SU267511A1

SU267511A1 - METHOD OF OBTAINING METACRYLAMIDE

Info

Publication number: SU267511A1
Application number: SU1168080A
Authority: SU
Inventors: Ясумаса Ямамото Коба си Кени Макото Судо; Минору кеда; фирма Иностранна; Рэйон Лтд Мицубиси
Original assignee: ктг ,

Description

Известен способ получени метакриламида путем смешивани ацетонциангидрина с 3- 7%-ным олеумом (мол рное соотношение 1 : 1,5-2) при температуре 60-80°С и перемешивании с последующим добавлением гидрохинона и до 46 вес. % 100%-ной серной или фосфорной кислоты и повышением температуры до 125-135°С.A known method of producing methacrylamide by mixing acetone cyanohydrin with 3-7% oleum (molar ratio 1: 1.5-2) at a temperature of 60-80 ° C and stirring followed by addition of hydroquinone and up to 46 wt. % Of 100% sulfuric or phosphoric acid and the temperature rises to 125-135 ° C.

Выход целевого продукта 98,1-95,1%Дл упрощени технологического процесса предлагаетс новый способ.The yield of the target product is 98.1-95.1%. To simplify the process, a new method is proposed.

Он заключаетс в том, что ацетонциангидрин смешивают с концентрированной серной кислотой, например 96-100%-ной, при мол рном соотношении серной кислоты и ацетонциангидрина , равном не менее 1,5: 1, с последующей дегидратацией реакционной смеси при температуре 100-140°С. К полученной массе добавл ют ацетонциангидрин в количестве, обеспечивающем мол рное соотношение компонентов в конце процесса 1 -1,5: 1, с последуюшей дегидратацией реакционной смеси при температуре 130-160°С.It consists in that acetone cyanohydrin is mixed with concentrated sulfuric acid, for example, 96-100%, with a molar ratio of sulfuric acid and acetone cyanohydrin of at least 1.5: 1, followed by dehydration of the reaction mixture at a temperature of 100-140 ° WITH. Acetone cyanohydrin is added to the resulting mass in an amount that provides a molar ratio of components at the end of the process of 1 -1.5: 1, followed by dehydration of the reaction mixture at a temperature of 130-160 ° C.

Мол рное соотношение серной кислоты и ацетонциангидрина довести до 1 : 1 -1,5 можно в два или несколько приемов смешивани и дегидратации.The molar ratio of sulfuric acid and acetone cyanohydrin can be reduced to 1: 1 -1.5 in two or more mixing and dehydration processes.

Пример 1. 1,3 моль 100%-ной серной кислоты ввод т с дубильной кислотой в качестве ингибитора полимеризации и смешивают с 0,65 моль ацетонциангидрина, перемешива при 80°С. Смешанную жидкость нагревают при 100°С в течение 30 мин, затем охлаждают до 80°С и к ней добавл ют при этой температуре 0,35 моль ацетонциангидрина. При этом разложени кристаллов или затвердевани не наблюдаетс .Example 1. 1.3 mol of 100% sulfuric acid are introduced with tannic acid as a polymerization inhibitor and mixed with 0.65 mol of acetone cyanohydrin while stirring at 80 ° C. The mixed liquid is heated at 100 ° C for 30 minutes, then cooled to 80 ° C and 0.35 mol of acetone cyanohydrin is added to it at this temperature. No decomposition or solidification is observed.

Затем жидкость немедленно нагревают до 150°С дл окончани реакции.The liquid is then immediately heated to 150 ° C to terminate the reaction.

Степень образовани метакриламида определ ют , отбира пробы реакционной жидкости через каждый заданный период времени и оценива образующиес двойные св зи методом добавлени брома. Пиже приводитс зависимость выхода -метакриламида от времени после нагревани реакционной жидкости до 150°С.The degree of methacrylamide formation is determined by taking samples of the reaction liquid after each predetermined period of time and evaluating the resulting double bonds by the addition of bromine. The figure below shows the dependence of the yield of methacrylamide on the time after heating the reaction liquid to 150 ° C.

Врем , минВыход, %Time, min. Exit,%

О84,6О84,6

590,0590.0

1092,51092.5

1587,81587.8

Дл сравнени 1 .моль ацетонциангидрина добавл ют при перемешивании при 80°С к 1,3 моль 100%-ной серной кислоты. В результате постепенно увеличиваетс в зкость реакционной жидкости, образуетс белое твердоеFor comparison, 1 mole of acetone cyanohydrin is added with stirring at 80 ° C to 1.3 mol of 100% sulfuric acid. As a result, the viscosity of the reaction liquid gradually increases, a white solid forms.

вещество, и, наконец, перемешивание жидкости становитс невозможным. Чтобы избежать этого, темнературу новышают до 95°С. Однако , когда реакционную жидкость нагревают и подвергают реакции дегидратации при 150°С, максимальный выход метакриламида пе более чем 89,5% (ниже, чем при двухстадийном процессе).the substance, and finally the mixing of the liquid becomes impossible. To avoid this, temneruru new to 95 ° C. However, when the reaction liquid is heated and subjected to a dehydration reaction at 150 ° C, the maximum methacrylamide yield is not more than 89.5% (lower than during the two-stage process).

Пример 2. 1,2 моль 100%-ной серной кислоты смешивают с 0,1 % фептиазипа в качестве ингибитора полимеризации и 0,70 моль ацетопциангидрина , перемешива при 90°С. Смесь нагревают при 110°С в течение 20 мин, затем охлаждают до 90°С и смешивают с 0,30 моль ацетопциангидрина. Затем ее нагревают до 150°С дл завершени реакции. Выход метакриламида онредел ют через каждый определенный промежуток времени по примеру 1. Результаты приведены ниже.Example 2. 1.2 mol of 100% sulfuric acid is mixed with 0.1% of peptazip as a polymerization inhibitor and 0.70 mol of acetopacyanhydrin, stirring at 90 ° C. The mixture is heated at 110 ° C for 20 minutes, then cooled to 90 ° C and mixed with 0.30 mol acetopic anhydride. It is then heated to 150 ° C to complete the reaction. The yield of methacrylamide is determined after each determined period of time in Example 1. The results are shown below.

Выход, °, 87,3 89,8 90,3 89,0Yield, °, 87.3 89.8 90.3 89.0

Дл сравнени к 1,2 моль 100%-ной серной кислоты добавл ют, перемешива при 90°С, 1 моль ацетонциангидрина. В результате постепенно увеличиваетс в зкость реакционной жидкости и образуетс твердое вещество.For comparison, 1.2 mol of 100% sulfuric acid is added, stirring at 90 ° C, 1 mol of acetone cyanohydrin. As a result, the viscosity of the reaction liquid gradually increases and a solid forms.

Пример 3. Этот опыт провод т согласно способу, показанному на чертеже.Example 3. This experiment was carried out according to the method shown in the drawing.

В первый смеситель 1, снабженньш перемешивающими приспособлени ми, через трубы 2 и 3 ввод т серную кислоту и ацетопциангидрин так, чтобы отношение серной кислоты к ацетопциангидрину стало равно 2,0. Темнературу перемешивани поддерживают при 90°С охлаждением и нагреванием смесител 1 холодной или гор чей водой. Через 15 мин перемешанную жидкость ввод т через трубу 4 в первый нагреватель 5, нагревают при 115°С в течение 15 мин и затем пропускают через трубу 6 во второй смеситель 7. Во втором смесителе температуру жидкости поддерживают 90°С. Через трубу 6 ацетонциангидрин ввод т в смеситель 7 при такой скорости потока, чтобы мол рное отношение серной кислоты к общему ацетонциангидрину снизилось до 1,3 и перемешанна жидкость находилась там в течение 14 мин. Смешанную жидкость затем пропускают через трубу 8 в нагреватель 9 и нагревают в течение 15 мин при 140°С. После этого смесь серной кислоты и метакриламида непрерывно отгон ют через трубу 10. Выход .метакриламида измер ют методом добавлени брома, и получают величину 92,5%, рассчитанную по ацетонциангидрину.Sulfuric acid and acetopcyanohydrin are introduced through pipes 2 and 3 into the first mixer 1, equipped with stirring devices, so that the ratio of sulfuric acid to acetopacyanhydrin becomes 2.0. The stirring temperature is maintained at 90 ° C by cooling and heating the mixer 1 with cold or hot water. After 15 minutes, the mixed liquid is introduced through pipe 4 into the first heater 5, heated at 115 ° C for 15 minutes, and then passed through pipe 6 into the second mixer 7. In the second mixer, the temperature of the liquid is maintained at 90 ° C. Through pipe 6, acetone cyanohydrin is introduced into mixer 7 at such a flow rate that the molar ratio of sulfuric acid to total acetone cyanohydrin drops to 1.3 and the mixed liquid is kept there for 14 minutes. The mixed liquid is then passed through the pipe 8 into the heater 9 and heated for 15 minutes at 140 ° C. Thereafter, a mixture of sulfuric acid and methacrylamide is continuously distilled through pipe 10. The yield of methacrylamide is measured by the method of adding bromine, and a value of 92.5% calculated using acetone cyanohydrin is obtained.

Отход щие газы, такие как окись углерода или аналогичные, которые вл ютс побочными продуктами на стади х смешивапи и нагревани , вывод т из системы через вывод щие трубы 11-14. Если допустить, что 1 моль окиси углерода получают в качестве побочного продукта из 1 моль ацетопциангидрина, иExhaust gases, such as carbon monoxide or similar, which are byproducts in the mixing and heating stages, are removed from the system through outlet pipes 11-14. Assuming that 1 mole of carbon monoxide is obtained as a by-product from 1 mole of acetopicyanohydrin, and

вес отход ил- е газы вл ютс скисыо у1лерода , обн.|,ее количество окиси углерода соответствует 2,5% от поданного ацетонциангидрина. Если согласно непрерывному одностадийному процессу концентрированную серную кислоту и ацетонциангидрип смешивают с мол рным отношением 1,3 в смесителе при 90°С в течение 15 мин, то в зкость смешанной жидкости немедленно увеличивают, и смесь затвердевает , что делает невозможным продолжение реакции.the weight of the waste or the gases are oxides of hydrogen, volume |, its amount of carbon monoxide corresponds to 2.5% of the supplied acetone cyanohydrin. If, according to the continuous one-step process, concentrated sulfuric acid and acetone cyanohydrip are mixed with a molar ratio of 1.3 in a mixer at 90 ° C for 15 minutes, the viscosity of the mixed liquid is immediately increased and the mixture hardens, which makes it impossible to continue the reaction.

Пример 4. Процесс провод т но примеру 3, измен мол рное соотношение серна кислота: ацетонциангидрин на каждой стадии.Example 4. The process is carried out in Example 3, changing the molar ratio of sulfuric acid: acetone cyanohydrin at each stage.

Получают результаты, показанные в таблице.Get the results shown in the table.

ТаблицаTable

Если перемешивание провод т согласно.непрерывному одностадийному процессу при регулировании мол рного отношени концентрированна серна кислота : ацетонциангидрин до каждой из конечных величин, указанных в таблице, то смесь сразу затвердевает, что делает невозможным продолжение реакции.If the mixing is carried out according to a continuous one-step process in regulating the molar ratio of concentrated sulfuric acid: acetone cyanohydrin to each of the final values indicated in the table, the mixture immediately solidifies, which makes it impossible to continue the reaction.

П р и м е р 5. Процесс провод т непрерыв ..но в три стадии. К технологической схеме, показанной на чертеже, добавл ют еще одну стадию смешивани и дегидратации. На первой стадии мол рное отношение серна кислота: : ацетонциангидрин регулируют до 1,9 и смешивание провод т при 80°С в течение 9 мин. Смесь пропускают через нагреватель при 110°С в течение 10 мин и частично дегидратируют . На второй стадии добавл ют только ацетонциангидрин так, чтобы мол рное отношение серна кислота: общий ацетонциангидрин стало 1,3, и перемешивание провод т при 90°С в течение 6 мин. Далее смесь пропускают через нагреватель при 115°С в течение 8 мин и частично дегидратируют. На третьей стадии также добавл ют только ацетонциангидрин так, чтобы конечное мол рное отношение стало 1,04, и смешивание провод т при 90°С в течение 5 мин. Смесь затем пропускают через нагреватель при 155°С в течение 10 мин и дегидратируют. После этого выход метакриламида достигает 89 % (счита на общий ацетонциангидрин). Если предположить, что 1 моль окиси углерода получают в качестве побочного продукта из 1 моль ацетонциангид ой ОКИСИ углерода и других газов соответст ,ует 5% от общего количества поданного ацеонциангидрина .PRI me R 5. The process is carried out continuously .. but in three stages. Another mixing and dehydration step is added to the flow chart shown in the drawing. In the first stage, the sulfuric acid:: acetone cyanohydrin molar ratio is adjusted to 1.9 and mixing is carried out at 80 ° C for 9 minutes. The mixture is passed through a heater at 110 ° C for 10 minutes and partially dehydrated. In the second stage, only acetone cyanohydrin is added so that the sulfuric acid: total acetone cyanohydrin molar ratio becomes 1.3, and stirring is carried out at 90 ° C for 6 minutes. Next, the mixture is passed through a heater at 115 ° C for 8 minutes and partially dehydrated. In the third stage, only acetone cyanohydrin is also added so that the final molar ratio becomes 1.04, and mixing is carried out at 90 ° C for 5 minutes. The mixture is then passed through a heater at 155 ° C for 10 minutes and dehydrated. After this, the yield of methacrylamide reaches 89% (calculated on total acetone cyanohydrin). If we assume that 1 mol of carbon monoxide is obtained as a by-product from 1 mol of acetone cyanide and carbon monoxide and other gases, it corresponds to 5% of the total amount of acetion cyanohydrin.

Предмет изобретени Subject invention

Сиособ получени метакриламида путем мешивани ацетонциангидрина с концентриюванной серной кислотой при температуре Ю-100°С с последующей дегидратацией ре1КЦИОННОЙ смеси при повыщенной температу )е и выделением целевого продукта известны/1и приемами, отличающийс тем, что, с цельюThe method of obtaining methacrylamide by mixing acetone cyanohydrin with concentrated sulfuric acid at a temperature of 10-100 ° C, followed by dehydration of the reaction mixture at elevated temperature and isolation of the target product is known (1), characterized in that

упрощени технологического процесса, концентрированую серную кислоту, например 96- 100%-ную, смешивают с ацетонциангидрином при мол рном соотношении серной кислоты и ацетонциангидрина, равном не менее 1,5 : 1, с последующей дегидратацией реакционной смеси при температуре 100-140°С, и к полученной реакционной массе добавл ют ацетонциангидрин в количестве, обеспечивающем мол рное соотношение компонентов в конце процесса 1-1,5 : 1, с последующей дегидратацией реакционной смеси при температуре 130- 160°С.simplifying the process, concentrated sulfuric acid, for example 96-100%, is mixed with acetone cyanohydrin at a molar ratio of sulfuric acid and acetone cyanohydrin of at least 1.5: 1, followed by dehydration of the reaction mixture at a temperature of 100-140 ° C, and acetone cyanohydrin is added to the resulting reaction mass in an amount that provides a molar ratio of components at the end of the process of 1-1.5: 1, followed by dehydration of the reaction mixture at a temperature of 130-160 ° C.

г;g;

f2f2

6 t6 t

22

--

1one