Способ выделения монокарбоновых кислот из щелочного стока производства капролактэма

 

Союз Советских

Соцреалистических

Республик (ii) 667542

{61),дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 19.10.73 (21) 1965907/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

{51) М. Кл.

С 07 С 51/42

Гааударстаеннай вйетет

СССР аа делам изабратвнак и аткрыткй

Опубликовано 15.06 79.Бюллетень Ж 22 (53) УДК547.29. ..07 (088.8) Qara опубликования описания 18.06,79 (72) Авторы изобретения

Б. А. Воронов, М. И. Болдовская, Г. И. Соловьев, В. Н. Чичагов и В. B. Вашкевич (71) Заявитель

Гродненский химический комбинат им. С. О. Притьщкого (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МОНОКАРБОНОВЫХ КИСЛОГ ИЗ ШЕ11ОЧНОГО СТОКА

ПРОИЗВОДСТВА КАПРОЛАКТАМА

Изобретение относится к органическо му синтезу, конкретно к способу выделе ния монокарбоновых кислот из щелочного стока производства капролактама, имеюших широкое применение в химической промышленности. 5

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемым результатам является способ выделении, .например, масляной, валериановой и капроновой кислот из шелочного стока производства капролактама, заключаюшийся в том, что сначала сток очишают от эфиров омылением их едким натром в процессе концентрирования, затем концентрированный шелочной сток цодкисляют азотной кисло той до рН Э 4 для получения в растворе свободных моно и дикарбоновых кислот, кислых смол и азотнокислого натрия. Пою ле отстаивания подкисленный раствор раз деляют:верхний органический слой испольИ зуют для получения манокарбоновых кислот и смолы, а нижний слой - для получения азотнокислого натрия и адипиновой кисло

2 ты. Органический слой сначала экстрагируют цихлогексаном или бензолом, затем .

or экстракта под атмосферным давлением отделяют дистилляцией растворитель, Вместе с циклогексаном азеотропом отгоняют и воду, Кубовый остаток подают на вакуум-дис тилляиию и выделяют из него монокарбоновые кислоты. Полученные суммарные и монокарбояовые кислоты подвергают вакуум-ректификации, при этом получают технические концентрированные товарные кислоты:масляную, изовалериановую, н-валериановую, капроновую. Суммарный выход кислот составляет около 607.

Недостатком известного способа является экстракция наряду с монокарбоновыми кислотами смол, дикарбоновых кислот и других примесей, например формулы

R — (H - R, так как органический слой

MQ имеет многокомпонентный состав.

Кроме того, процесс сложен многостадиен) выход продукта низок.

667542

Цель изобретения заключается в повышении выхода и качества целевого продукта.

Пос тавле иная цель дос тигае тся предлагаемым способом выделения монокарбоновых кислот, например масляной, валериа новой и капроновой, иэ щелочного стока производства капролактама, сначала сток очищают от эфиров омылением их едким натром в процессе концентрирования, за- 10 тем концентрированный щелочной сток подкисляют серной кислотой до рН 2,0-2,4 с последуюшей обработкой его, заключаюшейся в разбавлении водой и в отгонке с паром монокарбоновых кислот из подкисленной смеси в виде аэеотропов при 99102 С, экстрагировании отогнайных кислот бенэолом иэ дистиллята, и вакуумректификации для разделения смеси кислот на индивидуальные продукты. Суммарный Ю выход кислот составляет около 70%.

Отличительными признаками процесса являются проведение подкисления стока до рН 2,0-2,4 и последующая обработка кислого стока, заключающаяся в разбавлении водой и отгонке с паром монокарбоновых кислот в виде азеотропов при 99102 С.

В предлагаемом способе экстракцию проводят из воды, содержащей монокарбоновые кислоты (иэ кислого дистилляте), Кислый дистиллят содержит в основном монокарбоновые кислоты, совершенно не содержит дикарбоновых кислот (дикарбо»

©овые кислоты нелетучи с паром) и содер- З жит незначительное количество других примесей (2%). Кислые смолы - примеси тиI па Я-СН-К, получаемые при ".,îäêècëånèè

50 ОН иэ непредельных соединений, не переходят в экстрагент, а остаются в воде в силу своего ионного характера. Таким образом, экстракт в предлагаемом способе .Получают с минимальным количеством при» месей, что облегчает дальнейшее получение чистых индивидуальных монокарбоновых кислот.

Отгонку водных аэеотропов в предл4гаемом способе производят иэ неразделенной на слои подкисленной смеси, чем достигают Экономии стадий и уменьшения: потерь продукта. При отгонке монокарбоновых кислот обычно поддерживают обьемное соотношение кислого дистиллята и ше лочного стока 1:1, что обеспечивает нол55

4 ногу отгонки монокарбоновых кислот (подтверждается анализом свойств азеотропов и концентраций кислот в смеси).

Более глубокое подкисление щелочного стока до рН 2-2,4 в предлагаемом способе (в известном до рН 3) позволяет увеличить выход монокарбоновых кислот по сравнению с известным способом. Получены следующие значения относительных выходов монокарбоновых кислот при различных рН (выход монокарбоновых кислот при рН 2 принят за 100%, остальные выходы взяты в процентах к нему). рН 2 2,2 2,4 3 4

Относительный выход, % 100 100 98,5 93,6 90,4

Увеличение выхода продукта в предла-гаемом способе по сравнению с известным составляет 7-11%.

Пример. 1000 мл щелочного сто» ка (уд. вес 1,1 г/см ), содержащего

0,322 масляной кислоты, 2,17 валериановой и 0,657% капроновой, упаривают при

65 107 С и давлении 0,4-1 ата. Упарено ный сток (458 мл) разбавляют водой до

1000 мл (уд. вес 1,1 г/смЗ).

Полученный раствор подкисляют 77 мл

92,5%-ной серной. кислоты до рН 2 2,4, добавляют 960 мл воды и от подкислен» ного раствора отгоняют при 99-102 С и давлении 1-1,04 ата водный азеотроп монокарбоновых кислот- (1000 мл), кото« рый подвергают последовательной экстракции бенэолом с получением 540 мл экстракта с кислотностью 0,5-0,7 гоо.экв/л.

Or полученного экстракта отгоняют при о

80-81 С азеотроп бенэола с водой, а иэ кубового остатка путем последовательной. ректификации выделяют при температуре верха 106 С и давлении 100 мм pr.ñò.

3 мл масляной кислоты (выход 81% от содержания в исходном стоке); при темо пература верха 120 С, давлении 75 мм рт. cr. и флегмовом числе 10-22 мл (86,5 вес.%) валериановой кислоты и при о температуре верха 134 С, давлении

50 мм рт.ст. и флегмовом числе 15-4 мл (51,4 вес.%) капроновой кислоты.

Характеристика полученных продуктов приведена в таблице.

667542

Масляная кислота Валериановая кислоте Капроновая кислота .Ю;."

Показатель

Бесцветная жидкость

Слегка желтоватая жидкость

Бесцветная жидкость

В иешний вид

Содержание основного вешества, %, не менее 99,0

98,5

99,39

Плотностью

r см

О, 957 2-0, 95 87 О, 9382-0, 93 92

О, 9865-0,9275

181 188,0

Температура кристаллизации, С

-5,2

-6,9

Формула изобретения

Способ выделения монокарбоновых

I кислот иэ шелочного стока производства капролактама, получаемого при окислении циклогексана воздухом, путем концентри« рования его, подкисления минеральной ки зо лотой и экстракции неполярным органичес ким растворителем после ооответствуюшей

Составитель Е. Уткина

Редактор Е. Хорина Техред М. Петко Корректор М, Демчик

Заказ 3381/21 Тираж 512 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Температурные пределы перегонки 95% обьема, при

760 мм рт.ст.,С . обработки, с последуюшей вакуум-ректифи« кацией, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения выхода и качесг ва целевого продукта, подкисление шелочного стока ведут до рН 2,0-2,4, а обработка подкисленного стока заключается в разбавлении водой и отгонке с паром

;монокарбоновых кислот в виде азеотроиов при 99-102 С.