Способ непрерывного получения малеинового ангидрида

 

)

) ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

<щ 4792 8!

Сыз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. С 07с 57/14 (22) Заявлено 28.01.70 (21) 1400101/23-4 (32) Приоритет 30.01.69 (31) 5221/69 (33) Великобритания

Опубликовано 30.07.75. Бюллетень № 28

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.744.342.07 (088.8) Дата опубликования описания 28.10,75 (72) Автор изобретения

Иностранец

Зрнст Уэйнз (Бельгия) Иностранная фирма

«Юшб-Юнион Шимик- Шемиш Бедрижвен» (Бельгия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ МАЛЕИНОВОГО

АНГИДРИДА

Изобретение относится к усовершенствованию способа получения малеинового ангидрида, являющегося известным промышленным мономером.

Известен способ непрерывного .получения малеинового ангидрида дегидратацией малеиновой кислоты. Процесс осуществляют в две стадии. На первой стадии проводят концентрирование водного раствора малеиновой кислоты, например, в тонкопленочном аппарате, упариванием этих растворов преимущественно при температуре 125 С и давлении 100—

300 мм. рт. ст. до полного отделения фумаровой кислоты и воды.,На второй стадии полученную концентрированную кислоту дегидратируют при температуре 150 †2 С и давлении 100 — 300 мм рт. ст. Пары, выходящие со стадии дегидратации, подвергают парциальной конденсации сначала при 110 †1 С, затем при 52 — 62 С. Для достижения высокой степени чистоты малеинового ангидрида его дистиллируют под вакуумом.

Однако в известном способе в процессе дегидратации образуются фумаровая кислота и смолообразные вещества, которые накапливаются в выпарном аппарате, и это вызывает необходимость частых остановок установки для очистки, С целью упрощения процесса по предлагаемому способу концентрирование раствора малеиновой кислоты ведут до содержания воды не более 10%, а дегидратацию — до степени превращения 85 — 95%, преимущественно

90%, с отбором непревращенной кислоты в виде жидкой фазы, которую промывают водным раствором малеиновой кислоты, отфильтровывают и полученный маточник возвращают в стадию концентрирования.

Кроме того, несконденсировавшиеся при парциальной конденсации пары промывают водой и полученный раствор возвращают в цикл.

В результате получают малеиновый ангидрид с чистотой 99%, содержащий до 0,1%

)5 фумаровой кислоты, Способ осуществляют следующим образом.

1. Нагревают раствор малеиновой кислоты в зоне концентрации при температуре между

100 и 150 С и при давлении между 400 и

760 мм рт. ст. до снижения содержания воды в малеиновой кислоте до 0 — 10%.

2. Дегидратируют малеиновую кислоту, полученную в 1-ой стадии, в зоне конверсии при температуре между 150 и 200 С и при давлении между 40 и 300 мм рт. ст. до степени превращения 85 — 95%, преимущественно, 90% малеиновой кислоты в малеиновый ангидрид.

В этом случае получают загрязненную жидЗо кую фазу малеиновой кислоты и очищенную

479281

60 газовую фазу, содержащую малеиновый ангидрид и водяной пар.

3. Загрязненную жидкую фазу, полученную во 2-ой стадии, обрабатывают водным раствором малеиновой кислоты в зоне растворения и фильтрования. Образующийся твердый остаток, содержащий примеси и фумаровую кислоту, отфильтровывают и удаляют из системы, а фильтрат, представляющий собой водный раствор очищенной малеиновой кислоты, возвращают в цикл, частично в 1-ю стадию, частично — во 2-ю, или в известных случаях выводят из системы.

4. В зоне конденсации газовую фазу малеинового ангидрида и водяного пара, полученную во 2-ой стадии, конденсируют при температуре, превышающей точку росы водяного пара, и отбирают малеиновый ангидрид с чистотой не менее 99 /о и 0 — 0,1 вес. /о фумаровой кислоты. Остаточный пар промывают водой и направляют в случае необходимости в 1-ю стадию, Полученный таким путем раствор содержит малеиновую кислоту.

Концентрация малеиновой кислоты в водном растворе может быть любой, например

450 г/л.

Исходный водный раствор малеиновой кислоты получают при каталитическом окислении углеводородов, в частности бензола, после частичной конденсации малеинового ангидрида.

Однако наиболее выгодным вариантом реализации настоящего изобретения является исключение частичной конденсации малеинового ангидрида, т. е. образование водного раствора малеиновой кислоты за счет промывки водой. Предлагаемый способ позволяет полностью устранить капитальные затраты на применение конденсаторов малеинового ангидрида, которые обычно составляют от 15 до

25 /о от общих капитальных затрат на установку извлечения малеинового ангидрида.

На чертеже схематично изображена установка, с помощью которой можно осуществить предлагаемый способ.

Водный раствор малеиновой кислоты подают через трубопровод 1 в верхнюю часть тонкопленочного выпарного аппарата 2. Малеиновая кислота, поступающая в аппарат 2, представляет собой смесь водного раствора малеиновой .кислоты, поступающего из промывного аппарата 3, и малеиновой кислоты, поступающей из зоны 4 смешивания и зоны 5 фильтрования. Воду, выпариваемую из раствора малеиновой кислоты при температуре

135 С и давлении 550 мм рт. ст. в выпарном аппарате, подают B барометрический промывной аппарат 6, соединенный с источником вакуума (на чертеже не показан). Малеиновую кислоту, содержащую не более 1 вес. /о воды, выводят из нижней части аппарата 2 при тем5 !

О

35 пературе 135 С и направляют в верхнюю часть второго тонкопленочного выпарного аппарата 7.

В выпарном аппарате 7 малеиновую кислоту нагревают до 200 С при давлении 150 мм рт. ст. и превращают (в количестве 90 вес. о/о) в малеиновый ангидрид в виде паровой фазы с водой. Оставшиеся 10 /о непревращенной малеиновой кислоты в жидком виде отводят из нижней части выпарного аппарата 7. Пары воды и малеинового ангидрида направляют в конденсатор 8, работающий при температуре 80 С. Малеиновый ангидрид с чистотой 99,5 /о отбирают в жидком виде из нижней части .конденсатора 8. В случае необходимости полученный малеиновый ангидрид подвергают дополнительной очистке в дистилляционной колонне. Водяной пар, отводимый с верхней части конденсатора 8, направляют в промывной аппарат 9, для извлечения паров малеинового ангидрида, и раствор возвращают в цикл. жидкую малеиновую кислоту, вытекающую из нижней части аппарата 7, смешивают с частью раствора малеиновой кислоты, циркулирующей в цепи 4, 5, 7, 10, и отбирают в приемник 4, В приемнике поддерживают температуру 30 С и давление 40 — 300 мм рт. ст.

Раствор из приемника перекачивают насосом

11 в фильтр 5. Осадок после фильтрации, содержащий фумаровую кислоту и смолообразные продукты, образующиеся от побочных реакций на катализаторе, удаляют из установки, тогда,как фильтрат водный раствор малеиновой кислоты — смешивают со свежим раствором малеиновой кислоты.

Предмет изобретения

1. Способ непрерывного получения малеинового ангидрида путем концентрирования водного раствора малеиновой кислоты, дегидратации концентрированной кислоты при температуре 150 — 200 С с последующей парциальной конденсацией полученных при этом паров при температуре выше 80 С и отбором конденсата целевого ангидрида, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса, концентрирование ведут до содержания воды не более 10 /о, а дегидратацию — до степени превращения 85 — 95 /о, преимущественно 90О/о, с отбором непревращенной кислоты в виде жидкой фазы, которую промывают водным раствором малеиновой кислоты, отфильтровывают, и полученный маточник возвращают в цикл.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что несконденсировавшиеся при парциальной конденсации пары промывают водой, и полученный раствор возвращают в цикл.

479281

Составитель П. Морозов

Редактор Н. Спиридонова Техред Е. Подурушина Корректор Т. Добровольская

Заказ 2587/14 Изд. № 1675 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2