Фталевый ангидрид - Гуревич Д.А.
Скачать (прямая ссылка):
В литературе имеются данные 426 о способе извлечения фталевого ангидрида из кубовых остатков аммиаком с получением фтал-имида. Для этого кубовые остатки предлагается обрабатывать при кипении водным раствором аммиака. Фильтрованием отделяют горячий раствор диаммониевой соли фталевой кислоты и упаривают его до получения сухого остатка. Последний нагревают до прекращения выделения аммиака. Получаемый фталимид нуждается в очистке. Предлагают 427 также извлекать фталевый ангидрид из кубовых остатков растворителями (метилбутилкетон, метилизобу-тилкетон, диоксан, метилацетат). При двукратной обработке кубового остатка растворителем извлекается 80—90% содержащегося в нем фталевого ангидрида; при этом общий выход фталевого ангидрида повышается примерно на 3%.
Фталевый ангидрид из кубовых остатков может быть извлечен бутанолом 428, для чего кубовые остатки предварительно измельчают. Раствор фталевого ангидрида в бутаноле используют для получения дибутилфталата. Последнее обстоятельство является несомненным преимуществом этого метода.
В промышленности обычно извлекают фталевый ангидрид из кубовых остатков путем исчерпывающей дистилляции 423. Процесс осуществляется в одну стадию с высокой степенью извлечения. Для этой цели кубовый остаток передают в аппарат 5 (см. рис. 63), представляющий собой обогреваемый котел, снабженный мощной мешалкой. Процесс ведут при 230—240 0C и остаточном давлении менее 100 мм рт. ст. Отогнанный из аппарата 5 фталевый ангидрид через холодильник-конденсатор 6 направляется в сборники
11 Зак. 1084
161
дистиллированного продукта. Остающаяся после дистилляции смола содержит 0,15—0,55% фталевого ангидрида 336. '
Продолжительность процесса исчерпывающей дистилляции зависит от температуры и степени разрежения. На рис. 64 приведены кривые зависимости содержания фталевого ангидрида в кубовом остатке от продолжительности исчерпывающей дистилляции 425. Из
этих кривых следует, что повышение температуры и степени разрежения способствует значительному ускорению процесса дистилляции. Кроме того, график иллюстрирует значительное уменьшение продолжительности процесса дистилляции с повышением содержания фталевого ангидрида в обрабатываемом продукте.
С изменением содержания фталевого ангидрида вязкость кубового остатка значительно изменяется. Максимальная вязкость соответствует содержанию фталевого ангидрида в кубовых остатках, равному 10%. При дальнейшем снижении содержания фталевого ангидрида вязкость массы уменьшается, что сказывается на изменении нагрузки на вал мешалки. При содержании фталевого ангидрида 1,5% масса в дистилляторе становится порошкообразной, и ее легко удалить из аппарата.
При изучении413 процесса исчерпывающей дистилляции в опытном масштабе (загрузка в куб 1750 кг смолы) скорость отгонки фталевого ангидрида составляла 120 кг/ч. В готовом продукте содержалось 98,8% фталевого ангидрида, 0,9% фталевой кис-' лоты, 0,06% малеинового ангидрида и 0,098% 1. 4-нафтохинона. Температура плавления продукта 130,8° С. Исчерпывающую дистилляцию вели в кубе емкостью 2700 л. Мощность привода мешалки 70 кв, скорость вращения мешалки 12,4 об/мин.
Смола, получаемая после исчерпывающей дистилляции, представляет собой смесь многокольчатых ароматических соединений. Элементарный состав 336 органической части характеризуется следующими цифрами: 78,6% С; 3,5% Н; 17,9% О. Содержание минеральных веществ (CaCO3, сульфаты) колеблется в пределах 0,17—6,75%. На 1 т фталевого ангидрида получают около 100 кг, смолы плотностью 1,47 г/см3 при 15 °С. На воздухе смола заго-
30 60
Продолжительность дистилляции, мин
Рис. 64. Изменение содержания фталевого ангидрида в кубовом остатке в зависимости от продолжительности дистилляции:
Л 2, 3 —при остаточном давлении 30 мм рт. ст. и соответственно при 250, 200 н 150° С; 4, 5, 6 — прн остаточном давлении 230 мм рт ст. н при тех же температурах.
рается при 300 0C Она частично растворима в этиловом спирте, в диэтиловом эфире, в бензоле. В ацетоне растворяется около 10% смолы. При нагревании смола способна сульфироваться серной кислотой. Сульфированную смолу предлагают 336 использовать в качестве коагулянта, а также в лакокрасочной промышленности в качестве коричневого пигмента.
Исчерпывающую дистилляцию можно рассматривать как процесс сушки смолы с удалением фталевого ангидрида. Подобный
Рис. 65. Схема установки для выделения фталевого ангидрида из кубового
остатка:
/ — сборник расплавленного кубового остатка; 2 — погружной центробежный насос; 3 —измеритель расхода; 4 — центробежный диск; 5—распылительная сушилка; 6 — сборник смолы; 7, 5 —циклоны; 9,10—стояки; 11 — теплообменник; 12 — разделитель фаз; 13 — сборник расплавленного фталевого ангидрида; 14 — газодувка; /5--теплообменник; 16 — печь.
процесс разработан и осуществлен в промышленности в сушилках распылительного типат. Схема установки показана на рис. 65. Расплавленный кубовый остаток, содержащий 70% фталевого ангидрида, из сборника 1 погружным центробежным насосом 2 через измеритель расхода 3 подается на орошение центробежного диска 4 распылительной сушилки 5. Отгонку ведут в токе инертного газа (азот, двуокись углерода или их смесь). Смола, отделенная от фталевого ангидрида и представляющая собой твердые, частицы размером 50—150 мк, собирается в нижней части annaL рата 5, откуда поступает в промежуточный сборник 6. В циклонах 7 и 8 пары фталевого ангидрида дополнительно очищаются от пыли, которая по стоякам 9 и 10 сбрасывается в гидрозатворы. Пары фталевого ангидрида конденсируются в конденсаторе //. Пройдя разделитель фаз 12, газ отделяется от жидкого фталевого
