Известен способ получения тримеллитовой кислоты путем окисления псевдокумола 72%ной азотной кислоты при температуре 160- 225°С и давлении до 150 атм. В результате иолучают до 13,5% различных нитросоединений, что значительно снижает выход и чистоту получаемого продукта.
Согласно предложенному способу можно избежать образования нитросоединений, получить продукт высокой степени чистоты.
Процесс проводят в две стадии. Сначала псевдокумол окисляют в окислительной колонне кислородом воздуха при 150-160°С и атмосферном давлении в присутствии стеарата кобальта как катализатора в течение 3-4 час.
Затем выделенную из оксидата смесь одно- и двухосновных кислот окисляют 20%-ной азотной кислотой при 150-160°С и давлении 30- 40 атм в течение 6-8 час. Тримеллитовую кислоту отфильтровывают, промывают и сушат.
Пример. Псевдокумол окисляют в реакторах колоночного типа или в приборе типа «Эрлифт с замкнутым циркуляционным контуром.
Процесс осуществляют в жидкой фазе с воздухом или смесью воздух - кислород в соотношении 1 : 1 при нормальном давлении.
Псевдокумол, использованный для окисления, имеет следующие характеристики:
Удельный вес0,8758
0,0003
Коэффициент рефракции 1,5048
Пределы выкипания фракции,°С 168-172 Состав фракции, определенный по спектрам комбинационного рассеяния, вес. %
98 псевдокумола 0,8 1,2 гимимеллитола 1-метил-2-этилбензола
Псевдокумол и катализатор загружают в реактор и пропускают воздух, очищенный и высушенный (СА СЬ, ангидрон). Расход воздуха 150-200 л/час.
Смесь окисляют при 150-160°С, образующуюся воду собирают в приемнике-разделнтеле и выводят по мере накопления.
После 3-4 час окисления получают оксидаты, характеризующиеся следующими показателями.
Кислотное число, мг КОН/г280-300
Эфирное число, мг КОН/г70-85
Карбонильное число, мг КОН/г 40-45 Число омыления, мг КОН/г350-370
Иовные кислоты. Смесь одно- и двухосновных кислот выделяют из оксидата охлаждением его в кристаллизаторе до 8-10°С с последующей фильтрацией выпавших кристаллических кислот на нутч-фильтре. Осадок кислот промывают исходной фракцией от остатков оксидата, а фильтрат, содержащий некоторое количество кислот, после добавления свежей норции псевдокумола возвращают на окцсление. При этом стеарат кобальта в реактор не добавляют.
Кристаллические кислоты, выделенные из оксидата - это смесь одно- и двухосновных кислот. Прц вышеуказанном режиме содержание двухосновных кислот в смеси составляет 88%, одноосновных кислот 62%. Выход твердых кислот на исходное сырье за один цикл 30-31 %.
При четырехкратной рециркуляции из 100 г псевдокумола получают 85-86 г смеси одно- и двухосновных кислот, что составляет около 70% от теоретического количества.
На второй стадии смесь одно- и двухосновных ароматических кислот доокисляют до тримеллитовой разбавленной 20%-ной азотной кислотой во вращающемся автоклаве, снабженном электрробогревом. Процесс идет при температуре 150-160° и давлении 30-40 атм в течение 6-8 час. После окончания реакции оксидат направляют в выпаритель.
Упаренный до одной трети объема оксидат поступает в кристаллизатор, где его охлаждают до температуры + 2 - 5°С.
Из выпавщих кристаллов тримеллитовой кислоты отделяют на нутч-фильтре фильтрат н промывают от ионов NOa, NOa (проба на дифениламин). Промывные воды вновь посылают в рецикл, а осадок тримеллитовой кислоты
сушат при 105-110°С в течение 3-4 час S печи.
С целью получения тримеллитовой кислоты с высокой степенью чистоты, высушенные кислоты перекристаллизовывают из воды и вновь сушат при температуре 105°С 3-4 час.
Полученная тримеллитовая кислота имеет чистоту 99% при выходе 79-86% от теоретического. Выход на исходный псевдокумол 96- 97%.
Полученная тримеллитовая кислота характеризуется следующими показателями: Элементарный состав, вычислено, %:
С 51,45; Н 2,86 найдено, %:
С 51,89; Н 3,10 Т. пл. 223С
Кислотное число 799-800 мг КОН/г (теоретическое 702)
Химический анализ по Абидовой и Ходжаеву (АН УзССР):
одноосновные кислоты - ото,
двуосновные кислоты - ото,
:чистота 99%
Предмет изобретения
Способ получения тримеллитовой кислоты путем окисления псевдокумола при нагревании под давлением азотной кислотой, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода азотной кислоты и повышения выхода целевого продукта, псевдокумол предварительно окисляют кислородом воздуха в присутствии катализатора и доокисляют полученную смесь кислот 20%-ной азотной кислотой при температуре и давлении до 40 атж.
