Способ получения 1,3,5-триоксана

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

233558

Союз Советскив

Социалистические

Ресоуслик

Зависимый от патента №

Заявлено ОЗ,V.1967 (№ 1155746/23-4) Кл. 12q, 25

МПК С 07d

Приоритет 05Л.1966, согласно заявке ¹ 17527, Италия.

Номитет по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 18.X 1 l.1968. Бюллетень № 2 за 1969 г.

УДК 547.871.07(088.8) ори Совете министров

СССР

Дата опубликования описания 23.IV.1969

Авторы изобре гегптя

Иностранцы

Гианфранко Прегаглиа, Марко Агаменноне и Луиджи Кавалли (Италия) Иностранная трирма

«Монтекатини Эдисон С, и. А» (Италия) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3,5-ТРИОКСАНА

Известен способ получения 1,3,5-триоксана из 30 — 70%-ных растворов формальдегида, содержащих сильную кислоту в количестве

0,1 — 8 вес. % и более при нагревании до

100 С.

Для упрощения процесса предложен способ получения 1,3,5-триоксана, заключающийся в том, что концентрированные растворы формальдептда с содержанием его 50 — 70% нагревают при температуре 95 — 105 С в присутствии сильной кислоты, количество которой соответствует 0,1 — 8 вес. % серной кислоты, с добавкой растворимой соли одно- или двухвалентного металла из групп 1А (Li, isa, К, Rb), или 11А (Му, Са, Sr, Ва), или IIВ (Zn, Cd, Hg), или Мп, Со, Ге, i%i, причем применяют соли органической или неорганической кислоты с рКа менее 2 пр» концентрации

5 — 15 г на 100 лл раствора.

Пример 1. Серия опытов показывает влияние некоторых солей на скорость образования триоксана. Процесс протекает в круглой колбе (реакторе) (см. фиг. 1) емкостью

1 — 2 л, снабженной обратным холодильником

2, питателем т катализатора, термометром 4 и устройством для отбора проб, состоящим из трубки 5 и пипетки б, нагреваемых поступающей по трубопроводу 7 водой. Реактор питатель и устройство для отбора проб выдерживают при постоя1шой температуре 100 С и создают подгюр азота 50 лл рт. ст., что позволяет сохранить постоянное давление и легко отбирать пробы.

5 В реактор загружают раствор формальдеп1да, содержащии растворенные соли, в питателе находится водный раствор серной кислоты. Затем после подогрева прибора и реагеиТоВ до нужной температуры в раствор быстро

10» начинают опыт. ьIерез

15 лин отбира1от пробу реакционной смеси, определяют концентрацию триоксана и скорость образования триоксана за этот период времени. Результаты опытов даны в табл. 1;

ls концентрация компонснтов (серной кислоты, соли, формальдегида) выражена в г иа 100лл раствора, производительность указывает количество триоксана, образовавшегося в течение 1 час в 1 л раствора.

2о Пример ы 15 — 20. В серии опытов показано, что добавление солей позволяет работать с меньшим флегмовым числом, с больгней производительностью, чем без солей, не снижая выходов триоксана.

25 Триоксан получают непрерывным путем в стеклянном литровом реакторе 8 (см. фиг.2), снабженном устройством 9 для непрерывного определения плотности нагреваемого горячей водой формальдегида, содержащего 75 г

30 CH O на 100 лл раствора, ректификационной

283558 колонкой 10 и холодильником 11, снабженным автоматическим регулированием флегмы с помощью крана 12.

Опыт продолжают прп атмосферном давлении и температуре кипения в течение 100 иас

Таблица 2

Катализатор

Результаты

Производительность, г/час. л

Концентрация, Н2SO„

94 зе ж

О

Ф

op

М а

Флегмовое число

Выход триоксана, %

Тип

Таблица 1

Катализатор

Производительность, г/час л

Ni CI >

LCI

Метионат лития и-Толуол сульфонат натрия

10 2

3,3:1

3,5:1

3,7:1

15

138

133

97,5

97,1

97,8

КоицеитКонцент- Рацьги рация, % СНгО, а

О и а

Тип

15 105

6:1

97,5

2

11:1

3:1

51

145

97

100

14

Пример 9 проводят без кислоты и соли металла, с концентрацией формальдегида 60 г/100 лл.

Флегмовое число регулируют так, чтобы в головном погоне >монс!го было отбирать фракцию постоянного состава, соответствующего азеотропу триоксан (вода) — формальдегид.

Подачу формальдегида в реактор регулируют так, чтобы прсвращалось 75% ïîäàâàåìîãî формальдегида.

Результаты опытов приведены в табл. 2, выход триоксана связан с производительностью.

Пример 21. В колбу загружают водный раствор формальдегида 60 "/100 л.г, содержащий 10 г/100 лл tl-толуосульфокислоты и

10 г/100 мл натровой соли и-толуосульфокислоты. Смесь кипятят при флегмовом числе

3,4: 1. Отбирают дистиллат, содернсащий

51,5 вес. % триоксана, 14,1% формальдегида, остальное — вода. Из питателя подают раствор формальдегида 75 г/!00 л.г с таким расчетом, чтобы поддерживать постоянный объем в колбе и постоянную концентрацию формальдегида 60 г/100 лл.

2

4

6

8

8а

11

12

LjС1

МС4

Fe Cl >

ZnCI, КС1

МПС!р

Cd CI.„, Na CI

Л1С1., LiCl

М С1, Метионат лития

>7-Толуол сульфонат натрия

12,5

14,2

102

102

84

86,5

90

62

28

Опыт продолжают 91 иас; подают 24,974 кг

100%-ного формальдегида; выделяют 18,648 кг непрореагировавшего формальдепгда. Степень конвеРсии 76,8%, выход 98Р/р, пРоизводительность 157 г, час л.

П р и мер 22. Проводят два опыта по примеру 2. Первый проводится с серной кислотой бг/100 лл и натриевой солью и-толуосульфокислоты 5 г/100 м,г. Второй опыт только с серной кислоты 5 г/100 лл. Получают следующие результаты:

Производительность, г/час л 145 101

Флегмовое число 2,7 4,5

Выход триоксана, 97,8 97,5

Предмст изобретения

Способ получения 1,3,5-триоксана из кон40 цеитрированных растворов формальдегида, содержащих 50 — 70р/р формальдегида, в присутствии сильной кислоты, количество которой соответствует 0,1 — 8 вес. р/, серной кислоты, при нагреваигш до 100 С, от.гача/огггийся тем, 45 что, с целью упрощения процесса, последний ведут в присутствии соли одно- или двухвалснтного металла из группы IА (Li, Na, К, КЬ), или IIA (Чд, Са, Sr, Ва), или IIB (Zn, Cd, I Ig), или Чп, Ге, Со, Ni, соответствующей неорганическои или органической кислоте с рКа менее 2 при концентрации 5 — 15 г на 100 лл раствора.

233558

Уиг 2

Составитель H. Пивницкая

Редактор Л. Герасимова Тскрсл Л. Я. Левина Корректор Л. В. Наделяева

Заказ 4971!5 Тираж 437 Подписио"

ЦНИИПИ Когвитста по дслагя изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2