Способ получения фурфурола

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рц 91 0631(61).Дополнительное к авт. сеид-ву22) ЗаЯвлено 131,278 (21) 2734460/23-04с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 07.0382, Бюллетень М 9Дата опубликования описания 0703,82 111 М Кл 3 С 07 Р 307/50 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУРФУРОЛОМ Изобретение относится к усовершенствованному способу получения Фурфурола, который находит большое применение в органическом синтезе ихимии полимеров.Известен способ полученйя фурфурола, заключающийся в том, что пентозансодержащее сырье пропитывают гидролизующей жидкостью с концентрацией серной кислоты 5 -8 при модуле 0,2"0,3 и реакционную массу нагревают до температуры 150-175 оС при давлении 4-8 атм, отгоняют Фурфурол и затем оставшийся целлолигнин подвергают гексозному гидролиэу 0,5- 0,7-ной серной кислотой при температуре 180-187 С и давлении 9-11 кг//см (1.Такой способ не может быть использован при применении гидролизаппаратов, изготовленных из титановых сплавов АТ-З, так как при приготовлении смеси сырья с кислотой на поверхности частиц сырья создается концентрация кислоты выше 1, что недопустимо из-эа коррозии титанового сплава в этих условиях, так как при смачнвании сырья 0,2-0,3 модулями 5-8- ного раствора серной кислоты при фурфурольной стадии (в правой Фазе) протекает язвенная коррозия, пригексозной стадии (в жидкой Фазе) коррозия срставляет более 1-5 мм в год.5 Выход Фурфурола по этому способу недостаточно высокий (80 кг/т абсолютного сухого сырья).Целью изобретения является уменьшение коррозии аппаратуры и увеличение выхода целевого продукта.Цель достигается тем, что пентозансодержащее сырье пропитывают гидролизующей жидкостью с концентрацией серной кислоты 0,95-1,2 при модуле 1-3 и реакционную смесь отжимают сжатым воздухом или паром придавлении от 5-4 до 1,5-2,0 кг/см,причем отжатую гидролиэующую жидкость возвращают на пропитку пентозансодержащего сырья, а реакционнуюмассу нагревают с последующей отгонкой Фурфурола при 180-185 оС и давлении 9-11 кг/см, и оставшийся целоллигнин подвергают гексозному гидролизу 0,5-0,7-ной серной кислотой 25 при температуре 180-185 оС и давлении9-11 кг/см.Отличие этого способа от известного состоит в том, что используютгидролиэующую жидкость с концентра цией серной кислоты 0,95-1,2 при910631 Филиал, ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 модуле 1-3 и реакционную смесь отжимают воздухом или паром при давлении от 5-4 до 1,5-2,0 кг/см, причемотжатую гидролиэующую жидкость возвращают на пропитку пентоэансодержащего сыРья, а нагревание реакционноймассы и последующую отгонку Фурфурола проводят при температуре 180185 С и давлении 9-11 кг/см.П р и м е р. 820 кг щепы березовой и осиновой древесины (в соотношении 1 : 1) с начальной влажностью45,0 смачивают в лопастном пропитывателе 150 кг (0,4 моль) 1,1-ногораствора серной кислоты и загружаютв гидролиэаппарат емкостью 3 м. Поокончании загрузки в аппарат черезверхнюю горловину наливают 300 л(0,7 моль) 1,)-наго раствора сернойкислоты. Общее количество 1,1-ногораствора серной кислоты, поданногодля смачивания сырья, 150 + 300 = ф450 л (1 моль) .Затем закрывают крышку гидролизаппарата и острым паром с давлением15 кг/см , подаваемым через коллектор в верхнюю часть этого аппарата, 25Ьтжимают находящуюся там жидкостьчерез испаритель в сборник. Давлениев начале отжима 5-4 кг/см, в верхней части гидролиэаппарата в концепроцесса отжима давление составляет 301,5-2,0 кг/см . Продолжительностьотжима 8 мин.Количество отобранной жидкости500 л, т.е. 1,2 моль (от веса сухого загруженного сырья) ., Содержание 35в ней редуцирующих веществ 0,1,концентрация серной кислоты 0,5,органических кислот (по уксуснойкислоте) 0,5. Отжатую жидкость после доведения в ней концентрации сер- ,щной кислоты до 1 используют длясмачивания сырья при последуЪих варках.После отжима давление в гвдролизаппарате повышают до 9 кг/см острымпаром, подаваемым в нижнюю часть этого аппарата, что соответствует тем фпературе 1800 С. Затем начинают отборфурфуролсодержащего пара иэ верхнейчасти гидролизаппарата, коиденсиру"ют его в теплообменнике и направляют в виде конденсата в сборник. ЮФурфуролсодержащий ур отбйраютпри давлении 9-11 кг/см в течение90 мин, модуль отбора по коиденсату2. После отбора основного Фурфурольного пара сдувают оставшийся в гидро- Ялизаппарате пар через верхнюю горловину, снижая давление до 1,2 кг/смКонденсат паров сдувки собирают,егокотщчество составляет 170 л (0,42моль) . 60Далее в гидролизаппарат подаютострый пар для подогрева целлолигниВНИИПИ Заказ 1020/25 на до 1800 С и 0,5-0,6-ный растворсерной кислоты и проводят гексозныйперколяционный гидролиэ при давлении.9-11 кг/см в течение 105 мин, в томчисле при промывке 15 мин, Модуль отбора гидролизата (вкючая промывныеводы и отжим) 8,6 (3700 л), Гидролиэат из нижней части аппарата постуПает в испаритель и далее в сборник,Пары самоиспарения гидролиэата конденсируют в теплообменнике и направляют в сборник. Лигнин удаляют иэгидролизаппарата с помощью "выстрела".Выход Фурфурола .88 кг/т абсолютно сухого сырья(в том числе содержание фчофчоола в основном конденсате7 ,8; в конденсаторе паров сдувки перед гексозным гидролиэом 0,4; вконденсате паров самоиспарения гидролизата 0,6), выйод редуцирующих веществ 25 от абсолютного сухого сырья.Предлагаемый способ позволяет при"менять для Фурфурольно-гексоэногогидролиза гидролизаппараты из титанового сплава, так как при смачиваниисырья гидролизующей жидкостью с концентрацией серной кислоты 0,95-1,2при модуле 1-3 коррозия титановогосплава в процессе Фурфурольно-гексозного гидролиэа составляет менее0,1 мм в год, а также повысить выход Фурфурола.Формула изобретенияСпособ получения Фурфурола пропиткай пентозансодержащего сырья гидролизующей жидкостью, содержащейсерную кислоту, нагреванием реакционной массы и отгонкой фурфурола приповышенном давлении с последующимгексозным гидролизом оставшегося целлолигиина 0 5-0 .7-ной серной кислоБтой пази 180 185 С и давлении 9-11кг/см , о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения коррозии аппаратуры и увеличения выхода целевого продукта, используют гидролиэующую жидкость с концентрацией серной кислоты 0,95-1,2 при модуле 1-3и реакционную смесь отжимают сжатымвоздухом или паром при давлении от5-4 до 1,5-2 кг/см ,причем отжатуюгидролизующую жидкость возвращают напропитку пейтозансодержащего: сырья,а нагревание реакционной массы ипоследующую отгонку фурфурола проводят при 180-185 С.и давлении 9-11 кг/см,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Травина К,А. и др. Производство Фурфурола при комплексной переработке лиственной древесины на заводах большой мощности, Тезисы докладов в сб. Использование пентоэансодержащего сырья, Рига, изд.Зинатне, 1976, с.37.Тираж 448 Подписное