Способ выделения смеси муравьиной и соляной кислот

30 Иэ-эа этих недостатков известный способ не нашел применения в про маоленном производстве, и смесь муравьиной и соляной кислот, образующаяся в производстве мукохлорной кислоты, направляется,на обезвреживание. Изобретение относится к способам извлечения смеси муравьиной и соляной кислоты из абгазов, которые об" разуются в процессе хлорирования фурфурола в производстве мукохлорной кислоты. 5Смесь муравьиной и соляной кислот может найти применение в качестве промежуточного продукта н процессе выделения муравьиной кислоты, а также н качестве полупро дукта при синтезе других соединений.Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ выделения смеси муравьиной 15 и соляной кислот из многокомпонентной смеси продуктов реакции хлори рования фурфурола н водной среде путем конденсации парогазовой сме.си (абгаэон) Г 13.20Однако при конденсации парогазовой емеси процесса хлорирования фурфурола получается смесь муравьиной и соляной кислот с примесью до 1 хлорорганических соединений и с невысоким содержанием муравьиной кислоты. Средний состав конденсата, вес.%:Муравьиная кислота 35Хлористый водород 20Хлорорганическиесоединения 1,0 в том.числе мукохлорная кислота 0,6вода ОстальноеВ связи с этим холодильник-кон денсатор йостепенно .забивается твердыми хлорорганическими веществами, что вызывает необходимость в периодической очистке аппаратов и требует установки параллельных холодиль. 40 ников-конденсаторов для обеспечения непрерывного проведения процесса. Это осложняет технологический процесс получения мукохлорной кислоты. 45Кроме того, использование известного способа выделения смеси кислот в производстве мукохлорной кислоты не обеспечивает удовлетворительную очистку абгазов от органических примесей, поэтому иэ очищенных абгазов получается в качестве отхода производства соляная кислота лишь второго сорта, которая ие находит квалифицированного применения в народном хозяйстве и поэтому яьляется нереализуемым отходом производства.Осуществление способа заключается в том, что абгазы из реакторахлориронания фурфурола следующего состава, вес.%;Хлор 14-17Хлористый во-68дородУглекислота 1,4-1,6Инертные газыВодаМуравьиная кислота 6-10Хлорорганические соединения . 0,5-1,0 сначала поступают в насадочную колонну, орошаемую соляной кислотой, где происходит полная очистка абгаэов от хлорорганических соединений. Полученный абсорбент следующего состава, вес.Ъ:Хлорорганические соединения 2,0-10,0Муравьиная кислотаХлористый водород 15,0-30,0Вода Остальное возвращают в процесс получения мукохлорной кислоты, где используют в качестве добавки к среде, н которой протекает хлорирование фурфурола. 0,5-1,0 2,0-9,0 30,0-44,0 Очищенные от хлорорганических веществ абгазы направляют во вторую абсорбционную колонну, также орошаемую соляной кислотой, которая абсорбирует муравьиную кислоту от абгазов следующего состава, вес.Ъ:Хлор 15,0-18,0 Хлористый водород 65,0-75,0Углекислота 1,5-3,0 Инертные газы 0,5-1,5 Целью изобретения является повышение качества смеси муравьиной и соляной кислот, а также выделяемых газов, и степени извлечения муравьиной кислоты иэ абгаэов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения смеси муравьиной и соляной кислот из абгаэов, образующихся при хлорировании фурфурола в производст- . ве мукохлорной кислоты, абсорбируют из абгазов примеси хлорорганических соединений с помощью соляной. кислоты и полученный абсорбат воэнра щают и производство мукохлорной кислоты, а затем очищенные абгазы поднергают второй ступени абсорбции соляной кислотой с выделением водной фазы смеси целевых кислот.Проведение процесса таким образом обеспечивает повышение качества и степени выделения смеси муравьиной и соляной кислот.1065402. темы холодильников-конденсатороЪ,которые необходимо периодическичистить от накапливающихся хлорорганических веществ, насадочнымиколоннами (2-3 шт.).Выход смеси муравьиной и солянойкислот следует рассматривать в отдельности по каждому компоненту.Это связано с тем, что в процессевыделения укаэанной смеси происхо дит частичное (около 10 от стехиометрии) окисление муравьиной кислоты до СО 2 и НСО по схеме. НСООН + СР -ф СО + 2 НСР;НСООН + НОСР СО + НСР + НО.15 Столько же муравьиной кислоты окисляется в основном процессе и около5 ее от стехиометрии накапливается в маточном растворе. Поэтомумуравьиную кислоту можно получить свыходом около 60 от стехиометрииосновной реакции - процесса получения мукохлорной кислоты.При извлечении муравьиной кислоты из маточного раствора в сопряженном процессе, т.е. при хлорировании фурфурола и обезвоживании маточного раствора, выход муравьиной кислоты можно увеличить до 75, так как только в этомслучае обеспечивается возможностьполучения смеси кислот с высокимсодержанием муравьиной кислоты.1 В таблице приведен материальный баланс процесса выделения смеЗ 5 си муравьиной и соляной кислот.1 1 14ююФВзято по способу Получено по способу Вещество Вещество Известному Известному ПредлагаемомуПредлага- емому от хлорорганических соединений Очистка абгаэовМгазы, вт.ч. СЕ 2 115,918,3 15,8 Абгаэы, вт.ч. СЮ 2 15,6 НС 6 НСЮ 79,2 68,2 81,7 65,1 0 0 0,3 0,2 ХОС ХОС НСООН 12,4 99 7,08,.1 НСООН 1,8 1,6 1,7 1,4 СО 2 Ну Н 2 . 0,9 ОУ 7 Вода 10,2 8,1 7,6 6,6 Вода Муравьиная кислота г,0-10,0Вода ОстальноеВ результате абсорбции абгазов получают жидкую фазу, состоящую из смеси муравьиной и соляной кислот состава, вес,:Муравьиная кислота 48-52Хлористый водород 18-22Вода ОстальноеКроме того, по предлагаемому способу наряду с получением указанной смеси кислот:достигается высокая степень очистки абгаэов, обеспечивающая возможность получения из них соляной кислоты с содержанием органических примесей (муравьиная кислота) не более 1,0 .вес. (при необходимости эта величина может быть снижена до 0,02 вес.). Такое незначительное содержание примесей позволяет испольэовать соляную кислоту, являющуюся основным отходом производства муко" хлорной кислоты, для электролиза. Незначительную часть этой соляной кислоты используют на орошение абсорберов.Использование предлагаемого способа выделения смеси кислот из абгазов производства мукохлорной кислоты обеспечивает также беспере.бойное проведение непрерывного процесса и приводит к значительному упрощению его за счет замены сисс 0,9 08 ж1065402 Продолаение таблицыееюеюееюЕеее ю ииЕ в ю ю 1 Е е Е ав вв ие Е ю еПолучено по способу Взято по способу Вещество Вещество ееееееее еевеее Известному Предлага- емому Предлага- емому Известномувюею в еее г еве ю а е еаве а е ии Вве еююа еюееюю НСВ, в т.ч. 3,6 Смесь НСООНи НС, загрязненнаяХОС НСООН 0,1.Вода 2,4 66,9 0,3 2,3 ХОС ВСЕГО 129,2 НСООН НСС. 5,0 37,5 Вода ВСЕГО 129,2 Выделение смеси муравьиной и соляной кислот (или конденсата Абгазы,в т.ч. 109,3 103 0 бй 2 18 3 15,8 18 5 15,1 СЕ 2 НСР 79,2 68 2 82 1 67 3 НСй ХОС О 0 0 0 01 01 03 02ХОС НСООН 8,1 7,0 8,0 6,4 НСООН 1,6 1,7 1,4 СОу 1,8 0,9 0,8 1,0 0,8 П 2 7,6 б,б 10,8 8,8, Вода Вода1065402 Продолжение таблицы Получено по способу Взято по способу Вещество Вещество Известному Предлага- емому Предлага- емому Известномуг 1 В гВ ВСЕГО 125,3 122,4 НСГ ВСЕГО 125,3 122,4 27-30Остальное" ХОС - хлорорганические соединенияВыход муравьиной кислоты равен попо известному - 53.Из этих данных видно,что состав абгазов в оптимальном режиме практически одинаков для предлагаемого и известного способов.В процессе получения мукохлорной кислоты используют 0,27 г-моль/ч фурфурола, что соответствует стехиометрическому количеству муравьиной кислоты 12,4. г/ч.СогласнО предлагаемому способу полученную после очистки абгазов от хлорорганических соединений на первой ступени смесь муравьиной и соляной кислот, загрязненную хлор- органическими веществами, непрерывно возвращают в основной процесс на хлорирование фурфурола, благодаря чему происходит обогащение реакционной массы хлорорганическими веществами и муравьиной кислотой, что приводит к повышению выходов мукохлорной и муравьиной кислот и обеспечивает полную очистку абгаэов от хлорорганических примесей.В известном способе при извлечении муравьиной кислоты иэ маточного раствора получают конденсат, содержащий 24,6 муравьиной кислоты, 20 хлористого водорода и 3,8 хлорорганических соединений. В этом случае в смеси кислот молярное отношение муравьиной кислоты к хлористому водороду равно- 0981024 620 46 : 36,5 По предлагаемому способу этавеличина равна7 9 3 046 36,5ф - - =157 з 10,, что в 1,6 раза больше. 3,0 18,7 4,1 21,2 Вода 5,1 31,9 8,5 43,8 предлагаемому способу 64,При получении целевой смеси кислот по предлагаемому способу степень извлечения муравьиной кислоты равна 97,5, тогда как по известному способу лишь 82,5.Выход соляной кислоты (т.е , хлоРистого водорода) выше стехиометрического. Это связано с протеканиемпобочных реакций окисления муравьиной кислоты и гидролиза хлора в условиях хлорирования фурфурола, с 35 помощью которого происходит окисление исходного альдегида.П р и м е р. Образующиеся в процессе хлорирования фурфурола абгаэыв количестве 70 л/ч поступают в 40 первую абсорбционную колонну, орошаемую соляной кислотой. Состав абгазов, вес.:Хлор 14-15Хлористый во 45 ДОРОД65-69Углекислота 1,3-1,7Аз.от 0,5-1,0Муравьинаякислота 6-10Хлорорганические вещества 0,01-0,1Вода 8-10На орошение абсорбционной колОНны подается 3,6 г/ч соляной кислоты,плотность орошения в пересчете наводу составляет 1-2 смэ/см ч.Выходящая из колонны жидкаяфракция имеет следующий состав,вес.:Хлорорганические60 вещества 2-3Муравьинаякислота 30-34Хлористыйводород65 ВодаIЧ Редактор В.Данко Заказ 10994/27 Тираж 416 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий 113035, Москва, Ж, Раушская нбб., д. 4/5Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9РЭту смесь в количестве 13,3 г/ч возвращают в процесс в качестве добавки к среде, в которой проводится хлорирование фурфурола,Очищенные от хлорорганических соединений абгазы направляют во втдрую абсорбционную колонну, их состав, вес.%Хлор .1 5-17Хлористый водород 67-70. Абсорбционная колонна диаметром 10 мм имеет высоту насадки из колец Фенске 0,54,5 мм 1100 мм. Колонну орошают 333-ной соляной кислотой, плотность орошения в пересчете на воду 2,5"3,5 см /см ч, процесссосуществляют при комнатной температуре. Из колонны непрерывно выводят смесь муравьиной и соляной кислот в количестве 16 г/ч с содержанием, вес.В:Муравьиной кисЛоты48-52Хлористого водорода 18"20Воды Остальное Абгазы, выходящие из второго абсорбера, направляют на поглощение хлоритого водорода водой, их сос- тав, вес,%:Хлор 16-18Хлористый водород 72-76.Углекислота 1,4-1,8Азот 0,8" 1,2Муравьиная кис"лота 0,05-0,1Вода ОстальноеТаким образом, по предлагаемому способу получают смесь муравьиной и соляной кислот, не содержащую хлорорганических примесей и пригодную для голучения из нее муравьиной кислоты, удовлетворяющей требованиям высшего сорте по.ГОСТ.1706-78.Полученная смесь муравьиной и соляной кислот может найти применение в качестве промежуточного продукта в процессе выделения муравьиной кислоты, а также в качест" ве полупродукта при синтезе других соединений. Кроме того, по предлагаемому способу наряду с получением указанной смеси кислот достигается высокая степень очистки абгазав, обеспечивающая воэможность получения иэ них соляной кислоты, пригодной для электролиза.