Способ выделения акриловой кислоты из ее водных растворов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик дК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 2 70581 (21) 32935 70/2 3-04 31 ) М. КЛ.З С 07 С 57/07 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Гоеуларетиеииый комитет С С С Р ио лелям изобретений и открытий.М.Данов и Г а Горьковский ордена Тр политехнический и дового Красного Зн титут им; А.А.Ждан 1 Заявите 54 СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИП АКРИЛОВОИ КИСЛОТЬ ИЗ ЕЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ10 Изобретение относится к способувыделения акриловой кислоты из ее водных растворов.Известен способ выделения акриловой кислоты из ее водного раствора экстракцией смесью бензола и метилэтилкетона. По этому способу к водному раствору акриловой кислоты добавляют смесь бензола и метилэтилкетона концентрация метилэтилкетона ,в смеси 10-95.) в количестве 0,1 10 вес.ч. смеси на 1 вес, ч водного раствора, перемешивают и дают отстояться. Органический слой отделяют и перегоняют под вакуумом. Получают акриловую кислоту чистотой 99 Г 1 3.Недостатком этого способа являетсянизкий коэффициент распределения акриловой кислоты между органической Фазой и водной, что ведет к увеличению количества экстрагента для пол- .ной экстракции кислоты. Использование вакуумной ректификации при вы-.делении акриловой кислоты из экстр- агента значительно, усложняет процесс, а нагревание раствора кислоты при ректификации ведет к ее полиме. ризации, что снижает ее выход и за. грязняет разделительную аппаратуру. Известен способ выделения акрило-. вой кислоты из водного раствора экстракцией изопропилацетатом с последующей Фракционной перегонкойПо этому способу водный раствор акрило вой кислоты экстрагируют изопропилацетатом и экстракт подвергают ректиФикацни 23.Недостатками этого способа являются невысокий выход акриловой кислоты 91,6)е использование аложного оборудования для ректификации акриловой кислоты, нагрев раствора кислоты при ректификации, который ведет к образованию полимеров и снижает выход кислоты,Наиболее близким к изобретению является способ выделения акриловой кислоты из ее водных растворов экстракцией дибутилфталатом в присутствии хлористого натрия. По этому способу,водный раствор акриловой кислоты, содержащий 10-20 хлористого натрия, экстрагируют три раза равными порциями дибутилфталата. Органичес-кий слой подвергают вакуумной дистилляции нри давлении 38 мм рт.ст. и 61-62 РС отбирают акриловую кислоту. с содержанием основного вещества 98 Выход акриловой кислоты 88 31Недо.татками этого способа являются низкий выход акриловой кислоты,применение вакуумной дистилляции,что ведет к усложнению процесса инагревание раствора акриловой кислоты в дибутилфталате до температуры ,выше 60 С, что ведет к образованиюполимера и снижению выхода кислоты.Цель изобретения - увеличениевыхода целевого продукта и упрощение технологии процесса.10Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу выделенияакриловой кислоты из ее водных растворов в присутствии неорганическойсоли путем экстракции органическимэкстрагентом с последующим разделениемцелевого продукта и экстрагента путемперегонки, в качестве экстрагентаиспользуют сжиженный газ, выбранныйиз группы: хлористый этил, хлористыйвинил, пропилеи, а в качестве неорганической соли - водный раствор хлористого кальция, и проводят процесс,при весовом соотношении водный растворакриловой кислоты: водный растворхлористого кальция: сжиженный газ 25равном 1:0,9-1,1:1,5-3,0 при комнат-ной температуре и давлении 2-10 атм.Эти сжиженные газы выбраны вследствие малой их растворимости в воде,хорошей растворимости в них акриловой 3 Окислоты и низких температур кипения, .что позволяет исключить вакуумную ректификацию на стадии выделениякислоты из экстрагента.Способ осуществляют следующим 35 образом.К водному раствору акриловой кислоты добавляют 40-ный водный раствор хлористого кальция и жидкий экстрагент (пропилеи, хлористый этил 4 О винилхлорид 1. Экстракцию ведут при комнатной температуре и давлении насыщенного пара выбранного жидкого газа при этой температуре. Увеличение давления и температуры, так же 45 как и их уменьшение, ведет к дополнительным энергозатратам. После перемешивания и отстаивания отбираю органическую фазу, из которой выделяют акриловую кислоту испарением экстр- агента при комнатной температуре.П р и м е р 1, В стеклянную ампулу, помещенную в металлический кожух со смотровой щелью, помещают 7 г 20-ного водного раствора акриловой кислоты, 7 г 40-ного водного 5 З раствора СаСР 2. Ампулу закрывают накидной гайкой с резиновой прокладкой. Через прокладку с помощью иглы вводят в ампулу 3 г жидкого пропилена под давлением 10 атм; Смесь Щ тщательно перемешивают и после отстаивания отбирают через иглу 3,72 г орГаничЕской фазы. К оставшейся водной фазе 13,28 г 1 добавляют 3 г жидкого пропилена, перемешивают, Я отстаивают и отбирают 3,5 г органической фазы, к оставшейся водной фазе 12,75 г вновь добавляют 3 г жидкого пропилена, перемешивают, отстаивают и отбирают 3,11 г органической фазы, к оставшейся водной фазе (12,64 1 г добавляют еще раз 3. г жидкого пропилена, перемешивают, отстаивают и отбирают 3,05 г органической фазы. Органическую фазу собирают и из 13,33 г испарением пропилена при комнатной температуре получают 1,36 г акриловой кислоты с содержанием основного вещества по карбоксильным группам и двойным связям 99,93, Коэффициент преломления л 13 - 1,422. Выход акриловой кислоотй 97,1.П р и м е р 2. В стеклянную ампулу помещают 10 г 20-ного водного раствора акриловой кислоты и добавляют 10 г 40-ного водного раствора СаС 02. Ампулу закрывают накидной гайкой с,резиновой прокладкой и через иглу под давлением 4 атм вводят 8 г жидкого винилхлорида. Смесь тщательно перемешивают и после отстаивания отбирают 9,5 г органической фазы. К оставшейся водной фа ще(,18,5 г ) добавляют 8 г жидкого винилхлорида, перемешивают, отстаивают и отбирают 8,35 г органической фазы 1 к оставшейся водной фазе 18,15 г ) вновь добавляют 8 г жидкого винилхлорица, перемешивают, отстаивают и отбирают 8,13 г органической фазы. Органическую фазу собирают и из 25,98 г испаряют,при комнатной температуре винилхлорид, получают 1,91 г акриловой кислоты с содержанием основного вещества по карбоксильным группам и двойным связям 99,5. Коэффициент преломления п 1,422. Выход акриловой кислотй 95.П р и м е р 3, В стеклянную ампулу помещают 10 г 40-ного водного раствора акриловой кислоты и 10 г ,40-ного водного раствора СаСС Ам 2 пулу закрывают накидной гайкой с резиновой прокладкой и через иглу вводят под давлением 2 атм 10 г жидкого хлористого этила. Смесь тщательно перемешивают, отстаивают и отбирают 12,5 г органической фазы. К оставшейся водной фазе 117,5 г ) добавляют 10 г жидкого хлористого этила, перемешивают, отстаивают и,отбирают 11,4 г органической фазы; коставшейся водной фазе 16,2 г ) еще раз добавляют 10 г жидкого хлористого этила, перемешивают, отстаивают и отбирают 11,1 г органической фазы. Органическую фазу собирают и из 34 г испаряют хлористый этил при комнатной температуре. Получают 3,82 г акриловой кислоты с содержанием основного вещества по карбоксиль"Заказ 835/35 Тираж 416 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ным группам и двойным связям 99,2 Коэффициент преломления и о 1,422. Выход акриловой кислоты 92,8.Способ позволяет увеличить выход акриловой кислоты до 97%, упростить технологию выделения акриловой кисло 5 ты иэ экстрагента за счет исключения стадии вакуумной ректификации проводить процесс выделения акрмловой кислоты при комнатной температуре ( на всех стадиях исключено образование полимеров и засорение ими разделительной аппаратуры . Способ выделения акриловой кислоты из ее водных растворов в присутствии неорганической соли путем экст ракции органическим экстрагентом с последующим разделением экстрагента и целевого продукта перегонкой, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса, в качестве экстрагента используютсжиженный газ, выбранный из группы:хлористый этил, хлористый винил илипропилеи, в качестве неорганическойсоли используют водный раствор хлористого кальция, а процесс провсщятпри весовом соотношении водный раствор акриловой кислоты: водный растворхлористого кальция: сжиженный газ,равном 1:0,9-1,1:1,5: - 3,0, при комнатной температур и давлении 210 атм.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе