PL57076B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10, VI. 1969 57076 KI. 12 o, 21 MKP C 07 cjgfc fó UKD Wspóltwórcy wynalazku: Zbigniew Leszczynski, Jan Kubica, Krzysztof Maslowski Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Ogólnej, Warszawa (Polska) Sposób otrzymywania kwasu fumarowego Przedmiotem wynalazku jest sposób izomeryza-. cji kwasu maleinowego do kwasu fumarowego w roztworach wodnych i w obecnosci katalizatora.Kwas fumarowy jest stosowany do wyrobu zy¬ wic poliestrowych, elastomerów,' plastyfikatorów, substancji adhezyjnych itp.Ostatnio stosuje sie go równiez w przemysle spo¬ zywczym, gdzie zastepuje drogi kwas cytrynowy.Znane sa sposoby otrzymywania kwasu fumaro¬ wego przez izomeryzacje kwasu maleinowego w obecnosci katalizatora w postaci rozpuszczal¬ nych w wodzie zwiazków bromu o wartosciowosci mniejszej od plus 5, np. NH4Br w obecnosci czyn¬ ników utleniajacych jak np. nadsiarczan amonu, powietrze, nadtlenek wodoru itp. Otrzymany na tej drodze kwas fumarowy jest bardzo drobno krystaliczny co utrudnia wydzielanie i oczyszcza¬ nie, poza tym sposób ten wymaga stosowania do¬ datkowo czynników utleniajacych.Sposób wedlug wynalazku polega na traktowa¬ niu wodnych roztworów kwasu maleinowego o ste¬ zeniu wiekszym od 5% wagowych zwiazkami bromu pieciowartosciowego w postaci soli kwasu bromowego jak np. KBr03, NaBr03, NH4Br03.Stosowana ilosc katalizatora (w przeliczeniu na jon BrO~). wynosi 0,01—5% wagowych w stosunku do kwasu maleinowego uzytego do izomeryzacji. Izo¬ meryzacje prowadzi sie w zakresie temperatur 15—160°C pod cisnieniem normalnym lub zwiek¬ szonym.Czas izomeryzacji w zaleznosci od stezenia kwasu maleinowego, ilosci soli kwasu bromowego oraz od temperatury izomeryzacji, wynosi od kilku do kilkudziesieciu minut. 5 Kwas fumarowy ze wzgledu na jego bardzo mala rozpuszczalnosc w wodzie wypada z roz¬ tworu w formie stalej, po czym poddaje sie go odwirowaniu lub saczeniu na filtrach, a przesacz i popluczyny odrzuca sie lub wykorzystuje do io przygotowania nowej partii roztworu kwasu ma¬ leinowego przeznaczonego do izomeryzacji.Do izomeryzacji sposobem wedlug wynalazku moze byc uzyty zarówno czysty roztwór wodny kwasu maleinowego jak i surowy roztwór kwasu 15 maleinowego otrzymany przez absorpcje bezwod¬ nika, maleinowego powstajacego w procesie utle¬ niania weglowodorów np. benzenu. W przypadku stosowania surowego roztworu kwasu maleino¬ wego poddaje sie go wstepnemu oczyszczaniu 20 i odbarwianiu np. za pomoca aktywnego wegla odbarwiajacego i zwiazków bielacych.Sposób izomeryzacji kwasu maleinowego do kwasu fumarowego wedlug wynalazku jest prosty.Zwlaszcza korzystnie jest prowadzic proces pod 25 zwiekszonym cisnieniem ze wzgledu na uzyskiwa¬ nie kwasu fumarowego w postaci gruboziarnistych krysztalów, co ulatwia dalszy przerób, a jedno¬ czesnie wymaga mniejszego zuzycia katalizatora.Przyklad I. Surowy roztwór kwasu malei- so nowego o stezeniu okolo 40*7o wagowych poddaje 5707657076 3 sie odbarwieniu. Odbarwienie przeprowadza sie w autoklawie (mieszalniku) za pomoca aktywnego wegla odbarwiajacego w ilosci 1% wagowych li¬ czac na 100% kwas maleinowy w temperaturze 65°C przy stalym mieszaniu roztworu. Czas od¬ barwiania wynosi 1/2 godziny (gdy odbarwienie weglem odbarwiajacym nie daje pozytywnych re¬ zultatów dodaje sie do roztworu 1—3°/o wagowych podchlorynu sodu liczac na 100% kwas malei¬ nowy).Po odbarwieniu roztworu kwasu maleinowego odsacza sie wegiel odbarwiajacy na nuczy pod zmniejszonym cisnieniem, a przesacz kieruje do izomeryzacji. Odbarwiony roztwór kwasu maleino¬ wego zadaje sie w mieszalniku krystalicznym KBr03 w ilosci 1,9% wagowych w stosunku do kwasu maleinowego i podgrzewa do temperatury 100°C pod normalnym cisnieniem przy stalym mie¬ szaniu roztworu. Po okolo 1/2 godzinnym mieszaniu roztworu praktycznie caly kwas maleinowy (okolo 98%) izomeryzuje do kwasu fumarowego, który w formie stalej wytraca sie z roztworu.Uzyskana mieszanine oziebia sie do temperatury pokojowej, a wytracony kwas fumarowy odsacza sie na nuczy pod zmniejszonym cisnieniem, prze¬ mywa zimna woda i suszy. Po wysuszeniu i zmie¬ leniu bryl na mlynku uzyskuje sie bialy produkt krystaliczny bedacy produktem handlowym. Prze¬ sacz i popluczyny po wydzieleniu kwasu fumaro¬ wego kieruje sie ponownie do procesu i stosuje do absorpcji bezwodnika maleinowego.Przyklad II. Surowy roztwór kwasu malei¬ nowego o stezeniu okolo 40*/© wagowych, oczyszczo¬ ny sposobem opisanym w przykladzie I, zadaje sie w autoklawie krystalicznym KBr03 w ilosci 0,5°/o 15 20 30 35 wagowych liczac na 100% kwas maleinowy. Na^ stepnie podgrzewa sie roztwór do temperatury 145°C przy stalym mieszaniu i pod cisnieniem 4 atmosfer. Dalej proces prowadzi sie sposobem opisanym w przykladzie I. Uzyskuje sie grubo- krystaliczny produkt z wydajnoscia 98%.Przyklad III. Surowy roztwór kwasu ma¬ leinowego o stezeniu 40% oczyszczony jak w przy¬ kladzie I zadaje sie w mieszalniku krystalicznym KBr03 w ilosci 0,1% w stosunku do kwasu malei¬ nowego w temperaturze pokojowej i miesza okolo 2 godziny. Proces prowadzi sie dalej jak w przy¬ kladzie I. Uzyskuje sie czysty kwas fumarowy z wydajnoscia 96%. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania kwasu fumarowego przez izomeryzacje kwasu maleinowego w roztworach wodnych w obecnosci zwiazku bromu jako ka¬ talizatora, znamienny tym, ze izomeryzacje pro¬ wadzi sie w obecnosci soli kwasu bromowego w temperaturze 15—160°C, przy stalym miesza¬ niu pod cisnieniem normalnym lub zwiekszo¬ nym.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze izomeryzacji poddaje sie co najmniej 5% roz¬ twór wodny kwasu maleinowego w obecnosci 0,01—5% wagowych soli kwasu bromowego w przeliczeniu na jon BrO~ w stosunku do kwasu maleinowego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamienny tym, ze jako katalizator stosuje sie KBr03, NH4B1O3 lub NaBr03. Krak 1 z. 21 I. 68 230 PL