Способ очистки уксусной кислоты Советский патент 1980 года по МПК C07C51/42 C07C53/08 

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов, которая находит использование в полупро водниковой технике (электронной и электрохи мической промышленностях). Известен способ очистки уксусной кис лоты от примесей переходных металлов, заключающийся в предварительной обработке кислоты газом, содержащим молеку лярный кислород при повышенной температуре (75-150 с). При такий условиях сое динения переходных металлов окисляются до их соединений с высшими валентностями, которые , как правило, являются малолетучими. Охлажденную смесь подают в ре тификационную колонну с 4О тарелками, где происходит отделение уксусной кислоты от труднолетучих примесей Tl. Этот способ трудоемок, требует на предварительной стадии нагревания до довольно высоких температур и применения ректификационной колонны большой эффективности. Подаваемый газ трудно очистить до требуемой степени, и он нередко сам является источником загрязнения. Основным недостатком такого способа является неполный перевод соединений переходных металлов в нелетучие. Летучие соединения железа, кобальта и других металлов остаются в дистиллате в количестве 10 -10 %. Целью изобретения является повышение степени очистки целевого продукта при одновременном упрош;ении технологии. Цель достигается тем, что в ciioco6e очистки уксусной кислоты от примесей переходных металлов согласно изобретению неочищенную уксусную кислоту обрабатывают химически активным реагентом - нитрилметилфосфоновой кислотой, взятой в количестве ОД-О,3 г на 1 л уксусной кисдотй:; при 20-7 О С с последующей ректификацией. Образующийся комплекс с катионами, например, железа (П ) нелетуч и не растворим в воде и кислоте. Соединение вполне устойчиво при температуре кипения уксусной кислоты. ОбработаннуЕо указанным методом уксусную кислоту подают ректификационную колонну с 14 тарелка ми. В дистиллате содерлсание примесей железа, кобальта, маргагща и других неметаллов не выше SlO реходны.х масс,% (см. табл. 1), Пример. 390 л уксусной кислоты загружают в эмалировавшую емкост куда приливают также 10 л (0,8 масс.% раствора- нитрилтриметилфосфоновой кисдоты (НТФ) в уксусной кислоте при. 20 С Через 30 мин обработанную указанным методом уксусную кислоту подают в куб ректификационной колонны с 14 реальны тарелками и осуществляют ректификацию в непрерывном режиме. Легкую фракцию отбирают при флегмовом числе 10, а це левой продукт - при флегмовомчисле 1-2 из средней части колонны. В полученной уксусной кислоте содержание при месей железа, кобальта, никеля, марганца и других переходных и тяжелых ме10- - I.-IQ-® таллов не превышает 5 масс.%. . Сравнительные данные по степени чис тоты уксусной кислоты, очищенной по из вестному i и. предлагаемому способам приведены -в табл. 1, где для сравнения дано таюке содержание примесей в уксусной кислоте, выпускаемой одной из ведущих фирм по производству особо чис тых веществ - фирмой MerclC (ФРГ). П р и м е р 2. Уксусную кислоту обрабатывают НТФ, как в примере 1, из расчета 0,2 на 1 л у1ссусной кйслотьТ . но обработку ведут при 20 С в течение . Содержание железа и другихпереходных металлов в уксусной кислотце до IlO масс.% (см. табл. 2). П р и м е р 3. В эмалиродалную емкость, снабженную Обратным холо-, дильником и мешалкой, загружают 300 л уксусной кислоты, а .затем туда же. вливают Ю л (0,8 масс.%) раствору НТФ. Обработку ведут в течение 35 мин при различных температурах, после чего смесь подвергают ректификации. Содержание примесей в очищенной такимобразом уксусной кислоте дано в табл. 3, Объяснение ухудшения эффекта очистки при температуре предварительной обработки НТФ ниже 20 С дано в описании примера 2, Снижение эффекта очистки при температуре выше 70 С (см. табл. З) происходит в связи с началом разложения при повышенных температурах НТФ в растворе уксусной кислоты. Пример4. К1л уксусной кислоты добавляют НТФ в количествах, указанных в табл. 4. Обработку ведут в колбе с обратным холодильником и мешалкой при 50 С в течение 35 мин. После этого смесь подвергают ректификации. Содержание примесей в уксусной кислоте приведено в табл. 4. Установлено, что при ректификации уксусной кислоты после обработки НТФ из расчета 0,4 г на 1 л уксусной кислоты и более непрореагировавшая НТФ разлагается и загрязняет целевой продукт летучими органическими примесями. Уменьшение времени обработки до менее ЗО мин, как видно из табл. 2, приводит к неполному протеканию реакции в сильно разбавленном растворе. Содержание примесей в уксусной кислоте, очищенной по предлагаемому способу (см. табл. 1), на 1-2 порядка превышает содержание примесей в уксусной кислоте, которая очищена любым другим известным способом (в том числе способом - прототипом). Использование предлагаемого способа в связи с заменой химического реагентагаза на комплексообразователь позволяет существенно снизить затраты на оборудование (воздуходувки, очистные приспособления, высокоэффективная ректификационная колонна), обслуживание, уменьшить габариты установки и значительно упростить весь процесс. Кроме того, по способу сргласно изобретению получают кислоту с минимальным содержанием примесей металлов, что дает возможность повысить качество выпускаемых изделий и снизить процент брака на предприятиях электронной и электротехнической промышленностей.

Таблица

Т а G л и ц а 3

973223810

Формула изобретенийдукта и упрощения технологии, обработку

Способ очистки уксусной кислоты отвзятой в количестве 0,1-0,3 г на 1 л

примесей переходных металлов путем об-уксусной кислоты, при 20-7О°С.

работки химически активным реагентом5Источники информации,

с последующей ректификацией, о т л и -принятые во внимание при экспертизе

чающийся тем, что, с целью .1. ФРГ № 24157ОО, кл.

повышения степени очистки целевого про-кп. 12 о 12, опублшс. 1974 (прототип).

ведут нитрилтриметилфосфоновой кислотой,