Способ выделения акриловой кислоты из ее водных растворов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27,05.81 (21) 3293570/23-04 (31) М. Кл.з

С 07 С 57/07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Iосулиретиеииый комитет

СССР ио лелям изобретений и открытий

)53) УДК 547. 391. . 1. 07 (088. 8) Опубликовано 150283. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.83 (72) Авторы изобретения

Н. Н.Челноков, С.М.Данов т Г.A ×óáàðoâ

Горьковский ордена Трудового Красного Зна политехнический институт им; A.A.Æäàíî (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИН АКРИЛОВОИ КИСЛОТЫ

ИЗ ЕЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к способу выделения акриловой кислоты из ее водных растворов.

Известен способ выделения акриловой кислоты из ее водного раствора экстракцией смесью бензола и метилэтилкетона. По этому способу к водному раствору акриловой кислоты добавляют смесь бензола и метилэтилкетона -(концентрация метилэтилкетона .в смеси 10-95%.) в количестве 0,1

10 вес.ч. смеси на 1 вес. ч водного раствора, перемешивают и дают отстояться. Органический слой отделяют и перегоняют под вакуумом. Получают акриловую -кислоту чистотой 99% С1 3. !

Недостатком этого способа является низкий коэффициент распределения акриловой кислоты между органической фазой и водной, что ведет к увеличению количества экстрагента для пол- . ной экстракции кислоты. Использование вакуумной ректификации при вы-. делении акриловой кислоты из экстрагента значительно, усложняет процесс, а нагревание раствора кислоты при ректификации ведет к ее полиме. ризации, что снижает ее выход и за. грязняет разделительную аппаратуру

Известен способ выделения акрило-вой кислоты из водного раствора экстракцией изопропилацетатом с последующей фракционной перегонкой. По этому способу водный раствор акрило» вой кислоты экстрагируют изопропилацетатом и экстракт подвергают ректи фикацни 12 1Недостатками этого способа являются невысокий выход акриловой кислоты (91,6Ъ),. использование аложного оборудования для ректификации акриловой кислоты, нагрев раствора кислоты при ректификации, который ведет к образованию полимеров и снижает выход кислоты

Наиболее близким к изобретению является способ выделения акриловой кислоты из ее водных растворов экстракцией дибутилфталатом в присутствии хлористого натрия. По этому способу,водный раствор акриловой кислоты, содержащий 10-20% хлористого натрия, экстрагируют три раза равными порциями дибутилфталата. Органичес- кий слой подвергают вакуумной дистилляции нри давлении 38 мм рт.ст. и 61-62РС отбирают акриловую кислотус содержанием основного вещества

З0 983.. Выход акриловой кислоты 88% (.311

996408

Недо татками этого способа являются низкий выход акриловой кислоты, применение вакуумной дистилляции, что ведет к усложнению процесса и нагревание раствора акриловой кислоты в дибутилфталате до температуры ,выше 60 С, что ведет к образованию полимера и снижению выхода кислоты.

Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения акриловой кислоты из ее водных растворов в присутствии неорганической соли путем экстракции органическим экстрагентом с последующим разделением целевого продукта и экстрагента путем ° перегонки, в качестве экстрагента используют сжиженный газ, выбранный из группы: хлористый этил, хлористый винил, пропилеи, а в качестве неорганической соли - водный раствор хлористого кальция, и проводят процесс, при весовом соотношении водный раствор акриловой кислоты: водный раствор хлористого кальция: сжиженный газ 25 равном 1:0,9-1,1:1,5-3,0 при комнатной температуре и давлении 2-10 атм.

Эти сжиженные газы выбраны вследствие малой их растворимости в воде, хорошей растворимости в них акриловой30 кислоты и низких температур кипения, .что позволяет исключить вакуумную ректификацию на стадии выделения кислоты из экстрагента.

Способ осуществляют следующим 35 образом.

К водному раствору акриловой кислоты добавляют 40%-ный водный раствор хлористого кальция и жидкий экстрагент (пропилеи, хлористый этил 40 винилхлорид1. Экстракцию ведут при комнатной температуре и давлении насыщенного пара выбранного жидкого газа при этой температуре. Увеличение давления и температуры, так же 45 как и их уменьшение, ведет к дополнительным энергозатратам. После перемешивания и отстаивания отбираю органическую фазу, из которой выделяют акриловую кислоту испарением экстрагента при комнатной температуре.

Пример 1, В стеклянную ампулу, помещенную в металлический кожух со смотровой щелью, помещают

7 г 20%-ного водного раствора акриловой кислоты, 7 г 40%-ного водного раствора СаС9> А пулу закрывают накидной гайкой с резиновой прокладкой. Через прокладку с помощью иглы вводят в ампулу 3 r жидкого пропилена под давлением 10 атм; Смесь Щ тщательно перемешивают и после отстаивания отбирают через иглу 3,72 г орГаничЕской фазы. К оставшейся водной фазе (13,28 r ) добавляют 3 r жидкого пропилена, перемешивают, g5 отстаивают и отбирают 3,5 r органической фазы, к оставшейся водной фазе 12,75 r вновь добавляют 3 r жидкого пропилена, перемешивают, отстаивают и отбирают 3,11 г органической фазы, к оставшейся водной фазе (12,641г добавляют еще раз 3. r жидкого пропилена, перемешивают, отстаивают и отбирают 3,05 г органической фазы. Органическую фазу собирают и из 13,33 r испарением пропилена при комнатной температуре получают 1,36 r акриловой кислоты с содержанием основного вещества по карбоксильным группам и двойным cBRago 99,93%. Коэффициент преломления

n — 1,422. Выход акриловой кислоо» тй 97,1Ъ.

Пример 2. В стеклянную ампулу помещают 10 г 20%-ного водного раствора акриловой кислоты и добавляют 10 г 40%-ного водного раствора

СаС02. Ампулу закрывают накидной гайкой с,резиновой прокладкой и через иглу под давлением 4 атм вводят

8 г жидкого винилхлорида. Смесь тщательно перемешивают и после отстаивания отбирают 9,5 r органической фазы. К оставшейся водной фа° ще(18,5 r ) добавляют 8 r жидкого винилхлорида, перемешивают, отстаивают и отбирают 8,35 г органичес.кой фазы, к оставшейся водной фазе (18,15 r ) вновь добавляют 8 г жидкого винилхлорица, перемешивают, отстаивают и отбирают 8,13 r органической фазы. Органическую фазу собирают и из 25,98 r испаряют,при комнатной температуре винилхлорид, получают 1,91 г акриловой кислоты с содержанием основного вещества по карбоксильным группам и двойным связям 99,5В. Коэффициент преломления п 1,422. Выход акриловой кислотй 95%.

Пример 3, В стеклянную ампулу помещают 10 r 40%-ного водного раствора акриловой кислоты и 10 r ,40%-ного водного раствора CaCR Ам2 пулу закрывают накидной гайкой с резиновой прокладкой и через иглу вводят под давлением 2 атм 10 r жидкого хлористого этила. Смесь тщательно перемешивают, отстаивают и отбирают 12,5 г органической фазы.

К оставшейся водной фазе (17,5 r ) добавляют 10 r жидкого хлористого этила, перемешивают, отстаивают и ,отбирают 11,4 г органической фазы» к оставшейся водной фазе (16,2 r ) еще раз добавляют 10 r жидкого хлористого этила, перемешивают, отстаивают и отбирают 11,1 r органической фазы. Органическую фазу собирают и из 34 г испаряют хлористый этил при комнатной температуре. Получают

3,82 г акриловой кислоты с содержанием основного вещества по карбоксиль-99640(Формула изобретения !5

1. Патент Бельгии н 777033, кл. С 07 С 57/04, опублик. 1972.

2. Патент Англии М 1287696, кл. С 07 С 54/04, опублик. 1972.

3. Патент ПНР М 56838, кл. С 07 С 57/04, опублик. 1969 (прототип).

Составитель A.Â.Aðòåìîâ

Редактор И.Митровка Техред Ж.Кастелевич Корректор 0 Макаренко

Заказ 835/35 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ным группам и двойным связям 99,2%.

Коэффициент преломления.п 2о 1,422.

Выход акриловой кислоты 94,8Ъ.

Способ позволяет увеличить выход акриловой кислоты до 97%, упростить технологию выделения акриловой кисло5 ты иэ экстрагента за счет исключения стадии вакуумной ректификации проводить процесс выделения акрмловой кислоты при комнатной температуре (на всех стадиях исключено образование полимеров и засорение ими разделительной аппаратуры .

Способ выделения акриловой. кислоты из ее водных растворов в присутствии неорганической соли путем экст ракции органическим экстрагентом с последующим разделением экстрагента и целевого продукта перегонкой, о тл и ч а .ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого про дукта и упрощения технологии процесса, в качестве экстрагента используют сжиженный газ, выбранный из группы: хлористый этил, хлористый винил или пропилеи, в качестве неорганической соли используют водный раствор хлористого кальция, а процесс провсщят при весовом соотношении водный раствор акриловой кислоты: водный раствор хлористого кальция: сжиженный газ, равном 1:0,9-1,1:1,5- — 3,0, при комнатной температур и давлении 2

10 атм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе