Способ получения метакриловой кислоты

 

2l888l

О П И---CА И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 27.Х11.1965 (№ 1045691/23-4) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 24.V.1972. Бюллетень Мв 17

Дата опубликования описания 25 т 11.1972

М. Кл. С 07с 57104

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 547.391.07(088.8) Авторы изобретения

С. И. Мехтиев, М. А. Далин и А. Г. Гусейнова

Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт по получению и переработке низкомолекулярных олефинов

СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕНИЯ МЕТАКРИЛОВО Й КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу получения метакриловой кислоты, являющейся мономером в производстве полимерных материалов.

В литературе нет ссылок на способ переработки продуктов окислительного аммонолиза изобутилена, а именно, ацетонитрила, синильной кислоты, метакрилонитрила.

Найдено, что синильная кислота, полученная в процессе окислительного аммонолиза изобутилена, может конденсироваться специально подаваемым ацетоном в ацетонциангидрин непосредственно в продуктах реакции без предварительного ее выделения. Далее, с целью разделения полученных продуктов проводится выделение ацетонитрила и избытка ацетона из бинарной смеси метакрилонитрил — ацетонциангидрин.

Бинарная смесь без разделения подвергается превращению в метакриловые соединения.

Комбинирование методов выделения и применения бинарной смеси в качестве исходного сырья для получения метакриловых соединений позволяет увеличить сел ективн ость процесса получения метакрилонитрилата от

63 при окислительном аммонолизе изобутилена до 85 /о в случае применения предлагаемого способа.

Соответственно выход метакриловой кислоты увеличивается от 56 до 72,5 /о в расчете на изобутилен.

На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ. жидкие продукты окислительного аммонолиза изобутилена поступают в реактор 1 по линии 2, куда подается катализатор по линии 8 и свежий ацетон по линии 4 или возвратный ацетон по линии 5. 11родолжительность реакции полного присоединения синильной кислоты к ацетону 15 мин. Продукты т0 переработки из реактора 1 поступают в колонну б по линии /, где происходит отделение ацетонитрил — ацетонной фракции от бинарной смеси ацетонциангидрин — метакрилонитрил. Из верхней части колонны б про15 дукт по линии 6 поступает в колонну 9 для получения высококонцентрированного ацетона и ацетонитрила. Из нижней части колонны б продукт по линии 10, представляющий собой бинарную смесь ацетонциангидрин — метакрилонитрил, без предварительного разделения подается в реактор 11 для получения метакриловой кислоты в присутствии сернои кислоты или метакрилатов. Образовавшаяся смесь, содержащая метакриловую кислоту, поступает по линии 12 для разделения по известному методу.

11р и м е р, К 6,96 г продукта, содержащего

12 г (0,445 моль) НС1Ч, 70 г нитрила метакриловой кислоты и 14 г ацетонитрила, добавляют 46,4 г (0,8 моль) ацетона и переме218881

Составитель В. Андреева

Техред А. Камышникова

Редактор А. Летрова

Корректор А..Васильева

Заказ 2259/1 Изд. М 967 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ -Комитета по делам изобрегений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 3С-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 шивают с 1 г катализатора (гидрат окиси калия) при температуре 0 — 2 C в течение

15 мин. Затем продукт нейтрализуют серной кислотой и подвергают ректификации при остаточном давлении 100 мм рт. ст. с применением эффективной ректификационной колонны (высота 1100 мм, диаметр 20 мм).

Так как применяется глубокий вакуум, нет необходимости использования стабилизатора при отгонке ацетонитрил — ацетонной фракции от бинарной смеси ацетонциангидрин— метакрилонитрил.

При температуре 18 — 27 С выделяют ацетонитрил — ацетонную фракцию (ацетон 20 г, ацетонитрил 12,7 г) и 115,6 г бинарной смеси метакрилонитрил — ацетонциангидрин. Последняя получается в виде остатка вакуумной ректификации. Метакрилонитрил анализируют сульфитным методом, а ацетонциангидрин — титрованием AgNO3. Выход ацетонциангидрина составляет 95,5% на исходную синильную кислоту.

К смеси 31,5 г 95 /о-ной серной кислоты и

2 г CuSO4.5Í20 добавляют по каплям бинарную смесь, состоящую из 14 г метакрилонитрила (0,209 моль) и 6 г (О;07 моль) ацетонциангидрина, перемешивают при 100 С в течение 5 час. Затем реакционную смесь разбавляют водой и подвергают ректификации. При 99,5 С,отгоняется азеотроп метакриловая кислота — вода. Выделенный азеотроп содержит 20,5 г метакриловой кислоты.

Конверсия метакрилонитрила 92,5 /о, ацетонциангидрина 99%, выход метакриловой кислоты 84%, селективность 91 % .

П,р.ед м ет и з о б р е т е н и я

Способ получения мет акр иловой кислоты, отличающийся тем, что, с целью использования синильной кислоты, образующейся как побочный продукт при окислительном аммонолизе изобутилена, сырой продукт окисли15 тельного аммонолиза изобутилена, содержащий синильную кислоту, ацетонитрил и нитрил метакриловой кислоты, обрабатывают ацетоном при температуре 0 — 2 С в присутствии гидроокиси щелочного металла как ка20 тализатора, полученную при этом реакционную массу нейтрализуют минеральной кислотой, отгоняют под вакуумом при температуре

18 — 27 С ацетонитрил — ацетонную фракцию, а кубовой остаток подвергают взаимодей25 ствию с концентрированной серной кислотой в присутствии сульфата меди при температуре — 100 С с последующим выделением метакриловой кислоты ректификацией.