Способ очистки водных растворов щелочных солей дикарбоновых кислот от солей низкомолекулярных монокарбоновых кислот Советский патент 1982 года по МПК C07C55/02 C07C51/42 

Изобретение относится к усовер щенствованному способу очистки водных растворов смеси щелочных солей дикарбоновых кислот от солей низкомолекулярных монокарбоновых кислот, который может быть использован в производстве синтетических жир ных кислот. В промьшшенности для выделения монокарбоновых кислот (целевого продукта) из оксидата, п шученного окислением углеводородов кислородом воздуха, его омьтяют щелочами. От омьтениого оксидата отделяют нео мыляемые сначала в автоклавах, затем отгонкой с водным паром в терми ческих печах при 350-370 С, а остав шиеся соли карбоновых кислот разба ляют водой. Образующийся при этом, ;так называемый, мыльный клей, содержащий легкорастворимые соли двух основных карбоновых (дикарбоновых) кислот (8-12% от всего количества солей), разлагают сильной кислотой (например серной).получая сырые карбоновые кислоты и сульфатные воды. Высокомолекулярные дикарбоновые кислоты остаются в целевых фракциях монокарбоновых кислот, а низкомолекулярныЕ моно--и дикарбоновые кислоты, как легкорастворимые, переходят в основном в сточные сульфатнь е воды. Таким образрм, низкомолекулярные дикарбоновые кислоты теряются со сточ ными водами, а высокомолекулярные являются нежелательной примесью в то варных фракциях СЖК, хотя в чистом виде они представляют большой интерес для промышленности. известен способ очистки водных растворов щелочных солей дикарбоног вых кислот от монокарбоновых кислот экстракцией смесью органических растворителей, а именно: бензола, гексаиа, толуола, октанола, ксилола, с последующим выделением целевого продукта отгонкой С .JНедостатком данного способа является то, что очистку осуществляют легколетучими, пожароопасными и токсичными растворителями. Целью изобретения является упрощение процесса. Поставленная цель достигается способом очистки водных щелочных со лей дикарбоновых кислот от солей ни комолекулярных монокарбоновых кисло.т, заключающимся в том, что в вод нь1й раствор добавляют смесь дикарбоновых кислот С.- количестве эквивалентном содержанию солей монокарбоновых кислот в растворе, с последующей вакуумной отгонкой моно карбоновых кислот из реакционной массы, последовательной обработкой последнего азотной кислотой, нитратом натрия и выделением целевого пр дукта путем фильтрации и сущки. Отличительной особенностью предложенного способа является то, что в в.одный раствор добавляют смесь ди карбоновых кислот количест ве, эквивалентном содержанию солей монокарбоновых кислот в растворе, с последующей вакуумной отгонкой моно карбоновых кислот из реак.ционнай ма сы, последовательной обработкой пос ледней азотной кислотой, нитратом натрия и.вьщелением целевого продук та путем фильтрации и сушки. Производственный 60%-ный раетво смеси натриевых солей моно- и дика боновых кислот следующего состава, вес. %, (в пересчете на сухое вещество) : Соли монокарбоновых кислот -с - С Соли дикарбоновых кислот Сф- С.., Примеси (углеворороды, карбонаты) Водонерастворимые примеси3 Индивидуальный состав солей мон карбоновых и дикарбоновых кислот, дящих в исходную смесь, вес. %, (в пересчете на сухое вещество): Натрий муравьинокислый5,0 Натрий уксуснокислый17,2 Натрий пропионовокислый4,5 Натрий маслянокислый1,4 Натриевые солиi кислот Cg- Су2,0 Натрий янтарнокислый14,2 .Натрий глутаровокислый14,0 Натрий адипиновокислый11,5 Натрий пимелиновокислый18,0 Натрий пробковокислый8,О Натрий азелаиновокислый3,6 Натрий себациновокислый0,6 Физико-химические показатели: Уд. вес. 1,24 г/смпри 25с, рН 20%ного раствора 9 при , цвет желтый. Предложенный способ позволяет упростить процесс за счет замены токсичных взрывоопасных растворителей на нетоксичные дикарбоновые кислоты, значительно уменьщить содержание в сульфатной воде низкомолекулярных моно- и дикарбоновых кислот и этим самым исключить потери ценных карбоновых кислот. Пример.К 150 г 60%-ной исходной смеси натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот, содержащей 24,3 г солей, монокарбоновых кислот, добавляют 20г смеси янтарной и адипиновой кислот (в соотношении 3:2). От смеси из колбы Вюрца при 100 С и остаточном давлении 60 мм рт. ст. отгоняют 73,2 г раствора монокарбоновых кислот, имеющего кислотное число 240 мг КОН/Г, т.е. отогнанный водный раствор низкомолекулярньпс кислот содержит 25,6% монокарбоновых кислот (в пересчете на уксусную). Для проверки состава продукта. оставшегося после отгонки остатка (90 г), последний разлагают при азотной кислотой до рН 2,5. Затем для более полного осаждения из полученного раствора дикарбоновых кислот в него добавляют NaN03 до насыщения ;(при 20 с). После фильтрования, однократной промывки твердой части и сушки получают 42,78 г сухого остатка. Согласно.хроматографическому анализу сухой остаток содержит 94% дикарбоновых кислот (т.е. 40,2 г) и 1,2% монокарбоновых кислот е С.

Индивидуальный состав дикарбоновых кислот, вес.%:

35,55

Янтарная 13,43

Глутаровая

21,77

Адипиновая

17,69

Пимелиновая 7,82

Пробковая 3,23

Лэелаиновая 0,51

Себациновая

Итак, из 150 г исходной смеси выделяют 20,2 г дикарбоновых кислот и 18,74 г монокарбоновых кислот (в пересчете на уксусную кислоту), содержащихся в 73,2 г. водного раствора.

П р и м е р 2. К 150 г 60%-ной исходной смеси добавляют 24 г смеси дикарбоновых кислот Qj,- С, ввделенных из исходной смеси, имеющей молекулярный вес. 12,2. После 30-минутного перемешивания при 80 С от смеси в колбе Вюрца при конечной температуре и давлении 60 мм рт, ст. отгоняют 74,1 г раствора мо™ нокарбоновыхкислот, имеющего к.ч, 239,2 мг КОН/Г. Т. е. в пересчете на уксусную кислоту раствор содержит 25,5% монокарбоновых кислот,

Остаток в колбе (94 г) разлагают при азотной кислотой до рН 3 Затем фильтрованием (после добавления NaNp до насыщения раствора при ) , однократной промывки осадка и сушки получают 47 г сухого остатка По данным хроматографического анализ сухой остаток содержит 93,8% дикарбоновых кислот (т.е. 44,1 г) и 1,1 монокарбоновых кислот.

Индивидуальный состав дикарбоновы кислот, вес. %:.

Янтарная

Глутарояая 19,5

Адипнноэая

Пимепнновая 26,3

Пробковая П«9

Азеланновая 5,6

Себацнноаая I,0

Таким образом, из 150 г исходной смеси выделяют 20,Ь г дикарбоновых :кислот и 74,1 г 25,5Z-Horo раствора монокарбоновых кислот.

Характеристика дикарбоновых кислот, выделенных по примеру 2: кис лотное число 762,4 мг КОН/г, температура плавления 170-180 С, цвет (визу ально) - белый, с желтоватым оттенком

Формула изобретения Способ очистки водиых растворов щелочных солей дикарбоновых КИСЛОТ от солей низкомолекулярных монокарбог новых кислот с использованием отгонки, о т л и « а ю и. и и с я тем, что, с целью упрощения процесса, в водный раствор добавляют смесь дикар-г боковых кислот G)oB количестве, эквивалентном содержанию солей монокарбоновых кислотВ растворе, с последующей вакуумной OTroHKOi монокарбО новых кислот из реакционной массы, последовательной обработкой последней азотной кислотой, нитратом натрия и выделением целевого продукта путем фильтрации и сушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Патент США № 3433830, (сл. 260-514, 1969 (прототип).