732238 - Способ очистки уксусной кислоты

Способ очистки уксусной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 1) -7 32238

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07,77 (21) 2503823/23-04 (Gl)M. Кл.

С 07 С 51/42

С 07 С 53/08 с присоединением заявки ¹

Государстеенный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень № 17 (53) УДК 547.292...03(088.8) Дата опубликования описания 07.05.80 (72) Авторы изобретения

Е. А. Рябенко, Г. 3. Блюм, Г. Г. Виноградов, H. В. Цирульникова, 3. С. Эсаулова, С. М. Зенченко, Т. И. Комаренко, И. Г. Гах, Л. В. Зенченко и Я. А. Крутько (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УКСУСНОЙ КИСЛОГЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов, которая находит использование в полупроводниковой технике (электронной и электрохимической промышленностях).

Известен способ очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов, заключающийся а предварительной обработке кислоты газом, содержащим молекулярный кислород при повышенной температуре (7 5-150 ). При такий условиях соединения переходных металлов акисляются до их соединений с высшими валечтностями, которые, как правило, являются малале15 тучими. Охлажденную смесь подают в ректификацианную колонну с 40 тарелками, где происходит отделение уксусной кислоты от труднолетучих примесей Г1 .

Этот способ трудоемок, требует на

20 предварительной стадии нагревания до довольно высоких температур и применения ректификационной колонны большой эффективности.

Подаваемый газ трудно очистить до требуемой степени, и он нередко сам является источником загрязнения. Основным недостатком такого способа является неполный перевод соединений переходных металлов в нелетучие. Летучие соединения железа, кобальта и других металлов остаются в дистиллате в количестве

10 -10™ %.

Целью изобретения является повышение степени очистки целевого продукта при одновременном упрощении технологии.

Цель достигается тем, что в способе очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов согласно изобретению неочищенную уксусную кислоту обрабатывают химически активным реагентом вЂ” нитрилметилфосфоновой кислотой, взятой в количестве 0,1-0,3 r на 1 л

О уксусной кислоч*ьт,-при 20-70 С с последующей ректификацией.

Образующийся комплекс с катионами, например, железа (l ) нелетуч и не растворим в ваде и кислоте. Соединение апол732238

Кроме того, по способу согласно изобретению получают кислоту с минимальным содержанием примесей металлов, что

50 дает возможность повысить качество выпускаемых изделий и снизить процент. брака на предприятиях электронной и электротехнической промышленностей. з не устойчиво при температуре кипения уксусной кислоты. Обработанную указанным методом уксусную кислоту подают в ректификационную колонну с 14 тарелка-. ми.

В дистиллате содержание примесей железа, кобальта, марганца и других переходных металлов не выше 5 ° 10

1 ° 10 масс.% (см. табл. 1).

Пример 1. 390 л уксусной кислоты загружают в эмалированную емкость, куда приливают также 10 л (0,8 масс.%) раствора нитрилтриметилфосфоновой киса лоты (НТФ) в уксусной кислоте при 2ОС.

Через 30 мин обработанную указанным методом уксусную кислоту подают в куб ректификационной колонны с 14 реальными тарелками и осуществляют ректификацию в непрерывном режиме. Легкую фракцию отбирают при флегмовом числе 10, а целевой продукт вЂ” при флегмовом числе р

1-2 из средней части колонны. В полученной уксусной кислоте содержание примесей железа, кобальта, никеля, марганца и других переходных и тяжелых ме-7 -В таллов не превышает 5 10 вЂ” 1 ° 10 масс.%.

Сравнительные данные по степени чистоты уксусной кислоты, очищенной по известному (1) и,предлагаемому способам, приведены в табл. 1, где для сравнения дано также содержание примесей в уксусной кислоте, выпускаемой одной из ведущих фирм по производству особо чистых веществ вЂ” фирмой "Ие "сК (ФРГ).

Пример 2. Уксусную кислоту обрабатывают НТФ, как в примере 1, из расчета 0,2 на 1 л уксусной, кислоты но обработку ведут при 20 С в течение

25, мин. Содержание железа и других. переходных металлов в уксусной кислоте до 1 ° 10 масс.% (см. табл. 2).

Пример 3. В эмалированную емкость, снабженную . обратным холо-, дильником и мешалкой, загружают ЗООл уксусной кислоты, а затем туда же, вливают 10 л (0,8 масс.%) раствора

НТФ. Обработку ведут в течение 35 мин при различных температурах, после чего смесь подвергают ректификации.

Содержание примесей в очищенной таким образом уксусной кислоте дано в табл. 3.

Объяснение ухудшения эффекта очистки при температуре предварительной обработки НТФ ниже 20 С дано в описании примера 2, Снижение эффекта очистки при температуре выше 70 С (см. табл. 3) происходит в связи с началом разложения при повышенных температурах НТФ в растворе уксусной кислоты.

Пример 4. К 1 л уксусной кислоты добавляют НТФ в количествах, указанных в табл. 4. Обработку ведут в колбе с обратным холодильником и мешалкой

15 при 50 С в течение 35 мин. После этого о смесь подвергают ректификации.

Содержание примесей в уксусной кислоте приведено в табл. 4.

20 Установлено, что при ректификации уксусной кислоты после обработки НТФ из расчета 0,4 г на 1 л уксусной кислоты и более непрореагировавшая НТФ разлагается и загрязняет целевой продукт летучими органическими примесями.

Уменьшение времени обработки до менее 30 мин, как видно из табл. 2, приводит к неполному протеканию реакции в сильно разбавленном растворе.

З0 Содержание примесей в уксусной кислоте, очищенной по предлагаемому способу (см. табл. 1), на 1-2 порядка превышает содержание примесей в уксусной кислоте, которая очищена любым другим

35 известным способом (в том числе способом вЂ” прототипом).

Использование предлагаемого способа в связи с заменой химического реагентагаза на комплексообразователь позволяет существенно снизить затраты на оборудование (воздуходувки, очистные приспособления, высокоэффективная ректификационная колонна), обслуживание, уменьшить габариты установки и значительно упрос45 тить весь процесс.

Таолица1

Содержание; массЛ, в продукте

Примесь исхо енном вестному очищенном по предлагае мому способ при оптимал ном режиме собу 1) 99,8

-М

5 10

99,9

-6

3 ь10

1-3 ° 10

1 10

1 ° 10

5 10

Алюминий

Бор

3 10

2 10

1 10

2 10

5 ° 10

1 10

1 ь10

-т, 1 ° 10

1-5. 10

1-5 10

3,5 10

5 10

1 10

5:10

5 10

4 ь10

-6

1 10

5 10

1 10

1 10 т

1 10

Никель

-6

1-3 ° 10 б

1-3 - 10

5 10

Цинк

Свинец

Мышьяк

Т а б л и ц а2

С одержание основного ве99,9

1-3 10

5ь10

5 10

l-1O

2 10

1 10.

3 10

4 10

1 ° 10

-7.

1ь10

1 ° 10

99,9

Цинк

Свинец

Мышьяк

Содержание основного вещества

Барий

Кальций

Кобальт

Медь

Железо

Магний

Марганец щества

Алюминий

Кальций

Кобальт

Медь Железо

Магний

Марганец

Никель

-7

1-3 10

- 7

5 10

1 .10

-7

1 10

- Г

1-5 10

-8

3,5 ° 10

1 10

1 ° 10

-Я

1 ° 10

-т

5 ° 10

3 ° 10

-б

5 10.

7. 10

-б

1 ° 10

8 ° 10

-7

1-3 10

5 ° 10

-6

1 ° 10

5 10

1 ° 10.

1 10

2 10

1 ° 10

1 10

-7

1ь 10

3 10

99,6

1 ° 10

5 ° 10

1 ° 10

5 10

1 ° 10

-т

5 10

732238

Т а б л и и я 3

Содержание, масс.% после обработки при температуре, С

Примесь

70 73

С одержание основного

99,9

Таблица4

Количество добавляемой НТФ, масс.%

Примесь

0,2

0,3 0,4

0,01

Содержание основного

99,9

1-3 10

5 10

1 10

99,9

1-3 10

5. 10

-т

1 10

-7

1-10

-7

1.10

1 10

-Т

3;1 ° 10

2 ° 10

1 10

3,5 ° 10

1 "10

1 ° 10

- 7

1-10

-7

1 10

1, 10-7

5110

Сумма органических примесей (хроматографичес кий анализ) 1-10

1 10 1 10

1 ° 10.L ° 10 вещества

Алюминий

Кальций

Кобальт

Медь

Железо

Магний . Марганец

Никель бринк

Свинец

Мышьяк вещества

Алюминий

Кальция

Кобальт

Медь

Железо

Магний

Марганец

Никель бринк

Свинец

Мышьяк

99,9

-ч

1,3 ° 10

5 10

-6

5 ° 10

1 ° 10

2.10

5 ° 10

3 10

4 10+

1:10

1,1О-б

-Т

1-3 10

5 10

5 ° 10

8 10

8 ° 10

8 10

5 10

5 ° 10

1 -10

1 "10

5.10

99,9

-Т

1-3 ° 1 О

-7

5 ° 10

3 10

2 ° 10

5 10

-У

5 ° 10

3,5-10

-7

5 10

-7

1 10

-7

1-10

99,9

-7

1-3 10

5 10

2 ° 10

2 10

5 10

-7

1-3 10

-7

5 -10

-т

1 10

-T

1 10

1-5 10

-7

1-5 10

3,5 10

1 10

1 ° 10

1- 10

1 10

-7

1-3 ° 10

5 10

1 10

-ч

1 110

1 ° 10

3,5 10

1 ° 10

1 10

1 ° 10

-т

1-3 10

5 10

1 10

2 ° 10

5 10

5 ° 10

6 10

2.. 10

1-1О

1 10

1 ° 10

1 10

3,5 10

-т

1 ° 10 Г

1 ° 10

1 <10

-7

1 clO

99,9

-7

1 10

5 10 ,1 ° 10

5 ° 10

1 ° 10

5 ° 10

2 10

1 10

1 ° 10

1 10

9 732238

Фор мула изобретения

Способ очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов путем обработки химически активным реагентом с последующей ректификацией, о т л ивЂ” ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения степени очистки целевого проукта и упрощения технологии, обработку ведут нитрилтриметилфосфоновой кислотой, взятой в количестве 0,1-0,3 r на 1 л уксусной кислоты, при 20-70 С.

5 Источники информации, поинятые во внимание при экспертизе

l. Патент ФРГ hb 2415700, кл. кл. 12 о 12, опублик. 1974 (прототип)., Составитель Н. Токарева

Редактор 3. Бородкина Техред Э. Чужик Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1646/15 Тираж 495 Подписное

ШП1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ очистки уксусной кислоты

Патент 732238