Способ выделения кислоты из водного слоя реакционной жидкости синтеза диметилдиоксана

Способ выделения кислоты из водного слоя реакционной жидкости синтеза диметилдиоксана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К КетОИ:КОМУ СВИДЕтЕЛЬСтЕЬ

tiii322040 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.12.6 (21) 1381888/23"-04 (5()М. Кл.

С 07 С 7/00 с присоединением заявки Ю— (23) Приоритет

Гааудврственный коиктет

СССР во делам изобретений н открытой

Опубликовано 80.10.80. Бюллетень М40

Дата онубликоваиия описания 02,11.80 (53) УДК 66.064 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. С. Немцов, К. М. Тренке, М. И. Рискин и М. M. Киселева (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ВСЕЛЕНИЯ КИСЛОТЫ ИЗ ВОДНОГО

СЛОЯ РЕАКЦИОННОЙ ЖИДКОСТИ СИНТЕЗА

ДИМЕТИЛДИОКСАНА

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу выделения кислоты из водного слоя реакционной жидкости синтеза диметилдиоксана.

Известно, что при осуществлении реакции конпенсации олефинов с формаль» дегидом в водном растворе, содержащем в качестве катализатора сильные минеральные кислоты, удаление кислоты из реакционного водного слоя сопряжено со значительными трудностями.

Так, содержащиеся в водном слое диметилдиоксаны (QMQ) и другие сравнительно низкокипящие продукты реакции, а также непрореагировавший фор» мальдегид должны быть отогнаны при повышенных температурах, что в присут ствии серной или других сильных кислот практически невозможно из-за развития нежелательных вторичных реакций. Поэтому кислая водная жидкость препварительно нейтрализуется щелочью (КаОН), что приводит к обогащению водной жидкости солями кислоты-катализатора, в частности Ма 2904, с некоторым количеством муравьинокислого натрия (муравьиная кислота образуется, главным образом, в стадии регенерации формаль дегипа).

В соответствии с этим глубокая отгонка воды, необходимая для достаточна полной регенерации непрореагировавшего формальдегида, затрудняется выпадением tG из кубовой жидкости осадка солей.

Не меньшие трудности возникают при извлечении из водной жидкости высокэкипящих побочных продуктов (ВКП) син 5 теза ДМД. Эти трудности в первую оче редь связаны с тем, что высококипящие продукты синтеза, содержащие в частности диолы и триолы, являются весьма гидрофильными веществами, которые в процессе их выделения сильно обогаща» ются водой и соответственно минеральными солями, В соответствии с этим при отгонке от них из кубового остатка остаточных

322040 количеств воды выпадают твердые соли, что может приводить к забивке аппарату- ры.

С целью ликвидации укаэанных недо ст-тков предлагается реакционную жидкость подвергать многоступенчатому электродиалиэу.

Электродиалиэ осуществляется в многокамерных диализаторак, каждая камера которых с одной стороны имеет мембрану. катионитовую, а с другой - анионитовую.

Вся система состоит из двух или более последовательно соединенных аппаратов. В первых по коду диалиэаторах иэ кислой водной жидкости извлекается основное количество (до 80%) минеральной кислоты, которое непосредственно возвращается в процесс, переходя в свежую формалиновую шихту, подающуюся в атом случае в камеры концентрирования диализатора.

Последний же диал изатор системы служит дпя более полного удаления из дилюата минеральной кислоты, а также значительной части муравьиной кислоты, которая в предыдущих диализаторах в основном остается в дилюате.

В этом случае в дилюатные камеры подается дилюат иэ предыдущего диализатора, а в камеры концентрирования вводится чистая вода, сбрасываемая затем в канализацию.

Общая степень удаления минеральной кислоты достигает 90% и выше, муравьиной кислоты до 70%. Остаточная концентрация кислот в конечном дилюате, %:

Н S O О, 1-0, 2 и HCOOH О, 05-0, 08.

Остаточное количество кислот (главным образом минеральной, так как ма»; лые количества муравьиной могут быть оставлены в дилюате) удаляется при помощи обычных анионитных фильтров.

Пример . В первый диализатор, в котором катионитовые мембраны изготовлены на основе КУ-2, а анионитовыена основе" АВ-17, подают кислую водную реакционную жицкость синтеза llMQ, содержащую, %: 3,3 СН 0; 1,99 Н>5О4 и 0,18 НСООН. В камеры концентрирования вводят исходный формалиновый раст вор, содержащий,%: 25,7 CH О и

0,02 НСООН.

При температуре на вкоде в диализатор 20 С и на выходе 21,5 С и плотО 0 ности тока 10 мА/см иэ камеры конЯ центрировании выходит раствор, содержащий %: 2316 CHgO; 0 97 H 504 и

0,9 НСООН, а дилюат содержит,%:

0 46 Н 504

Глубина удаления Н О4 из водной жидкости при этом составляет 77%, а

lo НСООН 39%; выход по току 62% от теоретического расхода энергии на извлеченные кислоты.

При осуществлении второй ступени; извлечения кислот через аналогичную

l5 систему в качестве дилюируемой жидкости пропускают дилюат из предыдущего диализатора, а в камеры концентрирования подают обессоленную воду.

Температура на вхоце и выходе 20 C

20 при плотности тока 4 мА/см2

Из камеры концентрирования выходит. раствор, содержащий,%: 0,4 СН> О;

0,30 Н, 5Од и 0,05 НСООН, дилюат содержит 2% CH О; 0,16% H>$G< и

25 0,06% НСООН.

Глубина удаления Н SO4 составляет

72%, а НСООН 5 0% вйход по току во второй ступени электроциалиэа 33 от теоретического расхода энергии.

Общее извлечение кислот в двух ступенях цля Н QO4 93%, а цля HCOOH

Я.

7 0%.

Дилюат из второй ступени пропускают через катионит КУ-2 (цля улавливания

З5 ионов железа) и анионит марки АВ-17, причем выходящая воцная жидкость практически не содержит серной кислоты (качественная проба на осаждение Ва 50 ).

Проверка воспроизвоцимости результа40 тов была осуществлена в вице 40 циклов практически без изменения емкости анионита.

Формула изобретения

Способ выделения кислоты из водного слоя реакционной жидкости синтеза диме-. тилдиоксана, полученного из изобутилена и формальдегица, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что реакционную жидкость под50 вергают многоступенчатому электродиализу с последующим разделением продуктов известным способом.

ВНИИПИ Заказ 7835/74 Тираж 495 Подписное филиал ППП "Патент, г. Ужгород, yh. Проектная,4