Способ получения ацетонциангидрита

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саез Соеетскыи

Сецыалыстыческык

Республик

{6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 110473 (21) 1907314/04 с присоединением заявки агавЂ

{23) Приоритет— (53) M. Кл.

С 07 С 121/36

Государственный комитет ссср по делам изобретений и открытий (5З) УДК 547. 339, 2 (088. 8) Опубликовано 05.02.79. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 10.02.79 (72) Авторы изобретения lO ñ. карев, В.с. Антипин, В.п. крупнов и л.А, кирюхин

Полоцкий химический комбинат им. 50-летия

Белорусской CCP (73) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЮХЕТОНЦИАНГИДРИНА

Изобретение относится к способу получения ацетонциангидрина, который является сырьем для получения метилметакрилата.

Известен способ получения ацетон— циангидридина взаимодействием ацетона и цианистого водорода при темпера" туре от -20 до +20ОС, в присутствии щелочного катализатора — гидроокиси калия, при рн 7-8 с последующей обра10 боткой реакционной массы кислотой, последующим фильтрованием от образовавшихся сульфатов и выделением целевого продукта из маточного раствора известными приемами. Согласно споlS собу, для реакции используют чистые ацетон и цианистый водород. Выход продукта по цианистому водороду равен 98,6%. Состав полученного ацетонциангидрина, об.Ъ: ацетонциангидрин

98,6; цианистый водород 0,1; .ацетон

0,4 и вода 0,9.

Для улучшения качества целевого продукта по предлагаемому способу ре- . комендуется испольэовать цианистый водород, содержащий вещества кислого. характера, и реакционную массу перед обработкой кислотой подвергать фильт" оации.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Ацетон подвергают взаимодействию с газообразным цианистым водородом, содержащим вещества кислого характера преимущественно двуокись серы, в прйсутствии щелочного катализатора, желательно гидроокиси калия, при рн 7-8. Процесс проводят при температуре от -20 до +20 С. Затем реакционную массу фильтруют в основном от образовавшихся сульфитов, обрабатывают кислотой, например серной, потом фильтруют от сульфатов и выделяют целевой продукт из маточного раствора известными приемами. Сульфиты отделяют от сырого продукта на металлических пористых фильтрах с размером пор 0,1-100 мкм.

Выход целевого продукта 99,64%.

Состав полученного ацетонциангидрина, об.В: ацетонциангидрин 99,54 цианистый водород 0,042; вода 0,111 и ацетон 0,304.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема предлагаемого способа получения ацетонциангидрина., По трубопроводам 1 и 2 в реактор 3 непрерывно подают 0,0001- 1 вес,е

524797 (предпочтительно 0,1 вес.Ъ), содержащего двуокись серы цианистого водорода и ацетон. В реакторе 3 исходную смесь смешивают с непрерывно и много)кратно циркулирующим сырым ацетонциан-. гидрином, имеющим рН 6-10, предпочтительно 7-8. В реакторе происходит 5 реакция между ацетоном и цианистым водородом с образованием ацетонциангидрина и нейтрализация ингибитора, например двуокиси серы, с образованием сульфатов и выделением тепла. )0

Тепло реакции снимается в холодильнике 4, встроенном в реакторе, за счет подачи хладагента по трубопроводу 5.

Многократную циркуляцию через реактор осуществляют насосом 6. На всос у6 насоса по трубопроводу 7 подают щелочной катализатор, например 50%-ный водный раствор КОН, для непрерывного поддержания рН в реакционной смеси6-10.

Для дополнительного снятия тепла и ноддержания температуры в циркулирующей системе.от -20 С до +20 С, что одновременно способствует снижению растворимости сульфитов, имеется холодильник 8, в который по трубопроводу 9 подают хладагент. Кристаллы суль- фитов задерживаются металлическими пористыми пластинами во время прохождения циркулирующей смеси через фильтр 10. Освобожденный от аульфитов сырой ацетонциангидрин тангенциальВопо трубопроводу вводят в смесительиую камеру 11 реактора, где обеспечивают непрерывное перемешнвание циркулирующей смеси и исходной смеси.

Обессоленный сырой ацетонциангидрин > частично и непрерывно через дозревательную камеру 12 реактора по трубопрово-, ду 13 отводят в дозреватель 14. В дозревателе 14 при низкой температуре, рН 6-10 и времени прибывания от

10 мин до 10 ч, предпочтительно 1-3ч, происходит реакция ацетона и цианистого водорода и уменьшается соответственно содержание непрореагировавших веществ, ацетона и цианистого водорода. Сырой ацетонциангидрин из дозревателя по трубопровюду непрерывно отводят в нейтрализатор 15, куда непрерывно подают 983-ную серйую кислоту по трубопроводу 16. Образовавшиеся при нейтрализации сульфаты отфильтровывают в фильтре 17, а сырой ацетон-. циангидрин подают по трубопроводу на очистку по одному иэ известных способов.

Для регенерации фильтров 10 по трубопроводу 18 периодически подают горячую воду, в которой сульфиты, задержанные на фильтрующих пластинах, растворяются. Воду с солями и следами ацетона и цианистого водорода выводят из системы на обезвреживание.

Фильтры 10 работают попеременно по мере забивки солями.

Пример . В реактор иэ нержавеющей стали по трубопроводу 1 подают 270,3 кг/ч цианистого водорода, содержащего 0,3 кг двуокиси серы,и по трубопроводу 2-580 кг/ч ацетона, По трубопроводу 7 подают 2,0 кг/ч

50%-ного водного раствора КОН. При этом при температуре 0 С идет реакция образования ацетонциангидрина и нейтрализация двуокиси серы. Сырой ацетонциангидрин фильтруют от солей на фильтре 10. При этом получают 0,72кг/ч соли K>SO „ которая остается на филь- тре, и обессоленный ацетонциангидрин, состава, вес.Ъ:ацетонциангидрин 90-95; вода 1-21 цианистый водород 1-3 и ацетон 2-6. Сырой ацетонциангидрин после дозревателя 14 имеет состав, вес.З: ацетонциангидрин

92-96; вода 1-2; цианистый водород 1,53; ацетон 1,5-3; рН 6-10.

По известному способу такой ацетонциангидрин подвергают далее нейтрализации, фильтрации и очистке.

Фильтр 10 может работать непрерывно от 1 до 240 ч, предпочтительно

8-24 ч. Через 10 ч на фильтре остается 7,2 кг соли в пересчете íà сернокислый калий.

Для регенерации фильтра подают

100 кг горячей воды при 40-100 С по трубопроводу 18 при этом все соли переходят в раствор, который далее отводят из системы. После просушки фильтр становится в резерв.

Формула изобретения

1. Способ получения ацетонциангид рина взаимодействием цианистого водорода с ацетоном при температуре оТ -20 до +20 С в присутствии щелочо ного катализатора с последующей обработкой реакционной массы кислотой, например серной, отделением образовавшегося при этом осадка сульфатов фильтрацией и выделением целевого продукта из маточного раствора известными приемами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, используют цианистый водород, содержащий вещества кислого характера, и реакционную массу перед обработкой кислотой подвергают фильтрации.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве веществ кислого характера используют двуокись серы.

524797

СоставитЕль Е. Горлова

Техред Н. Бабурка Корректор Д. Мельниченко

Редактор Л. Письман

Заказ 141/48

Тираж 512 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал IIIIII Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4