CS247233B1 - Způsob odvodňování pyridinových zásad - Google Patents

Abstract

Kešení se týká způsobu odvodňování pyridinových zásad azeotropickou destila ­ cí a benzenem nebo jeho homology. Podsta ­ tou je schopnost rozsazení vodné vrstvy od benzenového roztoku pyridinových zásad, obsahují-li výchozí pyridinové zásady min. 20 hmot. % vody. Smisí-li se výchozí py ­ ridinové zásady s benzenem nebo jeho homo ­ logy v hmotnostním poměru 1 : 1 až 20 : 1, s výhodou 2 : 1 až 9 : lf oddělí se dvě vrstvy. Shodní vrstva obsahuje 80 až 99 % hmotnostních vody obsažené ve výchozích bázích, horní vrstva obsahuje pyridinové zásady, benzen neb jeho homology a zbylé množství vody z výchozích pyridinových zásad. Azeotropickou destilací s benzenem se pak oddělí zbývající množství vody a po oddestilování benzenu se získají bez- vodé pyridinové zásady. Voda oddělena z pyridinových zásad múze cirkulovat v tech ­ nologickém procesu získáváni, dělení a odvodňování pyridinových zásad. K vlastní ­ mu odvodnění lze použít jak surové pyri ­ dinové zásady, tak jejich destilační frak ­ ce neb čisté látky získané dělením frakcí a výhodou azeotropickou destilací s vodou.

Description

Vynález řeší způsob odvodňování pyridinových zásad azeotropic kou destilaci s benzenem nebo jeho homology.

Surové pyridinové zásady nebo jejich užší frakce získané rektifikací obsahují v řadě případů různá množství vody. Přítomnost a obsah vody v těchto zásadách je dán jednak technologickým postupem jejich získávání, například extrakcí z dehtárenských olejů, syntézou nebo způsobem jejich dělení - chemické postupy, extrakce, extrakční a azeotropická destilace, Malá část vody se do pyridinových zásad, úzkých frakcí i čistých sloučenin, dostává vlivem jejich hygroskpičnosti. K odvodrxvání pyridinových zásad se používá celá řada postupů, které lze rozdělit do tři skupin. Prvou skupinu tvoři klasické postupy, využívající k odvodňování hydroxidů alkalických kovů, zejména hydroxidu sodného a draselného, oxidu barnatého, síranu sodného. Většina těchto postupů se používá k odvodňování a dosoušení pyridinových zásad v laboratorním měřítku, provozního využití nalezl v minulých letech hydroxid sodný. Nevýhodou těchto postupů je vznik roztoků anorganických hydroxidů a solí, jejichž další využití přináší značné problémy, zejména pro zbytkový obsah pyridinových zásad. Do druhé skupiny postupů pro odvodňování pyridinových zásad lze zařadit metody využívající ionexy, molekulová síta apod. Tyto metody se používají výlučné pro dosoušení pyridinových zásad, event. pro eliminaci jejich hygroskopičnosti. Třetí skupinou jsou postupy zahrnující destilační odvodňování pyridinových zásad, aí již destilaci prostou, extrakční či· azeotropickou. V této skupině zaujímá dominantní postavení destilacní odvodňování zásad a jejich odvodňování azeotropickou destilaci s benzenem nebo jeho Homology»· 1 když se obě tyto základní alternativy odvodňování využívají v provozním měřítku, mají řadu nevýhod. Při destilačníra odvodnění se voda odděluje ve formé azeotropu s pyridinovými zásadami, čímž vznikají

247 233 značné ztráty baží, je nezbytná cirkulace objemného předkapu, a tím se zvyšuje i energetická náročnost odvodňování. Při odvodňování azeotropickou destilací s benzenem je nevýhodou vlastní složení azeotropické směsi, která obsahuje pouze 9 % hmotnostních vody a 91 % hmotnostních benzenu. Výhodnější je odvodňováni azeotropickou destilací s toluenem nebo xylenem, kde azeotropická směs obsahuje vyšší podíl vody. Přesto je i tato metoda výhodná pouze pro nižší obsahy vody v pyridinových zásadách a je velmi časově i energeticky náročná pro případy vyššího obsahu vody v zásadách, vyskytujících se např. při dělení baží azeotropickou destilací s>vodou.

Řadu uvedených nedostatků řeší způsob odvodňování pyridinových eásad azeotropickou destilací s benzenem nebo jeho horaology podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je schopnost rozsazení vodné vrstvy od benzenového roztoku pyridinových zásad, obsahují-li výchozí pyridinové zásady min. 20 % hmotnostních vody. Smísí-li se výchozí pyridinové zásady s benzenem neb jeho homology v hmotnostním poměru 1:1 až 20:1, s výhodou 2:1 až 9:1, oddělí se dvě vrstvy. Spodní vrstva obsahuje 80 až 99 % hmotnostnícn vody obsažené ve výchozích bazích, horní vrstva obsahuje pyridinové zásady, benzen neb jeho homology a zbylé množství vody z Tfibhozích pyridinových zásad. Azeotropickou destilací s benzenem se pak oddělí zbývající množství vody a po oddestilování benzenu se získají bezvode pyridinové zásady. Voda odtíelená z pyridinových zásad může cirkulovat v technologickém procesu získávání, dělení a odvodňování pyridinových zásad. K'vlastnímu odvodnění lze použít jak surové pyridinové zásady, tak jejich destilační frakce nebo čisté látky, získané dělením frakci svýhodou azeotropiCKou destilaci s vodou.

nlavní přednosti postupu podle vynálezu spočívá v podstatné úspoře energie nutné k odděleni veškerého množství vody, obsažené v pyridinových zásadách, azeotropickou destilací s Denzenem. Uvedeným postupem se azeotropickou destilací s benzenem odděluje pouze 1 až 20 % hmotnostních vody půvoane obsažené v pyridinových zásadách. Tím dojde i k zvýšení produktivity výrobního zařízeni a výraznému zkrácení dooy odvodňování, způsob je výhodný zejména

- 3 247 233

Při odvodňování surových pyridinových zásad, obsahujících nad ‘20 % hmotnostních vody. Druhou oblastí využití tohoto způsobů je odvodňováni azeotropických směsí jednotlivých homologů pyridinu a··vody, vznikajících při dělení J-pikolinové, lutiainové, neDo Kollidmové fraxce azeotropickou destilací s vodou. Významnou výhodou zpusoDU odvodňovaní pyridinových zásad podle vynálezu je i ta skutečnosx, že-při jeho využití nevzniká žádný odpad, získaná voda i aromáické uhlovodíky recyklují v technologickém procesu získávání, dělení a odvodňování pyridinových zásad.

Konkrétní provedení způsoou odvodňování pyridinových zásad podle vynálezu, popisují následující příklady.

Příklad 1

100 g surových pyridinových zásad, obsahujících 30 % hmotnostních vody, bylo smíseno za míchání s 35 g benzenu. Ze vzniklé směsi se po ustání oddělila spodní vodná vrstva o hmotnosti 24,5 g obsa hující 4,1 % hmotnostních zásad. Horní vrstva byla poté odvodněna azeotropickou destilací s oenzenem, čímž bylo získáno 5,4 g vody, obsahující 0,35 % zásad. Po oddestilovaní benzenu přes destilační kolonu o účinnosti 25 teoretických pater bylo získáno 98,0 g pyridinových zásad s obsahem vody pod 0,1 % hmotnostních.

Příklad 2

100 g azeotropické směsi 3-methylpyridinu s vodou, zísicané při dělení 3-pikoiinové frakce azeotropickou rektifikací s vodou, obsahovalo 59 % hmotnostních vody. Po přidáni 20 g oenzenu a zamíchání, se ze směsi oddělila spodní vrstva 56,1 g vody, obsahují cí 3,1 % hmotnostních zásad. Benzenová vrstva poskytla po azeotro pickém odvodnění 3 g vody, obsahující 0,31 % hmotnostních zásad. Po oddestilovaní benzenu bylo získáno 40 g 3-metnylpyridmu. Voda získaná odsazením i azeotropicKým odvodněním, byla recyklovaná do další násady pro delení složek 3-pikoiinové frakce azeotropickou rektifiKací s vodou.

- 4 Příklad 3 247 233

ΙυΟ g azeotropicK© směsi 2,4-dimethylpyridinu s vodou, získané pri aěiení lutridinove frakoe azeotropiCKOu rektifikací s vodou, obsahovalo b2 7o hmotnostních vody. Po přidání 13 g toluenu a promisem, se ze směsi oddělila spodní vrstva 37,7 g vody, obsahující 0,41 % hmotnostních zásad. Toluenová vrstva poskytla po azeotropickém odvodnění 4,3 g vody, oosanující 0,38 % hmotnostních zásad. Po oadestiluvání toluenu bylo získáno jó g á, 4-dime tny Ipyndinu.

Claims (1)

1. Způsob odvodňování pyridinových zásad, jejich frakcí nebo čistých složek s obsahem vody nad 20 % hmotnostních azeotropickou destilací s benzenem nebo jeho homology, vyznačující se tím, že se ke směsi zásad s vodou přidá benzen nebo jeho homology v hmotnostním poměru 1:1 až 20:1, s výhodou 2:1 až 9:1, zásada se promíchá a nechá rozsadit, načež se oddělí dolní vodná vrstva, do které přejde 80 až 99 % hmotnostních přítomné vody, od horní vrstvy, obsahující zásad.v, benzen nebo jeho homology a zbylou vodu s tím, že konečné odvodnění horní vrstvy se provede následně azeotropickou destilací.