Способ получения концентрированных водных растворов метакриламида или акриламида Советский патент 1976 года по МПК C07C102/08 C07C103/56 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ МЕТАКРИЛАМИДА ИЛИ АКРИЛАМИДА 1:7 в соотношении акршшитрил-вода от 1:1, до 1:10. Под исходным весовым соотношенйфм надо подразумевать соотношение cooTse-i(4гтвующих -koMnoHBHTOJB перед реакцией, т.е. перед контактом с катализатором, например на входе в реактор. В качестве гетерогенйых катализаторов, т.е. катализаторов, нерастворимых в реакционной смеси, применяют гетерогенные катализаторы, обычно при41еняемые для присоединения воды к нитри-j пам, в особенности к акрилнитрилу, например восстановленную окись меди, медь Ренеяили восстановленные медные соединения. ,.; -, , Способ осуществляют следующим образом „ Ироцесс ведут так, чтобы не произошло . j«u выкристаллизовывание акриламвда в присутствии катализатора при реакционных услови ях. Практически к смеси акрилнитрила и во:ды прибавляют количество акриламида. необходимое для растворения всего нитрила в .водной фазе при 20-70 С. Затем раствор можно пропускать, Например при 4О-15О, , предпочтительно при 60-120 С, через непод вижный слой катализатора. При непрерывном пропускании можно возвращать часть раствора метакриламида и таким образом повышать растворимость нитрила в воде. При этом исходное соотношение (т.е. соотношение компонентов перед реакцией, т.е. перед контактом раствора с катализатором) метакрилнитрила, в особенности акрилнитрила к воде составляет в общем от 1:10 до 1:1, преимуществе - но от 1:6 до 1:2 вес.ч. Непрореагировавший акрилнитрил можно ; отгонять, например в соединенной с реактором перегонной колонне. Акриламид имеет и в водных растворах при концентрациях выше 2 О вес.% и при температурах выше2О°С склонность к олигомеризации и полимеризации. Это можно пред отвращать,ее ли, например, перегоняют при температурах ниже 8О С и вдувают при этом в испаритель колонны газ, содержащий кислород, в особенности воздух, обогащенный кислородом. В обшем перегоняют при давлении 375-735,75 мм рт.стКроме того, значение рН концентрированного раствора метакриламида при удалении нитрила, например, путем перегонки, выгодно выдерживать при 5 или выше 5, в большинстве случаев при 5-8, в особенности при 6-7,5, например, путем прибавления щелочных металлов или аммиака, причем предпочитают аммиак. В качестве щелочных ме . таллов или шолочно реагирующих веществ применяют, например, гидроокись натрия или калия. Дистиллят, состоящий из метакрилнитрила и воды, можно отгонять вмес те со свежевведенными компонентами реак- 60 ции водяным паром или азотом для удалений растворенного в нем кислорода, например преимущественно в колонне в противотоке. Полученный после отделения непрореагировавшего акрилнитрила раствор концентриррванного метакриламида содержит медных соединений 20-100 ч. на МП. Си ионов, которые замедляют реакцию полимеризации. Поэтому в этом случае выгодно охлаждать реакционный раствор после отделения непрог реагировавшего нитрила (например, после удаления из применяло го при отделении непарителя) до температур ниже 2О, преимущественно от -5 до +10 С, и обрабатывать -его обьиным кислым ионообменником (ионо. обменником в виде Н }, например на осно полистиролсульфокислоть,. согласно этому способу получают раство содержащие в общем 30-5О вес.% етакриламида, В большинс .е случаев их можно подвергать полимеризационным реакциям без дальнейшей очистки. Гомополимеризаты и сополимеризаты, получаемые вместе дру,, обычными, в большинстве случаев еодержащими однократно ненасыщенные двоиные связи мономерами, имеют в качестве вспомогательных коагулирующих средств то; же самое действие что и полимеризаты, получаемые из очищенного кристаллического метакриламида. В примере указаны вес.ч. и вес.%. Пример 1.В реактор из специальной стали, в котором неподвижно установлено 10ОО частей катализатора, содержащего ЗО% меди, вводят каждый раз 1 час при 70 С снизу вверх раствор 106,5 части акрилнитрила и ЗО,2 части акриламида в 269,5 части воды. Нитрил и воду предварительно освобождают известным приемом при пропускании водяного пара от кислорода. Среднее время пребывания раствора в реактора составляет 2,5 час, в пересчете на пустой реактор. Выходящую из реактора смесь разделяют. Поток жидкости из 30,2 части акриламида,, 7,3 части акрилнитрила и 56,1 части воды возвращают в реактор и соединяют там со рвежевведенными акрилнитрилом и водой, атакже If с отогнанным в качестве азеотропа непрореагировавшим акрилнитрилом. Главный поток из 100 частей акриламида, 24,4 акрилнитрила и 188,2 части воды пода19т Ь обычную перегонную колонну, в которой отЬоняют при вдувании воздуха при 6,4-10 Ра и 50 С непрореагировавший акрилнитрил с водой. Раствор, практически свободный от нит|рила, удаляют из низа колонны, охлаждают

+ iO°C

до +1U L, доводят nt;)ii noNiomn аммиака до ; рН 7 и вводят снизу вверх в ионообменную колонну. В колонне имеется 12О частей обычного кислого ионообменника на основе полнстиролсульфокислоты.

олу1а1Ог каждый час 286 частей раствора акриламида с содержанием 35% акриламида и 40-80 частей на миллион примесей.

Превращение 70%, вь(ход практически 1ОО объемный и временной выход составляет 333 части акрнламида на 1000 частей меди в час.

Пример 2. Поступают, как указано в примере 1 и пропускают каждый час при 70°С раствор 105 частей акрилнитрипа и 15 частей акриламида в 500 частях воды через 100О частей катагшзатора.

Выходящая из реактора смесь состоит из 86 частей акриламида, 52 частей акрилнитрила и 482 частей воды в час. Переработку проводят описанным в примере 1 образом.

Пример 3. Поступают, как указано в примере 1 и пропускают каждый час при

70 С раствор 75 частей акрилнитрила и 75 частей акриламвда в 150 частях воды через 1ООО частей катализатора.

Выходящая из реактора смесь состоит из 12§ частей акриламида, 37 частей акрилнитрила и 138 частей воды в час. Переработку проводят, как указано в примере 1.

Формула изобретения

Способ получения концентрированных водных растворов. метакриламнда или акриламида , гидролизом соответствующего нитрила в присутствии медьсодержащего катализатора в среде водного растворителя при температуре 40-150 С с последующим вьщелением целевого.продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, процесс ведут при сотнощении амид - нитрил, равном от 1:1 до 1:7, и при соотнощении нитрил - вода, равном от 1:1 до 1:10.