СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МОНО- И ДИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ Советский патент 1971 года по МПК C07C53/00 C07C51/487 C07C55/00 

Изобретение относится к способу выделения МОНО- и дика(рбановых кислот из полупродуктов производства .ка.пролактама и соли АГ, в частности из продуктов окисления циклогексана.

В .процессе окисления циклогексана наряду с целевыми продуктами окисления (циклогексаном, цнклогексанолом и адипиновой кислотой образуется ряд побочных продуктов в основном МОНО- и дикарбоновые кислоты и их эфиры.

Известно несколько способов выделения упомянутых кислот и эфиров из продуктов Окисления циклогексана путем обработки реакционной смеси водньши растворами гидроокисей щелочных металлов или водными растворами карбонатов этих металлов.

При этом происходит нейтрализация кислот и омыление эфиров с образованием солей щелочных металлов. Практически для нейтрализации кислот и омыления эфиров, содержащихся в продуктах окисления цкклогексана, наиболее широко применяются водные растворы натриевой щелочи. Соли, полученные при омылении эфиров и нейтрализации кислот (преимущественно, адипат натрия), являются водораствори.мыми. Основная часть их переходит в водную фазу, образуя TaiK называемый щелочной сток.

Поскольку дальнейшая утилизация щелочного стока сопряжена со значительными техническими трудностями и требует больших капиталовложений, в настоящее время проводится сжигаиие стока в специальных печах или его разложение методом биологической очистки, что .ведет ;к потере натриевой щелочи и органических кислот. Сжигание солей щелочных металлов может протекать только

при высоких температурах порядка 1000- 1200°С, а биологическая очистка щелочного стока осуществляется при «изкой концентрации упомянутых солей (0,015%) и требует строительства специальных крупногабаритных сооружений.

Целью изобретения является сокращение смолообразования, повышение степени разделения продуктов окисления циклогексана, сикращение расхода натриевой щелочи, увеличение выхода целевых продуктов, а также значительное сокращение количества сточных вод, содержащих соли щелочных металлов.

Для достижения этой цели щелочную обработку ведут в две стадии, используя на первой из них в качестве нейтрализующего и омыляюпгего агента водный раствор а ммиака. Затем производят обработку водным расразложением аммонийных солей при телшературе 100-130°С.

При обработке .продуктов окисления циклогексаиа водным раствором аммиака полностью иейтрализуются моно- и дикарбоновые кислоты и омыляются 60-70% сложных эфирав. С этой стадии отводится водная фаза, содержащая аммонийные соли и моно- и дикарбоновые кислоты.

Продукты омыления, содержащие 30-40% эфи1ров (от исходного количества), и свободные кислоты, ноступают на вторую стадию щелочной обработки, где оставщиеся эфиры доамыляются с помощью водного раствора натриевой щелочи.

Утилизация полученного на первой стадии водного раствора аммонийных солей не представляет сколько-нибудь сложной задачи, поскольку прИ нагревании раствора происходит гидролиз аммонийных солей с выделением аммиака, который может быть использован для повторного приготовления аммиачной воды. Получаемый при гидролизе концентрированный водный раствор кислот, основную часть которых составляет адипиновая кислота, может быть направлен на дальнейшую переработку с целью выделения индивпдуальных КИСЛОТ.

Применение иа первой стадии о 1ыления аммиачной воды снижает лотери -циклогексанона на этой стадии в связи с уменьшением смолообразования.

Пример. В термостатированный сосуд, работающий при атмосфе рном давлении и температуре 60°С, снабженный перемешивающими устройствами и И|Митирующий реактор идеального смещения, непрерывно подают продукты окисления Циклогексана, содержащие 1,25 вес.% кислот (в пересчете на свабодную адипииовую кислоту) -и 0,8 вес. % эфиров (в пересчете па связанную адипиновую кислоту), а также 25%-ный водный раствор аммиака в весовом соотношении 40:1. Время пребывания в реакторе составляет 10 мин.

Из реактора смесь поступает в термостатированный отстойник, из которого отбирают отстоявшиеся водную .и органическую фазы.

Анализ показывает, что свободные кислоты отсутствуют, а содержание эфиров уменьшается на 60%.

Полученный органический слой подвергают дальнейшей обработке 20%-ным раствором натриев.ой щелочи на той же установке.

Полученный водный слой подвергают кипячению в течение 1 час при атмосферном или повышенном давлении при температуре 100-130°С.

В результате гидролиза и разложения аммонийных солей выделяется аммиак, который в дальнейшем возвращают в цикл. Кислотность водного раствора кислот составляет около 20% (при нор-мальном давлении) или 25 вес.% (при повышенном давлении).

Полученные водные растворы натриевых солей разлагают серной кислотой.

Дальнейшую переработку производят путем отгонки кислот с водяным паром с последующим отстаиванием и кристаллизацией.

Таким образом, из аммонийных солей выделяют около 80% кислот, а из натриевых солей -70-80%.

Качественный состав кислот, получаемых в результате вышеуказанной переработки, следующий: монокарбоновые кислоты (муравьиная, уксусная, прапионовая, валериановая), дикарбоновые кислоты (янтарная, глутаровая и адипиновая).

Предмет изобретения

Способ выделения моно- и дикарбоковых кислот путем щелочной обработки оксидата циклогексана с последующим разложение.м щелочных солей кислот неорганическими кислотами и дистилляцией, отличающийся тем, что, с .целью сокращения смолообразования и повыщения степени разделения продуктов окисления циклогексана, щелочную обработку ведут в две стадии: сначала водным раствором аммиака, затем водным раствором щелочи, с последующим гидролизом и разложением аммонийных солей при температуре 100-130°С.