Спосіб одержання мурашиної кислоти

Изобретение касается производства карбоновых кислот, в частности получения муравьиной кислоты, применяемой в производстве фармацевтических препаратов. Цель - повышение про Изобретение относится к усовершенствованному способу получения муравьиной кислоты (МК), которая находит применение в производстве фармацевтических препаратов, диметил— формамида, а также в ряде других областей народного хозяйства. Цель изобретения - повышение производительности процесса. Цель достигается путем проведения реакции ацидолиза метишЪормиата (МФ) уксусной кислотой (УК) в присутствии кислых катализаторов и добавок воды в количестве 0,1-0,7 моль/л и значении функции кислотности реакционной среды Н 0 ] равной (-1,02)-(+0,2). Реакцию осуществляют при 80-140 С, используя в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоту общей формулы изводительности процесса.Процесс ацидолича метилформиата уксусной кислотой ведут в присутствии кислых катализаторов и добавок воды (0 s l-0 s 7 моль/л) и при значении функции кислотности реакционной среды II0, равной (-1э02)-* (+0,2) 0 Предпочтительно процесс ведут при 80-140°С, используя в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоту общей формулы CF-J-CFQ-0-(CFX-CF/Z0)n-CF^-CF(jS(0)£OH, где X-F, СУг; n = 0-2, Эти условия позвоп ляют повысить производительность по муравьиной кислоте с 217-327 до 355— 4991 г/л.ч. 1 з.п.ф-пы, 1 ил., 2 табл. где X - F , CF 3 i n = 0-2. На чертеже приведена установка, реализующая способ. Установка состоит из проточного трубчатого реактора 1 (объем 147 мл, диаметр 25 мм), дросселирующей емкое-1 ти 2, ректификационной колонны 3 для разделения продуктов ацидолиза, ректификационных колонн разделения эфирной 4 и кислотной фракций, В реактор J подают смесь метилформиата и УК, содержащую 0 , 1 - 0 , 7 моль/л воды и 0,05-1,0 мас.% катализатора (для создания требуемой кислотности среды Н о ) . В реакторе поддерживают температуру 80-140°С и давление 526 ат (для поддержания реакционной массы в жидком состоянии). Поток 1541203 жидких продуктов ня реактора дросселируется з емкости 2 до 1-2 а т , вследствие чего часть М и метилацетата' Ф (МА) испаряется. Жидкость из емкости 2, содержащей УК, МК, к а т а л и з а т о р , остатки неиспарившихся М и МА, а т а к Ф же добавки воды, подают в ректификационную колонну 3 , в которой сложные эфиры отделяют от смеси кислот. Дне- іg тиллят колонны 3 вместе с парами из емкости 2 направляют на разделение в ректификационную колонну 4. Кубовый продукт колонны 3 р а з д е л я ют в колонне 5 на М ( д и с т и л л я т ) и К J5 раствор к а т а л и з а т о р а , воды и остатка М в УК (кубовый п р о д у к т ) , который К возвращают в реактор 1 . В ходе процесса контролируют с о держание воды в реакционной смеси 20 реактора 1 (по методу Фишера) и определяют функцию кислотности среды в реакторе 1 фотоколприметрически с и с пользованием в качестве индикатора ортонитроанилина о Продукты анализи25 руют газохроматографически П р и м е р 1 в Процесс получения М осуществляют по описанной методике К в присутствии 0,3 мас.% перфторзтоксиперЛторэтансульфокислоты f CgFjOCgF^ ROjH) С добавками в р е а к ционную смесь воды в количестве 0,44 моль/л. Функция кислотности и с ходной реакционной смеси 0 , 7 8 . Основные технологические параметры приведены в табл.1 и 2. Производительность реактора 351,4 г МК/л реактора в I ч и л и 8 2 , 9 5 г МК/г катализатора в і ч . Проведение процесса предлагаемым способом позволяет повысить производительность реактора с 217-327 до 355-4991 г/л в 1 ч , т . е . в 1,115,3 р а з ц . * „ Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1, Способ получения муравьиной кислоты ацидолизом метилформиата уксусной кислотой в присутствии кислых катализаторов при повышенной темп£-~ ратуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, взаимодействие проводят в присутствии добавок воды: 0 , 1 - 0 , 7 моль/л и значении функции кислотности реакционной среды Н о . р а в ной С-1 ,2) - ( + 0 , 2 ) . 2, Способ п о п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем,что взаимодействие проводят при 80-140 Q C при использовании в качестве катализатора оксоперфторалкансульфокислоты общей формулы где X - F , C F 5 ; n - 0-2. * Номер тока или аппарата а б в г д е ж э к л м 1*, 2 3 Расходы компонентов, мол ь /ч М Ф 1, 123 1, 542 0 , 375 0 , 330 045 089 о, о, - 419 о, УК М К Т а б л и ц а ! Расход Фпегмо кзтали— затора, ммоль/ч Вода Давление, ат вое число _ _ 2,04!7 2,041,7 — 5,0 5,0 1,0 1,0 1,0 Верх Низ 1 ,0 0,198 1,365 0,01 0,092 0,092 _ 0 ,033 1 ,200 0 ,100 1 ,100 I ,056 0 ,044 1 ,123 1 ,123 1 ,707 0 ,540 0 ,540 0 ,584 0 Температура /с 1,365 0,092 2,0417 1,321 0,092 2,0417 20 80 80 60 60 52 109 52 78 101 123 80 60 • I ,2 • 2,0 2,2 1,0 1,2 5,0 1,0 1,123 0,148 0,01 0,092 2,0417 1А0 Средняя 1,4 52 109 80,5 2,0 52 78 65,0 2,0 101 123 112 1,2 А • 2^0 2;2 lz0 5 Т.2 С о о т н о ш е н и е МФ:УК I 1,107. Расход катализатора 0,3 мае,2 1541203 Т а 0л иц в 2 Состав ИСХОДНО!! смеси, моль/л 'поток Каталичатор Расход Съем г/ч МК с 1 л Т * і L , 1« НСООГп} ЇЇС0Ш аі,гоосн, HtO б) тип К И С-10 МГ-5КВ во 80 140 ВО ВО ВО 80 140 120 120 120 120 120 тге» и. 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 »2в ао 80 8J 80 во во 80 80 80 80 80 ао 29 30 3! 32 33 34 100 120 •во 80 ВО 80 во 80 8.171 7,381 0,948 8,400 7,179 0,780 8,272 7,193 0,853 8,158 7,317 0,859 8,401 7,568 0,672 0,544 8,580 7,460 8,509 7,464 0,81 1 8,56а 7,387 О.ЬОЭ 8,354 7,426 0,685 8,598 7,542 0,567 Я,681 7,635 0,551 в , 509 7,806 0,431 8,426 7,591 0,385 8,301 7,412 0,701 8,390 7,581 0,373 8,408 7,563 0,563 8,222 7,442 0,339 8,200 7,417 , 0,541 8,200 7,417 0,594 6,183 7,386 0,24а 8,158 7,317 0,761 8,255 7,453 0,630 8,172 7,395 0,575 8,247 7,425 0,622 В,М2 7,258 0,845 8.125 7,517 0,610 8,197 7,395 0.1В2 8,222 7,363 0,577 8,189 7,799 0,443 8,03В . 7,999 0,581 В.437 7,878 0,399 8,187 8,106 0,251 8.762 7,В88 8,750 7,850 0,031 0,158 0,149 0,227 0,2В0 0.U3 0,212 0,187 0,331 0,258 0,111 0,087 0,155 0,280 0,197 0,280 0,138 0,641 0,393 0,349 0,576 0,313 0,245 0,360 0,268 0,347 Q.174 0,609 0,369 0,21 1 0,222 0,105 0,112 0,023 0,44 0,70 0,44 0,44 0,44 0,44 0,10 2 2 6 4 2 3 2 0,1 2 0,70 2 0,44 2 0, 10 2 0,10 2 0,70 2 0,70 6 0,10 2 0,25 2 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0,44 3 0,44 4 0,44 5 0,25 6 0,44 2 0,44 2 0,44 2 0,44 7 0,44 8 0,44 9 0,44 10 0,04 1 " 0,05 1 * * * I- катионит КУ-2Э( 2 - Г( F, 0Cf К4 40, Н, Ч " H t SO 4 , 4 7 - HSO,F, 8 - HC10., 9 - r i t C t F , 4 0 , H , Ю - H,P0 4 . ** Обменной еикості явтионита КУ-23 4,78 нг-экр/г. ПК э продуктах , hf0Л Ь /л ки слоты с 1 і ка талнэато ра, г/ч об-ье ты * і 2 3 4 5 6 7 В 9 10 И 12 13 С* ем му ма. г/л V Кокцент г/ч Опит 3,10 4,58 8,244 8,77 5,06 1.57 1,26 1,27 3,79 3,16 1,27 0,512 0,50 10,27 0,97 1,912 0,326 1 ,053 1,63 1,82(1 5,39 2,504 й,95 3,29 5,29 3,11 3,10 3,10 1,205 0,553 1,241 8,369 3U9 513 9.81 і 4,50 17,10 Ifi.O 16,0 16,0 4,0 4,02 12,0 10,0 4,03 1,62 1.57 21 ,3 3,08 6,05 1,03 э.зз 5,15 12,07 17,05 25,56 9,04 16,46 10,98 9,90 9,HI 9,81 12,05 5,51 5,33 85,4 1640,3 2452,1 0,7Й 6,03 208,9 351 ,4 0,78 6,03 403,7 465,0 1,00 10,0 602,4 632,7 0,586 3,85 284,5 333,7 1,02 tO,47 436,0 543,2 0,976 9,462 414,1 529,7 0,969 9,311 207,9 247,7 0,969 9,311 2876,9 4S97.6 0,703 5,045 3135,5 4991,3 0,805 6,382 2845,4 4685,6 0,969 9,311 910,0 1558,7 0,545 3,058 337,5 535,25 (-)О.'ЗО 0,631 416,0 736,5 8,184 3258,5 5Ь4Э,1 0,913 0,780 6,03 152,3 222,1 0,780 6,030 180,1 286.3 -0,20 0,630 168,3 218,0 0,250 1,780 202,4 307,9 0,560 3,630 202,3 338,5 0,87 7,410 130,0 397,6 1,02 10,471314,6 549,1 0,780 6,030 201 ,! 356,4 0,790 6,17 197,6 358,7 0,770 5,890 197,6 349,6 0,800 6,310 201 ,1 357,6 1,02 10,471197,6 333,4 0,785 6,10 700,5 1229,9 0,795 6,24 2797,5 4674,3 0,790 6,166 205,2 355,1 0,820 6,607 202,1 360,5 0,660 4,571 201 ,5 345,4 0,138 276,2 -0,86 103,2 не определяют 123,6 216,9 не определяют 183,9 326,6 5 6,534 4,521 4,332 4,60В 4,653 4,632 І.618 5,710 5,772 5,633 6,025 5,972 6,042 6,325 5,033 5,643 4,478 5,402 5.941 5,772 6,339 6,293 6,376 6,276 6,528 6,022 5,793 5,917 5,973 6,044 5,037 1,445 5,688 5,706 82,95 39,77 19,615 19,66 36,21 119,93 138,55 185,0 61 ,69 76,63 197,S0 /497,80 L 520,53 24,79 220,99 122,22 584,3 212,35 150,90 66,52 47,60 104,03 53,91 79,02 49,42 79,24 83,26 79,24 211,1 454,42 203,42 6,56 0,668 0,509 б мураиьиная кислота "1541203 Редактор Н. Гунько Составитель Н, Капнтанова Техред л.Олийнык Корректор И, Иуска Заказ 261 Тираж 343 Подписное ВШИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 -і