Способ выделения кислоты из водного слоя реакционной жидкости синтеза диметилдиоксана Советский патент 1980 года по МПК C07C7/00 

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу выделения кислоты из водного слоя реакционной жидкости синтеза диметил диоксана.

Известно, что гфи осуществлении реакции конденсации олефинов с формальдегидом в водном растворе, содержащем в качестве катализатора сильные минеральные кислоты, удаление кислоты из реакционного водного слоя сопряжено со значительными трудностями.

Так, содержащиеся в водном слое диметилдиоксаны (ДМД) и другие сравнительно низкокипящие продукты реакции, а также не прореагировавший формальдегид должны быть отогнаны при повьшенных температурах, что в присутствии серной или других сильных кислот практически невозможно из-за развития нежелательных вторичных реакций. Поэтому кислая водная жидкость предварительно нейтрализуется шелочью (NaOH), что приводит к обогащению водной жидКОСТИ сатями кислоты-катализатора в частности Ма25Од, с некоторым количеством муравьинокислого натрия (муравьиная кислота образуется, главным образом, в стадии регенерации формальдегица)..

В соответствии с этим глуб окая отгонка воды, необходимая для достаточна полной регенерации непрореагнровавшего формальдегида, затрудняется вУпадежтем КЗ кубовой жидкости осадка солей.

Не меньшие трудности возникают при извлечении из водной жидкости высококипящих побочных продуктов (ВКП) синтеза ДМД. Эти трудности в первую очередь связаны с тем, что высококипящив продукты синтеза, содержащие в частности диолы и триолы, являются весьма гидрофильными веществами, которые в процессе их выделения сильно обогащаются водой и соответственно минеральными солями. количеств воды выпадают твердые ссяи, что может приводить к забивке аппарату ры. С целью ликв;Идаани указанных недост-тков предлагается реакционную жидкость подвергать многоступенчатому электродиалиэу. Электродиалиа осуществляется в мно гокамерных диализаторах, каждая камера которых с одной стороны имеет мембрану катионитовук, а с другой - анйонитовую. Вся система состоит из двух или более последовательно соединенных аппа- ратсш. В первых по ходу диализаторах из кислой водной жидкости извлекается основное количество (до 8О%) минеральной кислоты, которое непосредственно возвращается в процесс, переходя в с свежую формалиновую шихту, подающуюся в этом случае в камеры концентриро вания диализатора. Последний же диал нзатор системы сп уж й для более полного удаления издилюата минеральной кислоты, а также значительной части мгуравьиной кислоты, которая в предыдущих диализаторах в основном остается в дилюате. В этом случае в дилюатные камеры подается дилюат из предыдущего диализатора, а в камеры концентрирования вводится чистая вода, сбрасываемая затем в канализацию. Общая степень удаления минеральной кислоты достигает 90% и выше, муравьи ной кислоты до 7О%, Остаточная концен рация кислот в конечном дилюате, %: Нд, 9040,1-0,2 и НСООН 0,05-0,08. Остаточное количество кислот (главным образом минеральной, так как малые количества муравьиной могут быт оставлены в дилюате) удаляется при помощи обычных анионитных фильтров. П р и м е р . В первый диализатор, в котором катионитовые мембраны изготовлены на ,оснойв КУ-2, а анионитовые на основе АВ-17, подают кислую водную реакционную жидкость синтеза ДМД, содержащую, %: 3,3 CHjtO; 1,99 и 0,18 НСООН. В камеры концентрирова ния вводят исходный формалиновый раствор, содержащий,%: 25,7 СН-О и 0,02 НСООН. При температуре на входе в диализатор 20 С и на выходе 21, и плотности тока 10 мА/см из камеры котцентрирования выходив раствор, содержащий,%: 23,6 , 0,97 H-SO и 0,9 НСЪОН, а дилюат содержит,%: 2,9 СНдО; 0,46 и 0,11 НСООН Глубина удаления из водной жидкости при этом составляет 77%, а НСООН 39%; выход по току 62% от теоретического расхода энергии на извлеченные кислоты. При осуществлении второй ступени;извлечения кислот через аналогичную систему в качестве дилюируемой жидкости пропускают дилюат из предыдужего диализатора, а в камеры концентрирования Подают обессоленную вод. Температура на входе и выходе 20С при Плотности тока 4 мА/см. Из камеры концентрирования выходит раствор, содержащий,%: 0,4 CHjj О; О.ЗО . ио,О5 НСООН, дилюат содержит 2% СН О; 0,16% H-SO, и 0,06% НСООН. Глубина удаления составляет 72%, а НСООН 5 О%; выход по току во второй ступени электродиализа 33% от теоретического расхода энергии. Общее извлечение кислот в двух ступенях для 93%, а цля НСООН 70%. Дилюат из второй ступени пропускают через катионит КУ--2 .{ для улавливания ионов железа) и анионит марки АВ-17, причем выходящая водная жидкость практически не содержит серной кислоты (качественная проба на осаждение Ва 5Ол). Проверка воспроизводимости результатов была осуществлена в вице 40 циклов практически без изменения емкости анионита. Формула изобретения Способ выделения кислоты из водного слоя -реакционной жидкости синтеза диметилдиоксана, полученного из изобутиЛена и формальдегида, отличающий - с я тем, что реакционную жидкость подвергают многоступенчатому электродиа- лизу с последующим разделением продуктов известным способом.