PL159573B1 - kwasów bursztynowego, glutarowego i adypinowego PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób jednoczesnego otrzymywania kwasu adypinowego oraz czystej mieszaniny kwa- sów bursztynowego, glutarowego i adypinowego na drodze utleniania cykloheksanolu, cyklo- heksanonu lub ich mieszanin kwasem azotowym w obecnosci zwiazków miedzi i wanadu, a nastepnie wydzielania uzyskanego produktu i stopu nizszych kwasów dwukarboksylowych, znamienny tym, ze roztwór nizszych kwasów dwukarboksylowych o stezeniu do 70% sumy kwasów, zawierajacy rozpuszczone zwiazki miedzi i wanadu przepuszcza sie przez zloze katio- nitu a odzyskany katalizator zawraca sie do procesu utleniania. P L 1 5 9 5 7 3 B 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób jednoczesnego otrzymywania kwasu adypinowego oraz czystej mieszaniny ^kwasów tiursztynowego, glutarowego i a^dypinowego.

Niższe kwasy dwkćnrboksylowe, gluteurowy i bursztynowy, powwtają jako produkt odpadowy w procesie utleniania cykloheksanolu, cykloheksanonu bądź ich mieszanin za pomocą kwasu azotowego . W procesie tym dla poprawy selektywności reakcji utleniania stosuje się miedź i pięcioteenek wanadu, które wprowadza się do meszaniny reakcyjnej jako katalizator. W dalszym etapie procesu otrzymywania kwasu adypinowego, z mieszaniny poreakcyjnej wyddzela się przez krystalizację gotowy produkt, a ługi polk-y stali czne po ich zatężeniu zawraca się w sposób ciągły do reakcyjnego. Aby nie dopuścić do wzrostu stężenia kwasu glutarowego i bursztynowego w obiegu instalacji powyej założonego poziomu, ze strumienia ługów pokkyyttaicznych wyprowadza się strumień boczny. Strumień boczny wy^mwadza z instalacji tę ilość niższych kwasów dwutsurboksylowych, która aktualnie tworzy się w reakcji utleniania. W strumieniu tym zawarta jest również część katalizatora miedziowo-wanadowego w postaci azotanów. Utrzymanie zatem stężenia katalizatora w reaktorze na założonym poziomie wymaga jego stałego uzu?ełrn.ania. Ze strumienia bocznego niższych kwasów dwukarboksylowych usuwa się kwas azotowy i zatęża do otrzymania stopu kwasów, które w warunkach otoczenia są ciałami stałymi. Stop ten zazwyczaj zawiera resztki kwasu azotowego, miedź i wanad w postaci azotanów oraz substancje smoUs^te. Stop kwasów w takiej postaci nie nadaje się do żadnego zastosowania, jak również jego spalanie jest niemożliwe z uwagi na zawartość w nim wanadu, który jest pierwiastkeem szkodliwym i niebezpiecznym dla otoczenia.

Zasadniczym pyobłoołm technologii i7twirzania kwasu adypinowego jest otrzymywanie czystej oόłtzaiiiż kwasów bursztynowego, glutarowego i adypinowego, która nadawłaby' się do sprzedaży i innych zastosowań. Istotne jest przy tym takie oddzielenie związków miedzi i wanadu od stonu k·iatói aby umżl:iwić zawrót katalizatora do procesu utleniania przy ^^^żl^^^^e .·jόiioln.vch stratach.

159 573

Znany Jest sposób otr^j^jmiywania oczyszczonej mieszaniny kwasów glutarowego, bursztynowego i ^adypinowego uz^yskanej Jako ^produkt u^boczny z ^procesu wytwarzania kwasu ad^ypinowe^go, p°leg^ający na przedestylowaniu całości surowego stopu ^pod niską prcżnią. Wówczas otrzymuje się ^destyl^at o niewielkiej zawarto^ści metali. Substancje smoliste oraz metale ^pozostają w cieczy wyczerpanej. Technika destylacji molekularnej jest jednak skomplikowana i tiardzo ^kosztowna.

^Znany Jest również s^pos^ób polegający na tym, że całość stopu ^poddaje się estryfikacji dowolnym alkoholem, ^korzystnie alkoholem ^butylowym, a nastę^pnie ^poddaje się destylacji ^próżniowej w celu uz^yskania cz^ystych estrów. Pozostało^ści smoliste i rnt(^l.iczne puzostają w cieczy wyczerpanej. Otrzymane estry hydrolizuje się ^do kwasó ^bądź też ^pozostawia się na etapie estrów, jeżeli jest dla nich zastosowanie.

Znany Jest również s^pos^ób polegający na rozpuszczeniu surowe^go stopu kwasów ^dwiułaLr^boksy1owych w ^dowolnyra roz^puszczalniku,a następnie kilkakrotnej krystaUzacJi. Jako roz^puszczalniki można stosować zarówno alkohole Jak i wodę.

^Znane metody oczyszczania mieszaniny kwasów ^dwukar^boksylowych są technicznie skomplikowane z uwagi na wieloetapowośó procesów, a ^ponadto nie umoUiwiają zawrotu katalizatora clo etapu utleniania cyltloheltsanolu kwasem ^azotowym. -/prowadzanie dodatkowych reagentów /alkohole, katalizatory estry^fikacji lub ^hydrolizy/ Jest źródłem późniejszych ^problemów technologicznych wynikających z konieczności eliminacji ich samyc^h z procesu. W ^przypadku stosowania metod krystalizacji szcze^g<51ne problemy techniczne stwarza konieczność kilkakrotnego filtrowanie kryształów o^d roztworów o wysokim stężeniu kwasu ^glutaK>wego oraz uzyskanie stałości składu fazy stałej. ^ponadto metod^y krystalizacyjne^, nawet ^przy zastosowaniu wody charakteryzuje istotna wada polegająca na tym, ^że w ługach pokrystalicznych obok katalizatora znajdują się zawsze substancje smoUste. Substancje te nie mog^ą zostać zawrócone clo ^procesu wytwarzania kwasu adypinowego ^gdyż s^ploodowało^by to jugorszenie Jakorci kwasu adypinowej.

Celem wjynalazku Jest opracowanie prostej metody otrzymywania czystej mieszaniny kwasów ^gl u terowego, ^bursztynowego i adypinowego, uzyskanej Jako produkt uboczny w procesie wytwarzania kwasu a^dypinowego z Jednoczesnym wykorz^ystaniem odz^yskanego katalizatora.

^Zgddnle z wynalazkiem spos^ Jednoczesnego otrzymywania kwasu aiiypinowego oraz czystej mieszaniny kwasów ^bursztyπlooegl^, glutarowego i adypinowego na drodze utleniania c^ykloheksanolu, cykloheksanonu lub ich mieszanin kwasem azotov^ym w otiecnoścl związków miedzi i wanadu,a następnie wydzielania uzyskanego produktu i stopu niższych kwasów dwuk^u’^blksyloorych polega na tym, że surowy stop kwasów rozpuszcza się w ciocinym rozpuszczalniku organicznym lub nieorganicznym, korz^ystnie w wodzie, a następnie przepuszcza się rozlwror o stężeniu do 70% sumy kwasów zawierający rozpuszczone zwi^ązki miedzi i wanadu przez złoże kationitu. Odzyskany katalizator zawraca się do procesu utleniania. Roztwór opuszczający złoże kationitu zawiera Jedynie ^ś lad owe ilości katalizatora, które nie przeszkadzają w dalszym przerobie. ^po zakończeniu c^yklu pracy, który polega na związaniu przez złoże kationitu - katalizatora bę^dące^go w roztworze surowyc^h kwasów do^JkaΓblks^ylowych, złoże to podawane Jest regeneracji polegaj^ącej na przemywaniu ^wolnym kwasem organicznym lub nieorganicznym, korz^ystnie kwasem azotowym. ^St^ężenie kwasu musi zapewniać wymycie katalizatora ze złoża kationitu. Korz^ystne Jest stosowanie kwasu azotowego o stężeniu powyżej 1 %. Kwas azotow/y po przejściu przez kationit zostaje, w zależności od stężenia skierowan^y w odpowiedni strumień technologiczny instalacji produkcyjnej kwasu adypinowej. ^Roztwcr kwasów dwukarboksylowych po przejściu przez złoże kationitu kierowany jest do oczyszczania od ^substancji smolistych za pomocą węgla aktywnej. ^Ta faza procesu może odłiywać się z zastosowaniem dowolnej postaci w-jgla aktywmego np. złoża stacjonarnego lub też w postaci węgla w stanie zdyspergowanyra. Korzystne jest jednak stosowanie w tym procesie złoża stacjonarnego dwuczęściowego.

Zachowanie opisane,] kolejności oczyszczania mieszaniny kwasów dwu/.artuksylowych nie jest jnieczne. Analogiczną skuteczność procesu uzyskuje si; w przypadku skierowania surowego roztworu kwasów glutarowej, bursztynowego i adypinowego najpierw na złoże węgla aktywnego w celu ^z^zczenia ^od substancji smolistych a następnie na złoże kationitu dla oddzielenia ni katalizatora. Taki sjsób prowadzenia procesu jest jednak mniej korzystny z uwagi na większą możność ^strat wanadu ^podczas regeneracji węgla aktywnej. ^Z c^hwilą ^gdy złoże węgla aktywnego traci

159 573 swoją skuteczność co przejawia się w żółtanym zabarwieniu roztworu opuszczającego złoże węgla, należy poddać go klasycznemu procesowi regennraaCi. Oczyszczony od katalizatora i substancj smolistych roztwór kwasów glutarowego, bursztynowego i adypinowego kieruje się do wyparka następnie poddaje uzyskany produkt płatkowarUu. Sposób według wynalazku Jes-t bardzo prosty technicznie, pozwala na otrzymanie mieszaniny kwasów dwJcarboksylowych w stanie doskonale czystym przy Jednoczesnym zawróceniu do procesu ^twa-zania kwasu adypinowego katalizatora miedziowo-wanadowego pozbawionego zubsZancCi a^mo^stych.

PRZYKŁAD. Roztwór kwasów dw4karblksyllwych o składzie 0,140 g/1 Cu, 0,190 g/1 V₂°5* 0,5 g/1 HNOj Oraz 200 g/1 sumy kwasów dwuaaboksyIowych, otrzymany przez rozpuszczanie w wodzie stopu kwasów pochodzących z etapu utleniania surowca organicznego, przepuszcza się przez złoże kationitu. Jako kationLt stosuje się dowolny silnie kwaśny polimer zawierający grupy zullonowr np. Wafatit kps. Roztwór ten przepuszcza się następnie przez złoże węgla aktywnego do Jego całkowitego odbardeinLa. Po odparowaniu roztworu otrzymano czysty stop kwasów barwy białej o zaweftości 0,01 ppm Cu oraz 1 ppm ,^V2°5· Po zakończern-u cyklu pracy kolumny Jonitowej przepuszczano przez nią kwas azotowy o stężeniu 15% HNO^ aż do chwwii gdy kwas opuszczający jonit był zupełnie bezbarwny. Kwas azotowy po przemyciu joni tu kierowano do kolumny zatężającej, z której ciecz ^czerpaną kierowano do układu reakcyjnego.

Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób jednoczesnego otrzymywania kwasu adypinowego oraz czystej mieszaniny kwasów bursztynowego, glutaowego i adypinowego na drodze utleniania cykloheksanolu, cykloheksanonu lub ich mieszanin kwasem azotowym w obecności związków miedzi 1 wanadu,a następnie wydzzelania uzyskanego produktu i stopu niższych kwasów dwjkarboksylowych, znamien — n y ty m, że roztwór niższych kwasów dwkarboksylowych o stężeniu do 70% sumy kwasów, zawierający rozpuszczone związki miedzi i wanadu przepuszcza się przez złoże kationitu a odzyskany katalizator zawraca się do procesu utleniania.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozOór kwasów bursztynowego, glutaowego i adypinowego po przejściu przez złoże kationitu poddaje się dalszemu oczyszczaniu za pomocą węgla aktywnego.
3. 3. Sposób według zastrz. 1,znamienny tym, że roztwór niższych kwasów dwukarboksylowych przed przepuszczeniem przez złoże kationitu poddaje się oczyszczaniu na węglu aktywnym.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związki miedzi i wanadu wymywa się z kationitu za pomocą kwasu azotowego o stężeniu powyżej 1%.

   * * *