Способ выделения акриловой кислоты из ее водных растворов Советский патент 1983 года по МПК C07C57/07 

Изобретение относится к способу выделения акриловой кислоты из ее водных растворов.

Известен способ выделения акриловой кислоты из ее водного раствора экстракцией смесью бен-зола и метилэтилкетона. По этому способу к водному раствору акриловой кислоты добавляют смесь бензола и метилэтилкетона (.концентрация метилэтйлкетона ,,в смеси 10-95% ) в количестве 0,1 - . 10 вес.ч. смеси на 1 вес. ч водного ра,створа, церемешивают и дают отстояться. Органический Слой отделяют и перегоняют под вакуумом. Получают акриловую кислоту чистотой 99% Cl.

Недостатком этого способа является низкий коэффициент распределения акриловой кислоты между органической фазой и водной, что ведет к увеличению количества экстрагента для полной экстракции кислоты. Использование вакуумной ректификации при выделении акриловой кислоты из экстрагента значительно, усложняет процесс, а назревание раствора кислоты при ректификации ведет к ее полимеризации, что снижает ее выход и загрязняет разделительную аппаратуру

Известен способ выделения акриловой кислоты из водного раствора экстракцией изопропилацетатом с последующей фракционной перегонкой. По этоб1у способу раствор акриловой кислоты экстрагируют изопропилацетатом и экстракт подвергают ректи/фикации t2 3,

Недостатками этого способа являются невысокий выход акриловой кислоты (91,,6%), использование сложного оборудования для ректификации акриловой кислоты, нагрев раствора кислоты при ректификации, который ведет к образованию полимеров и снижает выход кислоты. .

Наиболее близким к изобретению является способ выделения акриловой кислоты из ее водных растворов экстракцией дибутилфталатом в присутст- ВИИ хлористого натрия. По этому способу .водный раствор акриловой кислОты, содержащий 10-20% хлористого натрия, экстрагируют три раза равными порциями дибутилфталата. Органический слой подвергают вакуумной дистилляции при давлении 38 мм рт.ст. и 61-62 С отбирают акриловую кислотус содержанием основного вещества 98%. Выход акриловой кислоты 88% ЗТ. Недостатками этого способа являю ся низкий выход акриловой кислоты, применение вакуумной дистилляции, что ведет к усложнению процесса и нагревание раствора акриловой кисло ты в дибутилфталате до температуры /выше 60°С, что ведет к образованию полимера и снижению выхода кислоты. Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и упрощение технологии процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения акриловой кислоты из ее водных раст воров в присутствии неорганической соли путем экстракции органическим экстрагёнтом с последующим разделение целевого продукта и экстрагента путе перегонки, в качестве экстрагента используют сжиженный газ, выбранный из группы: хлористый этил, хлористы винил, пропилен, а в качестве неорганической соли - водный раствор хл ристого кальция, и проводят процесс при весовом соотношении водный раство акриловой кислоты: водный раствор хлористого кальция: сжиженный газ равном 1:0,9-1,1:1,5-3,0 при комнат ной температуре и давлении 2-10 атм Эти сжиженные газы выбраны вслед ствие малой их растворимости в воде хорошей растворимости в них акрилов кислоты и низких температур кипения .что позволяет исключить вакуумную ректификацию на стадии выделения кислоты из экстрагента. Способ осуществляют следующим образом. К водному раствору акриловой кис лоты добавляют 40%-ный водный раствор хлористого кальция и жидкий экстрагент (пропилен, хлористый этил винилхлорид). Экстракцию ведут при комнатной Температуре и давлении на сыщенного пара выбранного жидкого газа при-этой температуре. Увеличение давления и температуры, так же как и их уменьшение, ведет к дополнительным энергозатратам. После перемешивания и отстаивания отбираю органическую фазу, из которой выделяют акриловую кислоту испарением экстрагента при комнатной температуре. Пример 1. В стеклянную ампулу, помещенную в металлический кожух со смотровой щелью, помещают 7 г 20%-ного водного раствора акриловой кислоты , 7 г 40%-ного водного раствора СаСР2 Ампулу закрывают накидной гайкой с резиновой прокладкой. Через прокладку с помощью иглы вйодят в ампулу 3 г жидкого про пилена под давлением 10 атм.- Смесь тщательно перемешивают и после отста ивания отбирают через иглу 3,72 г органической фазы. К оставшейся водной фазе Ц3,28 г) добавляют 3 г жидкого пропилена, ..перемешивают, отстаивают и отбирают 3,5 г органической фазы, к оставшейся водной фазе 12,75 г вновь добавляют 3 г жидкого пропилена, перемешивают, отстаивают и отбирают 3,11 г органической фазы, к оставшейся водной фазе {l2,64)r добавляют еще раз 3 г жидкого пропилена, перемешивают, отстаивают и отбирают 3,05 г органической фазы. Органическую фазу собирают и из 13,33 г испарением пропилена прикомнатной температуре получают 1,36 г акриловой кислоты с содержанием основного вещества по карбоксильным группам и двойным связям 99,93%. Коэффициент преломления 1,422. Выход акриловой кислоты 97Д%. Пример 2.В стеклянную ампулу помещают 10 г 20%-ного водного раствора акриловой кислоты и добавляют 10 г 40%-ного водного раствора CaCCj. Ампулу закрывают накидной гайкой с .резиновой прокладкой и через иглу под давлением 4 атм вводят 8 г жидкого винилхлорида. Смесь тщательно перемешивают и после отстаивания отбирают 9,5 г органической фазы. К оставшейся водной фаще(18,5 г) добавляют 8 г жидкого в ин ил хлорида, . перемеши вают, от ст аивают и отбирают 8, органической фазы; к оставшейся водной фазе (18,15 г вновь добавляют 8 г жидкого винилхлорида, перемешивают, отстаивают и отбирают 8,13 г органической фазы. Органическую фазу собирают и из 25,98 г испаряют.при комнатной температуре винилхлорид, получают 1,91 г акриловой кислоты с содержанием основного вещества по карбоксильным группам и двойным связям 99,5%. Коэффициент преломления п 1,422. Выход акриловой кислоты 95%. Пример 3. В стеклянную ампулу помещают 10 г 40%-ного водного раствора акриловой кислоты и 10 г 40%-ного водного раствора СаСЕ„. Ампулу закрывают накидной гайкой с резиновой прокладкой и через иглу вводят под давлением 2 атм 10 г жидкого хлористого этила. Смесь тщательно перемешивают , отстаивают и отбирают 12,5 г органической фазы. К оставшейся водной фазе (17,5 г) добавляют 10 г жидкого хлористого этила, перемешивают, отстаивают и отбирают 11,4 г органической фазы; к оставшейся водной фазе (16,2 г) еще раз добавляют 10 г жидкого хлористого этила, перемешивают, отстаивают и отбирают 11,1 г органической фазы. Органическую фазу собирают и из 34 г испаряют хлористый этил при комнатной температуре. Получают 3,82 г акриловой кислоты с содержанием oCHOBHoJo вещества по карбоксиль-ным группам и двойным связям 99,2%, Коэ ффициен т преломления п f 1,4 2 2, Выход акриловой кислоты 94,8%. Способ позволяет увеличить выход акриловой кислоты до 97%, упростить технологию выделения акриловой кисло ты из экстрагента за счет исключения стадии вакуумной ректификации проводить процесс выделения акриловой кислоты при комнатной температуре (на всех стадиях исключено образование полимеров и засорение ими разделительной аппаратуры ), Формула изобретения Способ выделения акриловой кислоты из ее водных растворов в присутствии неорганической соли путем экс ракции органическим экстрагентом с последующим разделением экстрагента и целевого продукта перегонкой, о т лича-ющийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого прогдукта и упрощения технологии процес са, в качестве экстрагента используют сжиженный газ, выбранный из группы: хлористый этил, хлористый винил или пропилен, в качестве неорганической соли используют водный раствор хлористого кальция, а процесс проводят при весовом соотношении водныЛ р аствор акриловой кислоты: водный рЪствор хлористого кальция: сжиженный газ, равном 1:0,9-1,1:1,5 - 3,0, при комнатной температург и давлении 2 10 атм. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Бельгии I .777033, кл. С 07 С 57/04, опублик. 1972. 2.Патент Англии № 1287696, С 07 С 54/04, опублик. 1972. 3.Патент ПНР № 56838, С 07 С 57/04, опублик. 1969 (прототип).