Способ получения бензольного раствора надпропионовой кислоты

) Заявлено 28,04,1)2 35 3640/2323) Приоритет31) Р 2519288,5 30.04.75 Геоуддротееннь 1 й певетет СССР но делам изобретений н откропнйф Опубликовано 15 03,79,Бюллете Дата опубликования описания 18,03 7 И нос транц еиберг, Рольф Вирт и Германн Зейфе(72) Авторы Отт изобретения еин, Гель т Иностранные фирмыДойче Гольд-унд Зильбер-Шайдеанш талы формальс Рессл и Байер АГ" (фРГ) РГ)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛЬНОГО РАСТВОРА НА ЙПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫИзобретение относится к вованному способу получен ских растворов надкарбонов ских кислот, в частности б створов надпропионовой ки находит разнообразное при ганическом синтезе. усовершенстия органичеых алифатичеензольных раслогы, которая менение, в орИзвестны различные способы получения безводных растворов алифатических 10 перкарбоновых кислот, например взаимо- . действием карболовой кислоты с 90%-ной перекисью водорода в присутствии кислыхокатализаторов при 35-70 С в среде рас 1- ворителя, например пропилацетата, с азео гропной оггонкой воды. Для повышения взрывобезопасносги процесса исходную перекись водорода. используюг в растворителе, не содержащем спирт и воду.Пля получения орган ических растворов 20 предусматривают эксгракцию реакционного раствора органическим расгворнтелем, например грибугил- или триоктилфосфагом. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения бензольного раствора, включающий взаимодействие водной перекиси водорода с пропионовой кислотой при молярном соотношении 0,5:30:1ои температуре 10-70 С в присутствии водорастворимбго. кислого катализатора, противоточную экстракцию получаемого реакционного раствора бензолом,отделение бензольногв экстракта. перегонку водного рафината экстракции под пониженным давлением в аппарате, выполненном из нержавеющей стяни, и рециркуляцию кубового продукта.Недостаток известного способа заключается в том, что выход надйропионовой кислоты не превьппаег 87,0% в пересчете на водную перекись водорода подаваемую в процесс. Выход можно повььсить до 90,5% путем повторной эксгракции и перегонки.Целью изобретения является повышение выхода надпропионовой кислотььЭта цель достигается тем, что перегонку проводят в аппарате, выполненномиз материала, содержащего 94-100%циркония или тантала, при температуреов кубе 50-90 С идавлении 15140 мм рг.ст. в течение 3-30 мин.Предлагаемый способ позволяет повысить выход надпропионовой кислотыцо 95;2% в пересчете на водную перел.:сь водорода, подаваемую в процесс,П р и м е р 1. В состоящий из двухступенчатого каскада котлов с мешалками реактор подают 20,12 кг/ч(271, 1 моль) 99,8%-ной пропионовойкислоты и 29,94 кг/ч,водного раствора,содержащего в срецнем 29,43 вес.%перекиси водорода,(259 моль);33,0 вес.% серной кислоты и7,53 вес.% пероксосерной кислоты. Молярное соотношение перекиси водорода кпропионовой кислоте составляет 1,03."1,причем связанная в пероксосерной кислоте перекись водорода считается как свободная НйО.При,среднем времени пребывания28 мин в каскаде котлов с мешалкамиои при температуре реакции 35 С конверсия пропионовой кислоты в надпропионовую кислоту составляет 57,4%. Реакционную смесь (50,06 кг/ч), содержащуюв среднем 28,0 вес.% надпропионовойкислоты, 17,1 вес.% пропионовой кислоты, 7,0 вес.% перекиси водорода,19,7 вес.% серной кислоты, 4,5 вес,%пероксосерной кислоты и 23,7 вес.%воцы, вводят в экстрактор.Вкачестве экстрактора используютпульсирующую колонну с 60 ситчатымитарелками, имеющую длину 6 м и диаметр 72 мм. В качестве экстрагента вколонну подают 82,6 кг/ч бейзола, содержащего 0,09 вес.% воды и 0,11 весЛпропионовой кислоты.В верхнейчастиколонны отводят75,65 кг/ч бензольного экстракта, содержащего в среднем 18,48 вес.% надпропионовой кислоты (155,2 моль),1 1, 37 вес.% пропионовой кислоты,О, 1 7 вес.% перекиси водорода и:0,60 вес,% воды.Водный рафинат эксгракции отводятиз нижней части колонны в количестве27,01 кг, в среднем он содержит12,55 вес.% перекиси водорода,36,52 вес.% серной кислоты, 8,34 вес.%пероксосерной кислоты, а также0,10 вес.% надпропионовой кислоты и 2891 0,06 вес,% пропионовой кислоты. Этот рафинат вместе с 11,10 кг/ч50%-ной водной перекисью водорода(163, 15 мопь/ч) исходной ВйОй подают в перегонную насадочную колонну длиной4 м и диаметром 150 мм, снабженнуюконденсатором и испарителем, выполненным из материала, содержащего 94%ииркония 4,8% гафния, 1% олова, 0,1%.й хрома и 04% железа. Смесь рафината сводной перекисью водорода подают.непосредственно в испаритель. При временипребывания смеси в нижней части колонны, равном 12 мин, давлении3(50 мм рт.ст., температуре в кубе 6869 С, температуре в верхней части 36 о37 С и флегмовом числе 0,55 отгоняют8,12 кг/ч воды. Этот дисгиллят содержит 0,05% перекиси водорода, а также0,33 вес.% надпропионовой кислоты и20 вес.% пропионовой кислоты.Из куба колонны отбирают 29,94 кг/чводного раствора, содержащего29,43 вес.% перекиси водорода,33,0 вес.% серной кислоты и 7,53 вес,%пероксосерной кислоты. После охлажденияодо 20 С его рециркулируют в реактор.Выход надпропионовой кислоты в бензольном экстракте составляет 95,1% впересчете на водную перекись водорода,подаваемую в процесс.П р и м е р 2. Повторяют пример 1с той разницей, что испаритель перегонЗ 5 ного аппарата выполнен из материала,содержащего 97,9% циркония, 1,7% олова, 0,1% гафния, 0,1% хрома и 0,2%железа, и перегонку проводят при температуре в кубе 68-69 С, в верхнейочасти 36-37 С и давлении 50 мм рг.ств течение 12 мин.Выход надпропионовой кислоты(155,2 моль/ч) в бензольном экстракте также составляет 95,1%, в пересчете5 на воднуй перекись водорода, подаваемуюв процесс (163,15 моль/ч).П р и м е р 3. Повторяют пример 1с той разницей что перегонку проводятопри температуре в кубе 88-90 С, во5 п верхней части 87-59 С и при давлении140 мм рг.ст. в течение 3 мин.Выход нацпропионовой кислоты(155,2 моль/ч) в бензольном экстракте также составляет 95,1% в пересчете55 на водную перекись водорода, подаваемуюв процесс (163,15 моль/ч).П р и м е р 4. Повторяют пример 1с той разницей, что перегонку проодяг(188,2 моль/ч) в бензольном экстракте составляет 95,1% в пересчете наводную перекись водорода, подаваемуюв щФцесс (163,18 моль/ч).П р и м е р 8. Повторяют пример 3с той разницей, что перегонку проводятв аппарате, выполненном из материала,содержащего 100% циркония,Выход надпропионовой кислоты(185,2 моль/ч) в бензольном экстрактесоставляет 98,8% в пересчете на воднуюперекись водорода, подаваемую в процесс(163,18 моль/ч)П р и м е р 6. Повторяют пример 1с той разницей, что перегонку проЬодятв аппарате, выполненном из материала,содержащего 100% тантала,Выход надпропионовой кислоты(188,2 моль/ч) в бензольном экстрактесоставляет 98,1% в пересчете на водную перекись водорода, подаваемую впроцесс (163, 16 моль/ч).П р и м е р 7. Повторяют пример 1с той разницей, что перегонку проводятв аппарате, выполненном. из материала,содержащего 94% тантала, 2,5% ниобия,3% гафния и 0,5% железа.Выход надпропионовой кислоты(1552 моль/ч) в бензольном экстракте.составляет 95,1% в пересчете на воднуюперекись водорода, подаваемую в процесс(163, 15 моль/ч),П р и м е р 8, Повторяют пример 1с той разницей, что реакцию проводят примолярном соотношении водной перекисиводорода к пропионовой кислоте, равном0,5:1.Выход надпропионовой кислоты(155,2 моль/ч) в бензодьном растворесоставляет 95,2% в пересчете на воднуюперекись водорода, подаваемую в процесс(163 моль/ч).П р и м е р 9. Повторяют пример 1с той разницей, что реакцию проводят прималярном соотношении водной перекисиводорода к пропионовой кислоте, равном15;1,Выход надпропионовой кислоты(158,2 моль/ ч) в бензольном экстракте составляет 95% в пересчете на водную перекись водорода, подаваемую впроцесс (163,4 моль/ч).П р и м е р 10. Повторяют пример1 .с,той разницей, что реакцию проводят3 при молярном соотношении водной перекиси водорода к пропионовой кислоте,равном 30;1,Выход Надпропионовой кислоты(155,2 моль/ч) в бензольном экстракте10 составляет 84,8% в пересчете на воднуюперекись водорода,подаваемую в процесс(163,7 моль/ч).П р и м е р 1 1 (сравнительныйаПовторяют пример 1 с той разницей, что1 ф 27,01 кг/ч водногорафината экстракции,который имеет тот же состав, что и впримере 1, вместе с 11,77 кг/ч 507 о-.ной водной перекисью водорода(173 моль/ч исходной Нй 0 д) подвергают20перегонке при температуре в кубе 100 С,оов верхней части кодонны 69 С и давлении220 мм рг.ст. в течение 2 мин. Приэтом отгоняют 8,.63 кг/ч воды.Выход надпропионовой кислоты(155,2 моль/ч) в бензольном экстрактесоставляет 89,7% в пересчете на воднуюперекись водорода (173 моль/ч), подаваемую в процесс.Из представленного сравнения видночто изменение времени перегонки значительно влияег на производительностьпроцесса Формула и з о б р е т е н и я35Способ получения бензольного раствора надпропионовой кислоты взаимодействием водной перекиси водорода с пропибновой кислотой при молярном соотношении 0,5"30:1 и температуре 10-70 С;в присутствии водорасгворимого кислогокатализатора с осуществлением противоточной эксгракцни,получаемого реакционного растеора бензолом, отделениебензольного экстракта, перегонкой водного рафинага эксгракции под пониженнымдавлением и рециркуляцией получаемогокубового продукта, о г л и ч а ю ш и й -с я тем, что, с целью- пбвышения выходецелевого продукта, перегонку проводят ваппарате, выполненном нз материала, содержащего 94-100% циркония или тангаола, при температуре в кубе 50-90 С идавлении 15-140 мм рг.сг. в течение я 3 30 мин 4БНИИПИ Заказ 1092/57 Тираж 512 Подписное Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4