Способ фракционной десублимации диангидрида пиромеллитовой кислоты

 

1. СПОСОБ ФРАКЦИОННОЙ ДЕ- , СУБЛИМАЦИИ ДИАНГИДРИДА ПИРОМЕЛЛИТО- ЮЙ КИСЛОТЫ путем пропускания предварительно охлажденных от 430 до 210-220°С реакционных газов процесса окисленияпсевдокумола параллельно термостатированной поверхности и охлаждением их при этом до 150с, о тл и ч а ю щ .и и с я тем, что, с целью упрощения процесса, пропускание газов ведут со скоростью 0,1-3 м/с, в качестве термостатированной поверхности используют гладкую поверхность. 2.Способ по П.1, о тли ч ающ и и с я . тем, что пропускание газов ведут со скоростью 1 м/с. 3.Способ по П.1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что в качестве гладкой поверхности используют трубу или пластинчатый .холодильник.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Я) С 07 Р 307/89

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н ПАТЕНТМ (21) 2691555/23-04 (22) 22 ° 11 ° 78 (31) Р 2751979,5 (32) 22.11.77 (33) ФРГ (46) 30.08.83. Бкл. Р 32 (72) Херберт Хаферкорн (ФРГ) (71) феба-Хеми АГ (ФРГ) (53) 547.585.07(088. 8) (56), 1. Выложенная заявка ФРГ

Р 1668161, кл. 12014, опублик. 1972 ..

2. Выложенная заявка ФРГ 9 2151238 кл. 12014, опублик. 1972.

3. Акцептованная „заявка ФРГ

Р 1289039, кл. 12014, опублик. 1969.

4. Акцептованная заявка ФРГ

Ф 1468851, кл. 12014, опублик. 1971.

5. Выложенная заявка ФРГ

Р 2362656, опублик. 1975 (прототип) .

i9I SU (ii . А (54) (57) 1. СПОСОБ ФРАКЦИОННОИ ДЕСУБЛИМАЦИИ ДИАНГИДРИДА ПИРОМЕЛЛИТО" .,ВОЙ КИСЛОТЫ путем пропускания предварительно охлажденных от 430 до

210-220 С реакционных газов процесса о, . окисления псевдокумола параллельно термостатированной поверхности и охлаждением их при этом до 150 С, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, пропускание газов ведут со скоростью 0,1-3 м/с, в качестве термостатированной поверх:ности используют гладкую поверхность.

2. Способ по п ° 1, о т л и ч а ю — . шийся тем, что пропускание газов ведут со скоростью 1 м/с.

3. Способ по п.1, отличаю - 8 шийся тем, что в качестве гладкой поверхности используют трубу нли пластинчатый,холодильник.

10 394 43

??зобретение относится к органи- . (обычно 1 м/сек) параллельно гладкой ческому синтезу, в частности к улуч- поверхности охлаждения, обычно трубы шенному способу очистки диангидрида или пластинчатого холодильника, терпиромеллитовой кислоты, важного про- мостатированной при 130 С, на котоьышленного продукта.. рой происходит охлаждение до 150 С, Известен способ очистки диангидри- 5 при этом часть диангидрида. выделяется да пиромеллитовой кислоты путем выде- . на поверхности, а другая выходит с ления его в твердом состоянии непос- охлажденным газовым потoêoì. редственно иэ газовой смеси, получен- Установлено, что при пр опускании ной при окислении дурола, путем ее содержащих диангидрид пиромеллитовой охлаждения. Охлаждение обычно осу- 10 кислоты реакпионных газов, предвариществляют впрыскиванием воды (1) . тельно охлажденных на 5-10 С выше

Недостатком способа является то,, точки росы .для диангидрида пиромелличто он приводит к большому количест- товой кислоты т.е. до 210-220 С чеву пиромеллитовой кислоты, которую Рез термостатированную трубку, достинеобходимо переводить в диангидрид. 15 гается охлаждение газов до температуИэвестен также способ очистки ди- ры выше точки росы присутствующих ангидрида, заключающийся в промывке примесей т. е. до 13 — ., десу— о 130-160. С десубводой полученных реакционных га- лимирующий диангидрид пиромеллитовой кислоты частично прилипает к стенке в емя;как кристалл выхоОднако при этом весь продукт полу- 20 трубы, в то время как Кр чается в виде кислоты, которую затем,цит с охлажденным газовым потоком из необходимо подвергать дегидратации. трубы и может отделя ь .ет от еляться известными

Известен способ очистки диангидри- методами (циклон, фильтр) . При этом да путем обработки сырого продукта соотношение прилипающих кристаллов к кетоном 3 ? .

25 вынесенным возрастает при увелйчении

??эвестен также способ очистки скорости потока газов через трубу, диангидрида путем пропускания горя-, т. е. при небольших скоро т е п и небольших скоростях потока чего инертного газа или воздуха при значительная часть выд л Р начительная часть выделивши хся крис 100-200 С через сырой продукт (4). таллов диангидрида пиромеллитовой ислоты оказывается в подключенном

Недостатком указанных, способов яв- кислоты оказывается в под ляется то, что они требуют сложной . сборнике и может отводиться как своаппаратуры. бодно текущий кристаллический продукт

Наиболее близким по технической высокой чистоты. Под низкой скорос-. сущности и достигаемому результату тью потока поднимают такую скорость потока при которой газы текут через к предлагаемому является способ де- потока, при ко ро сублимации диангидрида пиромеллито- трубу ПРЕИМУЩ ким образом предварительно охлажден.вой кислоты иэ реакционных газов еакционные газы подвергаются окисления псевдокумола путем их пред ные Реакционные азы под р варительного охлаждения от 430 до 210. дальнейшему охлажде д охлаждению и доводятся

220 С с последующим пропусканием их до температуры выше точки росы по40 бочных продуктов. путем пропускания их .па аллельно гладким, термостатипараллельно термостатированной при 40 бочных продук о пу р у

140 С перфорированной поверхности . их .параллельно гладк ованннм поверхностям охлаждения со охлаждения, которая позволяет охлаж- рованннм по р дать газы до 150 С, т.е . температуры скоростью не выше 5 м/с, обычно выше точки росы побочных продуктов, при этом на стороне притока поверх-. 45 ПРочно сце"

П очно сцепленные в трубе кристаллы должны периодически удаляться изности охлаждения выделяется чистый вестными методами (промывка водой, диангидрид пиромеллитовой кислоты,. ,который отделяют механически Г5) . щелоком или растворителем, механическая очи стка или,расплавление ) .

Недост ат ком из ве ст ного спо с оба является то, что для его применения . 50

Неожиданным является тот факт, требуется сложная аппаратура, при этом целевой продукт полностью выде- что именно небольшие скорости потока н ение осаждения. Скорее влияют на отношение осаждения. ляется на поверхности охлаждения, что вызывает необходимость в ее постоян- следовало бы предполагать предотвращение прилипаний при высоких скорос ной. очистке. тях газа, так как при этОм появляетЦель изобРетениЯ вЂ” Упрощение про- ся механический эффект трения на цесса. стен ке.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу фракцион- Дополнительно к факту небольшого ной десублимации диангидрида пиромел-60 количества прочно спекшихся осажденлитовой .кислоты из реакционных газов ных кристаллов в трубе по сравнению . процесса окисления псевдокумопа путем со свободно получающимися кристалла,их предварительного охлаждения от ми работа с небольшой скоростью по,430 до 210-220ОС с последующим пропус- тока приводит к формированию более канием их со скоростью 0,1-3 м/с 65 крупных кристаллов, которые могут

1039443. Пример . 5. Через пластинчатый холодильник с эффективной поверхностью охлаждения 7,5 м, расстоянием между пластинами 120 мм и длиной:пластин. 1000 мм пропускают вертикаль.но снизу вверх реакционный поток в количестве 66 нм /ч. При свободном легче осаждаться в подключенных аппаратах (циклон, фильтр).

Подобные наблюдения сделаны также в том случае, когда предварительно ,охлажденные, содержащие диангидрид пиромеллнтовой кислоты реакционные газы проходят вдоль термостатирован-. ных поверхностей охлаждения другого вида (например пластинчатые холодильники):. При ламинарном потоке газов параллельно поверхности охлаждения, поскольку обеспечивается охлаждение. газов, получается чистый диангидрид . пиромеллитовой кислоты в форме хорошо выраженных кристаллов, которые могут. легко осаждаться, в то время - 35 как осаждения на охлаждающих пластинах появляются через более .продолжи-., тельное время только в небольшом количестве. При высоких скоростях газа и на таких поверхностях охлажде«20 ния можно наблюдать усиленные осаждения.

Пример 1 (сравнительный), Из реакционной печи для каталитического окисления изопропилпсевдокумала р5 поступает реакционный газ в следующем составе, г/и :

Диангидрид пнромел литовой кислоты 6,55.

Тримеллитовая кислота 0,7

Ангидрид метилизопропилфталевой кислоти 0,4

Ангидрид малеиновой кислоты 0,35 .Другие примеси 0,3

При 4300С газ содержит 4,7 r ди ангидрида пирсмеллитовой кислоты, а также 0,9-1,2 г примесей на нм . Точ3 ка росы для диангидрида пиромеллито- 40 вой кислоты составляет в этом газе около 200 С. Поток предварительно охлаждают до 210-2200C (при этой температуре еще не появляется десубли- мация) . 45

Пропускают 37 нм /ч реакционного газа. сверху вниз через расположеийую вертикально трубу с двойной рубашкой. иэ у4А-стали длиной 6 м и диаметром

46 мм, которая термостатируется при помощи циркуляции масла до 130 С.

О.

Газ входит, охлажденный приблизнтельно до 150ОС, в расположенную под тру..бой камеру разделителя C подключенным фильтром. Средняя скорость патака в трубе составляет около 10, м/с.

В течение 47,5 ч проходит 1757 нм . реакциоНного газа. Появляется замет-. ная потеря давления в трубе. Из сборников и фильтра выводят 2,5 кг ди-, 60 ангидрида пиромеллитовой кислоты.вы. сокой чистоты (99,8%) .В трубе десуб лимации остаются.5,0 кг диангидрйда . пиромеллитовой кислоты, который образует твердую, плотно спекшуюся об -. лочку, прочно прилипающую к стенке трубы. Количество выделившегося в трубе вещества составляет 67% от общего количества диангидрида, которое можно получить из реакционного газа. Оно удаляется прошивкой горячей водой.

П р и м е. р 2. Через аппаратуру примера 1 пропускают. 9, 7. нм /ч такого же реакционного газа. Средняя ско- рость потока в трубе составляет

2,7 м/с. В течение 232 ч пропускают

2250 нм газа. Появляется потеря давления, аналогичная примеру 1. Иэ сборника и фильтра получают 5,9 кг диангидрида пиромеллитовай кислоты (чистота 99,8%). Продукт в количестве

3,8 кг остается как оболочКа в трубе.

По сравнению с оболочкой в примере 1 наблюдается уменьшение прочности, Количество вещества, выделившееся в трубе, составляет 39% от всего продукта.

П и и м е р 3. Через аппаратуру примера 1 пропускают 3,6 нм /ч реакционного газа. Средняя скорость потока составляет около 1 м/с. В течение 410 ч пропускают 1475 нм9 реакционного газа. Повышения падения давления. в трубе Не наблюдается. Иэ сборника и фильтра получаются 4,7 кг диангидрида пиромеллитовой кислоты (чйстота 99,9%). B трубе выделяется

1,6 кг продукта, который осаждается как очень рыхлая оболочка. Она состоит из способных к укрупнению кристаллов, которые легко отделяют от стенки. Количество вещества, выделившееся в трубе, составляет 25.% от всего п родукта.

П р. и м е р 4. Применяют трубу с двойной рубашкой из У4А-стали диамет., ром 100 мм. В трубу .загружают >, 16,1 им /ч указанных реакционных газов. Температуры охлаждения аналогичны указанным в примере 1 ° Средняя скорость потока <жставляет 1 м/с.

В течение 487 ч пропускают 7832 нм г газа. Перепада давления в трубе не

1наблюдается. В течение всего рабочего времени на стенке, трубы образуется рыхлый слой продукта толщиной oicoло 15 мм, который во время охлаждения по окончании опыта частично отваливается. Из сборника и фильтра получают 30,03. кг диангидрида пиромеллитовой кислоты (чистота 99,8%) .

Остальные 3,1 кг (т.е. 9,3% общего количества) удаляют иэ аппаратуры промывкой водой.

1039443. Составитель Е.Уткина

Редактор A.Êóðàõ Техред Т.Маточка

Корректор A.Èëüèí.

3акаэ 6250/61 Тирык 418 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4 поперечном, сечении холодильника

0,4 м и при средней температуре га1 эа 175ОC (на входе 200 C), на выходе

150 С и на охлаждающей пластине

130 С ) средняя скорость потока составляет 7,5 см/с.

После 562 ч рабочего времени процесс прерывают. Получают 149,8 кг ди ангидрида пиромеллито вой кислоты чистота 99,8Ъ), которые легко удаляют из сборника. На охлаждающих пластинах находится рыхлый осадок толщиной около 3-4 мм в количестве

6,75 кг диангидрида пиромеллитовой кислоты (чистота 99,6% ) или 4, ЗЪ от общего полученного количества, который удаляют промывкой водой.