Способ выделения карбоновых кислот из отходов производства капролактама

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

355I53

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт, свидетельства No

Заявлено 26.VI.1970 (М 1456098/23-4) с присоединением заявки Ив

Приоритет

Опубликовано 16.Х.1972. Бюллетень Ме 31

Дата опубликования описания 20.XI.1972

М. Кл. С 07с 55/14

С 07с 51/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 547.29.07(088.8)

547.461.6.07 (088.8) Авторы изобретения

Н. Рассказова, P. С. Сафин, М. Першина, Г. К. Пронина, Ващенко, В. Ф. Медведева, Д. Ракова

Б. В. Крысинский, Н. М. Вдовин, 3.

К. В. Смольников, А. С. Наумова, Л

Т. Г. Ландо, А. П. Шатрина, В. Д.

Л. И. Грачева и 3

Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ ОТХОДОВ

П РО ИЗВОДСТВА КАП РОЛА КТАМА

Изобретение относится к способу переработки стоков в производстве капролактама, получаемого окислением циклогексана воздухом, в частности к способу выделения карбоновых кислот из этих отходов.

Известен способ выделения органических кислот и азотнокислого натрия из щелочных стоков производства капролактама.

Способ состоит в том, что от щелочного стока отгоняют нейтральные органические соединения (циклогексанон), полученный кубовый остаток подкисляют до рН 3 — 4 сильной неорганической кислотой и концентрируют. От полученного при концентрировании конденсата отделяют кислый органический слой, используемый для получения органических кислот. Кислый конденсат отделяют от отстойной смолы при 50 — 55 С и кристаллизуют из него адипиновую кислоту, а из маточника после концентрирования — азотнокислый натрий, который очищают от органических примесей метиловым спиртом.

Кислый конденсат, содержащий 4,5% монокарбоновых кислот в расчете на уксусную кислоту, направляют на биоочистку или вместе со смолой, которая содержит азотнокислый натрий, моно- и дикарбоновые кислоты, сжигают.

К недостаткам известного способа относятся отсутствие универсальности (можно очищать и перерабатывать на товарные продукты только щелочной сток без добавки водного слоя или какого-либо другого стока); необходимость применения метанола для очистки

5 азотнокислого натрия от органических примесей; отсутствие способа переработки монокарбоновых кислот и метода регенерации целевых продуктов из отстойной смолы.

С целью упрощения процесса, обеспечения

10 возможности комплексного использования отходов и упрощения процесса выделения карбоновых кислот, предлагается в качестве экстрагента использовать 20 — 30 -ный водный раствор неорганической соли, например азот15 нокислого натрия, и вести процесс при 60—

80 С.

Для очистки и выделения азотнокисл ого натрия из солевых маточников последние промывают раствором щелочи в воде нли водно20 щелочным раствором этой же соли.

Очистку монокарбоновых кислот ведут на анионите и путем вакуум-дистилляцни.

Щелочной стол и водный слой, полученные при переработке продуктов окисления цнкло25 гексана, подкисляют азотной кислотой до рН 3.

Затем раствор концентрируют до предельной текучести кубового остатка при 60 — 70 С, обрабатывают водным раствором неорганиче30 ской соли для извлечения адипиновой и других органических кислот. При этом получают кислый конденсат и отстойную смолу, которые перерабатывают. Водносолевой экстракт кубового остатка охлаждают до 20 — 30 С и выделяют адипиновую кислоту, которую растворяют в водном 40 -ном азотнокислом натрии. Раствор обессоливают по известному способу (авт. св. № 235757 и № 237870).

Отстойную смолу промывают водой при

20 — 70 С для извлечения из нее дикарбоновых кислот и азотнокислого натрия. Кислый конденсат пропускают через ионообменную смолу для очистки от примесей и адсорбции монокарбоновых кислот, Раствор солей монокарбоновых кислот концентрируют, разлагают азотной кислотой, отстаивают и отделяют верхний органический слой от нижнего водносолевого. Верхний органический слой после вакуум-дистилляции ректифицируют для получения монокарбоновых кислот (уксусной, пропионовой, масляной, н-валериановой и капроновой). Азотнокислый натрий очищают промывкой раствором щелочи в воде или воднощелочным раствором этой же соли. Промывные воды и щелочные растворы возвращаются в процессе.

Пример 1. Смесь 4200 мл водного слоя (кислотность 21,9 /о ) и 2100 мл щелочного стока, содержащего 13,6% кислот в расчете на свободную адипиновую кислоту, подкисляют до рН 3, используя 564 л л 48%-пой азотной кислоты, и концентрируют до получения

2757,5 г кубового остатка, содержащего

7043 г кислого конденсата (кислотность

2,87 л/с) и 6,2 г кислого органического слоя (кислотность 41,8 л/с), Кубовый остаток при

60 — 80 С экстрагируют 4427 г 30 /о-ного водного раствора азотнокислого натрия, получая 680 г отстойной смолы и 6246 г экстракта, из которого кристаллизуют неочищенную адипиновую кислоту. Раствор адипиновой кислоты в 40%-ном водном азотнокислом натрии обрабатывают 60 мл кислого органического слоя при 50 — 60 С и из очищенного раствора

355153

4 при охлаждении кристаллизуют обессмоленную адипиновую кислоту, которую затем растворяют в воде, отдувают от раствора монокарбоновые кислоты и пропускают через ко5 лонны с активированным углем и катионитом.

После кристаллизации и сушки при 110 С получают 70 г адипиновой кислоты.

Водносолевые маточники концентрируют до

65 — 70 /о, затем кристаллизуют, промывают

10 щелочным 40 /о -ным азотнокислым натрием и и водой и высушивают при 110 — 120 С. Вы-. деляют 450 г чистого азотнокислого натрия.

Кислый конденсат пропускают через аниониты. При регенерации 4 — 5 /о-ным водным

1S едким натром получают соли органических кислот, которые концентрируют до кристаллического состояния и разлагают 48 /о -ной азотной кислотой. При этом отслаивается кислый органический слой (кислотность 85—

20 87%, считая на валериановую кислоту), который подвергают вакуум-дистилляции и ректификации. Получают 120 г технических монокарбоновых кислот (уксусной, пропионовой, масляной, и-валериановой и канроновой). От25 стойные смолы промывают водой при 60—

70 С для извлечения целевых продуктов. Промывную воду возвращают в процесс, а промытую смолу сжигают.

30 Предмет изобретения

Способ выделения карбоновых кислот из отходов производства капролактама, получаемого окислением циклогексана кислородом

3s воздуха, состоящий в обработке отхода сильной неорганической кислотой, концентрировании, экстракции, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, обеспечения возможности комплексного использования отхо40 дов и упрощения процесса выделения карбоновых кислот, в качестве экстрагента используют 20 — 30 -ный водный раствор неорганической соли, например нитрата натрия, и процесс ведут при 60 — 80 С.

Составитель Т. Лавриненко

Редактор Л. Ушакова Техред Л. Богданова Корректоры: Е, Давыдкина и В. Петрова

Заказ 3765/1 Изд. Хв 1571 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2