Способ получения фумаровой кислоты

"АРИАК"рян и Ш,С, ОгаедовательскийАРИАК"7, кл, 260 - 537,ФУМАРОВ аГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИКИСЛОТЫ Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к способу получения фумаровой кислоты(ФК), которая широко применяется в различных областях народного хозяйства, в том числе в органическом и микробиальном синтезе, для получения аспарагиновой и яблочной кислот.Цель изобретения заключается в упрощении и интенсификации процесса, а также в улучшении его экологии,Поставленная цель достигается за счет предлагаемого способа получения ФК из неочищенных ПВ производства фталевого и малеинового ангидридов путем их предварительной экстракции этилацетатом, с последующей промывкой водой экстракта, объединением водных фракций, которые подвергают обработке активированным углем при комнатной температуре, после чего проводят изомеризацию с помощью УФ-облучения в присутствии МаВг и хлора или с помощью тиомочевины и процесс проводят(57) Сущность изобретения: экстракция этилацетатом неочищенных производственных вод производства малеинового или фталевого ангидрида, промывка экстракта водой, объединение водных фракций, которые подвергаются обработке активированным углем при массовом соотношении малеиновая кислота: этилацетат: вода: уголь, равном 1;2,0 - 8,2:2,3 - 4,5:0,005 - 0,015, с последующей изомеризацией водного раствора малеиновой кислоты с помощью УФ-облучения в присутствии бромида н трия и хлора или с помощью тиомочевины ри весовом соотношении малеинавая кисота: этилацетат: вода: уголь, равном 1:2 -,2:2,3 - 4,5:0,005 - 0,015,Контрольный пример, Через 100 г ПВпроизводства фталевого ангидрида, содер- р жащего 22 малеиновой кислоты, ".ри комнатной температуре в течение 10 мин пропускают газообразный хлор. Затем ф обесцвеченный раствор облучают светом ртутно-кварцевой лампы ДРШв пи- О рексовой колбе и порциями добавляют 1,0 г в бромистого натрия в 10 мл воды, Через 5 мин в растворе появляются кристаллы ФК, которую пер одически отфильтровывают до 6 д прекращения выделения осадка, При этом - после каждой фильтрации добавляют очередную порцию раствора бромистого на трия и при облучении пропуск от слабый поток хлора. Осадки объединяют и промь;вают 20 - 30 мл холаднсй воды, спи":ч. Почучают 18 г ФКжелто коричневого цг т.-, ч10 25 30 35 40 45 50 55 составляет 81 % от веса малеиновой кислоты,П р и м е р 1, 100 г красно-коричневогоцвета ПВ производства фталевого ангидрида, содержащих 22 г малеиновой кислоты,экстрагируют 50 мл (45 г)этилацетата. Приэтом верхняя - этилацетатная фракция окрашивается в темно-красный цвет, а воднаяфракция приобретает желтую окраску, После разделения слоев, этилацетатную фракцию промывают 50 г воды, При этом, воднаяфракция, оставаясь бесцветной, приобретает сильную кислую реакцию(рН 0,45) за счетобратного растворения малеиновой кислоты из этилацетата в воде.Эгилацетатную фракцию перегоняютна водяной бане. Кубовые остатки в видесмолистых продуктов с малеиновой кислотой (23% от веса исходной малеиновой кислоты) уничтокают, а свежеперегнанныймокрый этилацетат используют в другихциклах зкстракции,Водные фракции объединяют, перегоняют азеотроп этилацетата с водой, Горячий водный раствор малеиновой кислоты изкуба, обьемом 120-130 мл обрабатывают активированным углем (0,33 г) в течение 0-25мин без нагревания и фильтруют.Маточник облучают светом ртутно-кварцевой лампы ДРШв пирексовой колбе, порциями добавляют 0,7 г МаВг в 20 млводы, Раствор периодически барботируютслабым потоком хлора. Через 10 мин послеоблучения по всему объему колбы выпада,откристаллы ФК, которые периодически фильтруют до прекращения выделения осадка.При этом после какдой фильтрации добавляют очередную порцию раствора КаВг ипри облучении в течение 5 - 10 с пропускаютслабый поток хлора, Общее время изомеризации - 25 - 30 мин,Осадки обьеди няют и п романа ют 40 - 50мл холодной воды, сушат 3 ч при 110 С,Получают 21 г сухой Ф К белого цвета, чтосоответствует 95,4% конверсии малеиновойкислоты,П р и м е р 2. Пооцесс ведут аналогичнопримеру 1, только ПВ берут из производствамалеинового ангидрида, содержащих 22 гмалеиновой кислоты, Получают 20,9 г ФКбелого цвета (95,0%),П р и м е р 3, Процесс ведуг аналогичнопримеру 1, только количества зтилацетата иводы берут по 100 мл (90 г и 100 г соответственно), а угля - 0,22 г, Получают 20,7 г ФК(94,1%),П р и м е р 4. Процесс ведут аналогичнопримеру 1, только количества этилацетата,воды и угля составляют 200 мл (180 г/100 мл/100 г) и 0,11 г соответственно. Выход ФК20,45 г (93%). П р и м е р 5, Процесс ведут аналогично примеру 4, только этилацетат берут в количестве 220 мл (198 г). Выход ФК - 20 г (91%),П р и м е р б, Процесс ведут аналогично примеру 1, только этилацетат берут в количестве 30 мл (27 г), Выход ФКг(95,45%),ФК имеет светло-кремовый оттенок.П р и м е р 7, Процесс ведут аналогичнопримеру 1, только воду берут 25 мл, (25 г).Выход ФК - 19,5 г(88,6%),П р и м е р 8. Процесс ведут аналогичнопримеру 4, только уголь берут в количестве 0,075 г. Выход Ф К - 20,5 г (93,2%). Ф К имеет светло-желтый оттенок.П р и м е р 9. Процесс ведут аналогично примеру 1, только уголь берут в количестве 0,35 г, Выход Ф К - 20,9 г (95%).П р и м е р 10. Процесс ведут аналогично примеру 1, только очищенный экстракцией водный. раствор МК изомеризуют тиомочевиной. К 120 мл маточника после фильтрации угля добавляют 0,3 г тиомочевины и выдерживают при 80 С в течение 3 ч. Раствор охлаждают и выделят чистую ФК, как описано в примере 1. Получают 20,4 г Ф К (93%).1 аким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: позволяет увеличить выход целевого продукта; сокращает длительность процесса; упрощает процесс за счет исключения нетехнологичной стадии очистки труднорастворимой в воде ФК перекристаллизацией углем и горячим фильтрованием,Формула изобретения Способ получения фумаровой кислоты из неочищенных производственных вод производства малеинового или фталевого ангидрида с их предварительной обработкой с использованием активирован ного угля и последующей изомеризацией в присутствии активатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, а также улучшения его экологии, обработку проводят экстракцией этилацетатом с последующей промывкой водой экстракта, объединением водных фракций, которые подвергают обработке активированным углем, изолеризацию проводят с помощью УФ-облучения с присутствием бромида натрия и хлора или с помощью тиомочевины и процесс проводят при весовом соотношении малеиновая кислота: этилацетат: вода: уголь, равном 1:2,0 - 8,2:2,3 - 4,5:0,005 - 0,015.