Способ получения диметилформамида

патентно-тохничеснан в и о 0 ТУГ и вИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 1 483396 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30,01.79 51) 07 С 103/36 Государственный комитет СС,СР делам изсбрете(71) Заявите тровский химико-технологический инстит им. ф. Э. Дзержинского не ЕТИЛфОРМАМИДА м. Темпевают в ин- кипения сится к получению ди- МФА), который нахоение в химическом про 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ Изобретение отнометилформамида (Ддит широкое применизводстве.Известен многостадийный способ получения ДМФА путем взаимодействия муравьиной кислоты с газообразным диметиламином прн нагревании с применением разложения полученного формиата диметиламина при повышенной температуре и одновременной отгонке одного из продуктов реакции - воды с последующей регенерациейдиметиламина и выделением целевого продукта известными приемами,Однако известный способ многостадиен 15и связан с большими затратами энергии,Цель изобретения - интенсификация иупрощение процесса - достигается тем,что взаимодействие муравьиной кислоты сгазообразным диметиламином и разложение формиата диметиламина проводят одновременно в среде ДМФА при 100 в 1 С,Процесс обычно ведут в пенном режиме,Муравьиная кислота и газообразный диметиламин контактируют в пенном режиме 25на массообменных устройствах реактора припрямоточном (противоточном) движениипотоков. В качестве транспортирующегоагента используют непосредственно диметиламин или диметиламин в смеси с любым 30 инертным газом, например азоторатуру в зоне реакции поддержитервале от 80 С до температурьреакционной массы.Экзотермнческая реакция образования формиата диметиламина при высокой температуре на развитых, постоянно обновляющихся поверхностях контакта идет одновременно с эндотермической реакцией разложения формиата диметиламина на ДМФА и воду.Количество тепла, выделяющегося при образовании соли (11,3 ккал/моль), недостаточно для разложения образующейся со ли (25,9 ккал/моль), поэтому в зону реак. ции дополнительно подводят тепло.Скорость реакции синтеза формиата диметиламина больше скорости его разложения. Поэтому разложение завершается автономно. Максимальная температура разложения равна температуре кипения реакционной массы. При этом реакционная вода в виде пара удаляется из зоны реакции. Скорость разложения формиата диметиламина резко тормозится в присутствии воды, а в среде ДМФА увеличивается.Таким образом, совмещение стадий снн. теза формиата диметиламина и его разложения позволяет сократить общую длительность процесса, исключить необходимость483396 Формула изобретения Составитель Л. Крючкова Техред А, Камышникова Корректор Р, Беркович Редактор Л. Письман Заказ 2631/3 Изд.123 Тираж 520 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4(5Сапуиовя, 2 Типография, пр. отвода реакционного тепла и сократить расход тепла.При высоких температурах имеет место гидролиз ДМФА на воду и муравьиную кислоту, которая, в свою очередь, катали зирует гидролиз (автокатализ). Для связывания муравьиной кислоты в реакционную массу подают диметиламин.Следует отметить, что диметиламин при высоких температурах практически нерас творим в ДМФА и формиате диметиламина. Поэтому при жидкофазном разложении имеет место накопление муравьиной кислоты.Однако при интенсивном контакте фаз 15 даже при высоких температурах исключается накопление муравьиной кислоты и уменьшается гидролиз ДМФЛ.Пары воды и избыток диметиламина со стадий синтеза и разложения отводят на 20 регенерацию диметиламина одним из известных методов разделения воды и диметиламина, последний возвращают в производство эжектированием свежим диметиламином или его смесью с инертным газом, а во ду сбрасывают в канализацию.П р и м е р, 100 г муравьиной кислоты подают в среднюю часть насадочной колонки лабораторной установки, а противотоком вводят газообразный диметиламин. Ско рость подачи кислоты регулируют таким образом, чтобы на выходе из нижней части колонки в продуктах реакции отсутствовала свободная кислота. Она определяется геометрическими размерами колонки и расходом диметиламина. Так, для колонки диаметром 25 мм при расходе 94,6 л/ч диметиламина скорость подачи кислоты составляет 3,3 г/мин. Избыток диметиламина отводят через верх колонки. Для исклю чения потерь муравьиной кислоты в виде паров и соли верх колонки охлаждают.Нижнюю часть колонки обогревают, чтобы обеспечить полноту реакции превращения формиата диметиламина в ДМФА. 45 Температура в реакционной зоне 80 - 130 С. 4Отбираемый снизу колонки промежуточный продукт, содержащий 65 - 70 о/о формиата диметиламина, 25 - 30 ДМФА и 0 - 5 воды, подают в верхнюю часть аналогичной колонки, которую обогревают по всей высоте для поддержания в реакционной зоне температуры, близкой к температуре кипения смеси. Проходя через колонку, формиат диметиламина полностью превращается в ДМФА. Последний собирают в обогреваемую приемную емкость. Для предотвращения гидролиза подают газообразный диметиламин, который вместе с парами ДМФА, поднимаясь по колонке, контактирует с жидкой фазой, обеспечивая ее интенсивное перемешивание, Пары ДМФЛ, конденсируясь, возвращаются в приемную емкость, откуда отводят 150 - 155 г готового продукта.Избыток диметиламина с парами реакционной воды отводят через верх колонки, объединяют с аналогичным потоком со стадии синтеза и разделяют на воду (36 - 38 г) и диметиламин. 1. Способ получения диметилформамида путем взаимодействия муравьиной кислоты с газообразным диметиламином при нагревании с применением разложения полученного формиата диметиламина в токе диметиламина при повышенной температуре и одновременной отгонке одного из продуктов реакции - воды с последующей регенерацией диметиламина и выделением целевого продукта известными приемами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса и упрощения его технологии, взаимодействие муравьиной кислоты с газообразным диметиламином и разложение формиата диметиламина проводят одновременно в среде диметилформамида при 100 в 1 С.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут в пенном режиме.