Способ выделения монокарбоновых кислот и ацетата натрия из отходов производства капролактама Советский патент 1977 года по МПК C07C51/42 C07C53/22 C07C53/10 

Изобретение относится к способу выделения продуктов, получаемых в производстве капролактама, в частности к способу выделения монокарбоновых кислот (масляной, валериановой, капроновой) и ацетата натрия.

Известен способ выделения монокарбоновых кислот из отходов производства капрола ктама путем концентрирования щелочного стока, подкисления концентрата азотной кислотой до рН-3, .расслоения на водносолевой и органический слой, концентрирования водносолевого слоя с получением кислого конденсата. Кислый конденсат, содержащий монокарбоновые кислоты, пропускают через анионообменную смолу, при регенерации которой водным раствором NaOH получают раствор солей органических кислот. Этот раствор концентрируют, подкисляют азотной кислотой и получают органический слой, из которого выделяют моиокарбоновые кислоты дистилляцией и последующей ректификацией в вакууме. Выход монокарбоновых кислот (уксусной, прои-ионовой, масляной, (Валериановой и капроновой) составляет 45-50% от их содержания в водно-щелочном стоке 1.

Этот способ имеет следующие недостатки.

Технологический процесс выделения монокарбоновых кислот сложеи и 1позволяет извлечь только часть кислот, содержащихся в щелочном стоке. Кроме того, получающиеся

по этому способу монокарбоновые кислоты имеют низкое качество.

Целью изобретеиия является уирощение технологического процесса, увеличение выхода КИ1СЛОТ и повыщение лх качества. Для достижения этой цели кислый конденсат и органический слой обрабатывают циклогексаном с последующей отгонкой от экстракта циклогексана, отделением уксусной кислоты дистилляцией в вакууме, выделением головной фракции и индивидуальных масляной, валериаиовой и каироновой кислот ректификацией под вакуумо.м. Рафинат после экстракции кислот циклогексаном смещивают с головной фракцией, упаривают и кристаллизуют из него ацетат натрия.

Благодаря применению указанных приемов удается упростить технологический процесс, .исключ.ив из иего стадии выделения кислот на ионообменной смоле и перевода полученных при регенерации солей монокарбоновых кислот в кислоты. Кроме того, степень извлечения кислот из щелочного стока удается повысить с 45-50% в известном способе до 55-60%. Качество получаемых кислот выше, че-м полученных по известному способу.

Выделение монокарбоновых кислот и ацетата натрия проводят следующи.м образом.

Щелочной сток, полученный в производстве капролактама, концентрируют до 40-50% (в расчете на адипат натрия), а затем подкисляют HNOa до .рН-3. При этом образуются водносолевой слой, содержащиймо-но-и д-икарбоновые кислоты, смолу и NaNOs, и органический слой, содержащий те же компоненты в соответствии с коэффициентами распределения, но, в основном, монокарбоновые кислоты. Водносолевой и органический слой разделяют. Водносолевой слой концентрируют с получением кислого конденсата. Кислый конденсат или органический слой, полученный ранее, ил,и их смесь обрабатывают циклогексаном при 20-60° С с получением Экстра.кта и рафината. От экст. от1гоняют циклогексан, а затем дистилляцией под вакуумом 50-100 мм рт. СТ. отделяют смесь монокарбоновых кислот. Эту смесь подвергают ректификации под вакуумом для выделения товарных кислот - масляной, валериановой ,и капроновой. Уксусную кислоту, получающуюся в головной фракции при вакуумной ректификации, Смешивают с рафйнатом, смесь«ейтрализуют щелочью или содой, концентрируют и кристаллизуют а-цетат натрия. Выход монокарбоновых кислот €4-Сб составляет 55- 60%, а уксусной кислоты - 90-95% от их €одержа1Н1Ия в перера-батываемы.х отходах. Пример. Щелочной сток в количестве 1 м с удельным весом 1,15 г/сж, полученный при производстве каоролактама окислением циклогексана воздухом, концентрируют до 50 вес. % (в расчете на адипат натрия). Концентрированный щелочной сток подкисляют азотной КИСЛОТОЙ до рН-3 и дают отстояться до расслаивания с получением слоев, органнческОГо - в количестве 204 кг, и 1водносолевого - в количестве 876 кг. Водносолевой слой концентрируют с получением кислого конденсата с концентрацией монокарбоновых кислот 5,27 вес. % в расчете «а валериа.новую кислоту. Кислый конденсат и органический слой обра батывают циклогексаном из расчета 2-3 вес. % от веса монокарбонозых кислот при 20-22° С для кислого конденсата, 60° С- для органического слоя. Кислые циклогексановые экстракты объединяют, отгоняют циклогексан при нормальном давлении, а от кубового остатка при давлении 100-114 .гьирт. ст. и 75-140° С отделяют дистилляцией безводную смесь монокарбоновых кислот в количествг 51,2 кг, которую затем подвергают рактифИ|Кации при 100-114лгл( рт. ст. с полученигм при 75-78° С 2,1 кг головной фракции (низшие монокарбоновые кислоты), при 107- 110°С - 2,6 кг Масляной кислоты, при 127-129° С - 31,2 кг валернащовой кисло-ты и при 137-139°iC - 5,7 кг калронавой кислоты. Выход су.ммы кислот С4-Сб составляет более 60% от их содержания в исходном стоке. Рафинат, полученный после экстракции кислот циклогексаном, смешивают с головной фракцией и нейтрализуют водным раствором .NaOH до рН-8. Затем раствор концентрируют, отфильт1ровывают от примесей при 80°С и при 18-20° С кристаллизуют ацетат натрия. Кристаллический адетат натрия отделяют от маточника, промывают водой и высушивают при 90-100° С, а маточник и промызные воды возвращают на стадию концентрирования. Получают 9,3 кг технического ацетата натрия. Выход ацетата натрия составляет 90-95% от содержания в пере;рабатьгваемых отходах. Формула изобретения Способ выделения монокарбоновых кислот и ацетата натрия из отходов производства капролактама путем концентрирования стока, подкисления концентрата до рП 2,5-3, разделения образующихся водносолевого и органического слоев, упаривания водносолевого слоя с получением кислого конденсата и выделением индивидуальных кислот с применением дистилляции и ректификации, отличающийся тем, что, с целью упрощен} я процесса и повышения степени извлечения и качества кислот, кислый конденсат и органический слой подвергают экстракции циклогексаном с получением экстракта и рафината, последуюЩ :.м разделением экстракта на головную фракцию и инди1ви1дуальные монокарбоновые кислоты, обработкой рафината головной фракцией и выделением из полученной смеси ацетата натрия обра:боткой ее едким натром. Источник информации, принятый во внимаН1 э при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР Л 355153, кл. С 07 С 55/14, 26.06.70.