SU942589A3

SU942589A3 - Способ получени надпропионовой кислоты

Info

Publication number: SU942589A3
Application number: SU792743453A
Authority: SU
Inventors: Арди Никола; Леро Люк; Валраевен Рене
Original assignee: Пропилокс (Фирма)
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1979-03-28
Publication date: 1982-07-07
Also published as: DE2960610D1; CA1123454A; EP0004407B1; JPS54160313A; ES478961A1; NO147949C; US4391753A; ZA791019B; EP0004407A3; FI790942A; AU521871B2; FI71125B; YU67879A; DK123679A; JPS6246542B2; BR7901864A; AU4487379A; AT367748B; FI71125C; US4267124A

Description

(54) спех: О Б ПОЛУЧЕНИЯ НАДПРОПИОНОВОЙ

1

Изобретение относитс к способу nt лучени нацпропионовой кислоты, котора нахоцит применение в качестве источника активного кислорода в органическом синтезе , наттример, дл получени эпоксидных соединений из олефинов.

Известен способ получени нацкарбоновых кислот путем взаимодействи соответствующей карбоновой кислоты с перекисью водорода, используемой обычно в виде водного раствора, в присутствии небольших количеств катализатора, например серной кислоты, с отгонковК обра утс цейс воды в виое азеотропной смеси с бензолом . Выход надпрописновой кислоты при этом сгхзтавл ет 87% Г13.

Недостатком этого способа вл етс , высока взрывоопасность процесса.

Наиболее бли81 им к предлагаемому по технической сущности вл етс способ получени надкарбоновых кислот вааимодействием алифатических карбоновых кислот с 25-95%-ной перекисьюN водорода в присутствии кислотного катализатора этерификаиии и органического КИСЛОТЫ

растворител , имеющего темперачуру кипени 5О-13ОС, .например хлороформа,; с азеотропной отгонкой воды прт 20-90°t и под пониженным давлэнием мм

5 DT.CT. и использованием разделени на воиую иоргани 1ескую фазу азеотройа. Выход и а дпро пионовой кислоты составл ет 67% Г2. .

Недостатки нэвесгного способа вл$

10 ютс низкий выход целевого продукта и высока взрывоопасность, вызванна в| сским пргахенгным содержанием получающейс надкислоты (53,4%).

Цель изобретени - снижение взрыво15 опасности процесса и повышение выхода целевого продукта.

Поставленна kerb достигаетс гем, что согласно способу потучени надгтроп оновой кислоты путем взаимодействи про20 ти он овой кислоты с 7О%-ной перэкисью водорода D присутствии серной кислоты и дг хлоргтропана (т.кйп. 97-98°С) с аэвотропной отгонкой воды при 30-45 0 и понижжиом давлении 10О мм рт.сг, с использованием разделени на во(Ц1)гк и 39 органическую фазы азеогропа процесс йё пут путем непрерывной поцачи прошшовой кислоты и перекиси водорода и непре рывного отбора части реакционной смеси, из которой после разделени фаз отбираю водную фазу, возвращаемую в процесс, и органическую фазу, содержащую целевой продукт, при этом мольное отнощение прописновой кислоты к перекиси водорода составл ет 0,76-1,24 при мольном отно- шении серной кислоты к сумме пропионовой и надпропионовой кислот, равном 0,286-1,24, и отношении водной и органической фаз, образующихс при отборе реакционной смеси, равном О,2794 ,13. Проведение процесса предлагаемым способом позвол ет получить выход надпрописновой кислоты, равный количественному , и снизить взрывоогасность процесса , так как полученный раствор целевого продукта имеет концентрацию, равную 20-2Я%. На чертеже схематично показана аппаратура дл осуществлени предлагаемого способа. Способ осуществл ют в непрерывном режиме след5тощим образом. В реактор I, над которым расположена перегонна колонка 2, ввод т через трубопровод 3 концентрированны( раствор перекиси водорода и катализатора, полученный путем перемешивани в. смеситеш 4 водной перекиси водорода, введенной в этот смеситель через трубу 5, с катализатором , введенным в смеситель через трубу 6. По трубопроводу 7 ввод т .раствор карбоновой кислоты в органической жидкости, полученный путем перемешивани в смесителе 8 карбоновой кислоты, введенной в этот смеситель по трубе 9, с органической жидкостью, введенной в смеситель по трубе Ю. В процессе реакции азеогропную смесь воды - органической жидкости, которую удал ют из перегонной колсйны 2 через отвод 11, конденсируют в конденсаторе 12 и направл ют по трубопроводу 13 в декантатор 14 дл отстатшани и разделе ни органической и водной фаз. При этом вoшiyю фазу отвод т из верхней части декантатор через трубопровод 15, а органическую фазу из нижней части декантатора через трубопровод 16, причем часть ее в виде флегмы направл ют по трубопроводу 17 в перегонную колбу 2. В iteкот фых случа х можно направл ть часть 11рт-анмчо1жой фазы по трубопроводу 18 в 94 смеситель 8 дл использовани в качестве растворител карбоновой кислоты. Из реактора I осуществл ют непре- . рывный отаоц по трубопроводу 19 части реакционной смеси, котора направл етс в декантатор 20 дл разделени органической и водной фаз с отводом по трубопроводу 21 органической фазы, содержащей целевой продукт. Предлагаемый способ обеспечивает непрерывное получение органических растворов почти бе,зводных и с высокой концентрацией пропионовой кислоты, при этом снижаетс взрывоопасность процесса за счет того, что обща концентраци перекисных соединений поддерживаетс посто нной и не наблюдаетс точек скоплени перекисньрс соединений. Общее содержание перекисных соединений в реакционной смеси остаетс посто нным и довольно низким . Длд определени взрывоошсносги процесса проведены испытани на взрывчатость смесей, подобных присутствующим в реакторе дл осуществлени способа, и смесей, полученных При получении надкислоты взаимодействием водной фазы перекиси водорода с пропионовой кислотой в присутствии серной кислоты, но в отсутствие органического растворител . Испытани на взрывчатость проводилась в вертикальных хшлиндрических трубках из DNCOUOV 825 с внутренним диа- метром 52 мм, высотой 750 мм и тол- шиной стенки 4 мм, заполненных приготовлением за 5 мин до начала испытани исследуемым соединением (дл достижени равновеси реакции), нагретым до заданной температуры. Реакцию начинают поп действием погружаемого электрического детонатора. При исследовании материала послэ взрывани было по;5чено 6 типов результатов: а) никаких рееультатов: детонатор разрушен, небольша часть жидкости выброшена из отрубки, котора остаетс неповрежденной; б)очень медленное разложение после взрывани : те же наблюдени , что и впервом случае, кроме того, кипение жидкости с выделением газообрагжых продуктов взрыва; в)быстрое разлож ение после взрывани : те же наблюдени , что и в первом случае , но реакци бурна с большим выде- лением газообразных продуктов взрыва с возможным воспламенением;

г/ бьюгрое сгорание: на высоте цегонатора трубка слэгка разцулась и дно ее вырйано;

ц) взрыв: верзш часть трубки разорвана и от нее оторваны довольно большие куски и дно;

е) сильный взрью: вс трубка разорвана на множество мелких частей.

. Полученные результаты представлены в табл. 1

Из табл. I видно, что примен смеси , полученные по предлагаемому способу и содержащие фазу и органическую фаэу (опыты 1-2 и 3-4), можно допускать большее количество перекиси, чем в смес х , получаемых только в водной фазе (опыты 5-6) при том же количестве органических веществ.

Пример I. В реактор вместимостью I л помещают 0,2 кг 45%-ной серной кислоты. Температуру в реакторе поддерживают , давление 100 мм рт.ст.

Через канал 5 в реактор непрерывно ввод т 7О%-ный водный раствор перекиси водорода из расчета 0,12 кг/ч, а через канал 7 раствор прописновой кислоты в 1,2-дихлорпропана концентрацией 27 вес.% из расчета 1,О7 кг/ч.

Весовое отношение содержащихс в реакторе водной и органической фаз составл ет 1,О4: мольное отношение пропионовой кислоты в перекиси водорода равно 1,13 при мольном отношении cefrной кислоты к сумме пропионовой и надпропионовой кислот, равном 0,71.

Смесительна система поддерживает водную и органическую фазы всосто нии эмульсии.

Из испарител дистилл циот ной колонны через канал 19 часть реакционной смеси сливают дл отстаивани в деканта тор 2О. Органическую фазу, котора вл етс целевым продуктом, отбирают и рециркулируют в реактор.

Воду, обра; к щуюс во врем реакmra7li воду-разбавитель перекиси водорода , в ввде азеотропной смеси с 1,2-дихлорпропаном , спивают в верхней части колонны через канал 11.

Полученную смесь конденсируют и от-, стаивают, собранную водную фазу вывод т через канал 15, а органическую фа- , ау, состо щую из 1,2-дихлорпропана, снова полностью направл ют по каналу 17 в дистилл цконную колсвну.

Концентраци надпропионовой кислоты полученном растворе равна 2О вес.%.

Производительность установки показаш в табл. 2.

Из табл. 2 вионо, что процент, превращени перекиси водорода в нацпропионовую кислоту равен 96,5%, причем выход надпропионовой кислоты относительно превращенной перекиси водорода близок к Ш0% (при этом потер перекиси водорода меньше при дозировке с точностью менее 1%).

Пример 2. В реактор вместимостью 1,5 л помещают 0,21 кг 58%-ной серной кислоты, температуру в реакторе поддерживают 37°С, а давление 1ОО мм рт.ст. Услови проведени аналогичны примеру 1. Весовое отношение водной и органической фаз 0,279. MojjbHoe отношение пропионовой кислоты к перекиси водорода равно 1,24 при мольном отношении серной кислоты к сумме пропионовой и надпропидаовой кислот, равном О,286.

П{х)изводительность установки приведена в табл. 3. .

Процент превращени перекиси водорода в надпрописиовую кислоту составл ет 96,7%, выход целевого продукта около 1ОО%. При этом концентраци надпропионгаюй кислоты в растворе равна 22 вес.%.

Пример 3. В реактор помещают OjO54 кг 57%-ной серной кислоты при давлении ЮО мм рт. ст. Рабочие услови аналогичны примеру 1. Вессеое отношение водной и органической фаз 4,13. Мольное отношение пропионовой кислоты к перекиси водорода равно 0,76 при мольном от- ноиюнии серной кислоты к сумме пропи« нс«ой и надпропионовой кислот, равном 1,24.

Производительность установки указана в табл. 4.

Прсцент превращени перекиси водорода в надпропионсеую кислоту составл ет 96,7%, выход целевого продукта около 100%.

Таблица 1

37,2

30

3.1 40,5

30 3.6 37,2

60 3,1

4О,5

6О

3,6

6О 27,О

18

20

60 30,1

Компоненты, г/ч

И аапропионова кислота

Пропишоьа кислота

Перекись водорода

Вода

Серна кислота

Кислота Каро ()

1,2-Дихлорпропан Всего: Наапроготонова кислота Пропионока кислота 139,7 Перекись водорода 59,9 Вода

45,9

23,4

22,5

Никаких

39,8 22,9

16,9

Бьютрое сгорание

45,9 23,4

22,5

Очень медленное разложение

39,8

22,9

16,9

Взрыв

55

f Никаких 25,6

29,4

49,9 13,6

36,3

Взрыв

Т а б л и д а 2

Канал

222

184 65 102,3

285

3,2 55 Следы

81,7 335 469 46

1,4

781781

124,4 1О66 то

81,7

1154

Таблица 3 4О7,4 357,379,3 113,619,5 4,719,0 Следы .132,7

Серна кислота Кислота Каро(Н,О) 1,2-Дихлорпропан

Всего:

Надпропионсва кислота

Пропионова кислота

Перекись водороца

Воца

Серна кислота

Кислота Каро{Нг| 5О)

1,2-Д кхлорпроп ан

Claims

Всего: Формула изобретени Способ получени нацпропионовой кислоты путем взаимодействи пропишовой кислоты с 7О%-тНой перекисью водорода в присутствии серной кислоты и дихлорпр{ пана с азеотропной отгонкой воды при 30-4 5°С и пониженном давлении ЮО мм рт.ст, с использованием разделени на водную и органическую фазы азеотропа, отличающийс тем, что, с целью снижени взрывоопасности процесса и повышени выхода целевого продукта, процесс ведут путем непрерывной подачи пропионовой кислоты и перекиси водоро- да и непрерывного отбора части реакцион ной смеси, из которой после разделени

2,1 184,4133,8

18,1 1145,7 1145,7

199,6 1553,1 1623,5 453133,8

Таблица 4

88,7291,2 IOI,1 28,271,6

1,2 69,9

Следы487,6 33,2

0,5677,2 66,6 284,4 284,4

385,5 4ОЗ1644,1 33,2 фаз отбирают водную фаду, возвращаемую в процесс, и органическую фазу, содержащую целевой продукт, при этом мольное отношение, пропионовой кислоты к перекиси водорода составл ет 0,76-1,24 при мольном отношении серной кислоты к сумме пропи(жовой и надпропишовой кислот, равном 0,288-1,24, и отношении водной и органической фаз, образующихс при. отборе реакционной смеси, равном 0,2794 ,13. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Бе/ьгии Ni 8О81О8, кл. С О7 С, опубпик. 1974.
2.Патент США № 2814641, кл. 26О-5О2, опублик, 1957 {nptxromn).

fejT

П

11

дЮ

5д

22