CS211642B1 - Sposob čistenia pentaerytritolu - Google Patents

Abstract

Očelom vynálezu je zlepšenie kvality surového pentaerytritolu znížením obsahu mravčanu alkalického kovu a sirupov za-súčasného zníženia strát surového pentaerytritolu pri jeho «pracovaní na technický pentaerytritol. Uvedených, efektov sa dosiahne posobením matečných lúhov z rekryštalizácie surového pentaerytritolu na surový pentaerytrito 1s pričom surový pentaerytritol s vyššou čistotou sa spracuje na ' technický pentaerytritol a filtrát je recyklovaný do separačných stupňov procesu výroby.

Description

“Vynález rieši spósob Čistenia surového pentaerytritolu, získaného kryštalizáciou zahuštěného reakčného roztoku a následnou filtráciou vykrystalizovaného pentaerytritolu.

Surový pentaerytritol, získaný kryštalizáciou .roztokov pentaerytritolu, připravených zahušťováním reakčných roztokov, připadne obohatených o pentaerytritol a/a^lebo mravčan alkalického kovu, ktoré sú vracané /recyklované/ reakčnému roztoku vo formě zmesných solí alebo vodných roztokov, obsahuje podía spósobu spracovaňia'rózné množstva příměsí, ktoré je potřebné odštránit, aby sa dosiahol finálny produkt vyžadovanej kvality. Kvalita produktu je určovaná hlavně obsahom monopentaerytritolu, obsahom hydroxylových skupin, teplotou topenia produktu, obsahom popola a hodnotou Jřarebného testu /ΑΡΚΑ testu/. Na kvalitu technického pentaerytritolu z hladiska spracovaňia na laky, majú negativny vplyv anorganické nečistoty /katióny sodíka a vápnika/, ktoré spósobujú zákal alkydových živíc /Mtiller H: Fette Seizen - Anstrichmittel 58,

74 /1956/; Gourley S., Dunlop W. : Journal of the oil, colour chemists association 40, 40 /1957/. Formiatové ióny pri zohrievaní spósobujú,uťýchlovanie rozkladu pentaerytritolu. Acidita móže tiež spósobovať zákal - opalescenciu iakov. Nežiadúcou přinesou technického pentaerytritolu je bis - pentaerytritol monoformál /Salkind M., Ahern H. F., Albert A. A.: Ind. eng. chem. 50, 1108, /1958/; US pat. 2 464 430, NSR pat. 1 034 811/.

Teplota topenia technického .pentaerytritolu je negativné ovplyvnená obsahom dípentaerytritolu, tripentaerytritolu, najvýznamnéjŠie však mravčanmi alkalických kovov. Velmi nepriaznivo vplývajú na farbený.test pentaerytritolu produkty vnútornej kondenzácie formaldehydu.

Vyššie uvádzané příměsi, negatívhe vplývajúce na kvalitu technického pentaerytritolu, zostávaju v surovom pentaerytritole ČiastoSnp v kryštalickom stave, napr. mravčany alkalických kovov, alebo vo formě vlhkosti koláČa surového pentaerytritolu.

·, ' /

Najvýznamnéjším spósobom'Čistenia surového pentaerytritolu je jeho rekryŠtalizácia v deioníovej vodě, najčastejšie uskutočňovaná rozpúŠůaním surového pentaerytritolu v kondenzáte, ' resp, v nenasýtenom roztoku pentaerytritolu pri teplotách 80-110°C, z ktorého sa adsorpciou na pevných adsorbentoch, například na polymérnych Živiciach, na pemze, beliacej hlinke., aktivnom uhlí, molekulových sitách odstraňujú produkty kondenzačnej reakcie samotného formaldehydu, samotného acetaldehydu, produkty ich vzájomnej reakcie, produkty reakcie reakčných medziproduktov a iné organické nečistoty. Katióny mravčanov alkalických kovov a/alebo zemin sa najčastejšie odstráňujú na katexoch /Čs.. pat. 100 891/, známy je aj postup odstraňovanía mravčanu sodného elektrodialýzou /US pat. 3 779 883/ a spósob odstraňovanía vápníkového katiónu pósobením kyseliny fosforečnej a kyseliny oxálovej. Zníženie obsahu krystalického mravčanu sodného, alebo vápenatého, nachádzajúceho sa v koláči surového pentaerytritolu sa dosiahne premývanim koláča deíoniovou vodou, alebo znížením koncentrácie kryštalíckého mravčanu v suspenzii surového pentaerytritolu.

Ka přípravu velmi Čistého pentaerytritolu sa používajú špeciálne postupy čistenia surového pentaerytritolu, z ktorých najvýznamnejší je postup jeho rekryštalizácie z alkoholov /NSR pat. 922 771 , Jap. pat. 63-20 55 7/ a z dimetylformamidu /Fr. pat. .1 255 983/.

Nepriamym postupom rafínácie surového pentaerytritolu je čistenie reakčných roztokov pentaerytritolu, ktoré móžu byů obohatené o pentaerytritol a/alebo mravčan alkalického kovu, recyklovaných zo separaČnej časti výroby pentaerytritolu, pósobením siriČitanu dvojsodhého, aktívneho uhlia a zinkového prachu /US pat. 2 806 069/, pósobením ozónu, peroxidu vodíka a fil-. tráciou nerozpustných organických nečistot /Svajc. pat. 218 638, NSR pat. 948 658, Brit. pat. 732 015, Svajč. pat. 223 701/, Iným spósobom čistenia surového pentaerytritolu je ožiarovanie nasýtených roztokov surového pentaerytritolu infračervenými, ultrafialovými lúČmi /NSR pat.

922 771/. Známa je tiež rafinácía takýchto roztokov na polymérnych živiciach /Can. pat.

955 603/.

Z uvádzáných postupov čistenia surového pentaerytritolu sa priemyselne najviac používá premývanie koláča surového pentaerytritolu deíoniovou vodou, najčastejšie kondenzáťom z pro211642 cesu výroby pentaerytritolu. Premývací roztok je recyklovaný naspat do odparovacieho stupňa výroby pentaerytritolu, pretože pri premývani koláča sa okrem mravčanu. alkalického kovu a sirupov rozpustí aj část pentaerytritolu.

, ' * t ·

Nevýhodou tohoto postupu rafinácie je zvýšovanie množstva recyklovaných roztokov a tým zníženie efektivnosti separácie pentaerytritolu a zvýšenie energetickej náročnosti procesu.

Predmetom tohoto vynálezu je sposob čistenia pentaerytritolu, získaného z reakčných roztokov pentaerytritolu, resp. z reakčných roztokov obohatených o pentaerytritol a mravčan alkalického kovu z recyklovaných prúdov výroby pentaerytritolu vyznačujúci sa tým, že zníženie koncentrácie nežiadúcich primesi sa dosiahne přeraývanim surového krystalického pentaerytritolu matečným·luhom z rekryštalizácie surového pentaerytritolu, pričom premývací filtrát je vracený naspat do kryštalizácie surového pentaerytritolu a/alebo do odpařovacích stupňov procesu výroby pentaerytritolu. Přidáváním matečných lúhov použitých na premytie koláča surového pentaerytritolu do kryštalizác.ie surového pentaerytritolu sa dosiahne významné zníženie koncentrácie mravčanu alkalického kovu a takzvaných sirupov fc formaldehydu v suspenzii surového pentaerytritolu a tým aj zníženie obsahu týchto příměsí v koláči surového’pentaerytritolu. Pri spracovávaní preraývacieho roztoku v odpařovacích stupňoch procesu výroby je výhodné roztok přidávat do stupňa, v ktorom sa odpařuje reakčný roztok, resp. reakčný roztok obohatený o prúdy, které sú recyklované zo separačnej časti výroby pentaerytritolu. V případe súčasného pridávania premývacieho roztoku do kryštalizácie surového pentaerytritolu a do stupňa, v ktorom sa odpařuje reakčný roztok, je mo£né pomerom množstiev premývacieho filtrátu, přidávaného do . kryštalizácie a odparovania reakčného roztoku ovplyvňovat kvalitu a kvantitu surového a teda aj .čistého technického pentaerytritolu. Zvýšovaním množstva pjremývacieho roztoku, odtahovaného do stupňa odparujúceho reakčný roztok sa dá dosiahnut zvýšenie výroby surového pentaerytritolu. Zvýšovaním množstva premývacieho filtrátu přidávaného do kryštalizácie surového pentaerytritolu je. možné získat pentaerytritol zlepšenej kvality. Poměr množstiev premývacieho roztoku odtahovaného do uvádzaných stupňov výroby pentaerytritolu je určovaný kompromisom kvality a ekonomiky výroby technického pentaerytritolu.

Oproti doteraz známým postupová rafinácie pentaerytritolu sa postup čistenia surového pentaerytritolu podlá tohoto vynálezu vyznačuje výhodami, z ktorých významné sú:

zlepšenie» kvality surového pentaerytritolu, ktoré sa dosiahne znížením obsahu mravčanu alkalického kovu a sirupov z formaldehydu bez’toho, aby'pri Čistění došlo k zníženie množstva surového pentaerytritolu, ku ktorému dochádza, ak s.a filtračný koláč surového pentaerytritolu premýva deioniovou vodou. V případe premytia surového pentaerytritolu deioniovou vodou sa tiež zvýšuje energetická náročnost procesu, pretože přidávané vodu je potřebné vo výrobnom procese odpařit.

- zvýšenie pr.odukcie pentaerytritolu pri rovnakotn surovinovom zatažení reakčnej časti v případe, ak sa premývací filtrát přidává do stupňa, v ktorom sa odpařuje reakčný roztok.

- zvýšenie produkcie a zlepšenie kvality pentaerytritolu, ak sa premývací roztok přidává do kryštalizácie surového pentaerytritolu a stupňa, v ktorom sa odpařuje reakčný roztok.

- zníženie spotřeby pevných adsorbentov, používaných na odstraňovanie sirupov z formaldehydu, ktoré sa dosiahne v dósledku zníženia obsahu sirupov v surovora pentaerytritole.

- predlženie pracovného cyklu katexov a teda zníženie spotřeby regenera&nej kyseliny a deioniovej vody. ' .

Výhodnost spSsobu čistenia surového pentaerytritolu podlá tohto vynálezu ilustrujú^ nasledujúce příklady:

Příklad 1 /porovnávací/

Matečný luh z rekryšt.alizécíe pentaerytritolu s nulovým obsahom vápnika sa v množstve 3 000 kg/h. použije na premytie 1 200 kg/h surového pentaerytritolu s obsahom 0,376 Z vápnika a 0,88 % sirupov z formaldehydu. Získá sa surový pentaerytritol s obsahom 0,0179 Z vápnika a 0,042 Z sirupov. Jeho rekryštalizáciou, filtráciou a sušením sa získá technický pentaerytritol s farebným testom /APHA test/ 200 a teplotou topenia 235 °C.

Preraývacie luhy sa spracujú spolu s matečným lúhom z kryštalizácie surového pentaerytritolu.

P r í k 1 a d 2

000 kg/h matečných lúhov z rekryštalizácie pentaerytritolu.sa použije na premytie 1 200 kg/h surového pentaerytritolu o takom istom obsahu vápnika a sirupov ako v příklade 1 a po premytí sa přidá do kryštalizácie surového pentaerytritolu. Po dosiahnuti ustáleného stavu v separačnej Časti výroby pentaerytritolu sa ziska 1 200 kg/h surového pentaerytritolu s obsahom 0,010 Z vápnika a 0,0237 Z sirupov. Rekryštalizáciou takto vyrobeného surového pentaerytritolu sa získá finálny produkt s farebným testom 50 až 100 a teplotou topenia 238 až 240 °C.

Příklad 3

Použije sa rovnaké množstvo rekryštalizačných lúhov na premytie tohto istého množstva surového pentaerytritolu s rovnakým obsahom vápnika a sirupov, ako v porovnávacom příklade s tým, rozdielom, že premývacie lúhy sú vedené do odparovacieho stupňa, v ktorom sa zahušťuje reakčný roztok.

Po dosiahnuti ustáleného stavu v separačnej časti výrobně sa získá 1 263 kg/h surového pentaerytritolu, rekryštalizáciou, ktorého sa získá o 45 kg/h technického produktu viac ako v porovnávacom příklade pri dosiahnuti rovnakých kvalitatívnych parametrov.

Príklad4

Na premytie 1 200 kg/h surového pentaerytritolu sa použije rovnaké množstvo rěkryštalízačných lúhov ako v porovnávacom příklade, pričom 1 000 kg/h premývacich lúhov je recyklovaných do kryštalizácie surového pentaerytritolu a 3 000 kg/h do odparovacieho stupňa, v ktorom sa zahušťuje reakčný roztok.

Kryštalizáciou a filtráciou sa po dosiahnuti ustáleného stavu získá 1 242 kg/h surového pentaerytritolu s obsahom 0,0127 X vápnika a 0,032 Z sirupov. Jeho rekryštalizáciou sa ziska o 30 kg/h technického produktu viac, ako v porovnávacom příklade. Finálny produkt je charakterizovaný farebným ‘testom 150 a teplotou topenia 237 °C.

Claims (1)

1. Spósob čistenia pentaerytritolu, získaného krystalizáciou zahuštěného reakčného roztoku a filtráciou krystalického pentaerytritolu vyznačujúci sa tým, že matečným lúhom z rekryš tal izác ie pentaerytritolu v množstve 200 až 4 000 kg rekryštalizačných lúhov na 1 000 kg surového pentaerytritolu, s výhodou 2 000 kg rekryštalizačných lúhov na 1 000 kg surového pentaerytritolu sa posobí na koláč surového pentaerytritolu a získaný filtrát je recyklovaný do kryštalizácie surového pentaerytritolu a/alebo do odpařovaeích stupňov procesu výroby pentaerytritolu.