Способ очистки о-хлорбензальмалононитрила


 


Владельцы патента RU 2539294:

Федеральное государственное казенное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к способам очистки о-хлорбензальмалононитрила от продуктов разложения, образовавшихся в результате его длительного хранения. Предлагаемый способ очистки о-хлорбензальмалононитрила включает удаление примесей и дальнейшую переработку образующихся отходов до соединений, не являющихся экологическими загрязнителями. Способ характеризуется тем, что удаление примесей из расплава ведут при температурном режиме 120-130°C и остаточном разряжении 40-50 мм рт. ст. с дальнейшей обработкой побочных продуктов 20-25%-ной пароаммиачной смесью при температуре 120-130°C. Способ позволяет очистить о-хлорбензальмалононитрил до содержания основного вещества не ниже 97%, что делает его пригодным для дальнейшего использования. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу обезвреживания токсичных химических веществ, а именно очистке нитрилов карбоновых кислот, углеродного скелета, замещенного атомами галогена (о-хлорбензальмалононитрила), являющимся отравляющим веществом раздражающего действия, от продуктов разложения, образовавшихся в результате его длительного хранения (Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества: Учебное пособие. - 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Воениздат, 1990. - 271 с.).

В технической литературе описан способ выделения различных производных малононитрила (Latif N., Asaad F.M., Girgis N.S. Malonoitriles and cyanoesters. Part VII. Diaryl - and dithienylpropenones and - cyanopyridines and their molluscicidal activity. Indian. J. Chem., 1981. В. 20, №6. - Р. 463-466. РЖХим. 1982; 8Ж 393) путем перекристаллизации из различных растворителей (диоксана, этилацетата и др.). Предложен метод (РЖХим. 1988; 8Ж205) выделения о-хлорбензальмалононитрила в виде осадка, который для удаления примесей промывается водой с последующей перекристаллизацией из 95% этанола. Представленные методы обеспечивают возможность очистки целевого вещества от примесей, однако в результате проведения операций образуется значительное количество водных растворов и органических растворителей, что требует поиска специальных методов их обезвреживания и регенерации. Кроме того, в процессе перекристаллизации происходят значительные потери целевого продукта.

Известна технологическая линия получения о-хлорбензальмалононитрила, используемая в производстве. Выделение целевого продукта осуществляется путем перекристаллизации из водной суспензии. К недостатку линии относятся:

- сложность технологического оформления процесса перекристаллизации;

- необходимость использования значительного количества воды (5 тонн на 1 тонну целевого продукта);

- сложная процедура обеззараживания маточного раствора после выделения целевого продукта;

- значительный расход дегазатора (на 1 тонну целевого продукта расходуется 2 тонны 42% раствора едкого натра);

- значительные энергетические затраты на перегонку воды.

Наиболее близким по достигаемому эффекту является способ извлечения о-хлорбензальмалононитрила из мелкодисперсных смесей с коллоидальной окисью кремния (Pat. UA №4140710 МРК 260/465 G С07С 121/70. Recovery of o-Chlorbenzilidene malononitrile from finely divided mixtures thereof with Colloidal silica / Joel M. Klein; заявл. 01.08.1978, №930082, опубл. 20.02.1979), заключающийся в использовании органических растворителей (хлористый метилен, метанол, этанол, пропанол, изопропиловый спирт), с последующим отделением нерастворимых примесей фильтрацией и кристаллизацией целевого продукта и фильтрата. Однако его недостаток в том, что перед растворением в хлористом метилене необходимо CS1 CS2 измельчить, иначе процесс растворения будет носить долговременный характер; при фильтровании необходимо создавать гидравлическое давление в фильтр-прессе; извлечение о-хлорбензальмалононитрила приобретает многостадийный процесс; органические растворители метанол, этанол, пропанол и изопропиловый спирт обладают низкой растворяющей способностью; в результате проведения операций образуется значительное количество жидких органических отходов, которые необходимо обеззараживать.

Настоящее предложение определяет условия очистки о-хлорбензальмалононитрила с истекшим сроком хранения и непригодного для дальнейшего использования по назначению. Реализация настоящего изобретения приводит к получению о-хлорбензальмалононитрила - продукта, пригодного для использования в интересах МО РФ по получению составов для проверки СИЗ и обучения войск действиям в условиях химического заражения и может быть использовано для снаряжения боеприпасов раздражающего действия, применяющихся для вывода из строя правонарушителей или воздействия на террористов.

В процессе длительного хранения о-хлорбензальмалононитрила в железной или полиэтиленовой таре под воздействием влаги и кислорода воздуха происходят процессы, приводящие его к частичному разложению и образованию примесей: о-хлорбензальдегида, малонодинитрила и воды.

Целью настоящего изобретения является разработка способа очистки о-хлорбензальмалононитрила с получением продукта, пригодного для дальнейшего использования, а также установление методов переработки отходов процесса до экологически безопасных соединений.

Поставленная цель достигается путем ведения процесса удаления примесей с дальнейшей переработкой образующихся отходов до соединений, не являющихся экологическими загрязнителями, из расплава при температурном режиме 120-130°С и при остаточном разряжении 40-50 мм рт.ст. с дальнейшей обработкой побочных продуктов 20-25% пароаммиачной смесью при температуре 120-130°С.

Для проведения экспериментальной проверки в настоящем исследовании использовался о-хлорбензальмалононитрил, имеющий следующий состав, масс.%:

о-хлорбензальмалононитрил 87,3
о-хлорбензальдегид 6,9
малонодинитрил 3,4
вода 2,4

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях на оборудовании из стали и стекла. Типовые опыты выполнены в следующем порядке.

Отбирали навеску 1 кг о-хлорбензальмалононитрила и загружали в реактор, выполненный из стали 12Х18Н10Т вместимостью 3 л и обратным холодильником типа «труба в трубе» из стали 12Х18Н10Т. Сбор легко летучих примесей осуществляли в стеклянную колбу вместимостью 0,5 л. Процесс проводился при нагреве, создаваемом за счет подачи теплоносителя в рубашку реактора. Полнота прохождения процесса удаления примесей определялась температурным режимом и остаточным разряжением, установленным в реакторе. Оборудование, стеклянные трубки, арматура - тщательно теплоизолированы. Результаты исследований процесса удаления примесей из о-хлорбензальмалононитрила приведены в таблице 1.

Представленные экспериментальные данные в таблице 1 показывают, что ведение процесса удаления примесей из расплава при температурах 110-130°С (примеры 1-3) и остаточном разряжении 80 мм рт.ст. не приводят к полному удалению примесей. Ведение процесса при температурах выше 140°С и остаточном разряжении 50 мм рт.ст. (пример 6) приводит, наряду с удалением примесей, к уносу о-хлорбензальмалононитрила. Оптимальным температурным режимом ведения процесса является интервал 120-130°С при остаточном разряжении 40-50 мм рт.ст. (примеры 4-5), что обеспечивает получение продукта с содержанием основного вещества более 97% (ТУ 6-57-03-88).

В результате переработки 1 кг о-хлорбензальмалононитрила с истекшим сроком годности было выделено 806,6 г о-хлорбензальмалононитрила с содержанием основного вещества не менее 98%.

В процессе переработки о-хлорбензальмалононитрила образуются следующие виды отходов:

- о-хлорбензальмалононитрил;

- о-хлорбензальдегид;

- малонодинитрил;

- неидентифицированные примеси.

Все образующиеся побочные продукты подвергались обработке 20-25% пароаммиачной смесью при температуре 120-130°С. Образующиеся сточные воды содержали вредные вещества на уровне 1·10-3 мг/м3, что позволяет направлять на станцию биологической очистки воды для дальнейшего разбавления или разложения до уровня 1·10-5 мг/м3. (ПДКсточн·вод - 1·10-5 мг/м3, ВНИИ ГТП, г. Волгоград).

Предложенное техническое решение позволяет очистить о-хлорбензальмалононитрил от загрязненных продуктов с выходом основного вещества до требований ТУ 6-57-03-88 с содержанием основного вещества не ниже 97%. Что позволяет экономить значительное количество водных растворов, органических растворителей и обеспечивается экологическая безопасность производства.

Полученное очищенное вещество о-хлорбензальмалононитрил можно использовать в интересах МО РФ по получению составов для проверки средств индивидуальной защиты и обучения войск действиям в условиях химического заражения, для снаряжения боеприпасов, применяющихся для вывода из строя правонарушителей или воздействия на террористов, а также может быть использовано для изготовления жидких и твердых составов раздражающего воздействия на человека и животных при снаряжении ими средств обороны, в частности, в баллончики аэрозольные малогабаритные типа БАМ и БАМП.

Способ очистки о-хлорбензальмалононитрила с удалением примесей и дальнейшей переработкой образующихся отходов до соединений, не являющихся экологическими загрязнителями, отличающийся тем, что удаление примесей из расплава ведут при температурном режиме 120-130°C и при остаточном разряжении 40-50 мм рт. ст. с дальнейшей обработкой побочных продуктов 20-25%-ной пароаммиачной смесью при температуре 120-130°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения соединения общей формулы (Ia), включающему следующие стадии: 1) взаимодействие соединения формулы (II), где Х представляет собой атом фтора, и X' выбран из группы, состоящей из атомов хлора, брома, йода и трифлатной группы (CF3SO3), с соединением формулы (III), где R представляет собой два атома хлора, в присутствии палладиевого катализатора, с образованием соединения формулы (IV); 2) радикальное бромирование соединения формулы (IV) с использованием N-бромсукцинимида в присутствии каталитического количества бензоилпероксида, с образованием соединения формулы (V); 3) превращение соединения формулы (V) в соответствующее нитрильное производное формулы (VI); 4) взаимодействие соединения формулы (VI) с 1,2-дибромэтаном с образованием соединения формулы (VII); и 5) гидролиз соединения формулы (VII) с получением соединения формулы (Ia).

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкилового эфира 2,2-дихлор- или дибромфенилуксусной кислоты формулы (I) в которой Х является Cl или Br, n может быть целым числом от 1 до 5, R означает водород, C1 -C8-алкил, арил, гетероарил, C 1-C8-алкокси, арилокси или галоген, и R1 означает C1-C8 -алкил, где 2,2-дихлор- или дибромфенилацетонитрил формулы в которой X, n и R определены выше, подвергают взаимодействию в 0,8 до 2 молей воды на моль нитрила формулы (II), 1 до 8 молей спирта формулы (III): R1OH (III), в которой R1 определен выше, на моль нитрила формулы (II) и в присутствии от 1 до 3 молей HCl или HBr на моль нитрила формулы (II), при необходимости в присутствии растворителя, инертного в условиях реакции, при температуре реакции превращения от 30 до 60°С, затем осуществляют нагревание до 60-100°С и выдерживание при этой температуре, после окончания реакции реакционную смесь охлаждают до температуры от 20 до 40°С и разбавляют водой, и выделяют соответствующий алкиловый эфир 2,2-дихлор- или дибромфенилуксусной кислоты формулы (I).

Изобретение относится к способу совместного получения акрилонитрила и циановодорода путем обработки объединенного потока, получаемого объединением потока акрилонитрильного продукта и потока, содержащего циановодород, где указанные потоки получают параллельно в отдельных реакторных системах.

Изобретение относится к способу выделения метилглициннитрил-N,N-диацетонитрила (МГДН) из водной смеси, полученной взаимодействием иминодиацетонитрила с синильной кислотой и ацетальдегидом или аланиннитрила с синильной кислотой и формальдегидом, причем водную смесь используют в виде эмульсии, содержащей от 3 до 50 мас.% МГДН, а процесс проводят в кристаллизаторе.

Изобретение относится к способам (вариантам) получения соединений динитрилов путем гидроцианирования соединений ненасыщенных мононитрилов в присутствии каталитической системы, содержащей металлоорганический комплекс, образованный металлом и смесью фосфорорганических лигандов, содержащих по меньшей мере одно монодентатное соединение органофосфита и по меньшей мере одно фосфорорганическое бидентатное соединение, выбранное из группы, содержащей органофосфиты, органофосфиниты, органофосфониты, органофосфины и, возможно, промотер.

Изобретение относится к способу получения и выделения динитрилов общей формулы NC-R-CN (I), в которой радикал R означает насыщенный углеводородный радикал с 2-10 атомами углерода, из среды, полученной в результате гидроцианирования ненасыщенных мононитрилов, который отличается тем, что он состоит в гидроцианировании ненасыщенных мононитрилов в присутствии каталитической системы с образованием среды, содержащей динитрилы; загрузке среды, содержащей динитрилы, в дистилляционную колонну; извлечении из головной части колонны соединений с более низкой температурой кипения, чем у динитрилов; извлечении промежуточной фракции, содержащей динитрилы, с теоретической тарелки, расположенной в нижней части колонны по отношению к месту ввода среды, содержащей динитрилы; и извлечении из основания колонны продуктов с более высокой температурой кипения, чем у динитрилов.

Изобретение относится к способу гидроцианирования ненасыщенных соединений, содержащему по меньшей мере одну стадию гидроцианирования, в присутствии каталитической системы, содержащей металлоорганический комплекс, образованный одним или несколькими фосфорорганическими лигандами типа монодентатного органофосфита и одним или несколькими бидентатными фосфорорганическими лигандами, и, необязательно, промотер типа кислоты Льюиса, стадию отделения путем перегонки реактива, используемого в способе, или соединения, полученного в ходе реакции гидроцианирования, от среды, содержащей указанную каталитическую систему.

Изобретение относится к усовершенствованному способу восстановления и регенерации непрореагировавшего аммиака из вытекающего потока, содержащего акрилонитрил или метакрилонитрил, полученного из зоны реакции, где кислород, аммиак и углеводород, выбранный из группы, содержащей пропан и изобутан, взаимодействуют в реакторе в присутствии кипящего слоя катализатора аммоксидирования при повышенной температуре для получения соответствующего ненасыщенного нитрила охлаждением вытекающего потока из реактора с кипящим слоем, содержащим соответствующий нитрил и непрореагировавший аммиак, с первым водным раствором фосфата аммония, в котором отношение ионов аммония (NH+4) к фосфат-ионам (PO-34) составляет от приблизительно 0,7 до приблизительно 1,3, для абсорбции по существу всего непрореагировавшего аммиака, присутствующего в вытекающем потоке реактора для образования второго водного раствора фосфата аммония, более богатого ионами аммония, чем первый раствор, нагревание второго водного раствора фосфата аммония до повышенной температуры, достаточной для уменьшения количества ионов аммония во втором растворе до по существу такого же уровня присутствующих в первом растворе с образованием парообразного потока, содержащего аммиак, и возвращение потока пара, содержащего аммиак, в реактор с кипящим слоем.

Изобретение относится к способу обработки сырого ацетонитрила, содержащего акрилонитрил в качестве примеси, включающий подачу сырого ацетонитрила, содержащего акрилонитрил в качестве примеси и воду, в верхнюю часть дистилляционной колонны, дистилляцию сырого ацетонитрила в присутствии воды в течение периода времени, достаточного для испарения по существу всех акрилонитриловых примесей в присутствии воды и их удаления с верхним потоком, выходящим из дистилляционной колонны, и регенерацию сырого ацетонитрила, по существу свободного от акрилонитриловых примесей, из нижней части дистилляционной колонны.

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации нефтесодержащих отходов и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и предприятиях по переработке отходов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано в химической, металлургической и оборонной отраслях промышленности при очистке от компонентов ракетного топлива.

Изобретение относится к способам уничтожения отравляющих веществ, а именно к утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS) с получением 2-хлорбензойной кислоты, являющейся товарным продуктом для синтеза различных органических соединений: пестицидов, красителе, лекарственных препаратов.

Изобретение относится к утилизации отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов) до нетоксичных продуктов, способных найти практическое применение в тонком органическом синтезе, химии физиологически активных веществ и лекарственных препаратов.
Изобретение относится к уничтожению отравляющих веществ кожно-нарывного действия - сернистых ипритов. Способ включает обработку в водной среде композиционной смесью из водного раствора гидроокиси щелочного металла, хлорида четвертичных триалкиламмониевых соединений в качестве катализатора межфазного переноса и дихлорамина в качестве сокатализатора.

Изобретение относится к технологии нейтрализации широкого спектра токсичных промышленных химикатов и материалов, включающих раздражающие вещества, тяжелые и радиоактивные металлы, кислоты и кислые раздражающие вещества, пестициды, и различные сельскохозяйственные химикаты, а также деконтаминации поверхностей, контактирующих с этими агентами.

Изобретение относится к технологии утилизации опасных токсичных органических отходов, содержащих полихлорированные бифенилы, или непригодных пестицидов. .
Наверх