Способ получения фумаровой кислоты

Способ получения фумаровой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: экстракция этилацетатом неочищенных производственных вод производства малеинового или фталевого ангидрида, промывка экстракта водой, объединение водных фракций, которые подвергаются обработке активированным углем при массовом соотношении малеиновая кислота: этилацетат: вода: уголь, равном 1:2,0-8,2:2,3-4,5:0,005-0,015, с последующей изомеризацией водного раствора малеиновой кислоты с помощью УФ-облучения в присутствии бромида натрия и хлора или с помощью тиомочевины.

C0IO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s С 07 С 57/15. 51/353

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Ф (21) 4864689/04 (22) 12,07.90 (46) 30.08.93. Бюл. ¹ 32 (71) Армянский научно-исследовательский институт прикладной химии "АРИАК" (72) А.А. Пашаян, М.А, Казарян и LU,С, Оганесян (73) Армянский научно-исследовательский институт прикладной химии "АРИАК" (56) Патент США ¹ 2790827, кл, 260 — 537, 1957. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУМАРОВОЙ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к способу получения фумаровой кислоты(ФК), которая широко применяется в различных областях народного хозяйства, в том числе в органическом и микробиальном синтезе, для получения аспарагиновой и яблочной кислот.

Цель изобретения заключается в упрощении и интенсификации процесса, а также в улучшении его экологии.

Поставленная цель достигается за счет предлагаемого способа получения ФК из неочищенных ПВ производства фталевого и малеинового ангидридов путем их предварительной экстракции этилацетатом, с последующей промывкой водой экстракта, объединением водных фракций, которые подвергают обработке активированным углем при комнатной температуре, после чего проводят изомеризацию с помощью УФ-облучения в присутствии NaBr и хлора или с помощью тиомочевины и процесс проводят Ы, 1838291 А3 (57) Сущность изобретения: экстракция этилацетатом неочищенных производственных вод производства малеинового или фталевого ангидрида, промывка экстракта водой, объединение водных фракций, которые подвергаются обработке активированным углем при массовом соотношении малеиновая кислота: этилацетат: вода: уголь, равном 1;2,0 — 8,2:2,3 — 4,5:0,005 — 0,015, с последующей изомеризацией водного раствора малеиновой кислоты с помощью

УФ-облучения в присутствии бромида натрия и хлора или с помощью тиомочевины. при весовом соотношении малеиновая кислота: этилацетат: вода: уголь, равном 1:2—

8,2:2,3 — 4,5:0,005 — 0,015.

Контрольный пример, Через 100 г ПВ в производства фталевого ангидрида, содер- @ жащего 22 малеиновой кислоты, ":ри комнатной температуре s течение 10 мин пропускают газообразный хлор. Затем © обесцвеченный раствор облучают светом ртутно-кварцевой лампы ДРШ-1000 в пи- Q рексовой колбе и порциями добавляют 1,0 r бромистого натрия в 10 мл воды. Через 5 мин в растворе появляются кристаллы ФК, которую пер одически отфильтровывают до прекращения выделения осадка, При этом

- после каждой фильтрации добавляют очередную порцию раствора бромистого на трия и при облучении пропуск. от слабый поток хлора. Осадки объединяют и пром ., вают 20 — 30 мл холаднсй воды, ciIu.":.. Почучают 18 г ФК желто коричневого цг -:-:: ч

1838291

55 составляет 81 % от веса малеиновой кислоты, Пример 1. 100 r красно-коричневого цвета ПВ производства фталевого ангидрида, содержащих 22 r малеиновол кислоты, экстрагируют 50 мл (45 г) этилацетата. При этом верхняя — этилацетатная фракция окрашивается в темно-красный цвет, а водная фракция приобретает желтую окраску, После разделения слоев, этилацетатную фракцию промывают 50 г воды, При этом, водная фракция, оставаясь бесцветной, приобретает сильную кислую реакцию (рН 0,45) за счет обратного растворения малеиновой кислоты из этилацетата в воде.

Эгилацетатную фракцию перегоняют на водяной бане. Кубовые остатки в виде сMîëèстых продуктов с Màëåèllовой кислотой (2--3% от веса исходной малеиновой кислоты) уничтожают, а свежеперег анный мокрый этилацетат используют в других циклах зкстракции, Водные фракции объединяют, перегоняют азеотроп этилацетата с водой, Горячий водный раствор малеиновой кислоты из куба, обьемом 120-130 мл обрабатывают активированным углем (0,33 г) в течение 20-25 мин без нагревания и фильтруют. заточник облучают светом ртутно-кварцевой лампы ДРШ-1000 в пирексовой колбе, порциями добавляют 0,7 г NBBl в 20 Mfl воды, Раствор периодически барботируют слабым потоком хлора. Через 10 мин после облучения по всему объему колбы выпада.от кристаллы ФК, которые периодически фильтруют до прекращения выделения осадка.

При этом после ка>кдой фильтрации добавляют очередную порцию раствора NaBr u при облучении в течение 5 — 10 с пропускают слабый поток хлора. Общее время изомеризации — 25 — 30 мин, Осадки обьеди няют и п роман>а ют 40 — 50 мл холодной воды, сушат 3 ч при 110 С, Получают 21 r сухой ФК белого цвета, что соответствует 95,4% конверсии малеиновой кислоты.

Пример 2. Пооцесс ведут аналогично примеру 1, только ПВ берут из производства малеинового ангидрида, содержащих 22 г малеиновой кислоты. Получают 20,9 г ФК белого цвета (95,0%), Пример 3. Процесс ведуг аналогично примеру 1, только количества зтилацетата и воды берут по 100 мл (90 г и 100 г соответственно), а угля — 0,22 г. Получают 20,7 г ФК (94, 1 %), Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 1, только количества этилацетата, воды и угля составляют 200 мл (100 г/100 мл/100 r) и 0,11 r соответственно. Выход ФК

20,45 r (93%).

Пример 5. Процесс ведут аналогично примеру 4. только этилацетат берут в количестве 220 мл (198 г). Выход ФК вЂ” 20 г (91%)

Пример 6, Процесс ведут аналогично примеру 1, только этилацетат берут в количестве 30 мл (27 г), Выход ФК вЂ” 21 г(95 45%), ФК имеет светло-кремовый оттенок.

Пример 7, Процесс ведут аналогично примеру 1, только воду берут 25 мл, (25 г1

Выход ФК вЂ” 19,5 r (88,6%).

Пример 8. Процесс ведут аналогично примеру 4, только уголь берут в количестве

0,075 r. Выход ФК вЂ” 20,5 г (93,2%). ФК имеет светло-желтый оттенок.

Пример 9. Процесс ведут аналогично примеру 1, только уголь берут в количестве

0,35 г, Выход Ф К вЂ” 20,9 г (95%).

Пример 10. Процесс ведут аналогично примеру 1, только очищенный экстракцией водный. раствор МК изомеризуют тиомочевиной. К 120 мл маточника после фильтрации угля добавляют 0,3 г тиомочевины и выдерживают при 80 С в течение 3 ч.

Раствор охлаждают и выделят чистую ФК, как описано в примере 1. Получают 20,4 г

cD I (93%).

1аким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: позволяет увеличить выход целевого продукта; сокращает длительность процесса; упрощает процесс за счет исключения нетехнологичной стадии очистки труднорастворимой в воде ФК перекристаллизацией углем и горячим фильтрованием.

Формула изобретения

Способ получения фумаровой кислоты из неочищенных производственных вод производства малеинового или фталевого ангидрида с их предварительной обработкой с использованием активирован ного угля и последующей изомеризацией в присутствии активатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, а также улучшения его экологии, обработку проводят экстракцией этилацетатом с последующей промывкой водой экстракта, объединением водных фракций, которые подвергают обработке активированным углем, изомеризацию проводят с помощью УФ-облучения с присутствием бромида натрия и хлора или с помощью тиомочевины.и процесс проводят при весовом соотношении малеиновая кислота: этилацетат: вода: уголь, равном

1:2,0 — 8,2:2,3 — 4,5:0,005 — 0,015.