Способ получения ацетоксима Советский патент 1982 года по МПК C07C131/00 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к усовер шенствованному способу получени я ацетоксима, находящего широкое применение в качестве химического реактива. . , : , , , .

Известен способ получения алифатических или циклоалифатических оксймов, заключающийся во взаимодействии алифатических или циклоалифатических кетонов с водными растворами солей гидроксиламина в присутствии водного раствора аммиака ripsi рН среды в начале процесса оксимирования 1,0-2,0 и 4,0-6,0 в конце .процесса. Процесс оксимировагшд:протекает в одной или многих стуи1 -йх. При зтом для более полного ВЕадёйёния (высаливания) полученного орссима из реакционной массы в реакагкойную массу добавляют соответствуваавйе соли аммония. Процесс ведут при температуре, выше темпе ратуры плавления оксима }.

Однако способ получения оксимов имеет повЕлиенный расход сырья и низкую производительность, обусловленную в основном тем, что начало оксимированйя осуществляют в кислой среде при рН 1,0-2,0, при которой уси,ливается протекание обратной реакции - -реакции гидрюлиза полученного оксима. Кроме того, снижение производительности процесса обуславливается разбавлением реакционной массы водными раст-ворами аммиака и солей аммония.

Известен также способ получения ацетоксима путем взаимодействия

10 сернокислого гидроксиламина с ацетоном при 70°С. Получ1енную реакционную смесь выдерживают 12 ч и нейтрализуют 50%-ным NaOH..Выход целевого продукта 67-75% 2.

15

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ацетоксима, заключающийся в оксимировании ацетона щелоком сернокислого гидроксиламина (ГАС) с концентрацией 13020140 г/л, предварительно разбавленного водой до содержания сернокислого гидроксиламина 110-120 г/л. далее производят предварительную нейтрализацию реакционной массы аммиачной водой до рН 2,0. В случае образования завышенного значения рН в раствор добавляют серную кислоту, а температура раствора щелоков ГАС не превышает 40 С. После этого

30 загружают ацетон не менее, чем в иэбытке (10-15%)от стехиометрического. После перемешивания в течение 10 мин реакционную смесь выдерживают 4-6 ч при 38-40°С. Заданную температуру реакционной массы поддерживают подогревом паром. Процесс оксимирования считают законченным при образовании в растворе 50-60 г/л свободной серной кислоты. производят нейтрализацию серной .кислоты реакционной массы аммиачной водой до рН 6,0-6,5. Избыток аммиака в растворе после нейтрализации связывают добавлением в реакционную смесь уксусной кислоты до содержания ее в растворе порядка 5-6 г/л. Из реакционной маесы отгоняют водный раствор ацетоксима с содержанием последнего 80-85 г/ и направляют на гидролиз для получения реактивных солей гидроксиламина. При этом получают целевой продукт с выходом 77% и содержанием основного вещества 96% ГЗ.

Однако данный способ имеет большой расход сырья, низкое качество продукта (чистота 96%) и большое количество вредных стоков и выбросов. Большой расход сырья обусловлен подачей на реакцию избыточного от стехиометрии количества ацетона для полного связывания гидроксиламинсульфата и когетенсации потерь его за счет летучести я высокой растворимости в разбавленных щелоках -в условиях кратковременного перемешивания и последующего продолжительного выдерживания при 38-40 С и применением для коррекции рН реакционвой массы дополнительных реагент тов, не принимающих непосредственного участия в оксимировании. Кроме того, способ имеет значительную длительность процесса (до 8-10 ч), так Как начало оксимирования осуществляют в кислой среде при рН 2,0 что способствует протеканию обратйой реакции гидролиза ацетоксима, а разбавление реакционной массы водой и водными растворами аммиака замедляет скорость оксимирования.

Ц©лью изобретения является упрощение процесса, увеличение выхода и улучшение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается -те что согласна- способу получения ацетоксима путем взаимодействия родного раствора сер1нокислого гид роксиламина с ацетоном при нагревании в присутствии аммиака, водный раствор сернокислого гидроксиламина до взаимодействия с ацетоном нейтрализуют газообразным аммиаком до рН 4,0 и процесс ведут при 60-70°с в условиях частичного (Испарения ацетона с последующим промёжуточньтм охлс1ждением до температуры ниже температуры конденсации ацетона в выходящем прямотоке.

Газообразный аммиак используют с концентрацией 100%.

Отличительной особенностью способа является то, что водный раствор сернокислого гидроксиламина до взаимодействия с ацетоном предварительно нейтрализуют газообразным аммиаком до рН 4,0 и процесс ведут при 60-70 С в условиях частичного испарения ацетона с последующим промежуточным охлаждением.до температуры, ниже температуры конденсации ацетона в восходящем прямотоке. При этом получают целевой продукт с содержанием основного вещества 98% и выходом

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Схема включает колонну 1 с внутренним диаметром 39 мм, секционированную по высоте тарелками. Колонна 1 имеет пять секций: 1 - V. Секция IV снабжена теплообменным элементом 2. Кроме того, схема включает также напорные сосуды 3 и 4, сборник 5 и баллон с газообразным аммиаком 6. Пример. В соответствии со схемой водный раствор гидроксиламинсульфата с содержанием сернокислого гидроксиламинсульфата 150 г/л, сульфата аммония 303,6 г/л, 106 г/л при рН 1,0 и комнатной температуре непрерывно подагот из напорного сосуда 3 в количестве 3 л/ч в секцию Г колонны 1, где раствор предварительно нейтрализуют до рН 4,0 непрерывной дозировкой газообразного аммиака из баллона 6. Из секции Т отнейтрализованный раствор с температурой , содержанием сернокислого гидроксиламина 150 г/л и сульфата аммония 440 г/л непрерывно подают в секцию II. Сюда же на реакцию непрерывно подают жидкий ацетон из напорного сосуда 4 при комнатной температуре в сТёхиометрическом соотношении к исходному сернокислому гидроксиламину. В ходе реакции часть ацетона испаряется, обеспечивая лучшее перемешивание реакционной массы. В условиях испытаний рН реакционной массы непрерывно увеличивают от 5,0, в секции 1Г до 6,8,в секции у путем дозировки газообразного аммиака в каждую из секций. Температуру реакционной массы в секциях II, III и У поддерживают на уровне . Для увеличения концентрации ацетона в жидкой фазе реакционную массу охлаждают в секции 1У при помощи теплообменного элемента 2 до температуры, ниже температуры конденсации ацетона (50 Реакционную массу из секции у выводя в сборник 5 на разделение.

Результаты испытаний способа получения аиетоксима в сравнеПоказатели

Расход ацетона, моль/моль ацетоксима

Расход сернокислого гидроксиламина, -Расход серной кислоты, -Расход уксусной киснии с известным приведены в таблице .

Способ

Предлагаемый I Известный 1,00 1,15

1,00

1,00 О .Не рассчитан

Как следует из данных таблицы, получение ацетоксима по данному спо собу требует значительно меньших затрат сырья, расход ацетона меньше на 10-15%, исключено расходование серной, уксусной кислот и пара, а потери ацетоксима меньше на 20-22%. Кроме того, содержание основного вещества в товарном адетоксиме пос ле его выделения из реакционной мас сы повышается в сравнении с известн способом с 96 до 98%. Формула изобретения Способ получения ацетоксима путем взаимодействия предварительно нейтрализованного водного раствора сернокислого гидроксиламина с ацето ном при нагревании в присутствий аммиака, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, увеличения выхода и повышения качества целевого продукта, предварительную нейтрализацию проводят газообразным аммиаком до рН 4,0 и процесс ведут при 60-70 0 в условиях частичного испарения ацетона с последующим промежуточным охлаждением до температуры, йиже температуры конденсации ацетона в восходящем прямотоке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1493198, кл. С 07 С 131/00, опублик. 1974. 2.Синтез органических препаратов. Иностранная литература , 1949, Т.1. с. 234. 3.Технологический регламент 54 производства гидроксиламина, солянокислого реактивного из сернокислого гидроксиламина Лисичанского химкомбината, 10iО3.72 . (прототип).

Ж

JT

нхн:

-чхИ:

ж

нхИ:

-нхИ:

тт

--.f

тт

ч:

-|Х1

Чхй: