SU721406A1 - Способ получени ангидрида нтарной кислоты - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНГИДРИДА ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относитс  к органическому синтезу, конкретно к способу получени  ангидрида  нтарной кислоты который используют в производстве про дуктов химизации сельского хоз йства . Известен способ получени  ангидрида  нтарной кислоты путем гидрировани  непредельных соединений с использованием порошкообразного катали затора - соединений паллади , платины и рутени . Процесс провод т в отсутствии рас творителей, в периодически работающем автоклаве, при высокой температуре , что усложн ет технологию производства 1 . Наиболее близким к изобретению по тех нической сущности и достигаемым результатам  вл етс  непрерывный ctioco6 получени  ангидрида  нтар ной кислоты путем гидрировани  малеи нового ангидрида в растворе диоксана в проточном реакторе над слоем катализатора , в качестве которого приме.н ют молибдаты, вольфраматы, хроматы или ванадаты меди или кобальта или никел  при 20-150°С и давлении водорода 100-250 атм. Производительность способа составл ет 84 г/ч-л 2. Недостатками способа  вл ютс  низка  производительность и ппименение сравнительно высокого давлени . Цель изобретени  заключаетс  в упрощении процесса и повмиениипроизводительности . Поставленна  цель достигаетс  описываемым непрерывным способом получени  ангидрида  нтарной кислоты путем гидрировани  малеинового ангидрида в растворе диоксана при концентрации 30-35% в проточном реакторе на катализаторе , палладий на угле, обччно при температуре 88-95 С, давлении водорода 40-60 атм, который циркулирует через слой катализатора со скоростью 40-50 Лэф/ч-л(эффективные литры в час на литр катализатора). После окончани  реакции гидрогени .зат охлаждают. Выкристаллизовавшийс   нтарный ангидрид отфильтровыBcUOT , а маточник направл ют на приготовление нового исходного раствора малеинового ангидрида. Проигэводительность процесса составл ет 410-550 г/ч-л. Отличительными признаками ппоцесса  вл етс  использование паствора малеинового ангидрида в лиоксане

.30-55%-ной концентрации и проведении процесса при катализаторе, палладий на угле, под давлением водорода 4060 атм, который циркулирует через слой катализатора со скоростью 4050 , с последующей .рециркул цией в процесс отработанного диоксан После выделени  из него кристаллизацией  нтарного ангидрида, что позвл ет упростить процесс и повысить производительность,

Особенностью предлагаемого способа  вл етс  сочетание признаков. Применение промьшленного катализатора КДФ (палладий на угле и принудительна  циркул ци  водорода через стационарный слой катализатора позвол ет работать при оптимальной температуре 90°С и низком давлении - 60 атм ( в известных способах 100250 атм), а также повышает производительЬость в 5 раз по сравнению с прототипом. Благодар  рециркул ции растворител  диоксана выход -от теоретически возможного составл ет 93%.

Принудительна  циркул ци  водорода увеличивает турбулентность потока в каталитическом слое и, вследствие этого, скорость массообмена на поверности катализатора .(интенсивный перенос водорода из газовой фазы на поверхность катализатора) . Циркул ци водорода осуществл етс  газо-циркул ционным насосом, который перемешает водород по замкнутому, контуру: .насос-каталитический слой реакторасепаратор-насос .

Кристаллизаци   нтарного ангидрида .и возврат диоксана (маточника кристаллизации) дл  растворени  свежего малеинового ангидрида осуществл етс  периодически в емкости дл  приготовлени  раствора. Рециркул ци  . диоксана повышает выход целевого продукта на 1-2%, так как маточник после фильтрации содержит небольшие количества непрореагировавшего малеинового ангидрида и  нтарного ангидрида . Благодар  рециркул ции диоксана содержание ангидридов в нем остаетс  на посто нном уровне после каждой операции, В процессе кроме  нтарного ангидрида образуютс  неболььаие количества побочных продуктов (У-буктиролактон , тетрагидрофуран), которые накапливаютс  в диоксане и вызывают необходимость частичной регенерации диоксана.

Основным преимуществом предлагаемого способа  вл етс  повышение производительности от 84 г/ч-л известным способом, до 410-500 г/ч-л Предлагаемым способом, т,е. в 5-6 ра что очень важно ,в производстве (л - литр катализатора), Кроме того, процесс . протекает при невысоком давлении (40-70 атм, в известных способах 100-250 атм) , благодар  рециркул ции

водорода.и растворител , расход их невелик.. Процесс  вл етс  непрерывным и легко поддаетс  автоматизации, что соответствует требовани м химической промьЕнленности.

Пример, В реакционную трубку трубчатого реактора внутреннего диаметра 25 мм загружают 200 мл (112,5 г) катализатора КДФ (паллади  на угле), Включают обогрев реактора и циркул цию водорода со скоростью 10 л эф/ч, чему соответствует 50л эф/л-л ( - литр сжатого газа) По достижении 88°С в реакторе начинают -дозирующим насосом подавать в вернюю часть реактора 30%-ный раствор малеинового ангидрида в 1,4-диоксане Плотность раствора 1,14 г/мл. Скорость подачи раствора 250 мл/ч. По мере израсходовани  водорода (о чем суд т по снижению давлени ) его дополн ют из баллона до давлени  бОатм в реакторе. Гидрогенизат из нижней части реактора непрерывно стекает в сепаратор,где отдел етс  от водорода и периодически выпускаетс  в сборник наход щийс  под атмосферным давлением , В св зи с низкой растворимостью  нтарного ангидрида (5-6%) в диоксане при комнатной температуре сепаратор и выпускной вентиль нагревают до 40-50°С. Янтарный ангидрид из гидрогенизата выдел ют охлаждением его до 10-13с и фильтрованием . Около 10% от общего объема маточника передаетс  на регенерацию перегонкой, остальной маточник исползуетс  дл  приготовлени  нового исходного раствора малеинового ангидрида -(с добавлением свежего диоксана В течение 8 ч подают 2,0 л раствора (2,28 кг) т,е, 684 г малеинового ангидрида , 1596 г диоксана и 20 г водорода (весовое соотношение 1:2, 33:0,03). После кристаллизации и сушки получают 659 г сухого  нтарного ангидрида (т.пл, 119,) ,. что составл ет 94,5%-ный выход от теоретчески возможного, производительность (также скорость накоплени   нтарного ангидрида) 412 г/ч-л,

Пример2. В каталитический реактор как в примере 1 (емкость катализатора 200 мл) при начальном давлении водорода 40 атм и его циркул ции со скоростью 8 подают 35%-ный раствор: 682 г малеинового ангидрида в 1266 г диоксана - маточнка от предыдущих операций (весовое соотношение мал.ангидрид:диоксан:водород 1:1 ,86:0,03), Подача раствора со скоростью 280 мл/ч прод олжаетс  6ч,

Claims (1)

1. После кристаллизации и сушки получают 649 г сухого  нтарного ангидрида (т.пл. 119,0°С) , что составл ет 93 , 3%-ный выход целевого продукта , производительность 540 г/ч-л. Примерз. Все услови  экспери мента как в примере 2 за исключением того,что 682 г малеинового ангидрида раствор ют в 1266 г чистого диоксана Подача раствора со скоростью 280 мл/ч продолжаетс  также 6 ч. После кристал лизации и сушки получают 640 г сухого  нтарного ангидрида (т.пл. 119,), что составл ет 92,0%-ный выход целевого продукта, производител ность 533 г/ЧЛи. Формула изобретени  Способ получени  ангидрида  нтарной кислоты путем гидрировани  малеинового ангидрида в растворе диоксана в проточном реакторе непрерывным методом при повышенных температуре и давлении на катализаторе, о т л и чаюшийс  тем, что, с целью упрощени  процесса и повышени  производительности , используют раствор малеинового ангидрида в диоксане 3035%-ной концентрации, а в качестве катализатора - палладий на угле под давлением водорода 40-60 атм, которлй циркулирует через слой катализатора со скоростью 40-50 Лдф/ч-л с последующей рециркул цией в процесс отработанного диоксана после выделени  из него кристаллизацией  нтарного ангидрида. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 48-7609, кл. 2(2)-15(67), опублик. 1973. 2,Патент Великобритании № 987326 кл, 2 С 2, опублик. 1965 (прототип).