Способ выделения монохлоруксусной кислоты

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

374278

Союз Советских

Социалистичевких

Реолублик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 20.Ч111.1968 (Pk 1267773/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Приор итетв

Опубликовано 20.111.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 4Х1.1973

М. Кл. С 07с 53/16

Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР УДК 547.464.3 06 (088.8) Авторы изобретения Е. В. Сергеев, В. Н. Егорова, P. П. Милюкова и Ю. А. Гаврилов

Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МОНОХЛОРУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к промы шленносги основного органического синтеза, в частности технологии хлорорганических соединений.

Монохлоруюсусная кислота (МХУК), используемая в больших .количествах в промышленных,произ во дствах гербицидов пруппы хлорпроиавод нььх феноксиуксусных кислот (2,4-Д, 2-М, 4-Х и 2,4,5-Т) карбоксиметилцеллюлозы, комплексоkIloB (трилоны А и Б),и производимая в промышленности методо м каталитического жидкофазного хлорирования уксусной кислоты, выделяется из,продуктов хлорирования.

Известен спосо|б выделения МХУК путем кристаллизации хлорпродуктов с удельньам весом 1,25 — 1,37 (при 60 С) при охлаждении до тем перату1ры не выше 30 С без перемешивания в емкоспном кристаллизаторе большого объема, снабженном трубками Фильда, выполненными из свинца и охлаждаемыми р ас,солом.

Из-за большого перепада температур между горячими расплавленными продуктам и .и холодной стен кой трубки Фильда последняя бьасвро:покрывается кор|кой кристаллов

МХУК, в результате чего дальнейший отвод тепла, выделяющевося п ри кристаллизации большой массы хлорп родуктов, резко замедляется. По данным эксплуатации промышленной установки в ВПН процесс кристаллизации ведется обычного не менее 2 суток. По оконча нии,кристаллизации открывается вентиль, присоединенный к нижнему штуцеру кристаллизатора, и,незакристаллизо вавшаяся

5 жидкость (маточни к) самотеком сливается ла холоду в специальный сборни к, откуда возвращается в цикл на стадию хларнрования уксусной кислоты. Оставшаяся в кристаллизаторе после сли1ва матомника кристалличе1о окая масса расплавляется путем подачи,в трубки Фильда горячей воды и передается на барабанный кристаллизатор. Полученная таким образом чешуирован ная техническая

МХУК содержит обычно 3 — 4% примеси ди15 хлоруксусной кислоты.

Процесс отличается черезвычайно низ кой производительностью, вследствие чего на промышленной установке;в BHP объемы аппаратуры для выделения МХУК в 20,раз превы2О шают суммарныи объем хлорато ро в. К роме того, недостатком этого способа является неравномерность, процесса .кр исталлизации. Сначала, когда, происходит интенсивный теллообмен между горячими хлорлродуктами и холодной стенкой трубок Фильда, выкристаллизовывается МХУК, содержащая значительное количество п римесей, что и обуславливает низкое качеспво всего готового продукта.

Установлено, что при проведении равноЗО мерной кристаллизации продуктов хлориро374278,Холодный" маточник, 9<

„Теплый маточник, %

Техническая МХУК, 9, Х

О и и

Х о х

О и

v х"

v х б и

-х о х

O и и

Х о х

v

v х и х

О и о

Х

О и

Х о

Х

О и

Х о о

О

Х

Г

Х

О и

v!

42,6 < 15,3

48,4 13,5

45,2 14,2

0,5

0,5

0,4

41,4

37,4

40,0

13,5

78,6

99,7

97,1

96,9

7,9

0,2

1,9

2,2

0,1

1,0

0,9

0,2

0,2 вания уксусной кислоты, которое достигается при осуществлении процесса,в лалом объеме (толщина.,кристаллизуемого слоя не более

100 мм), удается резко сократить продолжительность,процесса с 50 час;по извес-ному венгерскому процессу до 5 — 10 час с одноереме нньгм улучшен нем качества МХУК по содержанию дихлоруксусной кислоты (0,5—

2,5% против 3 — 4% по известному способу).

Улучшение, качества, продукта обусловлено равномерным протеканием процесса кристаллиза ции, .в результате чего из расплава в первую очередь выкристаллизовываются кристаллы чистой МХУК. Для кристаллизации необходимо использовать продукты хлорирования уксусной кислоты с удельным весом (при 60 С) не менее 1,25. Кристаллизация заканчи1вается при,достижении темаературы в кристаллизаторе не выше 30 С.

Пня м е р 1. 2,6,кг рас1плавлвнных продуктов хлорирования уксусной кислоты с удель.ным весом (при 60 С) 1,283, содержащих

69,2% МХУК 21 9 jo уксусной кислоты, 8,5% дихлоруксусной кислоты, 0,3% ацетилхлорида и 0,1% хлористого водорода, загружают при 44 С в к1ристаллизатор, представляющий собой стеклянную трубочку диаметром

50 мм и высотой 1,1 м, снабженную рубашкой и за порньэм,краном;в нижней части аппарата. Путем, подачи в рубашку ирисгаллизатора теплой воды из тер мостата хлорпродукты постепенно охлаждают по следующему режиму (каждый этап занимает 1 час): с 44 до 34 С; с 34 до 33 C; с 33 до 32 С; с 32 до 31 С; с 31 до 30 С; с 30 до 28 С; с 28 до 25 С; с 25 до 12 С.

После охлаждения открывают кран кристаллизатора и незакристаллизовавшиеся жидкие продукты («холодный» маточник) в течение 2 час сливают в приемник. При этом содержимое аппарата постепенно подогревают до 26 С. Далее осуществляют разогрев кристаллизатора по следующему режиму (каждый этап занимает 1 час): с 26 до 50 С; с 50 до 55 С; с 55 до 57 С; с 57 до 58 С; с 58 до

59 С.

Выплавляемые при этом продукты («теплый» маточник) собирают в другой приемник. Оставшиеся в кристаллизаторе кристаллы МХУК расплавляют путем подачи в рубашку аппарата горячей (80 — 90 С) воды и сливают в третий приемник. В результате получают 1280 г «холодного» матачника, 290 г «теплого» маточника и 1020 г

МХУК.

Состав полученных продуктов приведен и таблице.

«Холодный» маточник по составу аналогичен маточнику, получаемому при выделении

10 МХУК методом центрифугирования, поэтому может быть возвращен в цикл на стадию хлорирования уксусной кислоты. «Теплый» маточник по содержанию его компонентов идентичен продуктам хлорирования уксусной

15 кислоты, что позволяет возвращать его в цикл на повторную кристаллизацию.

Пример 2. 280 г «теплого» маточника (см. пример 1) 2,3 кг тех же хлорпродуктов

20 загружают при 45 С в тот же кристаллизатор Охлаждение до 25 С ведут по режиму, описанному в примере 1, и далее в течение

1 час до 15 С. «Холодный» маточник сливают в приемник за 3 час, в течение которых температуру в кристаллизаторе повышают до

32 С. После этого в рубашку аппарата подают горячую воду, а расплавившиеся продукты сливают в другой приемник. В результате получают 1440 г «холодного» маточника

30 и 1120 г технической МХУК.

Состав полученных продуктов приведен в таблице.

Пример 3. 5,5 кг хлорпродуктов того же состава, что в примерах 1 и 2, заливают при 44 С в кристаллизатор, представляющий собой выполненную из титана трубку диаметром 75 мм и высотой 1 м, снабженную рубашкой и запорным вентилем. Кристаллиза40 цию ведут путем охлаждения до 25 С по режиму, описанному в примере 1, и далее в течение 1 час до 10 С. Холодный маточник сливают в приемник за 4 час, в течение которых содержимое кристаллизатора посте45 пенно подогревают до 35 С. Оставшуюся кристаллическую массу расплавляют горячей водой, поступающей в рубашку аппарата, и сливают в приемник готового продукта.

В результате получают 2940 г «холодного» маточника и 2530 г технической МХУК.

Состав полученных продуктов приведен в таблице.

374278

Составитель А. Берлин

Редактор Т. Загребельная Техред Е. Борисова Корректор В. Жолудева

Заказ 245 904 Изд., № 346 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Приведенные данные показывают, что при осуществлении предложенного способа выделения МХУК обеспечивается высокое качество получаемого технического продукта. Даже без дополнительной, выплавки примесей в виде «теплого» маточника содержание примесей дихлоридов составляет 1,9 — 2,2% при норме по ГОСТ 9108-70 25% . Обеспечивается также получение МХУК высокой чистоты за счет некоторого снижения (10 — 15%) производительности кристаллизатора из-за необходимости возврата в цикл кристаллизации

«теплого» маточника.

Процесс кристаллизации по предложенному способу в промышленных условиях целесообразно осуществлять, например, в трубчатом теплообменнике, выполненном из титана или другого коррозионно-стойкого материала.

5 Предмет изобретения

Способ выделения монохлоруксусной кислоты из продуктов хлорирования уксусной кислоты с удельным весом 1,25 — 1,37 (при

60 С) кристаллизацией при охлаждении до температуры не выше 30 С, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества продукта и увеличения производительности процесса, последний ведут в слое толщиной не более 100 мм.