Современная химия




НОВЫЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ

новый способ выделения бензойной кислоты

Сущность изобретения: продукт - бензойная кислота. БФ C7H6O2 т.пл. 120 - 121°С. Степень чистоты 99,2 %. Реагент 1: отход производства бензойной кислоты окислением толуола в присутствии солей кобальта с последующей ректификацией и обработкой остатка водой для отделения катализатора.

Реагент 2: вода или 15 - 30 %-ная смесь воды и n-пропилового спирта. Условия процесса: кипячение - охлаждение до 70 %, отделение смолы, охлаждение до 15 - 20 °С, отделение целевого продукта и последующее многократное повторение операций до полного извлечения бензойной кислоты.

Изобретение относится к способам выделения технической бензойной кислоты из отхода, образующегося при каталитическом окислении толуола до бензойной кислоты (1), которая применяется для получения лекарственных препаратов (2), при изготовлении косметических средств (10) консервирующих добавок (3).

Известен способ выделения бензойной кислоты из отходов органического синтеза (4). Согласно этому способу извлечение бензойной кислоты включает несколько стадий:

1. удаление ионов щелочно-земельных и тяжелых металлов, переводя их в соответствующие соли фосфорной кислоты;

2. окисление содержащихся в отходе альдегидов кислот перекисью водорода;

3. перевод бензойной кислоты в натриевую соль;

4. очистка раствора соли бензойной кислоты экстракцией примесей смесью толуола с диметоксиэтаном (метилалем);

5. перевод соли в кислоту, обработкой 35%-ным раствором HCl.

Указанный способ требует значительных затрат реактивов и воды, так на 100 кг отхода необходимо, кг H3PO4 0,880% NaOH 21-6 H2O2 Не указано Толуол 15,93 Метилаль 1,39 HCl 53 (35%) Вода 800 л без промывки вод и воды, необходимой для приготовления растворов.

К недостаткам описанного метода можно отнести многостадийность процесса отделения кислоты; значительные затраты реактивов и воды; необходимость очистки сточных вод от загрязнений попадающих в процессе выделения; сложность реализации технологии замкнутого цикла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения бензойной кислоты из промышленных отходов ее производства путем окисления толуола воздухом в присутствии катализатора-солей кобальта и марганца, а также бромида натрия при 170-180оС, и давлении 0,7 МПа с последующим отделением целевого продукта ректификацией и образовании кубового остатка - отхода производства, который обрабатывают водой для отделения катализатора, а затем водным раствором щелочи при 60оС и рН 6,8. Извлеченный бензоат натрия в водном растворе содержащийся в количестве 15-17 используют в производстве конcервантов [5].

Цель изобретения заключается в упрощении процесса и в улучшении его экологии.

Поставленная цель достигается за счет предлагаемого способа выделения бензойной кислоты из промышленных отходов ее производства путем окисления толуола воздухом при 130-180оС и давлении 1 МПа в присутствии катализатора-ионов кобальта, с последующим отделением целевого продукта, ректификацией и образованием кубового остатка - отхода производства, который обрабатывают водой для отделения катализатора, а затем отход кипятят с водой или 15-30% смесью, воды и н-пропилового спирта, с последующим охлаждением до 70оС, отделением смолы, охлаждением до 15-20оС, отфильтрованием целевого продукта, при этом операции многократно повторяют до полного извлечения бензойной кислоты.

Отличительными признаками процесса является то, что отход после отделения катализатора кипятят с водой или 15-30%-ной смесью воды и н-пропилового спирта, а также охлаждение до 70оС, отделение смолы, вновь охлаждение до 15-20оС, отфильтровывание целевого продукта с последующим его высушиванием, а также многократным повторением операций до полного извлечения бензойной кислоты.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить бензойную кислоту, пригодную для получения капролактама с т.пл. 120-121оС. Отходы, перерабатываемые по предлагаемому процессу, получают в производстве бензойной кислоты, заключающемся в окислении толуола воздухом при температуре 130-180оС, давлении 1 МПа, в присутствии солей кобальта. Фильтрат, содержащий воду и спирт, может повторно использоваться для извлечения. Концентрация спирта не превышает 30%. Более высокая концентрация приводит к растворению смолы в водно-спиртовом растворе. При содержании спирта ниже 14% растворимость бензойной кислоты падает.

В отличии от известного способа (5) разработанный способ является эффективным, экологически менее вредным и позволяет разработать замкнутый технологический цикл.

Пример 1.

К 100 г отхода, состава, %: Бензойная кислота 46,1 ± 2 Бензолбензоат 7,6 ± 0,5 Фталевая кислота 2,6 ± 0,2 Дифенилэтан 2,6 ± 0,4 Дифенил 10,4 ± 1,2 Бензофенол 3,8 ± 0,5 Фенилбензоат 3,8 ± 0,3 Прочие 15,3 ± 2 Неидентифицированные 7,8 ± 0,4 добавляют 350 мл воды и кипятят в течение 5-10 мин при слабом перемешивании. Смесь охлаждают до 70оС. Водный слой отделяют от смолы и дополнительно охлаждают до 15-20оС. Выпавшую бензойную кислоту отфильтровывают и сушат. Фильтрат используют многократно до полного извлечения бензойной кислоты из отходов. Выход бензойной кислоты составляет 58 г (59% от массы отхода), т.пл. 120-121оС.

Пример 2.

К 100 г отхода добавляют 300 мл 25%-ного водного раствора н-пропилового спирта и кипятят при слабом перемешивании в течение 2-4 мин. Смесь охлаждают до 70оС, водно-спиртовый слой отделяют и дополнительно охлаждают до 15-20оС. Выпавшую бензойную кислоту отфильтровывают и сушат. Фильтрат используют многократно до полного извлечения бензойной кислоты из отхода. Выход кислоты составляет 59 г (59% от веса отхода).

Пример 3.

К 100 г отхода добавляют 300 мл 15%-ного водного раствора н-пропилового спирта и кипятят при слабом перемешивании в течение 2-4 мин. Смесь охлаждают до 70оС водно-спиртовый слой отделяют и дополнительно охлаждают до 15-20оС. Выпавшую бензойную кислоту отфильтровывают и сушат, фильтрат используют многократно до полного извлечения бензойной кислоты из отхода. Выход кислоты составляет 58,5 г (58,5% от массы отхода).

Пример 4.

Все, как в примере 3, только берут 30%-ный водный раствор н-пропилового спирта. Выход составляет 59,5 г (59,5% от массы отхода).

Формула изобретения

Способ выделения бензойной кислоты из промышленных отходов ее производства путем окисления толуола воздухом в присутствии соединений кобальта при нагревании с последующим отделением бензойной кислоты ректификацией и обработкой образовавшегося отхода-кубового остатка, содержащего 40-70% бензойной кислоты, водой для отделения катализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения его экологии, отход после отделения катализатора кипятят с водой или 15-30%-ной смесью воды и н-пропилового спирта с последующим охлаждением до 70oС, отделением смолы, вновь охлаждением до 15-20oС, отфильтровыванием целевого продукта, высушиванием его с последующим многократным повторением операций до полного извлечения бензойной кислоты.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

ТЕХНОЛОГИЯ ДУБЛИРОВАНИЯ ПЛЁНКИ ПОЛИУРЕТАНОМ В АВТОПРОМЕ

News image

В настоящее время хорошо зарекомендовал себя на практике модуль крыши модели OpelCorsa и панорамная крыша OpelZafira, а также антенная крыша модели ...

СИЛИКОНОАКРИЛАТНЫЕ АДГЕЗИВЫ

News image

Одним из способов образования связей с пластмассовыми подложками с очень низкой энергией поверхности является осуществление реакций с участием или в...

ИННОВАЦИИ BASF: пополнение серии Kollicoat

News image

Продукт Kollicoat® Smartseal30D– активная защита, упрощающая и ускоряющая создание плёночных оболочек Kollicoat Smartseal 30 D – это первая полим...

НОВЫЕ ЛИТЬЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

News image

Инновационные технологии, такие как многокомпонентное литье, литье с декорированием в форме и литье со вставками, литье со вспениванием, литье с впр...

Новые продукты оргсинтеза:

ПЕКТИНЫ: свойства, получение, применение

News image

Пектины классифицируют по степени метоксилирования (степени этерификации - СЭ) - отношению количества метоксильных групп –ОСН3 ко всем кислотным остаткам в молекуле. СЭ делит все промышленные ви...

РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СОСТАВЕ УДОБРЕНИЙ

News image

Элементы питания с приставкой «микро» оказывают макроэффект, если они обеспечивают необходимый баланс питания. Данное обстоятельство является ключевым при выборе и способе применения минеральных ...

НОВЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ СРЕД

News image

Даже специалисты с высшим техническим или естественнонаучным образованием в рамках обучения усваивают из этой проблемы лишь пару простейших основополагающих истин. Таковыми являются Тk и Pk - критич...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Продукты оргсинтеза - НОВЫЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ

Великие химики:

ЖЕРАР (Gerhardt), Шарль Фредерик

News image

Французский химик Шарль Фредерик Жерар родился в Страсбурге в семье банковского служащего. Окончив протестантскую семинарию в возрасте 15 лет, посту...

ВИЛАНД (Wieland), Генрих Отто

News image

Немецкий химик Генрих Отто Виланд родился в Пфорцхайме, в семье фармацевта Теодора Виланда и Элизы (Блом) Виланд. Получив начальное и среднее образо...

Институты химии:

Институт проблем переработки углеводородов СО РАН

News image

Основной целью Института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок по следующим основным направлениям научной...

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

News image

История Института начинается за много лет до его формального рождения в 1945 году, когда он получил название «Институт физической химии». Фактически...