Способ выделения диметилформамида

СОЮЗ СОВЕТСКИХОСЭЦКПЮ ЕСИИКРЕСПУБЛИК 09) 01) З(д) С 07 С 103/36(54)(57) СП МАМИДА ИЗ Э кислоту, пу щелочью и д л и ч а ю щ А.Л. Белоконвчукрственный ун целью повышенияметилформамида,последовательновой стадии дваждраствором КОН пнии электролитна второй стади чистоты и выхода диэкстракцию проводят в две стадии: на перы 40 - 467-ным водным и объемном соотношераствор КОН 2: 1-1: 1,твердой КОН. 8. 8)У 1268801 8-7608,6802,ототип) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Патент ЧССРкл, 120, 16, 1968.2. Патент Япониикл. 16 В 611, 19733. Патент Япониикл. 16 В 611, 1969 СОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ДИМЕТИЛФОРЕКТРОЛИТА, содержащего ем экстракции электролита стилляции последнего,о ти й с я тем, что, сИзобретение относится к усовершенствованному способу выделения диметилформамида (ДМФА) из смесей,г/л: ДМФА 800; борная кислота 58,8; лимонная кислота 5,0; триэтиламин 50,2; 5 этиленгликоль 69,0; анилин 12,7; вода 5,0 и может быть использовано в раэличных отраслях промышленности для утилизации отходов производства с целью их многократного использова О ния в технологических процессах.Известен способ выделения диметилформамида из смеси, содержащей муравьиную кислоту, воду и метиламин, дистилляцией при атмосферном или по ниженном давлении в присутствии гексаметнлентетрамина Я .Известен также способ выделения диметилформамида из смеси, содержащей муравьиную кислоту и воду, дис тилляцией в присутствии диметиламина гД .Однако известные способы не обеспечивают высокого выхода и качества диметилформамида из смеси, содержащей, г/л: борная кислота 55,8; лимонная 5; анилин 12,7; этиленгликоль 69; вода 5; триэтиламин 50,2. Выделение из смесей диметилформамида известными способами за труднено вследствие разложения ди метилформамида, катализируемого примесями кислотного и основного характера, что не позволяет получить продукт необходимой степени чистоты. Основными мешающими веществами приочистке известными способами (дистилляцией) являются борйая и лимонная кислоты, триэтиламин, находящиеся в ионизированном состоянии, Высокая концентрация органических и неорганических солей повышает температуру кипения смеси, что также способствует разложению диметилформамида и загрязнению его высококипящими приме сями (этиленгликоль, анилин, соли триэтиламмония), при этом выход диметилформамида составляет 427.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ выделения диметилфор- о мамида иэ раствора, содержащего муравьиную кислоту, путем обработки , последнего твердой щелочью с последующей дистилляцией раствора. При этом выход ДМФА практически количественный И .Однако данный способ не позволяет выделить ДИФА с хорошим выходом и качеством из электролита указанного состава. Выход ДИФА составляет 207., содержание неидентифицированных продуктов разложения электролита 25 г/л, т.е. ДИФА не соответствует ГОСТ 20289-74. Цель изобретения - повышение качества и выхода диметилформамида.Поставленная цель достигается согласно способу, который заключается в последовательной экстракции в две стадии: на первой стадии дважды 40 - 463-ым водным раствором КОН при объемном. соотношении электролит раствор КОН 2: 1 " 1:1, а на второй стадии - твердой КОН.П р и м е р, В термостойкий стакан емкостью 2000 мл заливают 500 мл электролита состава, г/л: ДМФА 800; борная кислота 58,8; лимонная кислота 5,0; триэтиламин 50,2; этиленгликоль 69,0; анилин 12,7; вода 5,0, постепенно прибавляют 250 мл 467-го водного раствора гидроксида калия и интенсивно перемешивают в течение 5 мин, охлаждая при этом смесь до 30 С, После расслаивания отделяютОнижний щелочной слой, а к верхнему органическому прибавляют еще 250 мл 467-го водного раствора гидроксида калия и повторяют экстракцию примесей борной и лимонной кислот. После расслаивания смеси образуются две Фазы. Нижняя фаза содержит раствор гидроксида калия, этиленгликоль, борат и цитрат калия; верхняя фаза содержит диметилформамид, триэтиламин, анилин, этиленгликоль, воду. Верхнюю фазу подвергают трехкратной осушке, прибавляя твердый гидроксид калия порциями по 100 г. После осушки от воды верхнюю фазу подвергают дистилляции. При 152-154 С отбирают диметило1 формамид, выход которого составляет 697., а степень очистки соответствует квалификации по ГОСТ 20289"74 (содержание основного вещества 99,9 М).1097610 4 Таблица 1 Технологический прием Концентрация примесей в ДМФА после очистки, г/лПримечание Этилен- Ани- Н,Огликоль лин Лимон- ТЭА Борная кисло ная кисл. та 20 г/лнеидентифицированных 48 69,0 12,7 10 7,0 0,5 Обработка электролита диметиламином при соотношении электролит:диметиламин 5:1 (молярное соотношение кислотных примесей:диметиламин 1:3) 2 Не 0,1обНе Не обобна-наруруже-женоно 0,05 Не об- нару- жено Двукратная обработка электролита 40-463-ым растворомгидроксида калия при объемном соотношении электролит:растворов КОН 2:1 - 1: 1в течение 5 мин с последующей осушкой органическойфазы путем трехкратнойобработки твердым КОН идистилляцией (предлагаемыйспособ) наРУ жеОднократная обработкаэлектролита 40-467-ымраствором гидроксида калияпри объемном соотношенииэлектролит:раствор КОН2: 1-1: 1 в течение 5 минс последующей осушкой органической фазы путемтрехкратной обработки твердым КОН 1,0 0,3 Не Не Не О,1об- об- обна- нанаРУ РУже- жеРУ жено но но 1,1 0,4 Не Необ- обДвукратная обработка электролита 40-467 растворомгидроксида калия при объемном соотношении электролит;раствор КОН 2: 1 и дистилляцией Не 0,1обна- нанаРУ РУже- жеРу жено но но Экспериментальные данные по выходу и чистоте ДМФА при получении его из электролитов известным и предлагаемым способами (состав электролита, Ф/л: ДИФА 800;борная кислота 58,8; лимонная кислота 5,0; триэтиламин 50,2; этиленгликоль69,0; анилин 12,7; вода 5,0),Обнаружено15 г/л неидентифицированныхпродуктовразложенияэлектролита Трехкратная обработка элект,2 ролита твердым гидроксидом калия при массовом соотношении вода:гидроксид калия .1:1-1:1,5 и дистилляцией,. 0,5 Обнаружено25 г/л неидентифици" рованных продуктов разложения электроли- та 0,4 Не Необ- обНеоб 2,0 нана- наРу РУже- жено но ружено Ани- Н Олин Степень очистки ДИФА от примесей, мас.Х Выход ДМФА, мас.Е Содержание ДМФА, квалификация по ГОСТ Бор- ная ЛимонЭтиленная гликоль кис- лота кисл. Обработка электролита ди,1 90,4 метиламином нри соотношении электролит:диметиламин 5: 1 (молярное соотношение кислотных примесей:диметиламин 1:3) 2Двукратная обработкаэлектролита 40-467-ымраствором гидроксида калия при объемном соотношении электролит:растворовКОН 2: 1-1: 1 в течение5 мин с последующей осушкой органической фазы путем трехкратной обработки твердым КОН и дистилляцией (предлагаемый способ) 4,4 0 0 99,9 100 100 100 Технологический прием Обработка электролита твердым гидроксидом калия при массовом соотношении электролит:твердый гидрокснд ка- лия 1:1 31 дистилляцией Технологический прием Продолжение табл. 1 Продолжение табл. 1 80,0-420 Не соот- ветствуетГОСТУ20289-74 100 98,0 69 99,01097610 Вмкод од врзеиаеЛфф е Диф е вшамас Л лифокациояо ГОСТ Ьни- Нлин Зтилен- гликоль Лимонная Бор" а ист 99,8Техническая" 8,3 9 100 100 10 Технический" 8,1,0 5 обработктвердымкалия при ношен ид калиядистилля 96,4 92,0 00 100 Об 00 90,2 20 Не соответствует ГОСТУ20289-74 т ли н ей 1.Технологический прием Однократная обработкаэлектролита 40-463-ымраствором гидроксидакалия при объемном соотношении электролит:раствор КОН 2:1-1:1 втечение 5 мин с последующей осушкой органической фазы путемтрехкратной обработкитвердым КОН Двукратная обработкаэлектролита 40-46%-ньраствором гидроксида,калия при объемномсоотношении электролит, раствор КОН 2:1и дистилляцией Трехкратная электролита гидроксидом массовом со вода:гидрок 1:1-1:1,5 и цией отка электролитаым гидроксидомпри массовом соении электролит:ый гидроксид ка: 1 3 дистилля 8Продолжение табл. 1 Степень очистки ДМФА от примесей, мас,Е 0 100 93,0 6010 1097610 Продолжение табл, 3 г 1 37 67 39 69 40 0,5:1 69 69 42 69 2:1 69 69 44 2,5:1 55 43 69 46 3:1 4:1 30 62 50 Таблица 3 2 О Данные по очистке ДМФА в зависимости от концентрации раствора экстрагента КОН (объемное соотношение электролит ; раствор КОН 2: 1 - 1: 1) 48,30 35 Составитель А. Анищенко Редактор Т. Портная Техред А,Бабинец. Корректор А. ЗимокосовЗаказ 4139/20 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таблица 21Данные по очистке ДМФА в зависимостио,т объемного соотношения электролит:с 40-46 Ж-ый раствор КОН Как видно иэ табл. 1-3, использование совокупности технологических приемов в определенной последовательности: экстракция - обработка гидроксидом калия - дистилляция позволяет увеличить выход диметилформамида до 693 от содержания в электролите и повысить его качество до квалификации по ГОСТ 20289-74.