DE1543996C3 - Process for stabilizing acrylic acid - Google Patents
Process for stabilizing acrylic acidInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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- C08F2/40—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation using retarding agents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/50—Use of additives, e.g. for stabilisation
Description
daß man als Stabilisator 0,005 bis 0,6 Gewichtsprozent eines einwertigen Phenols zusammen mit 0,002 bis 1 Molprozent Sauerstoff, bezogen auf die Acrylsäure, anwendet.that as a stabilizer 0.005 to 0.6 percent by weight of a monohydric phenol together with 0.002 to 1 mole percent oxygen, based on the acrylic acid, applies.
Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß das einwertige Phenol sowohl in der Dampf- als auch der Flüssigphase eine Polymerisationsinhibitorwirkung für Acrylsäure hat und daß dieser Effekt durch die synergistische Wirkung einer sehr kleinen Sauerstoffmenge erhöht wird. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Polymerisation von verdampfter Acrylsäure, z. B. die Polymerisation an der Wand einer Destillationskolonne, wirksam verhindert.The invention is based on the fact that the monohydric phenol in both the steam and the liquid phase has a polymerization inhibitor effect for acrylic acid and that this effect by the synergistic effect of a very small amount of oxygen is increased. By using the invention Process is the polymerization of evaporated acrylic acid, e.g. B. the polymerization on the wall of a distillation column, effectively prevented.
Die synergistische Wirkung der einwertigen Phenole und des Sauerstoffs ist einzigartig, und der durch die gemeinsame Verwendung dieser beiden Inhibitoren erzielte Effekt kann mehr als lOmal so hoch sein wie bei der Verwendung von nur einer Komponente. Bei den anderen bekannten Polymerisationsinhibitoren, wie Hydrochinon, Kupfer oder dessen Salzen, Phenothiazin oder p-Phenylendiamin kann eine solche synergistische Wirkung nicht erhalten werden, selbst wenn einer von ihnen in Kombination mit Sauerstoff verwendet wird.The synergistic effect of the monohydric phenols and oxygen is unique, and that of the Using these two inhibitors together, the effect achieved can be more than 10 times as high as when using only one component. In the case of the other known polymerization inhibitors, such as hydroquinone, copper or its salts, phenothiazine or p-phenylenediamine can be such synergistic effects cannot be obtained even when either of them is in combination with oxygen is used.
Es liegt am Dampfdruck des im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Phenols und der beachtlichen synergistischen Wirkung bei der gemeinsamen Verwendung mit Sauerstoff, daß bei diesem Verfahren zum Stabilisieren von Acrylsäure die Polymerisation der verdampften Acrylsäure wirksam verhindert wird. Da die verwendete Sauerstoffmenge sehr klein sein kann, sind keinerlei Probleme hinsichtlich des Einführens großer Gasmengen vorhanden.It is due to the vapor pressure of the phenol used in the process according to the invention and the considerable synergistic effect when used together with oxygen that in this procedure to stabilize acrylic acid, the polymerization of the evaporated acrylic acid is effectively prevented. Since the amount of oxygen used can be very small, there are no problems with introducing it large amounts of gas available.
Erfindungsgemäß verwendbare einwertige Phenole sind beispielsweise Phenol, o-Kresol, m-Kresol, p-Kresol, 2,3-Xylenol, 2,4-Xylenol, 2,5-Xylenol, 2,6-Xylenol, 3,4-Xylenol, 3,5-Xylenol und Gemische hiervon.Monohydric phenols which can be used according to the invention are, for example, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, and mixtures thereof.
Diese Phenole sollen in einer Menge von 0,005 bis 0,6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Acrylsäure, verwendet werden. Bei einer geringeren Menge, also 0,005 Gewichtsprozent, erhöht sich die Polymerisationsgefahr. Sauerstoff soll in einer Menge von 0,002 bis 1 Molprozent, bezogen auf das Gewicht der Acrylsäure, verwendet werden. Der Sauerstoff kann mit inerten Gasen, wie Stickstoff oder Kohlendioxid, verdünnt werden.These phenols should be in an amount of 0.005 to 0.6 percent by weight based on weight acrylic acid. With a smaller amount, i.e. 0.005 percent by weight, the increases Risk of polymerization. Oxygen should be in an amount of 0.002 to 1 mole percent based on weight acrylic acid. The oxygen can be mixed with inert gases such as nitrogen or carbon dioxide, be diluted.
Vorzugsweise sollen diese sauerstoffhaltigen Gase, insbesondere Luft, am Boden der Destillationskolonne in diese eingeführt und das einwertige Phenol in die Beschickung oder den Rücklauf eingebracht werden. Dieses Verfahren zum Stabilisieren von Acrylsäure kann gegebenenfalls auch zusammen mit Hydrochinon oder einem anderen bekannten, geeigneten Polymerisationsinhibitor verwendet werden. .These oxygen-containing gases, in particular air, should preferably be at the bottom of the distillation column introduced into these and the monohydric phenol introduced into the feed or return. This process for stabilizing acrylic acid can optionally also be used together with hydroquinone or another known, suitable polymerization inhibitor can be used. .
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to further illustrate the invention.
B ei spi el 1Example 1
20 ml gereinigte Acrylsäure und der Polymerisationsinhibitor (einwertiges Phenol) werden in einen Glasbehälter mit einem Volumen von 50 ml gegeben. Das Innere des Behälters wird sorgfältig mit Stickstoffgas ausgespült und der Behälter dann mit einem Gummistöpsel verschlossen, durch den anschließend der Sauerstoff eingeführt wird. Der Behälter wird dann verschlossen und bei 100°C ± I0C in einen Schüttelthermostaten eingetaucht. Da die polymerisierte Acrylsäure in der monomeren Acrylsäure vollkommen unlöslich ist, ist eine weiße Trübung sogar dann zu beobachten, wenn sich nur eine kleine Menge Polymerisat bildet. Die Zeit vom Eintauchen in den Thermostaten bis zum Auftreten einer leichten weißen Trübung wird als Polymerisationsinhibierungszeit bezeichnet. Die Polymerisationsinhibierungbei diesem Verfahren unter Verwendung von einigen einwertigen Phenolen, Sauerstoff oder einem einwertigen Phenol in Kombination mit Sauerstoff, ist in Tabelle I dargestellt. 20 ml of purified acrylic acid and the polymerization inhibitor (monohydric phenol) are placed in a glass container with a volume of 50 ml. The inside of the container is carefully purged with nitrogen gas and the container is then sealed with a rubber stopper through which the oxygen is then introduced. The container is then sealed and immersed at 100 ° C ± I 0 C in a Schüttelthermostaten. Since the polymerized acrylic acid is completely insoluble in the monomeric acrylic acid, a white cloudiness can be observed even if only a small amount of polymer is formed. The time from immersion in the thermostat to when a slight white haze appears is called the polymerization inhibition time. The polymerization inhibition in this process using some monohydric phenols, oxygen, or a monohydric phenol in combination with oxygen, is shown in Table I.
PolymerisationsinhibitorPolymerization inhibitor
einwertige Phenolemonohydric phenols
20 Keine.... 20 None ....
Keine....No....
Keine....No....
Keine.... 25 Phenol...None ... 25 phenol ...
Phenol...Phenol...
Phenol...Phenol...
Phenol... 30 o-Kresol .Phenol ... 30 o-cresol.
o-Xylenolo-xylenol
m-Kresol.m-cresol.
p-Kresol . 35 o-Xylenol p-Kresol .p-cresol. 35 o-xylenol p-cresol.
m-Kresol.m-cresol.
c-Kresol . 4o P-Kresol .c-cresol. 4 o P-cresol.
o-Xylenolo-xylenol
Phenol...Phenol...
Phenol...Phenol...
m-Kresol. 45 o-Kresol .m-cresol. 45 o-cresol.
o-Xylenolo-xylenol
o-Kresol .o-cresol.
p-Kresol . 50 o-Kresol .p-cresol. 50 o-cresol.
o-Xylenolo-xylenol
Menge des
PhenolsAmount of
Phenol
Gewichtsprozent Weight percent
0,0030.003
0,0030.003
0,0030.003
Ü,005Ü, 005
0,0050.005
0,0050.005
0,050.05
0,050.05
0,10.1
0,10.1
0,10.1
0,10.1
0,20.2
0,20.2
0,20.2
0,30.3
0,30.3
0,30.3
0,30.3
0,30.3
0,60.6
0,60.6
0,60.6
Sauerstoffmenge MolprozentAmount of oxygen mole percent
0,5 1,0 10,0 00.5 1.0 10.0 0
0,1 1,0 00.1 1.0 0
0,5 1,0 00.5 1.0 0
0,2 00.2 0
0,02 0,2 0,5 0,002 0,02 0,2 00.02 0.2 0.5 0.002 0.02 0.2 0
0,001 0,002 0,01 0,1 0,002 0,005 0,050.001 0.002 0.01 0.1 0.002 0.005 0.05
Polymerisa tionsinhibierungszeit Polymerization inhibition time
. Stunden. hours
0,40.4
1,1 .1,81.1 .1.8
3,13.1
. 0,5. 0.5
0,80.8
1,41.4
0,70.7
6,16.1
9,39.3
2,12.1
14,214.2
5,35.3
13,813.8
21,021.0
überabove
8,08.0
20,520.5
überabove
6,56.5
7,07.0
11,311.3
20,120.1
überabove
19,519.5
25,025.0
überabove
Ein Gemisch aus 35 Gewichtsprozent Benzol, 35 Gewichtsprozent Essigsäureäthylester und 30 Gewichtsprozent Acrylsäure wird in einer Menge von 20 g/Std. auf eine Mittelplatte einer Füllkörpersäule mit einem Durchmesser von 2 cm und einer Höhe von 200 cm (gepackt mit dem sogenannten »Naniwa Pack«) eingebracht. Durch kontinuierliche Destillation bei einem Rückflußverhältnis von 2,0, einer Destillierapparattemperatur von 100° C und einem Druck von 175 mm Quecksilber werden das Benzol und der Essigsäureäthylester oben abdestilliert, während die Acrylsäure am Kolbenboden verbleibt. Die Destillation der Acrylsäure nach diesem VerfahrenA mixture of 35 percent by weight benzene, 35 percent by weight ethyl acetate and 30 percent by weight Acrylic acid is used in an amount of 20 g / hour. on a center plate of a packed column with a diameter of 2 cm and a height of 200 cm (packed with the so-called »Naniwa Pack ") introduced. By continuous distillation at a reflux ratio of 2.0, one The still temperature of 100 ° C and a pressure of 175 mm of mercury will be the benzene and the ethyl acetate is distilled off at the top, while the acrylic acid remains at the bottom of the flask. the Distillation of acrylic acid according to this process
wird 2 Tage lang fortgeführt. Der jeweils verwendete Polymerisationsinhibitor sowie die Ergebnisse sind aus der Tabelle II ersichtlich. Die Menge der Polymerisationsinhibitoren Jst bezogen auf die Menge Flüssigkeit in der Abtriebssäule der Füllkörperkolonne F + R D, wobei F die zugeführte Menge, R das Rückflußverhältnis und D die Destillatmenge darstellt.continues for 2 days. The polymerization inhibitor used in each case and the results are shown in Table II. The amount of the polymerization inhibitors Jst based on the amount of liquid in the stripping column of the packed column F + RD, where F is the amount fed in, R is the reflux ratio and D is the amount of distillate.
Wie aus Tabelle I ersichtlich, kann durch Verwendung von einwertigen Phenolen oder Sauerstoff oder aber von nicht mehr als 0,005 Gewichtsprozent einwertiger Phenole in Kombination mit nicht mehr als 0,002 Molprozent Sauerstoff die Polymerisationsinhibierungszeit nicht nennenswert über die bei Abwesenheit von Polymerisationsinhibitoren erforderliche Zeit hinaus verlängert werden. Durch Verwendung der beiden vorstehend beschriebenen Inhibitoren in einer größeren als vorstehend beschriebenen Menge, z. B. 0,005 Gewichtsprozent einwertiger Phenole in Kombination mit 0,1 bis 1,0 Molprozent Sauerstoff, oder 0,6 Gewichtsprozent einwertige Phenole zusammen mit 0,002 bis 0,05 Molprozent Sauerstoff, ist jedoch eine beachtliche Verlängerung der Polymerisationsinhibierungszeit und eine beträchtliche synergistische Wirkung beider Inhibitoren erzielbar. Dies geht aus Tabelle II hervor. Auf diese Weise läßt sich erfindungsgemäß eine wirksame Stabilisierung der Acrylsäure in der Destillationsstufe erzielen.As can be seen from Table I, by using monohydric phenols or oxygen or but no more than 0.005 weight percent monohydric phenols in combination with no more than 0.002 mole percent oxygen does not significantly increase the polymerization inhibition time over that in the absence the time required by polymerization inhibitors. By using of the two inhibitors described above in a larger than that described above Amount, e.g. B. 0.005 weight percent monohydric phenols in combination with 0.1 to 1.0 mole percent Oxygen, or 0.6 percent by weight monohydric phenols together with 0.002 to 0.05 mol percent oxygen, however, it is a considerable increase in the polymerization inhibition time and a considerable one synergistic effect of both inhibitors can be achieved. This is shown in Table II. To this According to the invention, the acrylic acid can be effectively stabilized in the distillation stage achieve.
Vergleichsversuche:Comparative tests:
Zu Vergleichsversuchen wurde das 2,2'-Dioxybenzalazin verwendet, welches aus Salicylaldehyd und Hydrazin gemäß den in der deutschen Patentschrift 1 151 506 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Diese Substanz wurde zu Vergleichszwecken mit den erfindungsgemäß hergestellten Substanzen verwendet, wobei bei den Versuchen das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 der Erfindung angewendet wurde. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt :For comparison experiments, the 2,2'-Dioxybenzalazin was used, which is made of salicylaldehyde and Hydrazine was prepared according to the method described in German Patent 1,151,506. This substance was used for comparison purposes with the substances produced according to the invention, the same procedure as in Example 1 of the invention was used in the experiments. the The results are summarized in the following table III:
PolymerisationsinhibitorPolymerization inhibitor
Phenol, 0,2 Gewichtsprozent
Sauerstoff, 0,2 MolprozentPhenol, 0.2 weight percent
Oxygen, 0.2 mole percent
Polymerisations-Polymerization
inhibierungszeit,inhibition time,
Stundenhours
>40> 40
Fortsetzungcontinuation
inhibierungszeit,
StundenPolymerization
inhibition time,
hours
Sauerstoff, 0,02 Gewichtsprozent
2,2'-Dioxybenzalazin,
0,2 Gewichtsprozento-xylenol, 0.2 weight percent
Oxygen, 0.02 weight percent
2,2'-dioxybenzalazine,
0.2 percent by weight
16} 20.5
16
Um die Wirkung von zweiwertigen Phenolen, wie Hydrochinon und Pyrogallol, als Polymerisationsinhibitor für Acrylsäure zu testen, wurden noch Vergleichsversuche unter Verwendung von Hydrochinon ausgeführt. Die Versuche wurden gemäß dem im Beispiel 1 der Erfindung beschriebenen Verfahren ausgeführt. Die Versuchsergebnisse sind in den folgenden Tabellen IV und V zusammengestellt, wobei die in Klammern angegebenen Werte die Gesamtzeit ίο (in Stunden) als Maß für die Polymerisation angeben, bei jeweils unabhängiger Verwendung von Phenolen oder Sauerstoff:To the effect of dihydric phenols, such as hydroquinone and pyrogallol, as a polymerization inhibitor To test for acrylic acid, comparative tests were made using hydroquinone executed. The experiments were carried out according to the procedure described in Example 1 of the invention executed. The test results are summarized in Tables IV and V below, with the the values given in brackets indicate the total time ίο (in hours) as a measure of the polymerization, with independent use of phenols or oxygen:
Teile pro Million\^Phenol ^ \.
Parts per million \ ^
(2,77)3.65 hours
(2.77)
(3,42)5.00 hours
(3.42)
(3,72)5.23 hours
(3.72)
(2,90)4.43 hours
(2.90)
(3,55)6.00 hours
(3.55)
(3,85)8.00 hours
(3.85)
(3,07)12.35 hours
(3.07)
(3,72)15.25 hours
(3.72)
(4,02)16.55 hours
(4.02)
(4,43)17.00 hours
(4.43)
(5,08.)17.45 hours
(5.08.)
(5,38)> 24 hours
(5.38)
Hydrochinon ^~~~~~-—____^ ~~~~~~ -—- ^^ C) 2 mole percent
Hydroquinone ^ ~~~~~ -—____
0,37 Std.0.37 hours
0.37 hours
0,37 Std.
(0,85)0.48 hours
0.37 hours
(0.85)
0,50 Std.
(1,30)0.93 hours
0.50 hours
(1.30)
1000
100
Wie sich aus den beiden Tabellen ergibt, wird durch gemeinsame Verwendung von einwertigen Phenolen und Sauerstoff eine beträchthche synergistische Wirkung erzielt. Dagegen wird bei gemeinsamer Verwendung von zweiwertigen Phenolen, wie Hydrochinon, mit Sauerstoff keine synergistische Wirkung erzielt.As can be seen from the two tables, the common use of monohydric phenols and oxygen has a considerable synergistic effect. On the other hand, when used together of dihydric phenols, such as hydroquinone, does not have a synergistic effect with oxygen.
209 517/329209 517/329
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2817565 | 1965-05-14 | ||
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE1543996A1 DE1543996A1 (en) | 1970-05-21 |
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ID=26366216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19661543996 Expired DE1543996C3 (en) | 1965-05-14 | 1966-03-25 | Process for stabilizing acrylic acid |
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-
1966
- 1966-03-02 GB GB913566A patent/GB1088155A/en not_active Expired
- 1966-03-25 DE DE19661543996 patent/DE1543996C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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