Способ получения левулиновой кислоты

 

л".->Cfl (- "-- asap трент;.;о, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 26.XI1.1967 (№ 1206288/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.Ы11.1969. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 25.XII.1969

Кл, 12о, 15

МПК С 07с

УДК 547.484.451,07(088,8) Комитет ло делам изабретениб и открытиЯ лри Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. В. Фомичев, С. Я. Лившиц, Р. Г. Касимов, В. И. Чирцов, Н. Н. Вдовенко, А. М. Межерицкий и С. М. Юдин

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕВУЛИНОВОЙ KHCJIOTbl

il

Изобретение относится к способу получения левулиновой кислоты, которая применяется в производстве пластических масс, пластификаторов и др.

Известный способ получения левулиновой кислоты путем гидролиза целлюлозы, разбавленной минеральной кислотой, при температуре 170 †2 С не обеспечивает получения кислоты с хорошим выходом, а также не позволяет вести процесс по непрерывной схеме вследствие гетерогенности реакционной смеси. Основная трудность состоит в том, что целлюлоза в отличие or гексоз нерастворима в воде и разбавленных минеральных кислотах, поэтому она поступает на гидролиз в твердом виде.

При этом гидролиз происходит на поверхности частиц целлюлозы, а выпадающие в осадок твердые гуминовые вещества обволакивают частицы целлюлозы и затрудняют доступ кислоты к целлюлозе. Поэтому реакция проходит до конца с трудом, продолжительность процесса значительно увеличивается, растет количество твердого осадка в реакционной массе, усложняется и без того трудная операция разгрузки аппарата гидролиза. В результате выход продукта заметно снижается, производительность установки уменьшается. Для уменьшения недостатков гетерогенного процесса необходимо тщательно измельчать цел,чюлозу, что требует применения специального размольного оборудования, а также больших затрат энергии. Для облегчения размола сырья, по имеющимся литературным данным, необходимо техническую целлюлозу предварительно сушить. Кроме того, сложна транспортировка твердого сырья и загрузка его в гидролизный аппарат, особенно в случае осуществления процесса по непрерывному методу под давлением.

1о Предложен способ получения левулиновой кислоты, отличающийся от известного тем, что целлюлозу предварительно растворяют на холоду в концентрированной минеральной кислоте, а затем реакционную смесь разбавляюг

15 водой. Это упрощает процесс, а также повышает выход продукта.

В холодном растворе целлюлозы в кислоте гидролиза не происходит. Раствор целлюлозы подают в реакционный аппарат, куда по от20 дельной коммуникации поступает вода в количестве, необходимом для получения оптимальной концентрации кислоты. За счет выделяющегося тепла гидратации кислоты и внешнего обогрева температура смеси резко повы25 шается, что обеспечивает начало гидролиза, который также происходит с выделением тепла. Благодаря интенсивному саморазогреванию реакционной массы реакция протекает в гомогенных условиях во всем объеме аппарач0 та аналогично гидролизу глюкозы пли других

249364

Предмет изобретения

Составитель Т, Лавриненко

Редактор Л. К. Ушакова Текред Л. К. Малова

Корректор С. М. Сигал

Заказ 3345)2 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва K-35, Раушская паб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 гексоз, с таким же количеством и составом побочных продуктов. Все это позволяет проводить выделение и очистку левулиновой кислоты по упрощенной методике, применяемой при гидролизе сахара, на той же установке.

Техническая целлюлоза, поставляемая в виде хлопьев и крошки, не требует предварительной сушки и измельчения. Транспортировка раствора целлюлозы и подача его в реактор гидролиза не вызывает осложнений.

Пример. 100 г хлопьев технической целлюлозы с содержанием основного вещества

95,6% помещают в стеклянный сосуд емкостью

1000 мл, куда на холоду приливают 600 мл концентрированной соляной кислоты (уд. вес

1,2). Смесь перемешивают до полного растворения целлюлозы. Раствор переносят в эмалированный автоклав емкостью 3,5 л. Затем его разбавляют водой до объема 2,5 л. Автоклав герметизируют и нагревают паром. Температура в автоклаве в течение 5 мин повышается до 180 — 190 С. Смесь выдерживают при этой температуре 30 мин и затем охлаждают. Из полученной реакционной массы под небольшим вакуумом отгоняют водный раствор соляной и муравьиной кислот.

Сырую левулиновую кислоту отделяют or гуминовых веществ на нутч-фильтре, затем ее

5 отгоняют под вакуумом 10 — 12 мм рт. ст. и при температуре 130 — 135 С.

Отогнанную левулиновую кислоту подвергают двукратной кристаллизации из расплава.

Получают 44 г кислоты с содержанием ос1р новного вещества 994%. Выход 68% от теории.

15 Способ получения левулиновой кислоты путем гидролиза целлюлозы, разбавленной минеральной кислотой, например соляной, при температуре 170 — 250 С с последующим,выделением .Продукта известными, приемами, отли2р чаюи ийся тем, что, с целью у прощения процесса и повышения выхода продукта, целлюлозу растворяют в концентрированной мине.ральной кислоте с последующим разбавлением реакционной смеси водой.