Способ очистки уксусной кислоты

п 910588 Оп ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски нСоциалистическиеРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) 3 а я елена 04. 01. 80 (21) 2864454/23-04с присоединением заявки РЙ(23) ПриоритетОпубликовано 07. 03, 82. Бктллетень М 9Дата опубликования описания 07,03,82,(51)М, Кл,С 07 С 53/08 С 07 С 51/64 1 Ъеударстеенный квинтет СССР но делан нзебретеннй н вткрытнй(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к усовер. шенствованному способу очистки уксусной кислоты от примеси муравьиной кислоты. В ряде промьппленных процессов производства уксусной кислоты, например, путем окисления ацетальдегида, или окисления углеводородов наряду с уксусной кислотой образуется также в виде примеси муравьиная кислота. Очистку уксусной кислоты от муравьиной осуществляют, как правило, методом азеотропной ректификации. При этом в уксусной кислоте всегда остаются небольшие коли- честна 0,1-0,05 вес.7 муравьиной кислоты, тогда как допустимое содержание муравьиной кислоты в уксус" ной кислоте реактивной квалифика ции должно быть не более 0,03 вес.Ы а для некоторых синтезов необходима уксусная кислота с содержанием муравьиной на уровне 0,005 вес.Х Известен способ очистки уксусной кислоты от муравьиной кислоты, содержащейся в продуктах окисления, путем азеотропной ректификации с толуолом1 1.Известен также способ очистки уксусной кислоты от муравьиной кислоты путем азеотропной. дистилляции 1.21Известен также способ очистки смеси низших жирных кислот от мура 4 вьиной кислоты с содержанием мура"вьиной кислоты 15 вес.Х путем добавления к смеси уксусного ангидрида при температуре 100-120 С 1,3 .Недостатками известных способов т 5является то, что степень очисткиуксусной кислоты от муравьиной непозволяет получать товарный продуктс содержанием последней менее0,05 вес.Х. Кроме того, эти методыне могут быть применены для очистки разбавленных водных растворовкарбоновых кислот от муравьинойкислоты,910588 4 П р и м е р 1. Через ионообменную колонку оптимальных размеров (отношение диаметра к высоте колонны примерно 1:10), изготовленную из стекла и снабженную пористыми прокладками во избежание уноса анионита в операциях сорбции и десорбции, в которую помещают 00 г анионита АВв форме уксусной кислоты в расчете на сухой продукт, пропускают со скоростью 24 мл/ч с помощью дозирующего устройства водный раствор уксусной кислоты следу 1и проведение процесса при температуре 20-25 С,Высокоосновный монофункциональный анионит полимеризационного типа(АВ) получают аминированием хлорметилированного сополимера стиролаи дивинилбензола. Он содержит активные группы -й(СН 3)3 . Указанныйанионообменник обладает хорошимифизико-химическимии эксплуатационными характеристиками применительно к данному процессу.Технический анионит, находящийсяв С -форме, переводят в форму уксусной кислоты путем обработки анио 50 55 Наиболее близким решением поставленной задачи является способочистки уксусной кислоты от примеси муравьиной кислоты путем пропускания паров смеси через слой твер"дого адсорбента - активированнойокиси алюминия при температуре 260345 С 14 3.Йедостатками этого способа является то, что метод требует значительных затрат тепла (высокая температура процесса), поскольку надоиспарить и перегреть пары исходныхвеществ. Так, при испарении 1 туксусной кислоты затрачивают около160 тыс. ккал, при этом примерно3-5 вес,% ее переходит в смолы, чтоприводит к потере целевого продукта и дезактивации твердого сорбента. Все это существенно усложняет технологию известного способа.Целью изобретения является упрощение технологии процесса,Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что очистку уксусной кислоты от муравьиной проводят путем пропускания смеси о кислот через твердый адсорбент, а отличительной особенностью является использование в качестве твердого адсорбента высокоосного моно- функционального анионита полимеризационного типа общей формулы 5 О 15 20 25 30 35 нита 10%-ным раствором уксуснокислого натрия.Анионит в СН СОО-форме помещают в ионообменную колонну оптимальных размеров (отношение диаметра к высоте колонки примерно 1 О), изготовленную иэ стекла и снабженную пористыми прокладками ио избежание уноса анионита в операциях сорбции и десорбции.Через стационарный слой анионита пропускают растворы, подвергающиеся очистке и содержащие муравьиную и уксусную кислоты в различных соотношениях, с помощью дозирующего устройства. Процесс проводят при комнатной температуре (20-25 С). Подачу исходного раствора осуществляют до проскока муравьиной кислоты О, 10 вес.% что фиксируют с помощью непрерывного химического анализа. Время контакта раствора, подвергающегося очист. ке, со стационарным слоем адсорбента в проведенных опытах составляет 1,5 ч. Емкость используемого анионита по муравьиной кислоте в условиях процесса составляет 120-30 г на 1 кг анионита.Регенерацию анионита производят 10%-ным раствором ацетата натрия. Цикл регенерации прост, нетрудоемок; время не превышает 3 ч, в то время как процесс сорбции в условиях,приводимых выше, длится не менее 15 ч, Расход генерирчошего материала 3-4 кратный в расчете на сорбированную муравьиную кислоту. ющего состава, вес,%;Уксусная кислота 0,98 Муравьиная кислота 4,40 Вода 94,62 Подачу исходного раствора осуществляют до проскока муравьиной кислоты 0,10 вес.%, что фиксируют с помощью непрерывного хроматографи. веского анализа.91055Температура процесса комнатная. Время контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 1,5 ч.Пропущено 279,28,г исходного раствора. Получено 273,70 г очищен ного раствора следующегосостава вес, 7.:Уксусная кислота 6,82Муравьиная кислота 0,02Вода 93,161 ОЕмкость адсорбента по муравьи-. ной кислоте составляет 122,5 г, Для регенерации адсорбента из реактора сливают очнщаемый раствор и заливают 300 мл О -ного раствора ацетата натрия. Через 1 ч раствор регенеранта сливают, а адсорбент промывают 1,2 л 107-ного раствора ацетата натрия порциями, регенеранта по 300 мл в течение 2 ч. Отра ботанный раствор регенеранта собирают в бутыли для выделения ацетата и формиата натрия, а слой адсорбента промывают водой, сушат при температуре 80"85 С продувкой азоотом.. П р и м е р 2, Через ионообменную колонку, описанную выше, в которую помещают 100 г анионита АВ30 в форме уксусной кислоты, пропус" кают со скоростью 24 мл/ч с помощью дозирующего устройства водный раствор уксусной кислоты следующего состава, вес.7: 35Уксусная кислота 2,68Муравьиная кислота 1,32Вод. 96,00Подачу исходного раствора осуществляют до проскока муравьиной ки" 40 слоты 0,10 вес.7. что фиксируют с помощью непрерывного хроматографического анализа.Температура процесса комнатная. Время контакта очищаемого раствора 45 со слоем адсорбента 1,5 чф Пропущено 963,50 г исходного раствора Получено 961,59 г очищенного раствора следующего состава вес. Уксусная кислота 4,3150Муравьиная кислота 0,02Вода 95,67Емкость адсорбента по муравьиной кислоте составляет 127 г. Регенерацию адсорбена производят способом, описанным в примере 1,П р и м е р 3. Через ионообменную колонку, описанную выше, в ко" 88 6торую помещают 100 г анионита АВв форме уксусной кислоты, пропускают со скоростью 24 мл/ч с помощью дозирующего устройства уксусную кислоту следующего состава, вес.:Уксусная кислота 88,22Муравьиная кислота 7,61Вода 4,17Подачу исходного раствора осуществляют до проскока муравьиной кислоты 0,10 вес.Х, что фиксируют с помощью непрерывного хроматографического анализа,Температура процесса комнатная. Время контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 1,5 ч, Пропу-. щено 158,08 г исходного раствора.Получено 153,72 г очищенного раствора следующего состава вес. :Уксусная кислота 98,55Муравьиная кислота 0,02Вода 1,43Емкость адсорбента по муравьиной кислоте составляет 120 г. Регенера" цню адсорбента производят 107,-ным раствором ацетата натрия указанным вьнце способом. П р и м е р 4. Через ионообмен- . ную колонку, описанную выше, в которую помещают 100 г анионита АВпосле 1 О-ти кратной регенерации, пропускают со скоростью 24 мп/час с помощью дозирующего устройства водный раствор уксусной кислоты следующего состава, вес.7:Уксусная кислота 1,16Муравьиная кислота 2,88Вода 95,96Подачу исходного раствора осуществляют до проскока муравьиной кислоты 0,10 вес.7, что фиксируют с помощью непрерывного хроматографичес. кого анализа.Температура процесса комнатная, Время контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 1,5 ч.Пропущено 425,31 г исходного раствора. Получено 422,71 г. очищенного раствора следующего состава, вес. ;Уксусная кислота 4,62Муравьиная кислота 0,03Вода 95,35Емкость адсорбента по муравьиной кислоте составляет 121,1 г. Регенерацию адсорбента производят 103-ным раствором ацетата натрия способом, описанным выше.910588 формула изобретения л раст- очень к ки- до зиип Составитель А,Артемов,Коляда Техред Т,Маточка Корректор М. Шар оп а 8/23 Тираж 448 ВНИИНИ Государственног по делам иэобретени 113035, Москва, Ж, ака Подписноетета СССРкрытийая наб д. 4 Ужгород, ул. Проектная, 4 П Фили ент 7П р и м е р 5. Через ионообменную колонку, описанную выше, в которую помещают 100 г аннонита АВв форме уксусной кислоты, пропускают со скоростью 16 мл/ч с помощью 5 дозирующего устройства уксусную кислоту следующего состава вес,%:Уксусная кислота 78,84Муравьиная кислота 5,87Вода . 15,29Подачу исходного раствора осуще ствляют до проскока муравьинойкислоты 0,10 вес.% что фиксируют с помощью непрерывного хроматографического анализа, 15Температура процесса 20 С. Время контакта очищаемого раствора со слоем адсорбента 2,0 ч. Пропущено 216,01 г. исходного раствора. Получено 214,83 г очищенного раствора 20 следующего состава, вес.%:Уксусная кислота 84,95Муравьиная кислота 0,02Вода 15,03Емкость адсорбента по муравьи ной кислоте составляет 126,4 г., Ре,генерацию адсорбента производят указанным выше способом.Данный способ очистки-уксусной кислоты прост в аппаратурном оформлении, хорошо вписывается в схему действующих производств уксусной кислоты и не требует значительных затрат тепла. Способ может использоватьсявыделения муравьиной кислоты изворов различной концентрации отразбавленных ( сумма карбоновыхслот составляет 3,0-5,0% вес.)сконцентрированных.Выделенная в процессе очисткимуравьиная.кислота может утили.роваться в виде Формита натрия. Технико-экономическая эффективность данного способа очистки выражается в том, что внедрение данного способа очистки водного раствора гетероазеотропа, являющегося в настоящее время отходами производства уксусной кислоты, позволит утилизировать 3-4 кг уксусной кислоты в расчете на 1 т готового продукта. Способ очистки уксусной кислоты от примеси муравьиной кислоты путем пропускания смеси кислот черезтвер" дый адсорбент, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве твердого адсорбента используют высокоосновный монофункциональный анионйт полимеризационного типа Форму лы и процесс проводят при 20-25 фсС. Источники информации,принятые во внимание при эксперт 1. Патент Англии У 771992,кл. 2(3 ) с, опублик. 1957. 2. Патент Англии 9 1142057,л. С 2 С, опублик. 1969. 3. Патент Англии В 760572,кл. 23 ) с, опублик. 1956. 4. Патент США В 2656379,кл. 260-499, опублик. 1953 (прот