либо новые твердые или жидкие побочные продукты, которые бы усуглубляли проблему отходов и экологии, По сравнению с аналогичным способом очистки уксусной кислоты время реакции сокращается с 1 — 2 ч до 3 — 30 мин.

Формула изобретения

1.Способ очистки уксусного ангидрида, полученного пиролизом уксусной кислоты, путем обработки окислителем, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью упрощения

5 технологии и уменьшения отходов. в качестве окислителя используют перекись водорода и процесс ведут в ректификационной колонне в присутствии 1 — 3 г нитрата аммония на 1 т очищаемого продукта при темпе10 ратуре 100 — 145 С, атмосферном или пониженном давлении и времени контакта

3 — 30 мин.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при давлении от 1 до

15 0,3атм.