Способ удаления примеси ионов железа из концентрированной уксусной кислоты

 

Изобретение касается производства алкилацетатов, в частности удаления примесей ионов железа из концентрированной уксусной кислоты. Цель - создание нового способа удаления примесей из кислоты, полученной в качестве побочного продукта в процессе этерификации спиртов уксусным ангидридом. Процесс удаления ионов железа ведут обработкой концентрированной уксусной кислоты щавелевой кислотой, взятой в количестве 5-10 моль на 1г-атом железа, при комнатной температуре и перемешивании с последующим удалением выпавшего осадка. Эти условия обеспечивают полное удаление примесей ионов железа из уксусной кислоты, что позволяет использовать ее в дальнейшем в производстве эфиров. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 07 С 51/487, 53/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4649649/04 (22) 05,01.89 (46) 23.07.91. Бюл. N. 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических и натуральных душистых веществ (72) М.А,Беспрозванный. Г.Г,Коломеер, А.С.Подберезина и С.Т.Климахина (53) 547.292 (088.8) (56) Патент США

¹ 3840469, кл. 252-413, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 732238, кл. С 07 С 53/08, 1977. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПРИМЕСИ

ИОНОВ ЖЕЛЕЗА ИЗ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к органической химии, в частности к проблеме утилизации концентрированной уксусной кислоты — отхода производства, например, от этерификации спиртов уксусным ангидридом.

Образующуюся при этом уксусную кислоту отгоняют от продуктов реакции обычно в стандартной аппаратуре из нержавеющей стали. Вследствие коррозии последней получаемая уксусная кислота содержит примесь ионов трехвалентного железа (ацетаты двухвалентного железа в среде уксусной кислоты быстро окисляются кислородом воздуха) в количестве до 0,01 мас. /О.

Так, в синтезе душистого вещества— ацетата-трет.-бутилциклогексанола, получаемого в количестве около 50 т в год ацетилированием уксусным ангидридом

4-трет.-бутилциклогексанола, в качестве отхода образуется более 20 т в год уксусной

„„ Ы„„1664783 А1 (57) Изобретение касается производства алкилацетатов, в частности удаления примесей ионов железа из концентрированной уксусной кислоты. Цель — создание нового способа удаления примесей из кислоты, полученной в качестве побочного продукта в процессе этерификации спиртов уксусным ангидридом. Процесс удаления ионов железа ведут обработкой концентрированной уксусной кислоты щавелевой кислотой, взятой в количестве 5-10 моль на 1 г-атом железа, при комнатной температуре и перемешивании с последующим удалением выпавшего осадка. Эти условия обеспечивают полное удаление примесей ионов железа из уксусной кислоты, что позволяет использовать ее в дальнейшем в производстве эфиров, 1 табл. кислоты, которой не находят квалифицированного применения. Такую возвратную кислоту можно было бы использовать для получения ацетатов первичных спиртов (гексилового, изоамилового, бензилового и др.). применяемых в качестве душистых ве ществ, ароматизаторов пищевых продуктов, растворителей и т.п.

Для создания бессточной технологии получения этих веществ этерификацию целесообразно проводить в присутствии сульфокатионитов, как катализаторов. Однако их использование требует предварительной очистки исходной возвратной уксусной кислоты от ионов железа во избежание падения активности сульфокатионита вследствие сорбции на нем ионов железа из раствора.

Целью изобретения является разработка простого в технологическом отношении способа удаления примеси ионов железа из

1664783

Очищенная концентрированная уксусная кислота, л

Содержание железа в очищенной концентрированной уксусной кислоте

Количество щавелевой кисл оты, м ол ь на 1 г-атом железа

Содержание примеси ов, Ре +,%

Количество исходной концентрированной уксусной кислоты, л

Пример

0,01

0,01

0,01

Отсутствует

4, Следы (светло-желтое окрашивание при добавлении раствора роданида калия) концентрированной уксусной кислоты, полученной в качестве побочного продукта в процессе этерификации спиртов уксусным ангидридом.

Пример 1. К 1 л технической уксусной кислоты — отхода от ацетилирования 4трет.-бутилциклогексанола уксусным ангидридом, — состоящей из 80 мас. уксусной кислоты, 15 мас, уксусного ангидрида, 5 мас. углеводородов и содержащей 0,01 мас.% ионов трехвалентного железа (0,002 г-атома железа в виде ацетата), прибавляют щавелевую кислоту в количестве 1 г на 1 л уксусной кислоты. Смесь перемешивают

20 мин при комнатной температуре и отфильтровывают выпавший осадок, Фильтрат не дает реакцию на ионы трехвалентного железа с роданидом калия (1 капля 10%-ного раствора роданида калия на 5 мл уксусной кислоты, чувствительность пробы 5 .10 %), Получают 1 л очищенной концентрированной уксусной кислоты, в которой железо отсутствует.

Пример ы 2.— 4, Проводят аналогично примеру 1. Результаты проведения очистки концентрированной уксусной кислоты при использовании различного количества щавелевой кислоты отражены в таблице, Пример 5, Реакцию этерификации гексилового спирта уксусной кислотой проводят на лабораторной непрерывно действующей установке, представляющей собой каскад из аппаратов идеального смещения, заполненных катионитом КУ-2-8 чс, Реакция протекает при кипении смеси (92-105 С) с азеотропной отгонкой воды из каждого аппарата каскада (азеотроп — смесь этилацетата с циклогексаном в объемном соотношении 1:1). Глубину протекания реакции контролируют методом газожидкостной хроматографии, При прохождении через реактор смеси, содержащей 2 объема гексанола, 1 объем концентрированной уксусной

5 кислоты, очищенной в соответствии с примером 1 (молярное соотношение гексанол:уксусная кислота.= 1;1,1) и 1,3 объема азеотропообразователя (смеси этилацетата и циклогексана в объемном соотношении

10 1:1), со скоростью 3,5 ч достигают конверсии спирта в эфир 97-98%, такая же, как и при использовании чистой концентрированной уксусной кислоты, содержащей 10% железа. При этом конверсия не снижается в

15 течение 16 ч.

При использовании концентрированной уксусной кислоты, содержащей 0,04% железа уже через 4 ч конверсия спирта s эфир понижается до 85%.

20 Таким образом, предлагаемый способ удаления примеси ионов железа из концентрированной уксусной кислоты, полученной в качестве побочного продукта в процессе этерификации спиртов уксусным ангидри25 дом, позволяет использовать уксусную кислоту для получения сложных эфиров.

Формула изобретения

Способ удаления примеси ионов железа из концентрированной уксусной кислоты, 30 полученной в качестве побочного продукта в процессе этерификации спиртов уксусным ангидридом, отличающийся тем, что удаление примесей ионов железа ведут путем обработки концентрированной уксус35 ной кислоты щавелевой кислотой, взятой в количестве 5-10 моль на 1 г-атом железа при комнатной температуре и перемешивании с последующим отделением выпавшего осадка.

1664783

Продолжение таблицы

Составитель Г,Гуляева

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Редактор И.Дербак

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2363 Тираж 260 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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