Способ получения 1-оксиэтилиден-1, 1-дифосфоновой кислоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 С 07 Р 9/38 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) Н й Союзный научно-исститут органической хиА, Г, Молчанов, Л,В.АнВ, А, Градов, Е. А. Виногн и Л, А. Степанов3959360, кл. 260 - 502, 4,тельство СССР9/38, 1978,тельство СССРГ 9/38, 1982.ЧЕНИЯ 1-ОКСИЭТИЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ мическои м полученений, а сфоновои ергетике, ерной отой химии, ификация огическ ния окства пр имодеистсной кисмолярном,8), ведут рвай зоне 5 - 125 С,Цель достигаетсявие треххлористого флоты и воды, испольсоотношении 1: (3,6 -в двух реакционныхпри 90 - 100 С, во вто тем, что вза сфора, уксу ованных в 4,4): (1,7 - онах, в пе рой - при 11 ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Государствен нледовательский инмии и технологии(54) СПОСОБ ПОЛУДЕ Н,1-ДИФОСФ Изобретение относится к хитехнологии, в частности к способания фосфорорганических соедиименно 1-оксиэтилиден,1-дифокислоты, используемой в теплоэннефтяной, текстильной и парфюмраслях промышленности, бытовсельском хозяйстве и медицине,Цель изобретения - интенспроцесса, повышение его технолнадежности, уменьшение загрязнежающей среды и повышение качедукта.(57) Сущность изобретения: продукт - 1-оксиэтилиден,1-дифосфоновая кислота фл ы С НзС(ОН) (РОЗН 2)2, Б Ф С 2 Нв 07 Р 2. Реагент 1: РСз, реагент 2: СНЗСООН, реагент 3: Н 20. Условия реакции: молярное соотношение реагентов 1,2 и 3 равно 1: (3,6 - 4,4): (1,7 - 1,8), взаимодействие ведут в двух реакционных зонах, в первой зоне при 90 - 100 С, во второй - при 115 - 125 С с последующим гидролизом образующейся реакционной массы при кипячении и молярном соотношении взятой на гидролиз воды и РСз, равном (1,1 - 1,4); 1, выделение продукта осуществляют методом изогидрической кристаллизации при 70 - 90 С с выдержкой в течение 4 - 6 ч и охлаждением до 20 - 30 С со скоростью 0,1 - 0,2 С/мин. 1 з,п. ф-лы, 3 табл,выделяющиеся при этом абгазы подвергают очистке и образующуюся при очистке жидкую фазу подают в первую реакционную зо- а ну, гидролиз ведут при кипячении и 4 молярном соотношении поданной на гидро лиз воды и исходного треххлористого фосфора (1,1 - 1,4): 1 и целевой продукт выделяют из гидролизата методом изогид- ф рической кристаллизации с выдержкой 4 при 70 - 90 С в течение 4 - 6 ч и последу- Ы ющим охлаждением до 20 - 30 С со скоростью 0,1 - 0,2 С,гмии, абгаем после очистки ) обрабатывают обессоленной водой для получения товарной соляной кислоты,В предлагаемых условиях получения 1- оксиэтилиден,1-дифосфоновой кислоты скорость превращения хлористого ацетила превышает скорость его перехода в газовую фазу и суммарная скорость взаимодействияувеличивается в среднем в 1,6 раза, Количество жидких отходов процесса не превышает 0,3 - 0,4 т на 1 т произведенной 1-оксиэтилиден,1-дифосфоновой кислоты, и в качестве побочного товарного продукта получают соляную кислоту, 1-Оксиэтилиден,1-дифосфоновая кислота, выделенная из гидролизата в указанных условиях, имеет более однородный гранулометрический состав, фракция кристаллов размеров 60 - 120 мкм составляет 70 - 90 мас, что позволяет дальнейшую технологическую обработку ее на стадиях фильтрации и сушки осуществлять без забивок оборудования и, как следствие, вынужденных остановок производства,Отличием изобретения является проведение процесса взаимодействия треххлористого фосфора, уксусной кислоты и воды, взятых в молярном соотнош ен ии 1: (3,6 - 4,4): (1,7 - 1,8), в двух реакционных зонах, в первой зоне при 90 - 100 С и во второй - при 115 - 125 С, очистка выделяющихся абгазов и возврат жидкой фазы, образующейся при очистке, в первую зону; проведение гидролиза при кипячении и малярном соотношении поданной на гидролиз воды и исходного треххлористого фосфора (1,1 - 1,4): 1; выделение целевого продукта из гидролизата методом изогидрической кристаллизации с выдержкой при 70 - 90 С в течение 4, - 6 ч и последующим охлаждением до 20 - 30 С со скоростью 0,1 - 0,2 С/мин. Другим отличием является то, что абгазы после очистки обрабатывают обессоленной водой для получения товарной соляной кислоты,Изобретение поясняется примерами, П р и м е р 1, Опыт проводят по непрерывному методу, Для этого устанавливают каскад из четырех реакторов - два реактора для проведения синтеза и два - для проведения гидролиза, В первый реактор (первая реакционная зона) одновременно дозируют реагенты со скоростью, г/ч:Треххлористый фосфор 66,34 Жидкая фаза процессаочистки абгазов синтеза - состава, г/ч:Соляная кислота 1,6 Уксусная кислота 1,5 Эосфористая кислота 0,5Вода 3,2Уксусная кислота 114,29Вода 12,01Молярное соотношение вступающих во взаимодействие треххлористого фосфора, уксусной кислоты и воды при этом составляет 1; 4; 1,75. Температура и время пребывания в реакторах представлены в табл, 1,Воду на гидролиз подают в третий реактор непрерывно со скоростью 11,3 г/ч. Мо 5 лярное соотношение поданной воды ивзятого на синтез треххлористого фосфорасоставляет 1,3: 1,Абгазы синтеза (из первых двух реакторов) в количестве 59 г/ч направляют в хемо 10 абсорбционную колонку, где очищают отхлористого ацетила и треххлористого фосфора путем обработки их соляной кислотой,Жидкая фаза процесса очистки при этомполностью поступает в первую реакцион 15 ную зону, и компоненты. ее составляющие,участвуют в химическом взаимодействии,Очищенные абгазы затем обрабатываютобессоленной водой в абсорбционной колонке и получают товарную соляную кисло 20 ту, часть из которой(=7,3 г/ч) используетсяв процессе очистки абгазов синтеза, а большая часть ( =159 г/ч) реализуется как товарный продукт процесса получения1-оксиэтилиден,1-дифосфоновой кислоты,Небольшое проскоковое количество абгазов абсорбционной колонки обрабатываютводным раствором щелочи, что дает всеголишь 14,6 г/ч жидких отходов.1-оксиэтилиден,1-дифосфоновую кислоту выделяют из гидролизата методом изогидрической кристаллизации с выдержкойпри 80 С в течение 5 ч и последующим снижением температуры до 25 С со скоростьюохлаждения 0,15 С/мин,Выпавшие кристаллы преимущественно (= 80 мас, ,) имеют разме-.р ы 60 - 120 мкм, что позволяет дальнейшуютехнологическую обработку их на стадияхфильтрации и сушки осуществлять в течениедлительного времени (500 и более часов) беззабивок оборудования этих стадий. Получают при этом 42 г/ч 1-оксиэтилиден.1-дифосфоновой кислоты,П р и м е р 2, В условиях примера 1 в45 первый реактор (первая реакционная зона)подают, г/ч;Треххлористый фосфор 66,34Жидкая фаза процессаочистки абгазов синтеза (состав тот же, что впримере 1) 6,8Уксусная кислота 102,83Вода 11,58Молярное соотношение вступивших вовзаимодействие треххлористого фосфора.уксусной кислоты и воды при этом составляет 1: 36: 1,7.Температура и время пребывания в реакторах представлены в табл, 2,Воду на гидролиз подают в третий реактор непрерывно со скоростью 9,6 г/ч, Молярное соотношение поданной воды и взятого на синтез треххлористого фосфора составляет 1,1: 1,Абгазы синтеза (58 г/ч) подвергают очистке, как в примере 1. Жидкая фаза процесса очистки полностью возвращается в первую реакционную зону, а из очищенных абгазов в дальнейшем путем обработки их обессоленной водой получают 167 г/ч товарной соляной кислоты, которая используется, как в примере 1, Количество образующихся при этом жидких отходов не превышает 14,0 г/ч.1-0 ксиэтилиден,1-дифосфоновую кислоту выделяют из гидролизата тем же методом, что в примере 1, с выдержкой при 70 С в течение 4 ч и последующим охлаждением до 20 С со скоростью 0,1 С/мин,Выпавшие кристаллы преимуществе н но ( = 70 ма с, о/ ) имеют размерыы 60 - 120 мкм, что позволяет дальнейшую технологическую обработку их на стадиях фильтрации и сушки осуществлять в течение длительного времени (500 и более часов) без забивки оборудования этих стадий. Получают при этом 42 г/ч 1-оксиэтилиден,1-дифосфоновой кислоты,П р и м е р 3, В условиях примера 1 в первый реактор (первая реакционная зона) подают, г/ч:Треххлористый фосфор 66,34 Жидкая фаза процессаочистки абгазов синтеза (состав тот же, чтов примере 1) 6,8 Уксусная кислота 126,0 Вода 12,45 Молярное соотношение вступивших во взаимодействие треххлористого фосфора, уксусной кислоты и воды при этом составляет 1; 4,4: 1,8,Температура и время пребывания в реакторах представлены в табл. 3.Воду на гидролиз подают в третий реактор непрерывно со скоростью 12,2 г/ч. Молярное соотношение поданной воды и взятого на синтез треххлористого фосфора составляет 1,4: 1.Абгазы синтеза (59,5 г/ч) подвергают очистке, как в примере 1, Жидкая фаза процесса очистки полностью возвращается в первую реакционную зону, а из очищенных абгазов в дальнейшем путем обработки их обессоленной водой получают 167 г/ч товарной соляной кислоты. которая используется, как в примере 1, Количество образующихся при этом жидких отходов не превышает 14,9 г/ч, 1-0 ксиэтилиден,1-дифосфоновую кислоту выделяют из гидролизата тем же методом, что в примере 1, с выдержкой прио90 С в течение 6 ч и последующим охлаждением до 30 С со скоростью 0,2 С/мин.Выпавшие кристаллы( =90 мас. %) имеют размеры 60 - 120 мкм, что позволяет дальнейшую технологическую обработку их на стадиях фильтрации и сушки осуществлять в течение длительного времени (500 и более часов) без забивок оборудования этих стадий, Получают 42 г/ч 1-оксиэтилиден,1-дифосфоновой кислоты,Преимуществом изобретения являются интенсификация процесса (скорость возрастает в 1,5 - 1,7 раза), уменьшение загрязнения окружающей среды в 43 - 45 раз, повышение качества продукта по такому показателю, как однородность гранулометрического состава (70 - 90 мас. / кристаллов имеют размер 60 - 120 мкм), это позволяет повысить технологическую надежность процесса,Реализация изобретения в промышленном производстве 1-оксиэтилиден,1-дифосфоновой кислоты не потребует значительных капительных затрат, но обеспечит вместе с тем существенное повышение технико-экономических показателей процесса. 5 10 15 20 25 30 Формула изобретения1, Способ получения 1-оксиэтилиден 1,1-дифосфоновой кислоты взаимодействи 35 ем треххлористого фосфора, уксуснойкислоты и воды при нагревании с последующим гидролизом образующейся реакционноймассы. отлича ющийся тем,что,сцелью интенсификации процесса, повыше 40 ния его технологической надежности,уменьшения загрязнения окружающей среды и повышения качества продукта, треххлористый фосфор, уксусную кислоту и водуиспользуют в молярном соотношении, рав 45 ном 1: (3,6 - 4,4): (1,7 - 1,8), и взаимодействие ведут в двух реакционных зонах, впервой зоне при температуре 90 - 100 С, вовторой - и ри 115 - 125 С, выдел я ющиесяпри этом абгазы подвергают очистке и обра 50 зующуюся при очистке жидкую фазу подаютв первую реакционную зону, гидролиз ведутпри кипячении и молярном соотношенииподанной на гидролиз воды и исходноготреххлористого фосфора. равном (1,1 - 1,4);55 1 и целевой продукт выделяют из гидролизата методом изогидрической кристаллизации при температуре 70 - 90 С свыдержкой в течение 4 - 6 ч и последующим охлаждением до 20 - 30" С со скоростью 0,1 - 0,2"С/мин,1799872 Таблица 1 Таблица 2 Таблица 3 Составитель В,КончуковТехред М.Моргентал Корректор Н,Гунько едактор Т,Пигин Заказ 1137 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью получения соляной кислоты, абгазы после очистки обрабатываютобессолен ной водой.