Способ получения муравьиной кислоты

(2 (2 и е про,2),ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ 1) 4308570/23-042) 23.09.87(56) Авторское свидетельство СССФ 841248, кл, С 07 С 53/02, 1981(54) СПОСОБ ПОЛУЧРНИЯ МУРАВЬИН 01КИСЛОТЫ(57) Изобретение касается произвства карбоновых кислот, в частнополучения муравьиной кислоты, прняемой в производстве Фармацевтичких препаратов. Цель - повышение Изобретение относится к усовершенствованному способу получения муравьиной кислоты (МК), которая находит применение в производстве фармацевтических препаратов, диметилФормамида, а также в ряде других областей народного хозяйства,Цель изобретения - павьппение производительности процесса. Цель достигается путем проведения реакции ацидолиэа метилформиата (Мф) уксусной кислотой (УК ) в присутствии кислых катализаторов и добавок воды в количестве 0,1-0,7 моль/л и значении Функции кислотности реакционной среды Н, равной (-1,02)-(+О Реакцию осуществляют при 80-140 ф используя в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоту общей формулы 2изводительности процесса. Процесс аци-долиза метилформиата уксусной кислотойведут в присутствии кислых катализаторов и добавок воды (0,1-0,7 моль/л)и при значении функции кислотности реакционной среды Н, равной (-1,02)"(+0,2). Предпочтительно процесс ведут при 80-140 Г, используя в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоту общей Формулы СР-СР-( СРХ-СРО)-ГР 2-СР Я(0) ОН, гдеХ-Р, СР; и = 0-2. Эти условия позвогляют повысить производительность помуравьиной кислоте с 217-327 до 3554991 г/л ч, 1 э.п,ф-лы, 1 ил2 табл,РСР,0 (СРХСР,0),СР,СР 8 где Х - Р, СРз,и = 0-2.На чертеже приведена установка,реализующая способ,Установка состоит из проточноготрубчатого реактора 1 (объем 147 мл,диаметр 25 мм), дросселирующей емкости 2, ректификационной колонны 3 дляразделения продуктов ацидолиэа, ректификационных колонн разделения эфирной 4 и кислотной Фракций.В реактор 1 подают смесь метилформиата и УК, содержащую 0,1-0,7.моль/лводы и 0,05-1,0 мас.% катализатора(для создания требуемой кислотностисреды Н О), В реакторе поддерживаюттемпературу 80-140 С и давление 526 ат (для поддержания реакционноймассы в жидком состоянии). Поток.1541203 где Х - Р, СУ и = 0-2,вТаблица Температура, С Расходы компонентов, моль/ч Номертока ФпегмоРасходкаталиЛавление,ат вое УК МА МК мф Вода Верх Низ Средняя или затора, ммоль/ч число аппарата 1,123 1,542 0,375 0,330 0,045 0,089 1,123 1,707 0,540 0,010,0920,0920,0920,092 1,0 5,0 5,0 1,0 1,0 1,0 12 2,0 2,2 1,0 1,2 5,0 1,0 1 0 1,2 2 0 А 2;2 1 0 а 1,2 200,033 1,200 0,100 1,00 1,056 О,98 1,365 2,04172, 041,7 0540 1,365 2,0417 20417 1,321 0,584 0,419 0044 1,123 1,23 0,198 0,010,092 0,584 2,047 1 2 3 1,4 52 2,0 52 2,0 10 78 65,0 23 112 Соотиоаение Мф:УК 1:1,107. Расход катализатора 0,3 мас,Х жидких продуктов из реактора дросселируется в емкости 2 до 1-2 ат, вследстгвие чего часть МФ и метилацетата(МА) испаряется, Жидкость из емкости2, содержащей УК, МК, катализатор,остатки неиспарившихся Мч и МА, а также добавки воды, подают в ректификационную колонну 3, в которой сложныеэфиры отделяют от смеси кислот. Листиллят колонны 3 вместе с парами иземкости 2 направляют на разделениев ректификационную колонну 4.Кубовый продукт колонны 3 разделяют в колонне 5 на МК (дистиллят) ираствор катализатора, воды и остаткаМК в УК (кубовый продукт), которыйвозвращают в реактор 1,В ходе процесса контролируют содержание воды в реакционной смесиреактора 1 (по методу Фишера) и определяют Функцию кислотности среды вреакторе 1 фотоколориметрически с использованием в качестве индикатораортонитроанилина, Продукты анализируют газохроматографическиП р и м е р 1. Процесс полученияМК осуществляют по описанной методикев присутствии 0,3 мас.Х перфторэтоксиперфторэтансульфокислоты(С 215 ОС 214 ЯОН) с добавками в реакционную смесь воды в количестве0,44 моль/л, Функция кислотности исходной реакционной смеси 0,78. Основные технологические параметры приведены в табл.1 и 2,Производительность реактора 351,4 г МК/л реактора в 1 ч или 82,95 г МК/г катализатора в 1 ч.11 роведение процесса предлагаемым способом позволяет повысить производительность реактора с 217-327 до 355-4991 г/л в 1 ч, т,е, в 1,1- 15,3 раэ,. формула изобретения 1. Способ получения муравьиной кислоты ацидолизом метилформиата уксусной кислотой в присутствии кислых катализаторов при повышенной темпе= ратуре, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, взаимодействие проводят в присутствии добавок воды: 0,1-0,7 моль/л и значении Функции кислотности реакционной среды Но 7 равной (-12) - (+02).2. Способ по и.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем,что взаимодействие проводят при 80-1409 С при использовании в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоты общей Формулы Сг 5 С 0 ( СРХСРО)п СР 2 Сг 2 ЯО ЗН1541203 таалввва 2 Состав исходной смеси, моль/л (поток б) Съем мурааъииойкислотыс 1 г каСъемИК с1 лобъеРасколсмеси,г/ч Н Каталнэ атер Коннентя а Опыт рацияНК н г/л мг-эк Н СООН НСООСН 3 НСООН СН 3 СООСН Нео типкислопродуктая,моль/л талнэатора, г/ч ма, г/ч 1- КатИОНИт КУ; 2 - СеРЭОСтР 490 еН 3 - Н 90+1 4 - СяРЯО(Скрап) Сер АОЭН; 5 - С Р 90 ЭН; 6 - СяРКОСР (СРЯ )СР ОСЕР+90 аН 7 - Н 90 Р; 8 - НС 10 я 39 - С 1 яСяР 907 Н; 10 - Н РГ+еа Я Обменная емкость катионита КУ4,78 мг-экн/г. з вв 3 140 4 80 5 80 6 80 7 80 8. 140 9 120 1 О 20 11 120 12 120 13 120 14 , 120 15 60 Ь 80 17 80 1 В 80 19 80 20 80 21 80 22 80.2 Э 80 24 80 25 80 26 80 27 100 ф 28 320 29 80 30 80 31 80 32 80 33 80 34 80 8,171 Вг 400 8,272 8,158 8,401 6,580 8509 8,568 8,354 Вэ 598 8,68 Вв 509 8,426 8,301 Ве 390 8,408 8,222 8,200 8,200 8,183 6,158 8,255 Вв 172 8,247 8,112 8,325 8,197 8,222 8,189 Вэ 036 э 8,437 6,167 8,762 8,750 7,381 7,179 7 в 393 7,317 7,568 7,460 7,464 7,387 7,426 7,542 7,635 7 е 806 7,591 7,412 7,583 7,563 7,442 7,417 7,417 7,386 7,317 7,453 7,395 7,425 7,258 7,517 7,395 7,363 7,799 7,999 7,878 8,106 7,888 7 э 850 Ов 948 0,780 Оэ 853 0,859 Ог 672 0,5 Я 4 0,813 Оэ 603 0,685 0,567 0,551 0,431 0,385 0,70 0,373 0,5 ЬЗ Ов 339 0,541 ,О, 594 Оэ 248 0,761 0,630 0575 0,622 0,845 0,630 0,182 0,577 Ов 443 0,581 0,399 0,251 0,031 0158 0,149 0,227 0,280 0,343 0,212 0,167 0,331 Оэ 258 0,087 0,155 0,280 0,197 0,280 0,138 0,6 Я 1 Ов 393 0,349 Ов 576 0,313 0,245 0,360 0,268 0,347 0,174 0,609 0,369 0,211 0,222 0,105 о,г 0,023 0,44 2 0,70 2 Ог 44 6 Оэ 44 4 0,44 2 0,44 3 0,10 2 0,70 2 0,44 2 0,10 2 0,10 2 0,70 2 0,70 6 0,10 2 0,25 2 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0,44 3 Ов 44 4 0,44 5 0,25 6 0,44 2 Ов 44 0,44 2 0,44 7 Оэ 44 8 0,44 9 0,44 10 0,04 1 0,05 1 3,304 в 588,244Вэ 775,063,571,261,27Э,79Э,161,270,5120,5010,270,973,9120,3261,0531 в 63Зв 8205,392,5044,953,295,293,133,303,101,2050,5531,2438,369349513 9,6114,5017,1016,016,016,04,04,0212,010,0Яе 031,621,5723,33,08бв 051,033,335 э 1512,0717,0525,569,0416,4610,989,909,819,8112,055,515,3 Э85,41640,32452,3 Оэ 76 6,030,78 6,031,00 0,00,586 3,851,02 0,470,976 9,4620,969 9,31.10,969 9,331Оэ 703 5 э 045Оэ 805 бв 3820,969 9,3110,545 3,058