PL59000B1 - - Google Patents

Description

16.11.1970 KI. 59000 12 o, 21 MKP C 07 c UKD Wspóltwórcy wynalazku: Romuald 4'ruszczynski, Józef Grzegorzewicz, Eugeniusz Motysia, Jan Kalinowski, Stani¬ slaw Cichon, Ignacy Jezierski, Franciszek Glówczyk, Antoni Momot Wlasciciel patentu: Zaklady Chemiczne „Oswiecim", Oswiecim (Polska) Sposób otrzymywania metakrylanu metylu Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania metoda ciagla metakrylanu metylu z siar¬ czanu amidu kwasu metakrylowego metanolu i wody.Powszechnie stosowana metoda otrzymywania metakrylanu metylu jest dzialanie na cyjanohy- dryne acetonowa stezonym kwasem siarkowym, w wyniku czego otrzymuje sie mieszanine siarczanu amidu kwasu metakrylowego i kwasu siarkowego.Siarczan amidu kwasu metakrylowego zmydla sie woda do kwasu metakrylowego i jednoczesnie estryfikuje metanolem do metakrylanu metylu.Powstaly metakrylan oddziela sie od pozostalych produktów reakcji przez oddestylowanie.Znany jest sposób prowadzenia zmydlania, estry- fikacji i destylacji w jednym aparacie, do którego w sposób ciagly doprowadza sie surowce potrzeb¬ ne do prowadzenia reakcji i z którego w sposób ciagly odprowadza sie w postaci par produkt reakcji i nieprzeszeregowane surowce oraz, w po¬ staci lugów poreakcyjnych, mieszanine siarczanu amonu i kwasu siarkowego. W aparacie utrzymuje sie temperatura od 95°C do 100°C. Pary opuszcza¬ jace aparat skladaja sie w 85 procentach z meta¬ nolu i w 15 procentach z metakrylanu metylu. Po skropleniu produkt rozdziela sie na kolumnie de¬ stylacyjnej na wrzaca w temperaturze od 64—66UC mieszanine metanolu i metakrylanu metylu, za¬ wracana do aparatu, w którym prowadzi sie zmy- dlanie, estryfikacje i destylacje oraz wrzaca w 10 15 25 temperaturze od 80 do 92°C kierowana do dalszej przeróbki w drodze ekstrakcji i destylacji, mie¬ szanine metakrylanu metylu i wody. W procesie nastepuje 'samorzutna polimeryzacja posrednich produktów reakcji. W wyniku tej reakcji powstaja w aparatach zywicowate substancje, utrudniajace prowadzenie procesu. W celu czesciowego ograni¬ czenia polimeryzacji posrednich produktów reakcji, dodaje sie hydrochinonu lub innych substancji za¬ wierajacych wielowodorotlenowe fenole.Glówna niedogodnosc opisanej metody to ko¬ niecznosc dalszego zatezania w drodze desty¬ lacji 15 procentowej mieszaniny metakrylanu metylu, opuszczajacej w postaci par aparat reak¬ cyjny. Powoduje to koniecznosc dodatkowego zu¬ zycia pary grzejnej i wody chlodzacej, potrzebnych do odparowania i skroplenia metanolu. Zachodzi koniecznosc operowania duzymi objetosciami sklonnych do samorzutnej polimeryzacji posred¬ nich produktów reakcji. Stosowane w opisanej me¬ todzie inhibitory polimeryzacji, posiadaja ograni¬ czone dzialanie i nie eliminuja calkowicie samo¬ rzutnej polimeryzacji posrednich produktów reakcji. Zawartosc polimerów w lugach poreak¬ cyjnych, dochodzi do 5%.Aby uniknac wyzej wspomnianych niedogod¬ nosci, wedlug wynalazku proces zmydlania siar¬ czanu amidu kwasu metakrylowego do kwasu me¬ takrylowego i estryfikacje powstalego kwasu me¬ takrylowego do metakrylanu metylu nrowadzi sie 590003 iO O cDHAT 0006S TS 'o Z\ 1359000 3 metoda ciagla w kolumnie pólkowej wprowadzajac siarczan amidu kwasu metakrylowego u góry do kolumny z pólkami typu dzwonowego, u dolu do kolumny wprowadza sie metanol i wode, ogrzewa sie dolna czesc kolumny i u góry odbiera sie mie¬ szanine par zlozona glównie z metakrylanu metylu, metanolu i wody. Po skropleniu czesc mieszaniny metakrylanu metylu metanolu i wody zawraca sie do kolumny jak0 orosienie. U dolu kolumny odbie¬ ra sie roztwór wodny kwasu siarkowego i siarcza¬ nu amonowego. Proces prowadzi sie w obecnosci soli zelazawych lub zelaza metalicznego.Proces prowadzi sie w pólkowej przedstawionej na schemacie w przekroju pionowym Fig. 1. Ko¬ lumna 1 jest z olowiu lub innego kwasoodpornego materialu. Kazda z pólek wyposazona jest w splyw cieczy z pólki wyzszej na pólke nizsza. Wysokosc przegród przelewowych i ilosc pólek dobiera sie tak, azeby czas przebywania w pólce cieczy w przeliczeniu na doprowadzona mieszanine siarcza¬ nu amidu kwasu metakrylowego i kwasu siarko¬ wego wynosil od 5 minut do 180 minut. Siarczan amido kwasu metakrylowego wprowadza sie króc¬ cem 2, od dolu kolumny 1 wprowadza sie króccem 3 metanol i wode. Metanol i wode wprowadza sie w postaci cieczy lub pary. Dolna czesc kolumny — ogrzewana jest przeponowo para wysokoprezna lub innym czynnikiem grzejnym. Temperatura dolnej czesci kolumny 1 powinna wynosic 120 do 130°C, a temperatura szczytu od 70 do 76°C. Pary opusz¬ czajace szczyt kolumny skrapla sie w chlodnicach rurowych 4. Czesc skroplin zawraca sie na szczyt kolumny jako orosienie, pozostala ilosc skroplin o skladzie: 60—65% metakrylanu metylu, 20—25u/o metanolu, 10—15% wody, ponizej 0,1% kwasu me¬ takrylowego i 1—2% alfa-oksymaslanianu metylu kieruje sie do dalszego oczyszczania w drodze eks¬ trakcji i rektyfikacji w celu otrzymania metakry¬ lanu metylu o stezeniu powyzej 99,5%. Produkt reakcji opuszczajacy szczyt kolumny 1 z uwagi na niska zawartosc kwasu metakrylowego nie poddaje sie ekstrakcji lugiem przed dalsza przeróbka. Z dolu kolumny 1 króccem 5 odprowadza sie mie¬ szanine: kwasu siarkowego, siarczanu amonu i wo¬ dy do ewentualnej dalszej przeróbki. Samorzutna polimeryzacje produktów posrednich w urzadze¬ niach produkcyjnych powoduje powstajacy w reakcji amidacji dwutlenek siarki. Aby uniknac polimeryzacji metakrylanu metylu inicjowanej dwutlenkiem siarki, nalezy w kolumnie 1 utrzy¬ mywac srodowisko redukcyjne przez wprowadze¬ nie na szczyt kolumny 1 zwiazków zelazawych i / lub granulowanego zelaza. Zelazo lub jego zwiaz¬ ki rozpuszczaja sie w kwasnym osrodku i zabez¬ pieczaja zwiazki metakrylowe przed polimeryza¬ cja.Przyklad. Do kolumny 1 jak pokazano na rysunku o srednicy 80 mm, wyposazonej w dwa¬ dziescia pólek typu dzwonowego, króccem 2, wpro- 4 wadza sie na piata pólke liczac od góry, mieszani¬ ne skladajaca sie z siarczanu amidu kwasu meta¬ krylowego (64%) i kwasu siarkowego (35,4%) w ilosci 550 gramów/godzine. Temperatura mieszani- 5 ny wynosi 60 do 80°C. Objetosc mieszaniny 290 ml/godzine. Do dolnej czesci kolumny 1 ogrza¬ nej do temperatury 130°C, króccem 3 doprowadza sie wode w ilosci 120 gramów/godzine. Na szczyt kolumny 1 króccem 2 wprowadza sie w postaci 10%-owego wodnego roztworu siarczan zelazawy w ilosci 25 gramów/godzine. Czas przebywania rea¬ gentów w kolumnie w przeliczeniu na wprowadzo¬ na mieszanine siarczanu amidu kwasu metakrylo¬ wego i kwasu siarkowego wynosi 115 minut. Pary opuszczajace kolumne 1 wchodza rurociagiem do chlodnicy 4, gdzie ulegaja skropleniu. Czesc skrop¬ lin kieruje sie do kolumny jako orosienie, a druga czesc odbiera sie jako produkt syntezy. Stosunek orosienia do produktu syntezy wynosi jak 1 do 1.Sklad destylatu: metakrylanu metylu 63%, meta¬ nolu 20%, wody 15,8%, alfa-oksyizomaslanianu metylu 1,2%. Wydajnosc syntezy wynosi 78% liczac przereagowanie wprowadzonego amidu kwasu me¬ takrylowego na metakrylan metylu.Produkt otrzymany sposobem wedlug wynalaz¬ ku wykazuje duza odpornosc na polimeryzacje i nie ulega zemulgowaniu po zmieszaniu z woda, a wydajnosc procesu w porównaniu do metod zwyk¬ lych jest wyzsza o okolo 10%. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania metakrylanu metylu z mieszaniny siarczanu amidu kwasu metakrylowego i kwasu siarkowego metoda ciagla przez dzialanie na te mieszanine woda i metanolem w obecnosci inhibitorów polimeryzacji, znamienny tym, ze mie¬ szanine kwasu siarkowego i siarczanu amidu kwa¬ su metakrylowego oraz zwiazki zelazawe i/lub rozdrobnione zelazo metaliczne wprowadza sie u góry kolumny z pólkami typu dzwonowego, u dolu do kolumny wprowadza sie metanol i wode, ogrze¬ wa sie dolna czesc kolumny i góry kolumny odbie¬ ra sie mieszanine par zlozona glównie z metakry¬ lanu metylu, metanolu i wody, mieszanina ta skra¬ pla sie i czesc jej zawraca sie do kolumny jako orosienie, zas u dolu kolumny odbiera sie roztwór wodny kwasu siarkowego i siarczanu amonowego, zawierajacy zwiazki zelaza.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie sole zelazawe kwasów: siarkowego, azo¬ towego, solnego i / lub zelazo metaliczne w ilosci od 0,05 do 10 g na jeden kilogram mieszaniny kwasu siarkowego i siarczan amidu kwasu metakrylo¬ wego.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze temperature szczytu kolumny utrzymuje sie na po¬ ziomie od 70 do 76°C, a temperature dolu kolumny na poziomie od 125 do 145°C. 15 20 25 30 35 40 45 50 PL