Способ очистки формамида

 

СПОСОБ. ОЧИСТКИ ФОРМАМИДА путем нейтрализации, обработки солью щелочного металла при 90-100 С и последующей фракционированной ректификации под вакуумом, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, в качестве соли щелочного металла берут бикарбонат натрия, взятый в массовом соотношении 1,5-3:1 по отношению к массе формиата аммония в техническом формамиде, и фракционированную ректификацию ведут под вакуумом 10-12 мм рт.ст. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (st)w С 07 С 103/127

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " - .

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3696362/23-04 (22) 31. 01 ° 84 (46) 23.07.85. Бюл. У 27 (72) В.В. Солодовников, 3.И. Селеменева, С.И. Стрельцова, В.В. Кузин и А.А. Смирнов (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Ф.Э. Дзер-, жинского (53) 547.495.2.07 (088.8) (56) 1. Natley J.M., Spiro М.J.

"J.Ñhåm. Soc.", 1966, В, 4, 362.

2. Патент ЧССР У 152899, кл. 12616.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 551323, кл . С 07 С 103/!23, 1977..

„„su„„» 68551 A (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФОРМАМИДА путем нейтрализации, обработки о солью щелочного металла при 90-100 С и последующей фракционированной ректификации под вакуумом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения вы" хода целевого продукта, в качестве соли щелочного металла берут бикарбонат натрия, взятый в массовом соотношении 1,5-3: 1 по отношению к массе формиата аммония в техническом формамиде, и фракционированную ректификацию ведут под вакуумом

10-12 мм рт.ст.

1 »6a5. 2 зование сложных технологических приемов, глубокого вакуума — характеризуются низкими (20-50%) выходами целевого продукта и, поэтому являются препаративными, лабораторными, а не промышленными методами производства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ очистки формамида путем нейтрализации, обработки фторидом калия при 90100 С и последующей фракционированной перегонки реакционной массы при давлении 1-3 мм рт.ст. Выход очищенного формамида равен 50-60%. Фторид калия берут в количестве 1,5:1 по отношению к массе формиата аммония в техническом формамиде (3).

Однако этот способ сложен изза необходимости двухкратных предварительной 2 ч обработки фторидом калия и фракционированной перегонки при глубоком (1-3 мм рт.ст.) вакууме (создание такого глубокого вакуума затруднительно в производ40

Изобретение относится.к методам разделения термолабильных растворов и может быть использовано для очистки формамида в химической, фармацевтической и других отраслях на- 5 родного хозяйства.

Формамид термически нестойкий высококипящий (ф „ 210 С) продукт.

При повышенных температурах наблюдается его осмоление, а также гид- 10 ролиз и разложение с образованием формиата аммония, аммиака и муравьинои кислоты. Поэтому, выделяют чистый формамид из его растворов под вакуумом. 15

Известен способ очистки формами-. да путем пропускания загрязненного продукта через колонку с молекулярными ситами при 60 С в течение 4-5 ч (1 ). 20

Известен также способ очистки путем обработки очищаемого формамида подкисленной (Н,S0,1 или НСООН) водой до рН 6-3 с добавкой окислителя, например перекиси водорода. 25

После отдувки летучих соединений инертным газом и фильтрации через активированный уголь формамид TIop вергается вакуумной перегонке (2).

Недостатки известных способов g0 очистки формамида — длительность процесса, многостадийность, испольственных условиях) и характеризуется низким выходом очищенного формамида.

Цель изобретения — упрощение процесса очистки и увеличение выхода очищенного формамида.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки формамида путем нейтрализации, о6работки солью щелочного металла при 90-100 С и последующей фракционированной ректификации обработку технического формамида проводят бикарбонатом натрия в массовом соотношении 1,5-3:1 по отношению к массе формиата аммония в техническом формамиде и фракционированную ректификацию ведут под вакуумом

10-12 мм рт. ст.

В известном способе в результате обработки очищаемого формамида фторидом калия легкокипящие компоненты (формиат аммония, муравьиная кислота и др.) связываются в нелетучие соединения, которые после вакуумной перегонки остаются в кубовом остатке. Это вызывает потери формамида с кубовыми остатками, а следовательно, и его безвозвратные потери.

В предлагаемом способе при ректификации формамида в присутствии бикарбоната натрия примеси B значительной мере превращаются в газообразные продукты CO»NH,Н, О, которые не увеличивают количества кубовых остатков при вакуумной ректификации. Кроме того, указанные газообразные продукты под BGKvvMQM интенсивно отгоняются из жидкой фазы, что приводит к снижению количеств жидкой нетоварной фракции. Разложение формиата аммония в этом случае делает возможным осуществление очистки формамида ректификацией.

Нижний предел бикарбоната натрия, при котором проводят ректификацию по предлагаемому способу равен i,5:1, по отношению к массе формиата аммония, содержащегося в очищаемом формамиде. В присутствии меньшего количества бикарбоната натрия наблюдается неполное разложение примесей, что приводит к повышенному количеству фракции, к увеличению концентрации формиата аммония в продукте и, следовательно, к снижению выхода очищенного продукта, Осуществление ректификации в присут ствии более трехкратного избытка бикарбоната Ny нецелесообразно из-за снижения выхода целевого продукта.

В этом случае снижение выхода объясняется тем, что избыточный бикарбонат натрия в процессе ректификационной очистки разлагает и собственно формамид. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает возможность выполнения процесса рек. тификации при более высоких, чем иэ вестный, остаточных давлениях (до

10-12 мм рт. ст.), что значительно упрощает требующиеся оборудования и делает возможным его промышленную реализацию.

Пример !. Способ осуществляют аналогично известному.

Лабораторная установка представляет собой колбу Фаворского объемом

0,5 л с елочным дефлегматором (диаметр 20 мм, высота 300 мм), нисходящим холодильником, приемником, соединенным с вакуум-насосом.

300 г нейтрализованного технического формамида (97,07 формамида, 1,67 формиата аммония, О, 17 воды, остальное продукты разложения мочевины, осмоления) помещают в куб колбы Фаворского. В технический формамид добавляют прокаленный фторид калия в количестве 7 г и нагревают при 90-100 С в течение

2 ч. Затем установку герметизируют, в системе создают вакуум 3 мм рт.ст остаточного и осуществляют ректификационную разгонку. В результате получают 180 г товарного формамида, удовлетворяющего требованиям квалификации "Чистый".

Качество товарного формамида удовлетворяет требованиям ТУ 6-093884-75 квалификации "Чистый":

98,07. основного; 0,97 формиата аммония; 0,17. Н О; остальное неидентифицированные примеси.

Выход очищенного формамида составляет 627 от количества технического формамида.

Пример 2. Способ осуществляют на лабораторной установке аналогично примеру 1, но в технический формамид вместо фторида калия помещают 12 r бикарбоната натрия (отношение количества бикарбоната нат рия к массе формиата аммония 2,5:1), 1

После термообработки при 90 С установку герметизируют, создают в системе вакуум 10 мм рт. ст. и начинают вакуумную ректификацию. В результате ректификации получают

210 г товарного формамида.

Качество товарного формамида удовлетворяет требованиям ТУ 6-093884-75 квалификации Чистый": !

О 98,07 основного; 0,87 формиата аммония; 0,17 Н,О; остальное.неидентифицированные примеси.

1168551

Кроме того, для осуществления предлагаемого способа в связи с

50 упрощением процесса очистки, а именно возможности его выполнения при давлениях до 10-12 мм рт.ст., требуется более простое оборудование.

Это позволяет использовать более

„интенсивное, а следовательно и более экономичное оборудование.Выход очищенного формамида составляет 727 от технического формамида.

Пример 3. Способ осуществляют на лабораторной установке. аналогично примеру 2. Отличие сос2п тоит в том, что в технический формамид помещают 7,2 г бикарроната натрия (1,5:1 по отношению к массе формиата аммония в техническом формамиде).

2S Качество товарного формамида, как в примере 2. Количество очищенного формамида 192,5 r что.составляет 667. от технического формамида.

Пример 4. Способ осуществля ют на лабораторной установке аналогично примеру 2. Отличие состоит в том, что ректификацию осуществляют в присутствии 14,4 г бикарбоната натрия (3:i по отношению к массе формиата аммония в техническом формамиде) .

Качество товарного формамида, как в примере 2.

Количество очищенного формамида

203,5 r, что составляет 707. от технического формамида.

Таким образом, предлагаемый способ очистки формамида позволяет увеличить выход формамида квалификации "Чистый" на 157 в сравнении с известным.