СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОГО АЦЕТОНЦИАНГИДРИНА Советский патент 1971 года по МПК C07C255/16 C07C255/17 C07C253/16 C07C255/12 

Настоящее изобретение относится к снособу получения чистого aneTOHUHaiin-iApHHa, являющегося сырьем для получения метнлметакрилата.

Р1звестен способ очистки сырого ацетонцнангидрина, получепного по реакщш ацетона и цианистого водорода в присутствии щелочи при низкой температуре (от -20 до +20°С) с носледующей стабнлизацией полученного ацетонцнангидрина кислотой, отфильтровыванием образующейся соли катализатора от реакционной смеси, отдувкой ненрореагировавших веществ JHICPTIHJM газом. По этому снособу непрореагировавшие вещества отдувают инертным газом в сырой ацетонциангидрип и сорбируют ацетоном, водой или водной щелочью, а затем инертный газ отгоняют.

Недостаток известного способа заключается в том, что трудно выделить ненрореагировавшие вещества, поскольку они сорбируются жидкостью в очень низких концентрацнях, а токсичный цианистый водород отдувается вместе с инертным газом. Кроме того, возвращение в реакционную смесь больших количеств водного раствора непрореагировавших веществ приводит к снижению чистоты продукта, что ограничивает его .иснользование. По этой нрнчнне снособ отдувки иочги не нрименяют.

Полые п|)едлагаелюго пзобретопия Я15ляс сп аоирсрывпое по-чученне высокочнсгого анетонлнаппгярпна с хоронит выходом с полным выделенном 11ол;юреагнровавшего ацетона -i цианистого водорода без потерь.

Для этого отдувку сырого ацетонцпангндрина ведут путем смешен1 я сырого ацетонцианг1 др П1а с ннерт п-.м газом при температуре 40-IGO C, лучше oG-120°С, попнженном или атмосферном в колонне для продувки. ripH TaixOM обработке ацетон н цпапнстыи водород, паходянипкя в сыром ацегонцпангпдрпне, в га-ювую фазу н В1лходяг из колоппы, R го время как ацотонциа1 Г 1др1 н не успевает .южиться нз-за краткости вре.мепн пребывания в колоппе, п выделяется без за.метпых колпчеств ацегопа и цианистого водорода.

В качестве ппергного газа применяют азот, водород пли газообразные углеводороды (лучnie азот). Количество вводимого инертного газа в сырО ацето1н;папг11дрпн составляе: 0,01 -10 .w-/i/ac lia 1 кг сырого ацето1пи1ангпдрина.

Д.1Я отдувки ,1ьзуют, нанример, бапппо со смачпваемьпм стенками или колоипу с набнвкой. СоогБетствующее время пребьпкп.пя в пей смес состапляет от 1 сек до 10 мин.

Исходные вещества - цианистый водород и ацетон, а также раствор катализатора, содержащий щелочное ве1цество, иодают по трубонроводам I, 2 н 5 в реактор 4, где с номощыо охлаждающего змеевпка 5 поддерживают темнературу от -20 до -|-20°С. Реакционную смесь, содержащую, вес. %: ацетоициангидрии 90-97, цнапиетый водород 1-3 и ацетон 2-7, а также щелочной катализатор 0,01, нодают в нейтрализационную зону 6. Уравновещенную смесь нейтрализуют н нодкисляют до рН 1-4 в зоне 6 с помощью кислоты, иодаваемой по линпп 7, а затсм ее нанравляют в зону фильтроваиня 8 но трубопроводу 3 насосом 9 п трубопроводу 10, где фильтруют для удаления образовавшейся щелочной соли катализатора. Фильтрат нодают через теплообменник 11 ио линии 12, где его подогревают до нужной темнературы. Затем подают в зону отдувкп 13 но липпи 14. Зона отдувки может быть оборудована теплообменником, если температура фильтрата - ci ipoго ацетоцциангидрина - слищком понижена. Ц фкулирующий инертный газ подают в зону отдувки в донную часть но лниин 15, где он контактирует с сырым ацетонциангндрнном, иостуиающим сверху при температуре 40-160°С, и отдувает из ацетонциангидрниа ацетон и цианистый водород, ири этом получают чистый ацетонцпангидрпп, который отводят из донной части отдувочной зоны по трубопроводу 16. Отдутые ацетон п цнаипстый водород подают в реактор 4 вместе с пиертным газом но лииии 17 и приводят в контакт с реакционной смесью при температуре от -20 до +20°С. Сорбцця идет мгновенно вследствие низкой температуры смеси, пиертпый газ после сорбции непрореагировавщих вегцеств отводят по трубопроводу /5 из реактора 4. В газе, -выходящем из реакцноппой зоны, содержится 0.5-о об. % цпанистого водорода и 0,05-0,5 об. % ацетона, в зависимости от условий со-рбции; его подогревают до нужной температуры в теплообмеппике 19, сжимают газодувкой 20 и снова нодаюг в отдувочную колонну.

Пример. В реактор нз нержавеюп1ей стали но трубонроводам /-3 иодают непрерывно 4,3 кг/час жндкой спиильпой кнслоты, 9,2 кг/час ацетона н 0,1 кг/час 25%-;того водного раствора каустической соды, реакция идет при 0°С, эту температуру поддержпвают змеевиком 5, ио которому циркулирует хладОноситель. Реакционную смесь отводят из реактора, нодают в нейтрализатор о,, куда нодают 0,02 кг/час 98%-ной серной кислоты для нейтрализации реакцноппой смеси. Продукт нейтрализации фильтруют на фильтре 8 для удаления образовавщегося сульфата натрия. Фильтрат нодогрсвают в теплообменнике до п годают в отдувочиую колониу. Фильтрат, т. е. сырой анетоиниангидрин содержит, %: ацетопниаигидрни 92,5, цианистый водорол, 1,5, ацето) 4 и воду 2. Колонна 13 имеет вид бащин с мокрыми стенками, где сырой ацетоициангидрин находится ирн темнературе , создавае.мой подогреваюПлим паром. В доппую часть башнн иодают в качестве ипертиого газа 1,5 азота. Непрореагировавщий ацетоп и цианистый водород, содержащиеся в сыром ацетонциангидрппе, отдувают и иаправляют в реактор, где эпп поглоиииотся рсакцпопиой смесью. Раз, выходящий из реактора, содержит, об. %: цианисты водород 4, ацетон 0,2 п воду 0,1 и азот 95. Его отводят и снова подают в колопну /, через теплообменник, газодувку и липпю id.

Отводимый из донной части колонны ацетонциаигидрин в количестве 13,5 кг/час содержит, об % : апетопциангидрип 98,6, нианистый водород 0,1, ацетон 0,4 н воду 0,9. Выход продукта по пиаписто: 1у noiopoTv составляет 98,6% и по а нетопу 99,0%.

Чистота продукта повыщается при увеличении циркулирующего инертного газа. Согласно изобретению, высокочистый ацетонцнангндрин можно нолучать с больщой экопомичиостыо, не загрязняя воздух выбросом токсичных веществ - цнапистого водорода к апетоициаигпдрина.

П :; е д м е т и з о б р е т е н и я

1. Способ нолучения чистого ацетонциангидрнна реакцней ацетона н цианистого водорода в присутствпп щелочпого каталпзатора, например едкого калия, с последующей стабилизацией нрол.укта кислотой и продувкой реакцпонной смеси ниертпым газол, отличаюишйся тем, что, с пелью новыщепия степени очистки целевого продукта, после стабилизации реакппониую смесь, содержащую ацетон нангидрнн, п пспрореагировавшие ацетон и пнаппстый водород, нагревают до темнературы 40--160 С прн нопиженном плн атмосферUO.M лавлешп и направляют на продувку пнертг1ым газом.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что пагревапие реакционной смеси ведут до температуры 80-120°С.

3. по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нп.ертпого газа применяют азот.