Способ выделения глутаровой кислоты Советский патент 1988 года по МПК C07C51/48 C07C55/12 C07D201/16 

i4 СО

Изобретение относится к способу вьщеления глутаровой кислоты из отходов производства капролактама из бензола.

Цель изобретения - повышение вы- рсода целевого продукта.

Способ иллюстрируется следующи- Ии примерами.

Пример. 1000 г щелочного стока с кг/м , содержащего ;30 г глутаровой кислоты, уЛаривают до 50% по объему.

Состав остатка после первого от- рона при упаривании щелочного стока Цо 50% по объему/мае,%. : Натриевые соли карбоновых кислот; : Масляная 1,945 ; Валериановая 20,159 Г Глутаровая 6,896 : Янтарная3,890

Щавелевая 1,415

Адипиновая 6,366

Муравьиная 0,619 :. Уксусная0,442

Капроновая 5,305 1 Каприловая О, 743 а также

Свободная

щелочь0,884

Х-масло19,452

Вода53,988

Итого100,00

При этом с паром отгоняются лету- ;чие примеси. Упаренный щелочный сток ;Подкисляют 40%-ной серной кислотой IB количестве 300 г до рН ,5tO, 1. |После отстаивания образуется органи- |ческий слой - 250 г и водно-солевой |слой 550 г. После разделения слоев |органический слой обрабатывают при 40-45 С 500 см водного конденсата стадии упаривания водных растворов. ГГолучают водный раствор дикарбоновых кислот и промытьй органический слой (неочищенная смесь монокарбоновых кислот).,

Вод к р-солевой слой обрабатывают при 165 г н-амилового спирта. При этом получают очищенный водно-со левой слой, из которого выделяют товарный сульфат натрия.

Сииртовой экстракт, содержащий смолистые вещества, дикарбоновые кислоты и примеси, обрабатывют 400 г водного конденсата при . При это смолистые вещества отделяются, оставаясь в спиртовом растворе, который

направляют на регенерацию спирта отгонкой. Полученный водный раствор ди карбоновых кислот, извлеченных из водно-солевого слоя, смешивают с водным раствором дикарбоновых кислот, извлеченных из органического слоя, и упаривают досуха. Конденсат упарки возвращают на стадию экстракции дикабоновых кислот.

Сухой остаток нагревают при 100- 105 С с азотной кислотой концентрации 56% до прекращения выделения оксидов азота. Пол ченный раствор упаривают, а сухой остатой (90 г) обрабатывают 250 мл кипящего бензола с одновременной отгонкой азеотропа бензол -вода, расслоением его, отделением бензола и возвратом его на стадию обработки сухого остатка. При этом адипиновая кислота не растворяется в бензоле, вьшадает в осадок и отделяется от бензольного раствора глутаровой кислоты.

Бензольный раствор охлаждают до 15-18 С и отделяют выпавшие кристаллы (26,3-26,7 г) глутаровой кислоты. Раствор после кристаллизации (маточник) поступает на стадию обработки бензолом. При этом глутаровой кислоты выход возрастает до 27,8-28,4 г. Это соответствует степени извлечения глутаровой кислоты, равной 95-97%.

И р и м е р 2. 1000 г щелочного стока с j 1150 кг/м , содержащего 30 г глутаровой кислоты, упаривают на 50% по объему. Упаренный щелочкой сток подкисляют 40%-иой серной кислотой до рН 2 в количестве 280 г. После отстаивания образуется органический слой 245 г и водно-солевой слой 535 г. После разделения органический слой обрабатывают при 40- 45°С 500 см водного конденсата стадии упаривания водных растворов. Получают водный раствор дикарбоновых кислот. Водно-солевой слой (535 г) обрабатывают при 50-70 С 400 см вод но-спиртовой фракции, содержащей 74% амилового спирта.

Для отделения Х-масел от дикарбоновых кислот спиртовой экстракт обрабатывают водным конденсатом в количестве 200 мл. Водные вытяжки соединяют, и глутаровую кислоту извлекают аналогично примеру 1,

П р и м е р 3. 1000 г щелочного стока с р«1150 кг/м, содержащего

30 г глутаровой кислоты, упаривают до 50% по объему. При этом с паром отгоняются летучие примеси. Упаренный щелочной сток подкисляют 40%-ной серной кислотой до рН 2 в количестве 280 г. После остаивания образуется органический слой 275 г и водно-солевой слой - 535 г. После разделения слоев органический слой обрабатьшают при 50 С 500 см водного конденсата стадии з аривания водных растворов. Получают водный раствор дикарбоновых кислот и промытый органический слой (неочищенная смесь монокарбоновых кислот).

Водно-солевой слой обраб атьшают при 220 г бутилового спирта.При этом получают очищенный водно-солевой слой, из которого выделяют то- варный сульфат натрия.

БутаНоловый экстракт, содержащий смолистые вещества, обрабатьшают 400 г водного конденсата при 30°С. При этом смолистые вещества отделяют ся, оставаясь в бутаноле, который направляется на регенерацию спирта отгонкой. Полученный водный раствор дит карбоновых кислот, извлеченных из, водно-солевого слоя, смешивают с вод- ным раствором дикарбоновых кислот, извлеченных из органического слоя и упаривают досуха.

Глутаровую кислоту извлекают, как в примере 1.

П р и м а р 4. 000 г щелочного стока кг/м содержащего 30 г глутаровой кислоты, упаривают : до 50% по объему. Упаренный щелочной сток подкисляют 40%-ной серной кис- лотой до рН 2 в количестве 280 г.После отстаивания образуется органический слой 245 г и водно-солевой слой 535 г. После разделения слоев органический слой обрабатьшают при 40-45. с 500 см водного конденсата стадии j... упаривания водных растворов. Получают водный раствор дикарбоновых кислот и промытый органический слой (неочищенная смесь монокарбоновых кислот).

К водно-солевому слою добавляем 165 г гексилового спирта.

Для отделения Х-масел.спиртовой экстракт обрабатьшают водным конденса том в количестве 200 г. Водные вытяжки соединяют. Глутаровую кислоту извлекают аналогично примеру 1.

Спиртовой рафинат направляют на регенерацию гексилового спирта отгонкой при температуре поднимающихся паров 138 С и при температуре в отгонной колбе (кубе), равной 150±2 С.

П р и м е р 5. 1000 г щелочного стока с jJ 1150 кг/м , содержащего 3D г глутаровой кислоты, упаривают до 50% по объему. Упаренный щелочной сток подкисляют 40%-ной серной кислотой до рН 1 в количестве 310 г. После отстаивания образуется органический слой 253 г- и водно-солевой слой 557 г. После разделения сйоев органргческий слой обрабатьшают при 40-45°С 500 водного конденсата стадии упаривания водных растворов. Получают водный раствор дикарбоновых кислот и промытьй органический слой (неочищенная смесь монокарбоновых кислот). Водно-солевой слой обрабатывают при 165 г н-амилового cniipTa. При этом получают очищенный водно-солевой слой, из которого выделяют товарный сульфат натрия.

Спиртовой экстракт, содержащий смолистые вещества, дикарбоновые кислоты и примеси, обрабатьшают 400 г вод него конденсата при 30°С. При. этом смолистые вещества отделяются, оста-, ваясь в спиртовом растворе, который направляют на регенерацию спирта отгонкой. Полученный водный раствор дикарбоновых кислот, извлеченных иэ водно-солевого слоя, смешивают с вод-, ным раствором дикарбоновых кислот, извлеченных из органического слоя и упаривают досуха. Конденсат упарки возвращают на стадию экстракции ди карбоновых кислот.

Сухой остаток нагревают при 100- с азотной кислотой концентра- цкя 56% до прекращения вьщеления оксидов азота. Полученный раствор упаривают, а сухой остаток (90 г) обрабатывают 250 мл кипящего бензола с | одновременной отгонкой азеотропа бен- зол - вода, расслоением его, отделе нием бензола и возвратом его на ста ию обработки сухого остатка. При этом адипиновая кислота не растворяется в бензоле, выпадает в осадок и отделяется от бензольного раствора глутаровой кислоты.

Бензольный раствор охлаждают до 15-18°С и отделяют выпавшие кристалы (27-28 г) глутаровой кислоты, Раствор после кристаллизации (маточник) поступает на стадию обработки бензолом. При этом выход глутаровой кислоты возрастает до 28,5-29,7 г, Это соответствует степени извлече- глутаровой кислоты, равной 95 U13102 6

температуре в отгонной колбе (кубе) 150t2 C.

, Таким образом, данный способ позволяет повысить выход целевого про- дзпста - глутаровой кислоты до 95-97%.

f

Формулаизобретения

Изобретение относится к карбо- новым кислотам, в частности к вьщеле- нию глутаровой кислоты (ГК) из щелочного стока капролактама. Цель - повышение выхода целевого продукта. Вьщеление его ведут путем упаривания, г юдкисления стока неорганической кислотой до рН 1-2 с получением водно- солевого и органического слоев и их разделением. Первый-слой обрабатьша- ют алифатическими нерастворимыми в воде спиртами с последующим извлечением из спиртового экстракта дикарбоновых кислот путем обработки его водным конденсатом и ввделением ГК из смеси полученных растворов дикарбоновых кислот. Органический слой обрабатывают водным конденсатом с последующей отгонкой летучих продуктов от полученного экстракта. Остаток нагревают с HNO,, азотно-кислый раствор упаривают, остаток обрабаты- вают бензолом и целевой продукт кристаллизуют из бензольного экстракта, Способ позволяет повысить выход ГК до 95-97%. (Л с

П р и м е р 6. 1000 г щелочного р 1150 кг/м , содержащего 30 г глутаровой кислоты упаривают д( 50% по объему. Упаренный щелоч- сток подкисляют 40%-ной серной К1|гслотой до рН 1 в количестве 310 г отстаивания образуется орга- ш ческий слой 253 г и водно-солевой 557. г а После разделения слоев О11ганический слой обрабатывают при АС -45°С 500 см водного конденсата стадии упаривания водных растворов. Пслучают водный раствор дикарбоновых кюлот и промытый органический слой Неочищенная смесь манокарбоновых кислот), К водно-солевому слою до- бгвляют 165 г гексилового спирта. Дл отделения Х-масел спиртовой экстракт обрабатывают водным конденсатом в количестве 200 г. Водные вытялски сое дгняют, Глутаровую кислоту извлекают аналогично примеру 5. Спиртовой ра- направляют на регенерацию гексилового спирта отгонкой при температуре поднимающихся паров 138°С и при

S

д 0 5 о

Способ вьщеления глутаровой кислоты из щелочного стока капролактама путем зшаривания, подкисления стока неорганической кислотой с получением- водно-солевого и органического слоев, разделением этих слоев и обработкой органического слоя водным Конденсатом с последующей отгонкой летучих продуктов от полученного эктракта, нагреванием,остатка с азотной кислотой, упариванием азотно-кислого раствора, обработкой полученного при упаривании остатка бензолом и кристаллизацией из бензольного экстракта целевого продукта, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью..повьшзе- ния выхода целевого продукта, под- кисление ведут до рН 1-2, обрабатывают водно-солевой слой алифатическими нерастворимыми в воде спиртами с последующим извлечением из спиртового экстракта дикарбоновых кислот путем обработки- его водным когщенсатом и вьщелением глутаровой кислоты из смеси полученных водных растворов дикарбоновых кислот.