CS237838B1 - Process for preparing pentaerythritol - Google Patents
Process for preparing pentaerythritol Download PDFInfo
- Publication number
- CS237838B1 CS237838B1 CS835370A CS537083A CS237838B1 CS 237838 B1 CS237838 B1 CS 237838B1 CS 835370 A CS835370 A CS 835370A CS 537083 A CS537083 A CS 537083A CS 237838 B1 CS237838 B1 CS 237838B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- acetaldehyde
- pentaerythritol
- formaldehyde
- moles
- reaction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Sposob přípravy pentaerytritolu v reakčnom stupni podlá vynálezu umožňuje energeticky výhodný sposob izolácie pentaerytritolu v separačnom stupni tejto výroby. Pentaerytrltol v reakčnom stupni sa připravuje pri koncentráciach formaldehydu v reakčnej násadě vyšších ako 15 °/o hmotnostných, s výhodou nad 20 % hmotnostných, pri molových pomeroch formaldehydu k acetaldehydu vyšších ako 5 : 1, s výhodou nad 7,25 : 1 a pri mólovom pomere do reakčného stupňa recyklovaného najviac 0,29 molu pentaerytritolu na mól acetaldehydu. Recyklovaný prúd pentaerytritolu sa s výhodou používá na úpravu koncentrácie formaldehydu v reakčnej násadě a/alebo na přípravu alkalického reakčného činidla.The method for preparing pentaerythritol in the reaction stage according to the invention enables an energetically advantageous method for isolating pentaerythritol in the separation stage of this production. Pentaerythritol in the reaction stage is prepared at formaldehyde concentrations in the reaction batch higher than 15% by weight, preferably above 20% by weight, at molar ratios of formaldehyde to acetaldehyde higher than 5:1, preferably above 7.25:1 and at a molar ratio of at most 0.29 moles of pentaerythritol recycled to the reaction stage per mole of acetaldehyde. The recycled pentaerythritol stream is preferably used to adjust the formaldehyde concentration in the reaction batch and/or to prepare an alkaline reagent.
Description
Vynález rieši sposob přípravy pentaerytritolu reakciou formaldehydu s acetaldehydom v prostředí alkalického reakčného činidla.The invention provides a method for preparing pentaerythritol by reacting formaldehyde with acetaldehyde in an alkaline reagent environment.
Reakčný stupeň výroby pentaerytritolu je najčastejšie charakterizovaný selektivitou acetaldehydu na pentaerytritol a základnými technologickými parametrami, z ktorých významné sú počiatočná koncentrácia formaldehydu a/alebo acetaldehydu, mólový poměr formaldehydu k acetaldehydu, mólový poměr alkalického reakčného činidla k acetaldehydu a reakčná teplota.The reaction stage of pentaerythritol production is most often characterized by the selectivity of acetaldehyde to pentaerythritol and basic technological parameters, of which the initial concentration of formaldehyde and/or acetaldehyde, the molar ratio of formaldehyde to acetaldehyde, the molar ratio of alkaline reagent to acetaldehyde, and the reaction temperature are important.
Selektivitu acetaldehydu na monopentaerytritol a jeho deriváty a zloženie reakčného produktu ovplyvňujú nielen uvedené reakčné parametre, ale v niektorých procesoch, zvlášť v kontinuálnych (NSR pat. 2 529 788) tiež mólový poměr recyklovaného pentaerytritolu k acetaldehydu.The selectivity of acetaldehyde to monopentaerythritol and its derivatives and the composition of the reaction product are influenced not only by the above reaction parameters, but in some processes, especially continuous ones (NSR Pat. 2,529,788), also by the molar ratio of recycled pentaerythritol to acetaldehyde.
Technologické parametre reakčného stupňa výroby pentaerytritolu rozhodujúcim sposobom ovplyvňuje sposob odstraňovania v reakcii nezreagovaného formaldehydu, množstvo ktorého sa v jednotlivých technológiach používá v přebytku 10 až 300 pere. nad teoretické množstvo. Podmienkou dosiahnutia vyšších selektivit acetaldehydu ako 75 %, na pentaerytritol v procesoch pracujúcich v reakčnom stupni s molovým pomerom formaldehydu k acetaldehydu rovným 5 : 1 alebo nižším, je použitie nižších vstupných koncentrácií formaldehydu a/alebo acetaldehydu v reakčnej zmesi a přísné dodržiavanie priebehu reakčnej teploty. Pri uvedených molových pomeroch aldehydov sa ako najvýhodnejšie uvádzajú koncentrácie formaldehydu 6 až 10 % na hmotnost reakčnej zmesi (USA patent 2 152 371, USA pat. 2 486 774, Brit. patent 712 159). Takéto zriedené roztoky sa používajú pri přípravě pentaerytritolu za přítomnosti zásad slabších ako hydroxid sodný, najma za přítomnosti hydroxidov alkalických zemin.The technological parameters of the reaction stage of pentaerythritol production are decisively influenced by the method of removing unreacted formaldehyde in the reaction, the amount of which is used in individual technologies in an excess of 10 to 300 per. above the theoretical amount. The condition for achieving higher selectivities of acetaldehyde than 75%, to pentaerythritol in processes operating in the reaction stage with a molar ratio of formaldehyde to acetaldehyde equal to 5: 1 or lower, is the use of lower input concentrations of formaldehyde and/or acetaldehyde in the reaction mixture and strict adherence to the reaction temperature. With the above molar ratios of aldehydes, formaldehyde concentrations of 6 to 10% by weight of the reaction mixture are most preferred (US patent 2,152,371, US pat. 2,486,774, British patent 712,159). Such dilute solutions are used in the preparation of pentaerythritol in the presence of bases weaker than sodium hydroxide, especially in the presence of alkaline earth hydroxides.
Aj napriek dosahovaniu dobrých výťažkov, závažnou nevýhodou postupu přípravy pentaerytritolu za použitia nízkých koncentrácií formaldehydu v reakčnom stupni výroby pentaerytritolu je vysoká energetická náročnost získavania pentaerytritolu v separačných stupňoch procesu, hlavně v stupni zahusťovania zriedených reakčných roztokov na roztoky nasýtené na pentaerytritol pri teplotách 86 až 105 °C. Z tohoto důvodu technologie výroby pentaerytritolu, ktoré v reakčnom stupni procesu pracujú pri mólových pomeroch aldehydov 5:1a nižších používajú aj napriek miernemu poklesu selektivity acetaldehydu na monopentaerytritol a jeho deriváty vyššie vstupné koncentrácie formaldehydu v reakčnej zmesi (až 15% hmot.), zvlášť ak sa v reakčnom stupni na potlačenie priebehu formozačnej reakcie používajú inhibitory, respektive retardéry autokondenzačných reakci! formaldehydu (USA pat. 2 501 865J alebo akcelerátory Cannizzarovej reakcie (USA pat. 2 950 327).Despite achieving good yields, a serious disadvantage of the pentaerythritol preparation process using low formaldehyde concentrations in the reaction stage of pentaerythritol production is the high energy demand of obtaining pentaerythritol in the separation stages of the process, mainly in the stage of concentration of diluted reaction solutions to solutions saturated with pentaerythritol at temperatures of 86 to 105 °C. For this reason, pentaerythritol production technologies that operate at molar ratios of aldehydes of 5:1 and lower in the reaction stage of the process use higher input concentrations of formaldehyde in the reaction mixture (up to 15% by weight), especially if inhibitors or retarders of autocondensation reactions are used in the reaction stage to suppress the course of the formation reaction! formaldehyde (US Pat. 2,501,865J) or Cannizzaro reaction accelerators (US Pat. 2,950,327).
Dalším faktorom, ktorý určuje hodnotu koncentrácie formaldehydu v reakčných stupňoch procesov výroby pentaerytritolu pracujúcich pri vyššie uvádzaných mólových pomeroch oboch aldehydov je požadovaný, alebo přípustný obsah dipentaerytritolu v technickom pentaerytritole, tvorba ktorého so zvyšováním koncentrácie formaldehydu v reakčnej zmesi stúpa (Peters M. Si. Quinn J. A.: Ind Engng. Chem. 47, 1710, (1955), USA patent 2 325 589).Another factor that determines the value of the formaldehyde concentration in the reaction stages of the pentaerythritol production processes operating at the above-mentioned molar ratios of both aldehydes is the desired or permissible content of dipentaerythritol in technical pentaerythritol, the formation of which increases with increasing formaldehyde concentration in the reaction mixture (Peters M. Si. Quinn J. A.: Ind Engng. Chem. 47, 1710, (1955), USA patent 2,325,589).
Podstatný rast selektivity acetaldehydu na monopentaerytrltol a jeho deriváty nastává pri zmene mólového poměru formaldehydu k acetaldehydu nad hodnotu 5,5 : 1. So stúpajúcim molovým pomerom aldehydov sa horná hranica koncentrácie formaldehydu posúva pri zachovaní vysokej selektivity acetaldehydu na pentaerytritol k vyšším hodnotám. Ako optimálna sa uvádza koncentrácia 12 až 20 % hmot. formaldehydu v reakčnej násadě (USA pat. 2 401 749], pričom však so zvyšováním koncentrácie dochádza k zmene zloženia žiadaného produktu, zvlášť k zvýšenej tvorbě dipentaerytritolu.A significant increase in the selectivity of acetaldehyde to monopentaerythritol and its derivatives occurs when the molar ratio of formaldehyde to acetaldehyde changes above 5.5:1. With increasing molar ratio of aldehydes, the upper limit of formaldehyde concentration shifts to higher values while maintaining high selectivity of acetaldehyde to pentaerythritol. The optimum concentration is stated to be 12 to 20 wt. % formaldehyde in the reaction batch (USA Pat. 2,401,749), however, with increasing concentration, the composition of the desired product changes, especially the increased formation of dipentaerythritol.
Použitie koncentrácií formaldehydu 15 až 33 % hmot. s výhodou 15 až 25 % hmotnostných vo vstupnej reakčnej zmesi umožňuje spůsob výroby pentaerytritolu z formaldehydu a acetaldehydu v prostředí vytvorenom zásadami slabšími ako hydroxid sodný, predovšetkým v prostředí hydroxidov alkalických zemin a za nevyhnutnej přítomnosti inhibítorov, resp. retardérov autokondenzačných reakcii formaldehydu (čs. AO 188 622). Podfa uvedeného spůsobu sa v reakčnom stupni pracuje s 25 až 300 % prebytkom formaldehydu oproti teoretickému množstvu. Pre dosiahnutie vysokej selektivity acetaldehydu na pentaerytritol· je postačujúci prebytok formaldehydu 50 až 100 %.The use of formaldehyde concentrations of 15 to 33% by weight, preferably 15 to 25% by weight in the input reaction mixture enables a method for producing pentaerythritol from formaldehyde and acetaldehyde in an environment created by bases weaker than sodium hydroxide, especially in an environment of alkaline earth hydroxides and in the necessary presence of inhibitors or retarders of the formaldehyde autocondensation reaction (No. AO 188 622). According to the above method, a 25 to 300% excess of formaldehyde is used in the reaction stage compared to the theoretical amount. To achieve high selectivity of acetaldehyde to pentaerythritol, a 50 to 100% excess of formaldehyde is sufficient.
Okrem ' použitia vyšších koncentrácií formaldehydu, vyšších mólových pomerov aldehydov a použitia inhibítorov kondenzácie formaldehydu v reakčnom stupni, zníženie energetickej náročnosti procesu výroby pentaerytritolu je možno dosiahnuť využitím roztokov pentaerytritolu a příslušného mravčanu zo separačných uzlov procesu výroby. Například je možné použit filtrát z kryštalizácie tzv. surového pentaerytritolu po jeho úpravě (po rozklade formálov pentaerytritolu a/alebo izolácii podstatnej časti vo filtráte přítomného mravčanu) na přípravu alkalického reakčného činidla. Reakčný stupeň pracuje s koncentráciou formaldehydu do 15'% hmot. (NSR pat. 2 592 788, JA 74-11336 J. Na přípravu alkalického reaktantu hydroxidu vápenatého pre reakciu formaldehydu s acetaldehydom sa pódia čs. AO 196111 používajú vodné roztoky pentaerytritolu, například roztoky z rekryštalizácie surového pentaerytritolu, z ktorých bolí odstránené katalyzátory autokondenzačných reakcií formaldehydu.In addition to the use of higher formaldehyde concentrations, higher molar ratios of aldehydes and the use of formaldehyde condensation inhibitors in the reaction stage, a reduction in the energy requirements of the pentaerythritol production process can be achieved by using solutions of pentaerythritol and the corresponding formate from the separation nodes of the production process. For example, it is possible to use the filtrate from the crystallization of the so-called raw pentaerythritol after its treatment (after decomposition of the formals of pentaerythritol and/or isolation of a significant part of the formate present in the filtrate) for the preparation of the alkaline reagent. The reaction stage operates with a formaldehyde concentration of up to 15% by weight. (NSR Pat. 2 592 788, JA 74-11336 J. For the preparation of the alkaline reactant calcium hydroxide for the reaction of formaldehyde with acetaldehyde, according to Czechoslovak Patent Application No. AO 196111, aqueous solutions of pentaerythritol are used, for example solutions from the recrystallization of crude pentaerythritol, from which the catalysts of the formaldehyde autocondensation reactions have been removed.
Nevýhodou doteraz známých sposotoov přípravy pentaerytritolu je nevyužíváme zriedených vodných roztokov pentaerytritolu, alebo pentaerytritolu a příslušného mravčanu na přípravu roztokov alkalických reakčných činidiel slabších ako hydroxid sodný pre reakčné stupně výroby pentaerytritolu, ktoré pracujú pri vysokých koncentráciách formaldehydu, vysokých molových pomeroch aldehydov a v přítomnosti inhibítorov autokondenzačných reakcií formaldehydu. Podobné nevýhodné je použitie nižších koncentrácii formaldehydu za přítomnosti hydroxidov alkalických kovov. V uvedených sposoboch přípravy sú teda rezervy pre zníženie energetickej náročnosti procesu výroby pentaerytritolu.The disadvantage of the previously known methods for preparing pentaerythritol is that they do not use dilute aqueous solutions of pentaerythritol, or pentaerythritol and the corresponding formate for the preparation of solutions of alkaline reagents weaker than sodium hydroxide for the reaction stages of pentaerythritol production, which operate at high concentrations of formaldehyde, high molar ratios of aldehydes and in the presence of inhibitors of formaldehyde autocondensation reactions. The use of lower concentrations of formaldehyde in the presence of alkali metal hydroxides is similarly disadvantageous. Thus, in the above-mentioned methods of preparation there are reserves for reducing the energy requirements of the pentaerythritol production process.
Túto nevýhodu odstráňuje sposob přípravy pentaerytritolu reakciou formaldehydu s acetaldehydom v přítomnosti hydroxidov alkalických kovov a/alebo hydroxidov alkalických zemin, pri teplotách 0 až 80 °C, s výhodou 30 až 45 °C, pri ktorom sa reakcia uskutočňuje pri počiatočnej koncentrácii 4,6 až 10 mólov formaldehydu, s výhodou 5 až 8,6 mólov formaldehydu na kg reakčnej zmesi pri vstupnom mólovom pomere formaldehydu k acetaldehydu vyššom ako 5 : 1, s výhodou při pomere 7,25 až 10,6 a pri počiatočnom mólovom pomere 0 až 0,29 mólov pentaerytritolu na mol acetaldehydu.This disadvantage is eliminated by a method for preparing pentaerythritol by reacting formaldehyde with acetaldehyde in the presence of alkali metal hydroxides and/or alkaline earth hydroxides, at temperatures of 0 to 80 °C, preferably 30 to 45 °C, in which the reaction is carried out at an initial concentration of 4.6 to 10 moles of formaldehyde, preferably 5 to 8.6 moles of formaldehyde per kg of reaction mixture at an input molar ratio of formaldehyde to acetaldehyde higher than 5:1, preferably at a ratio of 7.25 to 10.6 and at an initial molar ratio of 0 to 0.29 moles of pentaerythritol per mole of acetaldehyde.
Výhodou postupu podfa tohto vynálezu je podstatné zníženie energetických nákladov pri vysekej selektivitě acetaldehydu na monopentaerytritol. Zvýšením koncentrácii aldehydov vo vstupnej reakčnej zmesi sa pri konštantnom mólovom pomere aldehydov zvyšuje selektivita na monopentaerytritol a zníži tvorba dipentaerytritolu.The advantage of the process according to the present invention is a significant reduction in energy costs with a high selectivity of acetaldehyde to monopentaerythritol. By increasing the concentration of aldehydes in the input reaction mixture, the selectivity to monopentaerythritol increases and the formation of dipentaerythritol decreases at a constant molar ratio of aldehydes.
Reakčná zmes so vstupnými koncentračnými parametrami podfa tohto vynálezu je možno pripraviť kontinuálnym, alebo diskontinuálnym sposobom, s výhodou z koncentrovaných roztokov acetaldehydu a formaldehydu, vodného roztoku alkalického reaktantu a vody, alebo vodných roztokov pentaerytritolu. Zriedené roztoky pentaerytritolu vznikajúce pri jeho izolácii je možno do reakčného stupňa dávkovat samostatné ako prúd, ktcuým sa namiesto vody upravuje koncentrácia formaldehydu v reakčnej násadě a/alebo použiť na přípravu roztoku alkalického reakčného činidla. Použitím roztokov pentaerytritolu zo separačných stupňov v reakčnom stupni je možno dosiahnuť zníženie energetickej náročnosti procesu výroby pentaerytritolu.The reaction mixture with the input concentration parameters according to the present invention can be prepared in a continuous or discontinuous manner, preferably from concentrated solutions of acetaldehyde and formaldehyde, an aqueous solution of an alkaline reactant and water, or aqueous solutions of pentaerythritol. The diluted solutions of pentaerythritol formed during its isolation can be fed separately to the reaction stage as a stream, which is used instead of water to adjust the concentration of formaldehyde in the reaction batch and/or used to prepare the alkaline reagent solution. By using pentaerythritol solutions from the separation stages in the reaction stage, it is possible to achieve a reduction in the energy requirements of the pentaerythritol production process.
Koncentrácia a/alebo množstvo do reakčného stupňa dávkovaného vodného roztoku pentaerytritolu sú určované požiadavkou na selektivitu acetaldehydu a formaldehydu na pentaerytritol a zloženie výsledného reakčného roztoku. Pri konštantných hodnotách koncentrácie formaldehydu (FD), mólového poměru oboch aldehydov v reakčnej násadě a přibližné rovnakej selektivitě acetaldehydu na pentaerytritol (PEj, zvyšováním mílového poměru na začiatok přidávaného monopentaerytritolu (MPEJ k acetaldehydu (ACDj dochádza k poklesu tvorby monopentaerytritolu a k zvýšeniu selektivity acetaldehydu na dipentaerytritol (D, PE) a bis-pentaerytritol monoformál (BFj (tab. 1).The concentration and/or amount of the aqueous pentaerythritol solution dosed into the reaction stage are determined by the requirement for the selectivity of acetaldehyde and formaldehyde to pentaerythritol and the composition of the resulting reaction solution. At constant values of the formaldehyde concentration (FD), the molar ratio of both aldehydes in the reaction batch and approximately the same selectivity of acetaldehyde to pentaerythritol (PEj, increasing the molar ratio of monopentaerythritol (MPEJ to acetaldehyde (ACDj) at the beginning of the addition, the formation of monopentaerythritol decreases and the selectivity of acetaldehyde to dipentaerythritol (D, PE) and bis-pentaerythritol monoformal (BFj increases (Table 1).
Tabulka 1Table 1
CFD FD : ACD MPE : ACD (mól/kg) (mól/mólj (mól/mól)C FD FD : ACD MPE : ACD (mol/kg) (mol/mol (mol/mol)
6,67 10 : 1 06.67 10 : 1 0
6,67 10 : 1 0,18 : 16.67 10:1 0.18:1
6,67 10 : 1 0,36 : 16.67 10:1 0.36:1
Negativny vplyv zvyšovania množstva pentaerytritolu recyklovaného do reakcie zo separačných stupňov na tvorbu monopentaerytritolu a pozitivny vplyv zvyšovania mólového poměru monopentaerytritolu k acetaldehydu na vznik dipentaerytritoluNegative impact of increasing the amount of pentaerythritol recycled to the reaction from the separation stages on the formation of monopentaerythritol and positive impact of increasing the molar ratio of monopentaerythritol to acetaldehyde on the formation of dipentaerythritol
Selektivita ACD v % hmot.ACD selectivity in wt%.
je však možno v rozsahu koncentračných parametrov podfa vynálezu elimizovať zvyšováním hodnot koncentrácie formaldehydu a/alebo mólového procesu formaldehydu k acetaldehydu v reakčnej násadě, ako to vyplývá z výsledkov v tab. 2.However, it can be eliminated within the range of concentration parameters according to the invention by increasing the formaldehyde concentration and/or the molar process of formaldehyde to acetaldehyde in the reaction batch, as follows from the results in Table 2.
CPD FD : ACD (mól/kg) (mól/mól)C PD FD : ACD (mol/kg) (mol/mol)
Tabulka 2Table 2
MPE : ACD Selektivita ACD v % hmot.MPE : ACD Selectivity of ACD in % wt.
(mól/mól) MPE D, PE BF PE(mol/mol) MPE D, PE BF PE
rov podl'a tohto vynálezu sú určované požadovanými kvalitatívnymi parametrami konečného produktu (obsah monopentaerytritolu, dipentaerytritolu a formálov pentaerytritolu) a podl'a toho, či vo výrobnom procese je realizovaný stupeň rozkladu bis-pentaerytritolmonoformálu, resp. aj pentaerytritol-monoformálu.according to the present invention are determined by the required quality parameters of the final product (content of monopentaerythritol, dipentaerythritol and pentaerythritol formals) and by whether the degree of decomposition of bis-pentaerythritol monoformal or also pentaerythritol monoformal is implemented in the production process.
Ak sa v reakcii přípravy pentaerytritolu ako alkalický reaktant použije hydroxid alTabulka 3If hydroxide is used as the alkaline reactant in the reaction to prepare pentaerythritol, the reaction will be Table 3
centrácii 6,67 až 8,6 mólov formaldehydu na kg reakčnej násady, v rozsahu molových pomerov formaldehydu k acetaldehydu 7,25 až 10,6 : 1 a až do hodnoty mólov ého poměru monopentaerytritolu k acetaldehydu 0,29 : 1.concentration of 6.67 to 8.6 moles of formaldehyde per kg of reaction batch, in the range of molar ratios of formaldehyde to acetaldehyde of 7.25 to 10.6:1 and up to a molar ratio of monopentaerythritol to acetaldehyde of 0.29:1.
Na základe bilancie cien aldehydov spotřebovaných na jednotku připraveného pentaerytritolu sú optimálnymi parametrami reakčného stupňa výroby pentaerytritolu koncentrácia 6,8 mólov formaldehydu na kg reakčnej násady, mólový poměr formaldehydu k acetaldehydu 8,9 : 1 a mólový poměr monopentaerytritolu k acetaldehydu najviac 0,289 : 1.Based on the balance of prices of aldehydes consumed per unit of pentaerythritol prepared, the optimal parameters of the reaction stage of pentaerythritol production are a concentration of 6.8 moles of formaldehyde per kg of reaction batch, a molar ratio of formaldehyde to acetaldehyde of 8.9:1, and a molar ratio of monopentaerythritol to acetaldehyde of no more than 0.289:1.
Získaný reakčný roztok s obsahom nezreagovaného alkalického činidla a formaldehydu sa zneutralizuje, s výhodou kyselinou mravčou. Z neutralizovaného roztoku sa nezreagovaný formaldehyd oddělí destiláciou a/alebo chemickým sposobom, najčastejšie působením amoniaku, alebo jeho zlúčenín. Roztok, z ktorého bol odstraněný formaldehyd sa zakoncentrováva na roztok nasýtený na pentaerytritol pri teplotách 80 až 105 °C, z ktorého sa kryštalizáciou a filtráciou získává tzv. surový pentaerytritol.The obtained reaction solution containing unreacted alkaline agent and formaldehyde is neutralized, preferably with formic acid. Unreacted formaldehyde is separated from the neutralized solution by distillation and/or chemical means, most often by the action of ammonia or its compounds. The solution from which formaldehyde has been removed is concentrated to a solution saturated with pentaerythritol at temperatures of 80 to 105 °C, from which the so-called crude pentaerythritol is obtained by crystallization and filtration.
Sposob přípravy pentaerytritolu podfa vynálezu ilustrujú nasledujúce příklady.The method for preparing pentaerythritol according to the invention is illustrated by the following examples.
raz známých procesov výroby pentaerytrítolu je možné v reakčnom stupni pracovat s podstatné vyššími koncentráciamí formaldehydu v reakčnej násadě aj v nepřítomnosti inhibítorov, alebo retardérov autokondenzačnej reakcie formaldehydu vtedy, ak je vstupný mólový poměr oboch aldehydov rovný, alebo vyšší ako 6 : 1, ako to vidno z výsledku v tab. 3.In the known processes for the production of pentaerythritol, it is possible to operate in the reaction stage with significantly higher concentrations of formaldehyde in the reaction batch even in the absence of inhibitors or retarders of the formaldehyde autocondensation reaction if the input molar ratio of both aldehydes is equal to or higher than 6:1, as can be seen from the results in Table 3.
váná v sklenenom reaktore o obsahu 1,5 dm3 s otvormi pre teploměr a na uvádzaníe surovin odběr vzoriek, na dávkovanie acetaldehydu, pre výkonné vrtulové miešadlo a vyhrievací, resp. chladiaci had.It is carried out in a glass reactor with a capacity of 1.5 dm 3 with openings for a thermometer and for introducing raw materials, sampling, for dosing acetaldehyde, for a powerful propeller stirrer and a heating or cooling coil.
Experimenty sme uskutočnili v rozsahu koncentrácií 4,64 až 8,7 mólov formaldehydu na kg reakčnej zmesi, v rozsahu molových pomerov formaldehydu k acetaldehydu 5,14 až 14,86 : 1 a v rozsahu molových pomerov na začiatok reakcie předávaného monopentaerytritolu k acetaldehydu 0 až 0,36 : 1. Konštantnými reakčnými parametrami holi: mólový poměr hydroxidu sodného, resp. vápenatého k acetaldehydu 1,5, resp. 0,75 : 1, rýchlosť dávkovania acetaldehydu 0,028 mólu/min. a koncentrácia metanolu v reakčnej zmesi do 1 % hmot.We performed the experiments in the concentration range of 4.64 to 8.7 moles of formaldehyde per kg of reaction mixture, in the range of molar ratios of formaldehyde to acetaldehyde of 5.14 to 14.86 : 1 and in the range of molar ratios of monopentaerythritol to acetaldehyde at the beginning of the reaction of 0 to 0.36 : 1. The constant reaction parameters were: molar ratio of sodium hydroxide, or calcium hydroxide to acetaldehyde of 1.5, or 0.75 : 1, acetaldehyde dosing rate of 0.028 moles/min. and methanol concentration in the reaction mixture up to 1 wt. %.
Acetaldehyd sme do reakčnej zmesi dávkovali 40 min. po ukončení dávkovania sme roztok nechali za nezměněných podmienok miešať 30 min. a potom analyzovali na obsah monopentaerytritolu, di- a tripentaerytritolu a bis-pentaerytritolmonoformálu.Acetaldehyde was added to the reaction mixture over 40 min. After the addition was complete, the solution was allowed to stir under unchanged conditions for 30 min. and then analyzed for the content of monopentaerythritol, di- and tripentaerythritol, and bis-pentaerythritol monoformal.
Za uvedených podmienok sme dosiahli selektivitu acetaldehydu na monopentaerytritol 64,71 až 81,67 %, na dipentaerytritol 0,84 až 10,02 °/o, na bis-pentaerytritolmonoformál 5,32 až 14,43 % a na sumu týchto produktov (PE) 81,13 až 95,56 %, pričom selektivitu acetaldehydu na monopentaerytritol 78,34 až 80,36 % a na sumu produktov 89,87 až 92,65 % sme dosiahli v rozsahu koncentrácií 6,67 až 8,6 mólov formaldehydu na kg reakčnej zmesi a v rozsahu molových pomerov formaldehydu k acetaldehydu 7,25 až 10,6 : 1 aj pri mólovom pomere až 0,29 mólov monopentaerytritolu na mól acetaldehydu.Under the above conditions, we achieved a selectivity of acetaldehyde to monopentaerythritol of 64.71 to 81.67%, to dipentaerythritol of 0.84 to 10.02%, to bis-pentaerythritol monoformal of 5.32 to 14.43% and to the sum of these products (PE) of 81.13 to 95.56%, while we achieved a selectivity of acetaldehyde to monopentaerythritol of 78.34 to 80.36% and to the sum of products of 89.87 to 92.65% in the concentration range of 6.67 to 8.6 moles of formaldehyde per kg of reaction mixture and in the range of molar ratios of formaldehyde to acetaldehyde of 7.25 to 10.6:1 even at a molar ratio of up to 0.29 moles of monopentaerythritol per mole of acetaldehyde.
Z výsledkov je zřejmé, že už pri použití koncentrácie formaldehydu 6,67 mólov/kg reakčnej zmesi (20% hmot.) je pri izolácii pentaerytritolu potřebné v separačných stupňoch jeho výroby odpariť menšie množstvo vody ako v postupoch známých techno lógií.It is clear from the results that even when using a formaldehyde concentration of 6.67 mol/kg of the reaction mixture (20% by weight), it is necessary to evaporate a smaller amount of water in the separation stages of its production when isolating pentaerythritol than in the processes of known technologies.
Příklad 2Example 2
Podobným spósobom a pri rovnakých konštantných parametroch ako v příklade 1, v rozsahu molových pomerov formaldehydu k acetaldehydu 4 až 6 : 1 a bez predsadeného monopentaerytritolu sme pentaerytritol připravovali pri extrémnych koncentráciach 9,23 až 10,03 mólov formaldehydu na kg reakčnej zmesi. Takéto reakčné roztoky sme připravovali z koncentrovaného formaldehydu, acetaldehydu a pevného hydroxidu sodného.In a similar manner and with the same constant parameters as in Example 1, in the range of molar ratios of formaldehyde to acetaldehyde of 4 to 6:1 and without the addition of monopentaerythritol, we prepared pentaerythritol at extreme concentrations of 9.23 to 10.03 moles of formaldehyde per kg of reaction mixture. Such reaction solutions were prepared from concentrated formaldehyde, acetaldehyde and solid sodium hydroxide.
Za uvedených podmienok sme dosiahli v súhlase so zvyšováním mól. poměru selektivitu acetaldehydu na monopentaerytritolUnder the above conditions, we achieved selectivity of acetaldehyde to monopentaerythritol in accordance with the increase in the molar ratio.
48,78 až 74,2 %, na dipentaerytritol 2,48 až48.78 to 74.2%, for dipentaerythritol 2.48 to
14,78 %, na tripentaerytritol 0 až 3,14 %, na bis-pentaerytritolmonoformál 3,38 až14.78%, for tripentaerythritol 0 to 3.14%, for bis-pentaerythritol monoformal 3.38 to
12,67 % a na sumu týchto produktov 69,69 až 88,6%. Výsledky indikujú, že selektivitu acetaldehydu na monopentaerytritol vyššlu ako 70 % a na sumárny pentaerytritol (PRj vyššiu ako 88% je možné dosiahnuť aj pri koncentráciach asi 10 mólov formaldehydu na kg reakčnej zmesi, ak sa použije mólový poměr aldehydov 6:1a vyšší.12.67% and to the sum of these products 69.69 to 88.6%. The results indicate that acetaldehyde selectivity of more than 70% to monopentaerythritol and more than 88% to total pentaerythritol (PR) can be achieved even at concentrations of about 10 moles of formaldehyde per kg of reaction mixture, if a molar ratio of aldehydes of 6:1 or higher is used.
Příklad 3Example 3
V dvoch paralelných pokusoch sme pentaerytritol připravovali tak, že do zmesiIn two parallel experiments, we prepared pentaerythritol by adding
247,3 g 36,4% formaldehydu (3 mólyj a247.3 g of 36.4% formaldehyde (3 moles and
323,7 g suspenzie hydroxidu vápenatého pripravenej z 25,9 g (0,35 molu) hydroxidu a 297,8 vody (I), alebo z 25,9 g hydroxidu a 100 g vodného roztoku s obsahom 7 % hmot. pentaerytritolu a 197,8 g vody (II), pri teplote 40 +0,5 °C počas 40 min. dávkovali 22 g (0,5 mola) acetaldehydu. Parametre charakterizujúce reakcie boli: mólový poměr aldehydov 6 : 1, koncentrácia formaldehydu 15,18% hmot., v pokuse (II j mólový poměr pentaerytritolu k acetaldehydu 0,103 : 1.323.7 g of calcium hydroxide suspension prepared from 25.9 g (0.35 mol) of hydroxide and 297.8 of water (I), or from 25.9 g of hydroxide and 100 g of an aqueous solution containing 7% by weight of pentaerythritol and 197.8 g of water (II), at a temperature of 40 +0.5 °C for 40 min. 22 g (0.5 mol) of acetaldehyde were dosed. The parameters characterizing the reactions were: molar ratio of aldehydes 6 : 1, formaldehyde concentration 15.18% by weight, in experiment (II the molar ratio of pentaerythritol to acetaldehyde 0.103 : 1.
Pri týchto podmienkách sme v pokusoch (I) a (lij dosiahli selektivitu acetaldehydu na monopentaerytritol 81,5 a 78,3 %, na dipentaerytritol 4,1 a 5,3 %, na bis-pentaervtritolrnonoformal 6,3 a 7,7 % a na sumu derivátov pentaerytritolu 91,9 a 91,3 %.Under these conditions, in experiments (I) and (lij) we achieved acetaldehyde selectivity of 81.5 and 78.3% for monopentaerythritol, 4.1 and 5.3% for dipentaerythritol, 6.3 and 7.7% for bis-pentaerythritol-monoformal, and 91.9 and 91.3% for the sum of pentaerythritol derivatives.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS835370A CS237838B1 (en) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | Process for preparing pentaerythritol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS835370A CS237838B1 (en) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | Process for preparing pentaerythritol |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS537083A1 CS537083A1 (en) | 1984-05-14 |
| CS237838B1 true CS237838B1 (en) | 1985-10-16 |
Family
ID=5398482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS835370A CS237838B1 (en) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | Process for preparing pentaerythritol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS237838B1 (en) |
-
1983
- 1983-07-18 CS CS835370A patent/CS237838B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS537083A1 (en) | 1984-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1194037A (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF .alpha.-ALKYLACROLEINS | |
| CA1181431A (en) | Process for making bis(hydroxyphenyl)methanes | |
| KR20020063004A (en) | Method for producing trimethylol alkanes | |
| US4864026A (en) | Method of manufacturing N-alkyl-N'-methyl-alkyleneureas, particularly N,N'-d | |
| EP0237513B1 (en) | Process for the preparation of iminodiacetonitrile | |
| US4797433A (en) | Utilization of melamine waste effluent | |
| US5258550A (en) | Process for preparing glycine | |
| US4377696A (en) | Preparation of 4-methylimidazoles | |
| EP1556343B1 (en) | Process for the production of 3-methylthiopropanal | |
| EP0579666A1 (en) | Selective hydroxylation of phenol or phenolic ethers. | |
| US2333696A (en) | Chemical process | |
| EP0508455B1 (en) | Method for producing N-methylolacrylamide | |
| DE60010336T2 (en) | PROCESS FOR PREPARING TETRAHYDROPYRANYL-4-SULFONATE AND A 4-AMINOTETRAHYDROPYRANDERIVATE | |
| US5144087A (en) | Process for the preparation of dibromonitro-alcohols and blends with dibromonitro-alcohols | |
| US6369281B1 (en) | Process for the production of 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol | |
| JPS6127980A (en) | Preparation of hydroxyflavan compound | |
| DE69903914T2 (en) | PREPARATION OF 3-BUTEN-1-OL FROM 3,4-EPOXY-1-BUTEN | |
| US2792421A (en) | Condensation reaction | |
| US5276200A (en) | Method of preparing sodium formyl acetone and 4,4-dimethoxy-2-butanone | |
| JP3791960B2 (en) | Method for producing dipentaerythritol | |
| JP4139981B2 (en) | Glyoxal resin production method | |
| US4973689A (en) | Method for production of cyclohexanecarboguanamine | |
| JPH04230342A (en) | Production of beta-hydroxyketones | |
| JPH0428264B2 (en) | ||
| JP2501603B2 (en) | Method for producing α-methylstyrene |