SU910588A1 - Способ очистки уксусной кислоты - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ

I

Изобре.тение относитс  к усовершенствованному способу очистки уксусной кислоты от примеси муравьиной кислоты.

В р де промышленных процессов производства уксусной кислоты, например , путем окислени  ацетальдегида , или окислени  углеводородов нар ду с уксусной кислотой образу- етс  также в виде примеси муравьина  кислота. Очистку уксусной кислоты от муравьиной осуществл ют, как правило, методом азеотропной ректификации . При этом в уксусной кисло;те всегда остаютс  небольшие количества 0,1-0,05 вес.% муравьиной кислоты, тогда как допустимое содержание муравьиной кислоты в уксусной кислоте реактивной квалифика ции должно быть не более 0,03 вес.% а дл  некоторых синтезов необходима уксусна  кислота с содержанием муравьиной на уровне 0,005 вес.%

Известен способ очистки уксусной кислоты от муравьиной кислоты, содержащейс  в продуктах окислени , путем азеотропной ректификации с толуолом С ОИзвестен также способ очистки ук сусной кислоты от муравьиной кислоты путем азеотропной.дистилл ции L2i

Известен также способ очистки смеси низших жирных кислот от мураto вьиной кислоты с содержанием муравьиной кислоты 15 вес.% путем добавлени  к смеси уксусного ангидрида при температуре 100-120 с r3J.

Недостатками известньтх способов

ts  вл етс  то, что степень очистки уксусной кислоты от муравьиной не позвол ет получать товарный продукт с содержанием последней менее 0,05 вес.%. Кроме того, эти методы

20 не могут быть применены дл  очистки разбавленных водных растворов карбоновых кислот от муравьиной кислоты.

39

Наиболее близким решением поставленной задачи  вл етс  способ очистки уксусной кислоты от примеси муравьиной кислоты путем пропускани  паров смеси через слой твердого адсорбента - активированной окиси алюмини  при температуре 260ЗЛЬ С 4.

Недостатками этого способа  вл етс  то, что метод требует значи тельных затрат тепла (высока  температура процесса), поскольку надо испарить и перегреть пары исходных веществ. Так, при испарении 1 т уксусной кислоты затрачивают около 160 тыс, ккал, при этом примерно 3-5 вес.% ее переходит в смолы, что приводит к потере целевого продукта и дезактивации твердого сорбента. Все это существенно усложн ет технологию известного способа.

Целью изобретени   вл етс  упрощение технологии процесса.

Согласно изобретению, поставленна  цель достигаетс  тем, что очистку уксусной кислоты от муравьиной провод т путем пропускани  смеси кислот через твердый адсорбент, а отличительной особенностью  вл етс  использование в качестве твердого адсорбента высокоосного монофункционального анионита полимеризационного типа общей формулы

-ЙНг- ЙН -

84

нита 10%-ным раствором уксуснокислого натри .

Анионит в CHj (.ЮО-форме помещают в ионообменную колонну оптимальных

размеров (отношение диаметра к высоте колонки примерно 10), изготовленную из стекла и снабженную пористыми прокладками во избежание уноса анионита в операци х сорбции и десорбции.

Через стационарный слой анионита пропускают растворы, подвергающиес  очистке и содержащие муравьиную и уксусную кислоты в различных соотношени х , с помощью дозирующего устройства . Процесс провод т при комнатной температуре (20-25°С). Подачу исходного раствора осуществл ют до проскока муравьиной кислоты О, 10 вес.: что фиксируют с помощью непрерывного химического анализа. Врем  контакта раствора, подвергающегос  очисг ке, со стационарным слоем адсорбента в проведенных опытах составл ет 1,5 ч. Емкость используемого анионита по муравьиной кислоте в услови х процесса составл ет 120-130 г на 1 кг анионита.

Регенерацию анионита производ т 10%-ным раствором ацетата натри .

Цикл регенерации прост, нетрудоемок; врем  не превьшает 3 ч, в то врем  как процесс сорбции в услови х, приводимых вьше, длитс  не менее 15 ч. Расход генерирующего материала 3-4 кратный в расчете на сорбированную

муравьиную кислоту.

ОЙОСН,

CH2-iir-(J(dHj)

п

и проведение процесса при температуре 20-25 С.

Высокоосновный монофункциональный анионит полимеризационного типа (АВ-17) получают аминированием хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола. Он содержит активные группы -N(€N5), . Указанный анионообменник обладает хорошими физико-химическимии эксплуатационными характеристиками применительно к данному процессу.

Технический анионит, наход щийс  в С -форме, перевод т в форму уксусной кислоты путём обработки аниоПример 1. Через ионообменную колонку оптимальных размеров (отношение диаметра к высоте колонны примерно 1:10), Изготовленную из стекла и снабженную пористыми прокладками во избежание уноса анионита в операци х сорбции и десорбции , в которую помещают 100 г анионита АВ-17 в форме уксусной кислоты в расчете на сухой продукт, пропускают со скоростью 24 мл/ч с помощью дозируклцего устройства водный раствор уксусной кислоты следу ощего состава, вес.%:

Уксусна  кислота 0,98 Муравьина  кислота 4,40 Вода94,62

Claims (4)

1. Подачу исходного раствора осуществл ют до проскока муравьиной кислоты 0,10 вес.%, что фиксируют с помощью непрерывного хроматографического анализа. Температура процесса комнатна . Брем  контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 1,5 ч. Пропущено 279,28.г исходного раствора. Получено 273,70 г очищен ного раствора следующего состава вес.%: Уксусна  кислота 6,82 Муравьина  кислота 0,02 Вода93,16 Емкость адсорбента по муравьиной кислоте составл ет 122,5 г. Дл регенерации адсорбента из реактора сливают очищаемый раствор и заливают 300 мл 10%-ного раствора ацетата натри . Через 1 ч раствор регенеранта сливают, а адсорбент промывают 1,2 л 10%-ного раствора ацетата натри  порци ми, регенеранта по 300 мл в течение 2 ч. Отработанный раствор регенеранта собирают в бутыли дл  выделени  ацетата и формиата натри , а слой адсор бента промывают водой, сушат при температуре 80-85 С продувкой азотом . .Степень регенерации 95%. .Пример 2. Через ионообмен ную колонку, описанную выше, в которую помещают 100 г анионита АВ-1 в форме уксусной кислоты, пропускают со скоростью 24 мл/ч с помощью дозирующего устройства водный раствор уксусной кислоты следукхцего состава, вес,%: Уксусна  кислота 2,68 Муравьина  кислота 1,32 .96,00 Подачу исходного раствора осуществл ют до проскока муравьиной к слоты 0,10 вес.% что фиксируют с п мощью непрерывного хроматографичес кого анализа. Температура процесса комнатна . Врем  контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 1,5 ч Пропущено 963,50 г исходного раствора Получено 961,59 г очищенного раствора следующего состава вес.% : Уксусна  кислота 4,31 Муравьина  кислота 0,02 Вода95,67 Емкость адсорбента по муравьиной кислоте составл ет 127 г. Реге рацию адсорбена производ т способом , описанным в примере 1. Пример Зо Через ионообменную колонку, описанную выше, в торую помещают 100 г анионита АВ-17 в форме уксусной кислоты, пропускают со скоростью 24 мл/ч с помощью дозирующего устройства уксусную кислоту следующего Ьостава, вес.: Уксусна  кислота 88,22 Муравьина  кислота 7,61 Вода4,17 Подачу исходного раствора осуществл ют до проскока муравьиной кислоты 0,10 вес.%, что фиксируют с помощью непрерывного хроматографического анализа Температура процесса комнатна . . Врем  контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 1,5 ч. Пропущено 158,08 г исходного раствора. Получено 153,72 г очищенного раствора следующего состава вес.%: Уксусна  кислота 98,55 Муравьина  кислота 0,02 Вода1,43 Емкость адсорбента по муравьиной кислоте составл ет 120 г. Регенерацию адсорбента производ т 10%-ным раствором ацетата натри  указанным выше способом. П р и м е р 4. Через ионообмен- ную колонку, описанную выше, в которую помещают 100 г анионита АВ-17 после 10-ти кратной регенерации, пропускают со скоростью 24 нп/час с помощью дозирующего устройства водный раствор уксусной кислоты следующего состава, вес.%: Уксусна  кислота 1,16 Муравьина  кислота 2,88 Вода95,96 Подачу исходного раствора осуществл ют до проскока муравьиной к-ислоты 0,10 вес.%, что фиксируют с помощью непрерывного хроматографического анализа. Температура процесса комнатна . . Врем  контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 1,5 ч. Пропущено 425,31 г исходного раствора . Получено 422,71 г. очищенного раствора следующего состава, вес.%: Уксусна  кислота 4,62 Муравьина  кислота 0,03 Вода95,35 Емкость адсорбента по муравьиной ислоте составл ет 121,1 г. Регенеацию адсорбента производ т 10%-ным аствором ацетата натри  способом, писанным Bbmie. Пример 5, Через ионообменную колонку, описанную вьпие, в которую помещают 100 г анионита АВ-17 в форме уксусной кислоты, пропускают со скоростью 16 мл/ч с помощью дозирующего устройства уксусную кислоту следующего состава вес.%: Уксусна  кислота 78,84 Муравьина  кислота 5,87 Вода15,29 Подачу исходного раствора осуществл ют до проскока муравьиной кислоты 0,10 вес.% что фиксируют с помощью непрерывного хроматографического анализа. Температура процесса . Врем  контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 2,0 ч. Пропущено 216,01 г. исходного раствора. Получено 214,83 г очшценного раствора .следующего состава, вес.%: Уксусна  кислота 84,95 Муравьина  кислота 0,02 Вода. 15,03 j Емкость адсорбента по муравьи ной кислоте составл ет 126,4 г., РеI генерацию адсорбента производ т ука зан11ым выше способом. Данный способ очистки-уксусной кислоты прост в аппаратурном оформл 1ШИ, хорошо вписываетс  в схему дей ствующих производств уксусной кисло ты и не требует значительных затрат тепла. Способ может использоватьс  дл  вьщелени  муравьиной кислоты из рас воров различной концентрации от оче разбавленных ( карбоновых кислот составл ет 3,,0% вес.) до концентрированных. Выделенна  в процессе очистки муравьина  кислота может утилизи роватьс  в виде формата натри  Технико-экономическа  эф(1)ективность данного способа очистки выражаетс  в том, что внедрение данного способа очистки водного раствора гетероазеотропа,  вл ющегос  в насто щее врем  отходами производства уксусной кислоты, позволит утилизировать 3-4 кг уксусной кислоты IB расчете на 1 т готового продукта. Формула изобретени  Способ очистки уксусной кислоты от примеси муравьиной кислоты путем пропускани  смеси кислот черезтвердый адсорбент, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии процесса, в качестве твердого адсорбента используют высокоосновный монофункциональный анионйт полимеризационного типа формулы -dH ПнodotiH . I I CH -N-dfCHj j И Процесс провод т при 20-25. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1о Патент Англии № 771992, кл. 2(3) с, опублик. 1957.
2. 2.Патент Англии № 1142057, кл. С 2 С, опублик. 1969.
3. 3.Патент Англии № 760572, кл. 2,3 ) с, опублик. 1956.
4. 4.Патент США № 2656379, кл. 260-499, опублик. 1953 (прототип ) .