Способ очистки акриловой или метакриловой кислоты

Способ очистки акриловой или метакриловой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСА?ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 639858 союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.11,72 (21) 1842725/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опублпковано 30,12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (51) М Кл2

С 07С 57/04

С 07С 51/42

Государственный комитет (53) УДК 547.391.03 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. Г. Девятых, С. М. Данов, А. С. Конов, Л. И. Горохова и

Л. И. Алексеева

Институт химии АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АКРИЛОВОЙ ИЛИ МЕТАКРИЛОВОИ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам очистки, в частности очистки акриловой (АК) или метакриловой (МАК) кислот, являющихся ценными мономерными продуктами в производстве полимерных материалов.

Известны способы очистки АК и МАК из их водных растворов, содержащих уксусную, пропионовую, изомасляную, а-оксиизомасляную кислоты, низшие спирты, акролеин и другие примеси, путем экстракции 10 углеводородами или высшими спиртами и последующей разгонки экстракта с выделением чистого продукта или путем дистилляции в присутствии ингибитора полимеризации. 15

Однако перечисленные способы очистки не позволяют получать продукты с содержанием основного вещества более 98—

99%, а также имеют выход основного вещества на стадии разделения, не 20 превышающий 90 — 95%, что связано с потерями МАК и особенно АК в виде полимерного продукта, образующегося при повышенных температурах разгонки, дистилляции. 25

Известен также способ очистки АК или

МАК путем экстракции водных растворов технической кислоты с последующим обезвоживанием экстракта дистилляцией и выделением целевого продукта кристаллиза- 30 цией при температуре от — 20 до — 80 C.

Недостатком описанного способа являются потери АК или МАК с экстрагентом в виде полимерного продукта при дистплляции, а также загрязнение АК или МАК экстрагентом.

Благодаря однократной кристаллизации на последней стадии очистки повышается чистота конечного продукта, но недостаточно.

Чистота целевого продукта — 99%.

Цель изобретения — повышение чистоты конечного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что техническую акриловую или метакриловую кислоту подвергают противоточной кристаллизации из расплава при температуре от — 5 до +8 С.

Предлагаемый способ осуществлен на лабораторной установке, состоящей из стеклянной колонки длиной 600 мм и внутренним диаметром 40 мм, снабженной мешалкой и имеющей в нижней части плавитель кристаллов, в верхней части сетку, фильтрующую кристаллы от маточника и выносной,кристаллизатор емкостью 3 л, снабженный мешалкой.

Порядок работы установки следующий.

В колонку и выносной кристаллизатор заливают загрязненную кислоту, понижают

639858

Таблица 1

Содержание примеси, вес. у, Фактор разделения

Примеси исходная

АК очищенная

AI(1,7.10

2,6.10

1,9.10

8,8,10

7,9.10

2,5

Акриловый альдегид и-Пропиловый спирт н-Бутиловый спирт

Уксусная кислота

Пропионовая кислота

Вода

9 I0 — 4

1,3.10

1610 — 3

0,1

68

48

П риме ч а н и е .. Акриловый альдегид и и-пропиловый спирт в пределах чувствительности анализа 10 — 10 мол. у, не обнаруживается.

Содержание воды определяют титрованием по Фишеру.

Таблица 2

Содержание примесей, вес, о

Фактор разделения

Примеси очищенная

МАК исходная

МАК

9,5.10

7,10

2,9.10

5,7. 10 — 4

6,7.10

1,6.10

1,6.10

2,7.10 1

2,6.10

1,41

168

23

93

46

Ацетон

Метилметакрилат

Уксусная кислота

Изомасляная кислота

Вода температуру в выносном кристаллизаторе до образования в нем кристаллов, затем включают мешалки кристаллизатора и колонки, при этом суспензия кристаллов подается из выносного кристаллизатора в колонку, охлаждая имеющуюся там жидкость за счет частичного плавления кристаллов.

После заполнения колонки суспензией кристаллов включается плавитель. Кристаллы движутся вниз и плавятся, жидкость, вы- 10 тесняемая кристаллами, движется вверх в противоток кристаллам.

3а счет массообмена между кристаллами и жидкостью, а также из-за многократного обращения фаз происходит накопление 15 примесей в верхней части колонки. Снизу колонки отбирается очищенная кислота, сверху маточная жидкость, часть которой возвращается в выносной кристаллизатор.

Пример 1. Предлагаемым способом 20 очищают акриловую кислоту, полученную из этиленциангидрина и содержащую приПример 2. Предлагаемым способом очищают метакриловую кислоту, полученную из ацетонциангидрина и содержащую примеси: ацетон, метилметакрилат, уксусную, изомасляную кислоту. Параметры очистки: температура в кристаллизаторе

2 — 4 С, температура в массообменной части колонки 13 — 15 С. Доля твердой фазы

45 /о. Поток твердой фазы 0,000034 г моль с

45%. Поток твердой фазы 0,000034 см меси: акриловый альдегид, пропиловый спирт, бутиловый спирт, уксусную и пропионовую кислоты. Параметры очистки: температура в кристаллизаторе от — 5 до — 2 С, температура в массообменной части колонки 10 — 13 С. Доля твердой фазы

Г МОЛЬ С

55 /о. Поток твердой фазы 0,00005 см2

Анализ на содержание примесей проводят методом газо-жидкостной хроматографии, имеющим чувствительность по отдельным примесям 10 4 — 10 — "" мол.%, относительная ошибка анализа +-10%. Условия газо-хроматографического анализа: жидкая фаза— полиэтиленгликольадипинат, наносящаяся в количестве 15% на хромосорб W с размером зерна 60 — 80 меш, колонка из стекла длиной 0,8 м, диаметром 3 мм, скорость газа-носителя (азота) 50 см /мин при температуре колонки 100 С.

Результаты очистки акриловой кислоты приведены в табл. 1

Содержание примесей определяют методом газо-»

10 — — 10-." мол. %, относительная ошибка анализа +10%. Результаты очистки образцов метакриловой кислоты, содержащих различное количество примесей приведены в табл. 2 и 3.

Предлагаемый способ позволяет получать очищенный продукт с содержанием основного вещества 99,9% и практически без потерь, 039858

Таблица 3

Содержание примесей, вес. о фактор разделения

Примеси очищенная

МАК исходная

МАК

375

Вода

Формула изобретения степени очистки целевого продукта, кристаллизацию ведут из расплава технической акриловой кислоты с использованием противотока жидкой фазы и кристаллов и процесс ведут при температуре от — 5 до +8 С.

Составитель И. Токарева

Техред С. Антипенко

Редактор А. Соловьева

Корректоры: В. Дод и Л. Орлова

Заказ 2209/4 Изд. М 770 Тираж 526 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Ацетон

Метилметакри лат

Уксусная кислота

Изомасляная кислота

0,3

2,1.10

0,27

6,3.10

4,9

Способ очистки акриловой или метакриловой кислоты путем кристаллизации технической указанной кислоты о тл и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

8.10

10 3

9,10 — 4

0,1

54