Способ получения триоксана

Способ получения триоксана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Il И С А Н И Е «i>SI9I04

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.05.78 (21) 2629619/23-04 (51) N.Êë. С 07 D 323/06 с присоединением заявки (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (53) УДК 547.841.07 (088.8) (45) Дата опубликования описания 06.05.81

Гесударстеенный комитет

СССР пе делам изобретений н открытий (54) СПОСОБ ПОЛУЧEHИЯ ТРИОКСАНА,Изобретение относится к усовершенствованному способу получения триоксана, который находит широкое применение в производстве полиформальдегида, синтетических смол и растворителей.

Известен способ получения триоксана тримеризацией концентрироваяного водного раствора формальдегида в среде эмульсии в:инертном к формальдегиду масле, например парафиновом, при повышенной 10 температуре в присутствии алкил- или арилсульфоксилот. (Кислоты добавляют в количестве 20 — 50% к формальдегиду в качестве катализаторов Ют стабилизаторов эмульсии масла (il). 15

Недостатки этого способа состоят в сложности алпаратурного оформления процесса, в приготовлении устойчивой эмульсии концентрированного формальдегида и масла, в использовании больших ко- 20 личеств вислот (20 — 500/0). Загрузка такого большого количества кислоты естественно резко снижает концентрацию формальдегида в реакторе, в результате этого скорость образования триоксана значительно снижается. Кроме того, в присутствии такого количества кислот наряду с основной реакцией образования триоксана происходит в значительной степени реакции Канницарро-Тищенко превращения формальде- з0 гида в метанол и муравьиную кислоту. В результате конверсия формальдегида в триоксан и выход целевого продукта уменьшаются. Образовавшиеся метанол н муравьиная кислота создают значительные трудности при последующей очистке и выделении триокса на. Степень конверсии формальдегида в триоксан составляет 73%, выход 97%. Известен также способ получения триоксана, заключающийся в том, что концентрированный водный раствор формальдегида нагревают при 95 — 1О5 С в присутствии сильной кислоты с добавкой бензолсульфоната калия или натрия в количестве

1 10-з — 5 1О % от реакционной массы (2). Недостатком этого способа являетсяего низкая производительность 165 г/л. ч. Это, естественно, сникает концентрацию формальдегида в реакторе синтеза и замедляет скорость образ0вания триоксана до

14,9% в 1 ч, а следовательно и производительность установки. Кроме того, добавка солей связана с установкой дополнительного оборудования для их хранения, транспортировки и дозировки, что удорожает стоимость единицы триоксана..Целью изобретевия является увеличение скорости образования триоксана, т. е.

819104

Скорость образования триоксана. % в1ч:

Катализатор процесса синтеза

Выход, %

Цроизводительность процесса; г/л ч

Способ

Известный fIj

Ллкил- или арилсульфокислоты

Известный 12) 3% Нр504+бензольсульфонат калия

99,0

Предлатаемый

3% Н2504

24,5 — 26,7

240 — 275 99,3 — Щ,4 интенсификация и повышение производительности процесса.

Указанная цель достигается тем, что к концентрированному водному раствору формальдегида подают формальдегпд в паровой фазе с температурой 105 — 115 С и реакционную массу нагревают до температуры кипения в присутствии кислотного катализатора при парциальном давлении системы 150 — 200 лм рт. ст.

Отличие этого способа от известного состоит в том, что используют формальдегид в паровой фазе с температурой 105—

115 С .и процесс проводят при парциальном давлении 150 — 200 мм рт. ст. Использование формальдегида в парогазовой фазе для поддержания постоянного уровня в реакторе синтеза интенсифицирует процесс образования триоксана, увеличивая скорость его образования до 24,5 — 26,7% в 1 ч, сводит к ми нимуму протекание побочных реакций Канницарро-Тищенко, что в конечном счете повышает конверсию формальдегида в триоксан. Подача формальдегида в парогазовой фазе повышает упругость паров триоксана, в результате этого пары триоксана значительно быстрее удаляются из реактора синтеза, у величивается производительность процесса до 240 — 275 г/л ч

Установлено, что скорость превращения формальдегида в триоксан больше скорости удаления триоксана из реактора синтеза. В обычных условиях при подаче в реактор синтеза концентрированного водйого, раствора формальдегида для поддержания постоянного уровня наряду с образованием приоксана происходит .его разложение в кислой среде в результате медленного удаления паров вриоксана из реактора. Подача формальдегида в парогазовой фазе способствует быстрому удалению паров образовавшегося триоксана нз реактора синтеза. В результате этого не происходит или происходит в значительно меньшей степени его разложение в реакторе синтеза.

Образовавшиеся пары триоксана выводятся из реактора и триоксан выделяется

Как видно из приведенного, предлагаемый .способ по производительности:и ско5

45 известными технологическими приемами: ректификацией, экстракцией и т. д.

Пример 1. В реактор загружают 1 кг

55%-ного формалина с содержанием метанола 0,1% и 30 г концентрированной серной кислоты. Содержимое реактора нагревают до кипения и,в реактор подают формальдегид, полученный после пропускания

55%-ного формалина через теплообменник с температурой 105 115 С. Из теплообменника подают в реактор 500 г/ч формальдегида в парогазовой фазе с таким расчетом, чтобы поддерживать постоянный объем в реакторе и постоянную концентрацию формалина 55%. При этом парцнальное давление формальдегида в системе составляет 150 — 160 мм рт. ст, Отбирают 500 г/ч дистиллата, содержащего (%) 20 триоксана, 37 формальдегида, 42 воды и следы метилаля. Выход триоксана 99,3%, производительность 240 г/л . ч; скорость образования триоксана 24,5% в 1 ч.

Л р и м е р 2. В реактор загружают 1 кг

55%-ного формалина и 30 г серной кислоты. Содержимое реактора нагревают до кипения ы в реактор:подают 500 г/ч формальдегида в парогазовой фазе после теплообменника для поддержания:постоянного уровня.,При этом парциальное давление формальдегида в системе составляет

190 — 2ОО мм рт. ст. Из реактора отводят

600 г/ч дистиллата, содержащего (% )

19,4 триоксана, 37,2 формальдегида, 42,4 воды:и следы метилаля.,Выход триоксана

994%, производительность 275 г/л ч, скорость образования триокса на 26,7% в 1 ч; При мер 3. В реактор загружают 1 кг

55%.ного формалина и 30 г серной кислоты. Содержимое реактора нагревают до кипения:и .в . реактор подают ЗОО г/ч

55% -ного: формалина, что равняется объему выходящих из реактора паров. Из реактора отбирают ЗОО г/ч дистиллата содержимого (%) 195 тр|иоксана, 38,5 формальдегида, 42,5 воды и следы метилаля. Выход триоксана 92,4%, производительйоеть

167 г/ч, скорость образования .15,1% в 1 ч.

В таблице приведены сравнительные данные процессов синтеза триоксана. рости образования триоксана намного эффективнее известных.

819104

Формула изобретения

Составитель И. Дьяченко

Техред И. Заболотнова

Редактор Е. Хорина

Корректор С, Файн

Заказ 422/357 Изд. № 293 Тираж 448 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьи. фил. пред. «Патент>

Способ получения триоксана из концентрированного водного раствора формальдегида при нагревании в присутствии кислотного катализатора, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью повышения производительности и .интенсификации процесса, используют формальдегид в паровой фазе с температурой 105 — 115 С и процесс проводят при парциальном давлении 150—

200 мм рт. ст.

Источники информации, принятые во

5 внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2441505/23-04, кл. С 07 D 323/06, 07.01.77 (прототип).

2..Патент ФРГ ¹ 12999640, кл. 12 q 25, 10 1970.