Способ выделения глутаровой кислоты

Способ выделения глутаровой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к вьщелению глутаровой кислоты (ГК) из щелочного стока капролактама. Цель - повышение выхода целевого продукта. Вьщеление его ведут путем упаривания, г юдкисления стока неорганической кислотой до рН 1-2 с получением водносолевого и органического слоев и их разделением. Первый-слой обрабатьшают алифатическими нерастворимыми в воде спиртами с последующим извлечением из спиртового экстракта дикарбоновых кислот путем обработки его водным конденсатом и ввделением ГК из смеси полученных растворов дикарбоновых кислот. Органический слой обрабатывают водным конденсатом с последующей отгонкой летучих продуктов от полученного экстракта. Остаток нагревают с HNO,, азотно-кислый раствор упаривают, остаток обрабатывают бензолом и целевой продукт кристаллизуют из бензольного экстракта, Способ позволяет повысить выход ГК до 95-97%. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ВСЕСаи 11- -.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AВТОРСНОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

RNiiJMA Т1 Г.

Ф С

°

Фю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4034824/31-04 (22) 24.01 .86 (46) 30.07.88. Бюл, N 28 (71) Кузбасский политехнический институт (72) Л.К.Коваленко и И.А.Ощепков (53) 547.461.5.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 544649, кл. С 07 С 51/42, 1976, (54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ГЛУТАРОВОИ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к выделению глутаровой кислоты (ГК1 из щелочного стока капролактама. Цель— повышение выхода целевого продукта. .Выделение его ведут путем упаривания, .подкисления стока неорганической кисÄÄSUÄÄ 1413102 A I

ñ â 4 С 07 С 51/48 55/12// С 07 D 201/16 йотой до рН 1-2 с получением водносолевого и органического слоев и их разделением. Первый слой обрабатывают алифатическими нерастворимыми в воде спиртами С -С с последующим извлечением из спиртового экстракта дикарбоновых кислот путем обработки его водным конденсатом и выделением

ГК из смеси полученных растворов дикарбоновых кислот. Органический слой обрабатывают водным конденсатом с последующей отгонкой летучих продуктов от полученного экстракта. Оста- . ток нагревают с НМО, азотно-кислый раствор упаривают, остаток обрабатывают бензолом и целевой продукт крис- ф таллизуют из бензольного экстракта.

Способ позволяет повысить выход ГК до 95-977.

1413102

Изобретение относится к способу выделения глутаровой кислоты иэ отходов производства капролактама из бензола. 5 . Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта.

Способ иллюстрируется следующи"

Ми примерами.

Пример 1. 1000 r щелочного 10 стока с у 1150 кг/мЗ, соцержащего

30 r глутаровой кислоты, упаривают до 50% по объему.

Состав остатка после первого отгона при упариванни щелочного стока 15 до 50% по объему/мас.%..

Натриевые соли карбоновых кислот:

Масляная 1,945

Валериановая 20 159

Глутаровая 6,896 20

Янтарная 3, 890

Щавелевая 1,415

Адипиновая 6,366

Муравьиная 0,619

Уксусная 0,442

Капроновая 5, 305 Каприловая О, 743 а также

Свободная щелочь 0 884 30

Х-масло 19,452

Вода 53,988

Итого 100,00

При этом с паром отгоняются летучие примеси. Упаренный щелочный сток 35 подкисляют 40%-ной серной кислотой в количестве 300 r до рН 1,5+0,1. ,После отстаивания образуется органи. ческий слой - 250 г.и водно-солевой слой 550 г. После разделения слоев 40 органический слой обрабатывают при

:40-45 С 500 см водного конденсата стадии упаривания водных растворов.

Получают водный раствор дикарбоновых кислот и промытый органический слой 45 (неочищенная смесь монокарбоновыхкислот)., Водно-солевой слой обрабатывают при 4О C 165 r н-амилового спирта, При этом получают очищенный водно"со- 50 левой слой, из которого выделяют товарный сульфат натрия, Спиртовой экстракт, содержащий смоаиетые вещества, дикарбоновые кислоты и примеси, обрабатывют 400 r 55 водного конденсата при 30 С. При этом о смолистые вещества отделяются, оставаясь в спиртовом растворе, который йаправляют на регенерацию спирта отгонкой. Полученный водный раствор дикарбоновых кислот, извлеченных из водно-соленого слоя, смешивают с водным раствором дикарбоновых кислот, извлеченных из органического слоя, и упаривают досуха. Конденсат упарки возвращают на стадию экстракции дикарбоновых кислот.

Сухой остаток нагревают при 100о

105 С с азотной кислотой концентрации 56% до прекращения выделения оксидов азота. Полученный раствор упаривают, а сухой остатой (90 г) обрабатывают 250 мл кипящего бензола с одновременной отгонкой азеотропа бензол — вода, расслоением его, отделением бензола и возвратом его на стадию обработки сухого остатка. При этом адипиновая кислота не растворяется в бензоле, выпадает в осадок и отделяется от бензольного раствора глутаровой кислоты.

Бензольный раствор охлаждают до

15-18 С и отделяют выпавшие кристаллы (26,3-26,7 r) глутаровой кислоты.

Раствор после кристаллизации (маточник) поступает на стадию обработки бензолом. При этом глутаровой кислоты выход возрастает до 27,8-28,4 г.

Это соответствует степени извлечения глутаровой кислоты, равной 95-97%.

Пример 2. 1000 г щелочного стока с g 1150 кг/м, содержащего

30 г глутаровой кислоты, упаривают на 50% по объему. Упаренный щелочной сток подкисляют 40%-ной серной кислотой до рН 2 в количестве 280 г.

После отстаивания образуется органический слой 245 r и водно-солевой слой 535 r. После разделения органический слой обрабатывают при 40--45ОС 500 см водного конденсата стадии упаривания водных растворов. Получают водный раствор дикарбоновых кислот. Водно-солевой слой (535 г) обрабатывают при 50-70 С 400 спи водно-спиртовой фракции, содержащей 74% амилового спирта.

Дпя отделения Х-масел от дикарбоновых кислот спиртовой экстракт обрабатывают водный конденсатом в количестве 200 мл. Водные вытяжки соединяют, и глутаровую кислоту извлекают аналогично примеру 1.

Пример 3. 1000 r щелочного стока с 9 1150 кг/м, содержащего

1413102

30 r глутаровой кислоты, упаривают до 50Х по объему. При этом с паром отгоняются летучие примеси. Упаренный щелочной сток подкисляют 40 -ной серной кислотой до рН 2 в количестве

280 r. После остаивания образуется органический слой 275 г и водно-солевой слой — 535 г. После разделения слоев органический слой обрабатывают 1р при 50 С 500 см водного конденсата стадии упаривания водных растворов.

Получают водный раствор дикарбоновых кислот и промытый органический слой (и очищенная смесь монокарбоновых 15 кислот).

Водно-солевой слой обрабатывают при 50 С 220 г бутилового спирта.При этом получают очищенный водно-солевой слой, из которого вьщеляют то- 29 варный сульфат натрия.

Бутаноловый экстракт, содержащий смолистые вещества, обрабатывают

400 г водного конденсата прй 30 С.

При этом смолистые вещества отделяют- 25 ся, оставаясь в бутаноле, который направляется на регенерацию спирта отгонкой. Полученный водный раствор ди1 карбоновых кислот, извлеченных из.водно-солевого слоя, смешивают с вод- 30 ным раствором дикарбоновых кислот, извлеченных из органического слоя и упаривают досуха.

Глутаровую кислоту извлекают, как в примере 1.

Пример 4. 1000 r щелочного стока р 1150 кг/м3, содержащего

30 г глутаровой кислоты, упаривают ,до 50 по объему. Упаренный щелочной сток подкисляют 40 .-ной серной кис- 40 латой до рН 2 в количестве 280 r.Ïîñле отстаивания образуется органический слой 245 г и водно-солевой слой

535 r. После разделения слоев органический слой обрабатывают при 40-45ОС 45

500 см водного конденсата стадии, 3 упаривания водных растворов. Получают водный раствор дикарбоновых кислот и промытый органический слой (неочищенная смесь монокарбоновых кислот). 5р

К водно-солевому слою добавляем

165 r гексилового спирта.

Для отделения Х-масел, спиртовой экстракт обрабатывают водным конденса 55 том в количестве 200 г ° Водные вытяжки соединяют. Глутаровую кислоту извлекают аналогично примеру 1.

Спиртовой рафинат направляют на регенерацию гексилового спирта отгонкой при температуре поднимающихся паров 138 С и при температуре в отгонной колбе (кубе), равной 150+2 С.

Пример 5. 1000 r щелочного стока с =1150 кг/м, содержащего

30 r глутаровой кислоты, упаривают до 50 по объему. Упаренный щелочной сток подкисляют 40 -ной серной кислотой до рН 1 в количестве 310 r.

После отстаивания образуется органический слой 253 r и водно-солевой слой 557 г. После разделения слоев органический слой обрабатывают при

40-45 С 500 смЗ водного конденсата стадии упаривания водных растворов.

Получают водный раствор дикарбоновых кислот и промытьп органический слой (неочищенная смесь монокарбоновых кислот). Водно-солевой слой обрабатывают при 40 С 165 г н-амилового спирта. При этом получают очищенный водно-солевой слой, из которого выделяют товарный сульфат натрия.

Спиртовой экстракт, содержащий смолистые вещества, дикарбоновые кислоты и примеси, обрабатывают 400 г вод" ного конденсата при 30 С. При. этом о смолистые вещества отделяются, оставаясь в спиртовом растворе, который направляют на регенерацию спирта отгонкой. Полученный водный раствор дикарбоновых кислот, извлеченных иэ водно-солевого слоя, смешивают с вод-, HbM раствором дикарбоновых кислот, извлеченных из органического слоя и упаривают досуха. Конденсат упарки " возвращают на стадию экстракции ди" карбоновых кислот.

Сухой остаток нагревают при 100105 С с азотной кислотой концентрации 56% до прекращения выделения оксидов азота. Полученный раствор упаривают, а сухой остаток (90 r) обрабатывают 250 мл кипящего бензола с одновременной отгонкой азеотропа бен» зол — вода, расслоением его, отделе" нием бензола и возвратом его на ста" дию обработки сухого остатка. При этом адипиновая кислота не растворя" ется в бензоле, выпадает в осадок и отделяется от бензольного раствора глутаровой кислоты.

Бензольныч раствор охлаждают до

15-18 С и отделяют выпавшие кристаллы (27-28 r) глутаровой кислоты. Ра1413 створ после кристаллизации (маточник) поступает на стадию обработки бензолом. При этом выход глутаровой кислоты возрастает до 28,5-29,7 r.

Это соответствует степени извлечения глутаровой кислоты, равной 95—

9 %.

Составитель P.Ìàðãîëèíà

Рецактор M.Íåäoëóæåíêo Техред А. Кравчук Корректор М.Демчик

Заказ 3735/25 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 6. 1000 r щелочного с ока р =1150 кг/м, содержащего

3 1 г глутаровой кислоты упаривают до 50% по объему. Упаренный щелочной сток подкисляют 40%-ной серной кИслотой до рН 1 в количестве 310 г, После отстаивания образуется орган ческий слой 253 ги водно-соленой с ой 557.г. После разделения слоев органический слой обрабатывают при

4)-45ОC 500 см водного конденсата с адин упаривания водных растворов.

Получают водный раствор дикарбоновых к слот и промытый органический слой (еочищенн@я смесь манокарбоновых к слот). К водно-солевому слою доб вляют 165 r гексилового спирта. Для о .деления Х-масел спиртовой экстракт обрабатывают водным конденсатом в количестве 200 г. Водные вытяжки соед няют. Глутаровую кислоту извлекают 30 а алогично примеру 5. Спиртовой раф нат направляют на регенерацию гексилового спирта отгонкой при температуре поднимающихся паров 138 С и при

102 6 температуре в отгонной колбе (кубе)

150+2 С.

Таким образом, данный способ позволяет повысить выход целевого продукта — глутаровой кислоты до 95-97%. я

Формула изобретения

Способ выделения глутаровой кислоты из щелочного стока капролактама путем упаривания, подкисления стока неорганической кислотой с получением. водно-солевого и органического слоев, разделением этих слоев и обработкой органического слоя водным конденсатом с последующей отгонкой летучих продуктов от полученного эктракта, нагреванием, остатка с азотной кислотой, упариванием азотно-кислого раствора, обработкой полученного при упаривании остатка бензолом и крис таллизацией из бензольного экстракта целевого продукта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью.повыщения выхода целевого продукта, подкисление ведут до рН 1-2, обрабатывают водно"солевой слой алифатическими нерастворимыми в воде спиртами

С -С с последующим ° извлечением из спиртового экстракта дикарбоновых кислот путем обработки - его водным конденсатом и выделением глутаровой кислоты из смеси полученных водных растворов дикарбоновых кислот.