Способ выделения диметилформамида Советский патент 1984 года по МПК C07C103/36 

со 1

о: Изобретение относится к усовершенствованному способу вьщеления диметилформамида (ДМФА) из смесей,г/л ДМФА 800; борная кислота 58,8; лимон ная кислота 5,0; триэтиламин 50,2; этиленгликоль 69,0; анилин 12,7; вода 5,0 и может быть использовано в различных отраслях промышленности для утилизации отходов производства с целью их многократного использования в технологических процессах. Известен способ выделения диметил формамида из смеси, содержащей муравьиную кислоту, воду и метиламин, дистилляцией при атмосферном или пониженном давлении в присутствии гексаметилентетрамина lj . Известен также способ ввделения диметилформамида из смеси, содержащей муравьиную кислоту и воду, дистилляцией в присутствии диметиламина 2 . Однако известные способы не обеспечивают высокого выхода я качества диметилформамида из смеси, содержащей, г/л: борная кислота 55,8; лимонная 5; анилин 12,7; этиленгликоль 69; вода 5; триэтиламин 50,2, Выделение из смесей диметилформамида известными способами затруднено вследствие разложения диметилформамида, катализируемого примесями кислотного и основного характера, что не позволяет получить продукт необходимой степени чистоты Основными мешающими веществами при очистке известными способами (дистиллядаей) являются борная и лимонная кислоты, триэтиламин, находящиеся в ионизированном состоянии. Высокая концентрация органических и неорганических солей повьшает температ способру кипения смеси, что также ствует разложению диметилформамида и загрязнению его высококипящими приме сями (этиленгликоль, анилин, соли триэтиламмония), при этом выход диметилформамида составляет 42%. Наиболее близким к предлагаемому является способ вьщеления диметилфор saмидa из раствора, содержащего муравьиную кислоту, путем обработки . последнего твердой щелочью с последу щей дистилляцией раствора. При этом выход ДМФА практически количественный з. Однако данный способ не позволяет вьщелить ДМФА с хорошим вихоДом и качеством из электролита указанного состава. Выход ДМФА составляет 20%, содержание неидентифицированных продуктов разложения электролита 25 г/л, т.е. ДМФА не соответствует ГОСТ 20289-74. Цель изобретения - повышение качества и выхода диметилформамида. Поставленная цель достигается согласно способу, который заключается в последовательной экстракции в две стадии: на первой стадии дважды 40 - 46%-ым водным раствором КОН при объемном соотношении электролит : раствор КОН 2:1 - 1:1, а на второй стадии - твердой КОН. Пример. В термостойкий стакан емкостью 2000 мл заливают 500 мл . электролита состава, г/л: ДМФА 800; борная кислота 58,8; лимонная кислота 5,0; триэтиламин 50,2; этиленгликоль 69,0; анилин 12,7; вода 5,0, постепенно прибавляют 250 мл 46%-го водного раствора гидроксида калия и интенсивно перемешивают в течение 5 мин, охлаждая при этом смесь до 30 С, После расслаивания отделяют нижний щелочной слой, а к верхнему органическому прибавляют еще 250 мл 46%-го водного раствора гидроксида калия и повторяют экстракцию примесей борной и лимонной кислот. После расслаивания смеси образуются две фазы. Нижняя фаза содержит раствор гидроксида калия, этиленгликоль, борат и цитрат калия; верхняя фаза содержит диметилформамид, триэтиламин, анилин, этиленгликоль, воду. Верхнюю фазу подвергают трехкратной осушке, прибавляя твердый гидроксид калия порциями по 100 г. После осушки от воды верхнюю фазу подвергают дистилляции. При 152-154°С отбирают диметилФормамид, выход которого составляет 69%, а степень очистки соответствует квалификации по ГОСТ 20289-74 (содержание основного вещества 99,9%).

310976104

Экспериментальные данные по выходу и чистоте ДМФА при получении его из электролитов известным и предлагаемым способами (состав электролита, г/л: ДМФА 800; борная кислота 58,8; лимонная кислота 5,0; триэтиламин 50,2; этиленгликоль

69,0; анилин 12,7; вода 5,0).

Та б-лица 1 .

СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ДИМЕТИЛФОРМАЩЦА ИЗ ЭЛЕКТРОЛИТА, содержащего кислоту, путем экстракции электролита щелочью и дистилля1 |ии последнего,о тличающийся тем, что, с целью повышения чистоты и выхода диметилформамида, экстракцию проводят последовательно в две стадии: на первой стадии дважды 40 - 46%-ным водным раствором КОН при объемном соотношении электролит : раствор КОН 2:1-1:1, на второй стадии - твердой КОН.

Обработка электролита ди- 7,0 0,5 метиламином при соотношении электролит:диметиламин 5;1 (молярное соотношение кислотных примесей:диметиламин 1:3) 2j

Двукратная обработка элект- 0,05 Не обролита 40-46%-ым раствором наругидроксида калия itpK объем- жено ном соотношении электролит: растворов КОН 2:1-1:1 в течение 5 мин с последующей осушкой органической фазы путем трехкратной обработки твердым КОН и дистилляцией (предлагаемьй способ)

Однократная обработка 1,0 0,3 электролита 40-46%-ым раствором гидроксида калия при объемном соотношении электролит:раствор КОН 2:1-1:1 в течение 5 мин с последуюгдей осушкой органической фазы путем трехкратной обработки твердым кон

вукратная обработка элект- 1,1 0,4 одита 40-46% раствором гидроксида калия при объемом соотношении электролит; аствор КОН 2:1 и дистилляией .

10 20 г/л

69,0 12,7

неидентифицированных

0,1

Не обнаружеЛО

0,1

Не

Не

0,1

обобнанаРУРУжеженоно Обработка электролита диметиламином при соотношении электролит:диметиламин 5:1 (молярное соотношение кислотных примесей:диметил амин 1:3) 2 Двукратная обработка электролита 40-А6%-ым раствором гидроксида калия при объемном соотношении электролит:растворов КОН 2:1-1:1 в течение 5 мин с последующей осушкой органической фазы путем трехкратной обработки твердым КОН и дистилляцией (предлагаемый способ)

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1 Не соответствуетГОСТу 20289-74 99,0

98,3 94,0 100 100

98,1 92,0 100 100

96,4 92,0 100 100

100 98,0 60

99,8 Техническая

Техни100 98,0 51 ческий

90,2 20

Не соответствуетГОСТу 20289-74 Таблица 2 Данные по очистке ДМФА в зависимости OЛ объемного соотношения электролит: зь40-46%-ый раствор КОН Выход ДМФА, Объемное соотношение электролит: АО-46%-ый % раствор КОН Таблица 3 Данные по очистке ДМФА в зависимости от концентрации раствора экстрагента КОН (объемное соотношение электролит : раствор КОН 2:1 - 1:1) Выход, ДМФА, Концентрация раствора КОН, масЛ 10 10 Продолжение табл. 3 Как видно из табл. 1-3, использование совокупности технологических приемов в определенной последовательности: экстракция - обработка гидроксидом калия - дистилляция позволяет увеличить выход диметилформамида до 69% от содержания в электролите и повысить его качество до квалификации по ГОСТ 20289-74.