EE202400016A - Meetod kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di-ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks - Google Patents

Meetod kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di-ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks

Info

Publication number
EE202400016A
EE202400016A EEP202400016A EEP202400016A EE202400016A EE 202400016 A EE202400016 A EE 202400016A EE P202400016 A EEP202400016 A EE P202400016A EE P202400016 A EEP202400016 A EE P202400016A EE 202400016 A EE202400016 A EE 202400016A
Authority
EE
Estonia
Prior art keywords
mixture
extract
reaction mixture
acid
acids
Prior art date
Application number
EEP202400016A
Other languages
English (en)
Inventor
Margus Lopp
Estelle Silm
Kristiina Kaldas
Kristi Rõuk
Jaan Mihkel Uustalu
Kati Muldma
Kaarel SIIRDE
Mari-Liis KIMM
Maria REINAAS
Villem Ödner Koern
Original Assignee
Kerogen OÜ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kerogen OÜ filed Critical Kerogen OÜ
Priority to EEP202400016A priority Critical patent/EE202400016A/et
Priority to PCT/IB2025/057678 priority patent/WO2026038095A1/en
Publication of EE202400016A publication Critical patent/EE202400016A/et

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Käesolev leiutis esitab selektiivse meetodi kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di- ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks ja paarisarvulise süsinikarvuga di-karboksüülhapete eraldamiseks paarituarvulistest di-karboksüülhapetest ning tri-karboksüülapetest. See eesmärk saavutatakse meetodiga, milles kasutatakse erinevaid ekstraheerimise ja kristallide eraldamise etappe, kusjuures võtmeprotsessiks on neutraliseeritud oksüdeeritud reaktsioonisegu ekstraheerimine dimetüül-tert-butüüleetriga ja ekstakti kristalliseerimine. Kontsentreeritud ekstrakti mittekristalliseerunud osa esterdatakse ning destilleeritakse. Destilleeritud esterdatud segu hüdrolüüsitakse leelisega ja kristalliseeritakse, millega eraldatakse mittekristalliseerunud paarisarvulise süsinikearvuga di-karboküülhapped ja mittepaarisarvulise süsinike arvuga di-karboksüülhapped ning tri-karboksüülhapped.

Description

[0001] TEHNIKAVALDKOND
[0003] Leiutis kuulub keemiatööstuse valdkonda ning täpsemalt näeb leiutis ette meetodit kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di- ja trikarboksüülhapete eraldamiseks.
[0005] TEHNIKA TASE
[0007] Eesti põlevkivi ehk kukersiit on hinnaline maavara, mida tuleb maksimaalselt ära kasutada, et toota väärtuslikke produkte. Kukersiit, mis on peenkihiline musta või pruuni värvi settekivim, koosneb orgaanilisest osast - kerogeenist ja karbonaatsest, silikaatsest osast ja savist. Selleks, et kukersiidi kerogeenist saada väärtuslikke produkte, on vaja seda lagundada, näiteks oksüdeerides seda lämmastikhappega. Selle tulemusena tekkinud di-karboksüülhappeid saab kasutada plastide ja polümeeride tootmiseks, farmaatsiatööstuses, aga ka kehahooldustoodete valmistamiseks. Kasutust leiavad ka erinevad trikarboksüülhapped, mida saab kasutad toiduaine- ja farmatsiatööstuses, aga ka kosmeetikatoodetes ja puhastusvahendites.
[0009] Sellised meetodid, mis suudaks aga kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust efektiivselt eraldada di- ja trikarboksüülhappeid, on sageli keerulised ja nõuavad ulatuslikku mitmete erinevate meetodite komplekset kasutamist. Üheks võimaluseks on oksüdeeritud segust esmalt eraldada lämmastikhape ja aurustada vesi ning seejärel segu vaakumis ja kõrgel temperatuuril destilleerida. Nii võib saada dikarboksüülhapete segu, millest saab merevaikhappe eraldada kristallisatsioonil. Kuid sellise meetodi puuduseks on see, et dikarboksüülhapete destillatsioon toimub kõrgel temperatuuril ja destillatsiooni teostamiseks nii, et välistada di-karboksüülhapete
[0010] lagunemist, on vaja rakendada sügavat vaakumi. Vaatamata kasutatud kõrgele temperatuurile (230 °C) ja vaakumile 8 torri, dikarboksüülhapped süsiniku arvuga üle 8 ei destilleeru reaktsioonisegust ning samuti ei destilleeru ka tri-karboksüülhappeid.
[0012] Pärast kukersiidi oksüdeerimise produktist merevaikhappe eraldamist eraldatakse järele jäänud di-karboksüülhapete segu üksikuteks dikarboksüülhapeteks rektifikatsioonil ja mitteselektiivsel kristallisatsioonil, mis on väga aeganõudev ja nõuab erakordselt kallist ja spetsiifilist aparatuuri.
[0014] Samuti võib eraldatakse üksikud happeid omavahel lahutada pärast hapete esterdamist rektifikatsioonil, järgneval hüdrolüüsil ja saadud dikarboksüülhapete kristallisatsioonil. See kõik on väga aega- ja ressurssinõudvad protsessid, mis on seotud suurte kuludega
[0016] Kuivaks aurutatud kukersiidi oksüdeerimise produkti on võimalik ekstraheerida metanooliga. Selle meetodi puuduseks on see, et kuivaks aurutamisel di-karboksüülhapped osaliselt lagunevad nitraatide jt segus olevate lisandite juuresolekul. Happelise keskkonna olemasolul on võimalik metanooli plahvstusohtlike nitroestrite teke. Samuti on kuivaks aurutatud tahke jäägi lahustamine sobiva lahustiga aeganõudev ja mittetäielik, kuna di-karboksüülhapped on moodustanud mineraalsete sooladega püsivaid komplekse ja ei ekstrahheeru.
[0018] Muulhulgas on keeruline eraldada üksteisest di- ja trikarboksüülhapped, sest nad on omavahel sarnased ja lisaks sisaldab kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegu palju muid lähtematerjale, kõrvalsaadusi ja teisi reaktsiooniprodukte, mis suurendavad eraldusprotsessi keerukust.
[0020] Käesolevale leiutisele on kõige lähemal varem kirjeldatud meetod kerogeeni kontsentraadi suspensiooni oksüdatsiooniks
[0021] lämmastikhappega nelja reaktori kaskaadis õhu pideval lisamisel dikarboksüülhapete saamiseks (DE2259502A1, Inst chimii Akademii Nauk Estonskoi; Slansechimitscheskii kombinat Kiwiyli). Selle meetodi järgi toimub kerogeeni kontsentraadi >80% suspensiooni oksüdatsioon 30% lämmastikhappega reaktorite kaskaadis mis ei taga piisavalt intensiivset gaasi/vedelik/tahke faasi segamist. Asjaolu, et kasutatakse kõrge kerogeenisisaldusega kontsentraati nõuab keerulist ja mitmeetapilist kasutatava kukersiitse tooraine rikastamist, mis muudab tooraine oluliselt kalliks. Pikk reaktsiooniaeg (2,3 - 3,5 tundi) muudab kaskaadi tootlikkuse madalaks. Lämmastikhapet kasutatakse protsessis >60%-ses liias ning mittereageerinud lämmastikhape tuleb regenereerida, mis on aga vesilahuste puhul ja orgaanilise materjali juureolekul keeruline. Lämmastikhape eraldatakse reaktsioonisegust destillatsioonil ning see põhjustab reaktsiooni põhiproduktide – di-karboksüülhapete – pikaajalist kontakti kõrge kontsentratsiooniga lämmastikhappega ja ühendite osalise lagunemise ning seetõttu saagise languse ja on ka plahvatusohtlik. Protsessi tulem on pooltahke jääk, millest dikarboksüülhapete lahustamine metanooliga on aeganõudev protsess. Lämmastikhappe jääk peab segust olema täielikult eraldatud, et metanooli lisamisel ei tekiks plahvatusohtlikke ühendeid. Esitatud meetodi järgi toimub oksüdeerimisprotsess neljas omavahel ühendatud reaktoris õhu läbivoolul reaktsioonimassi labasegajatega segamisel. Selline protsessi teostamise viis on kohmakas ja materjalimahukas. Lisaks ei taga toodud viisil mehhaanilise segamine piisavalt intensiivset reagentide ja õhu segunemist.
[0023] Eeltoodud asjaolude tõttu oli vaja uut, efektiivset ja selektiivset meetodit kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di- ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks.
[0025] LEIUTISE OLEMUS
[0026] Lahenduse eesmärgiks on efektiivselt ja selektiivselt kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust eraldada di- ja tri-karboksüülhapped. Püstitatud eesmärk saavutatakse tehnilise lahendusega, milles kasutatakse erinevaid ekstraheerimise ja kristallide eraldamise etappe.
[0027] Käesolev lahendus kirjeldab meetodit kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di- ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks, mis erineb selle poolest, et meetod sisaldab järgmisi etappe:
[0029] - oksüdeerimise reaktsioonisegu neutraliseeritakse pH 2.1-3.5ni;
[0031] - neutraliseeritud oksüdeeritud reaktsioonisegu ekstraheeritakse metüültert-butüüleetriga ekstrakti saamiseks;
[0033] - ekstrakt kontsentreeritakse destillatsioonil kontsentreeritud ekstrakti saamiseks;
[0035] - kontsentreeritud ekstraktist eraldatakse kristalliseerunud paarisarvulise süsinikuarvuga di-karboksüülhappeid sisaldav segu;
[0037] - kontsentreeritud ekstrakti mittekristalliseerunud osa esterdatakse metanooliga di-karboksüülhapete estrite segu saamiseks;
[0039] - estrite segu destilleeritakse;
[0041] - destilleeritud estrite segu hüdrolüüsitakse leelisega di- ja trikarboksüülhapete saamiseks.
[0043] Käesolev leiutis seisneb, et kukersiidi õhu juuresolekul toimuva lämmastikhappelise oksüdatsioonil saadud di- ja tri-karboksüülhappeid sisaldav reaktsioonisegu, sõltumata kasutatud reaktorist ja oksüdeerimise meetodist, neutraliseeritakse pH 2.1-3.5-ni ja neutraliseeritud oksüdeeritud reaktsioonisegu ekstraheeritakse metüültert-butüüleetriga (MTBE-ga) toatemperatuuril. Käesolevas kirjelduses tähendab termin „oksüdatsiooni reaktsioonisegu“ kukersiidi õhu
[0044] juuresolekul toimuva oksüdatsioonil saadud di- ja tri-karboksüülhappeid sisaldavat reaktsioonisegu. MTBE kasutamise eeliseks on see, et see on keskkonnale ja inimestele ohutu kemikaal. Reaktsioonisegu pH alandamise eeliseks on see, et madala pH juures on di-karboksüülhapped neutraalses ehk mitteioonilises vormis ning lahustuvad paremini MTBE-s. Sellest tulenevalt on di-karboksüülhapete ekstraheerimine oksüdeeritud reaktsioonisegust suurema saagisega. Neutraliseeritud oksüdeeritud reaktsioonisegu korral lahustub MTBE-sse vähem aluselisi ühendeid, sest madal pH vähendab teiste ioonide olemasolu, mis segaks ekstraheerimisprotsessi. Samuti neutraliseeritakse pH-d kontrollides lämmastikhappe jäägid.
[0046] Enne di-karboksüülhappeid sisaldavate kristallide eraldamist kontsentreeritakse ekstrakt destillatsioonil, et saada kontsentreeritud ekstrakt. See võimaldab MTBE regeneerida ja uuesti kasutusse suunata. Ning samuti on kristallide eraldamine kontsentreeritud ekstraktist suurema saagise ning saadakse kõrgema puhtusega dikarboksüülhappeid sisaldavad kristallid.
[0048] Selektiivse paarisarvuliste di-karboksüülhapete eraldamisega kristalliseerimisega MTBE-st eraldatakse segust selektiivsel paarisarvulise süsinikarvuga di-karboksüülhapped, mis lihtsustab oluliselt kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di-karboksüülhapete segu lahutamist individuaalseteks hapeteks, sest nende kontsentratsioon on kõrgem ning muid di-karboksüülhappeid vähem. Paarisarvulise süsinikuarvuga di-karboksüülhapete puhas segu võib leida kasutust omaette tootena polümeeride tööstuses. Samuti on paarisarvuliste dikarboksüülhapete eraldamise järel mittekristalliseerunud osa kontsentreeritum paarituarvulise süsinikarvuga hapete suhtes, mis teeb nende eraldamise samuti lihtsamaks.
[0050] Kontsentreeritud ekstrakti mittekristalliseerunud osa esterdatakse dikarboksüülhapete estrite segu saamiseks. Esterdamise käigus
[0051] moodustuvad tri-karboksüülhapetest tri-karboksüülhappe estrid, mis on käitlemiseks stabiilsemad ja võimaldab selektiivsemat eraldamist. Estrite segu destilleeritakse, et saada puhtam ning kõrgema kontsentratsiooniga segu. Destilleeritud estrite segu hüdrolüüsitakse leelisega, et saada di- ja tri-karboksüülhapped. Hüdrolüüs on vajalik, et taastada algsed di- ja trikarboksüülhapped. Metanool on sageli parim valik esterdamiseks tänu oma kõrgele reaktiivsusele, heale lahustuvusele, madalale keemistemperatuurile, katalüütilisele efektiivsusele, madalale hinnale, laialdasele kättesaadavusele, keskkonnasõbralikkusele ja toote omaduste parandamisele.
[0053] Käesoleva meetodiga saab kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust selektiivselt eraldada di- ja tri-karboksüülhapped lihtsal ja efektiivsel moel, mis on rakendatav suurel skaalal keskkonnasõbralike kemikaalidega.
[0055] Alternatiivses teostuses sisaldab meetod täiendavaid etappe: ekstrakt kontsentreeritakse täiendavalt destillatsioonil; destilleeritud kontsentraadi ekstraktist eraldatakse kristalliseerunud paarisarvulise süsinikuarvuga di-karboksüülhappeid sisaldav segu. Täiendav ekstrakti destilleerimine võimaldab veel rohkem di-karboksüülhappeid kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust kätte saada. Ehk et täiendab destilleerimine võimaldab suurendada saagist.
[0057] Alternatiivses teostuses kasutatakse meetodis neutraliseerimiseks vähemalt ühte hüdroksiidi järgmisest valikust: naatriumhüdroksiid, kaaliumhüdroksiid. Tegemist on hüdroksiididega, mis on tugevad alused ja nende kasutamine on laialt levinud. Need reageerivad kiiresti ja täielikult hapetega, mis on vajalik kui kukersiidi oksüdeerimisel on kasutatud lämmastikhapet, mis tuleb neutraliseerida. Naatriumhüdroksiid ja kaaliumhüdroksiid tagavad tõhusa ja kiire neutraliseerimise.
[0058] Alternatiivses teostuses kasutatakse meetodis di-karboksüülhapete kristallide lahustamiseks orgaanilist solventi, mis on vähemalt üks järgmisest valikust: etüülatsetaat, dietüüleeter, diklorometaan. Etüülatsetaat, dietüüleeter ja diklorometaan on lahustid, mis on piisavalt polaarse iseloomuga, et lahustada di-karboksüülhappeid, kuid mitte liiga polaarse iseloomuga, et põhjustada nende kristalliseerumist lahustis. Dikarboksüülhapped on polaarsete funktsionaalrühmade tõttu polaarse iseloomuga ja seetõttu lahustuvad hästi lahustites, mis suudavad nende polaarsust sobivalt tasakaalustada. Need lahustid pakuvad head lahustuvust, mis võimaldab lahustada dikarboksüülhappeid efektiivselt, kuid samal ajal ei ole need liiga tugeva lahustuvusega, mis võimaldaks kristallide sadestumist sobivates tingimustes. See tasakaal on kriitiline kristalliseerumisprotsesside jaoks, kus lahusti lahustuvus tuleb hoolikalt kontrollida. Etüülatsetaat, dietüüleeter ja diklorometaan ei moodusta tugevaid vesiniksidemeid, mis aitab vältida di-karboksüülhapete molekulide omavahelist sidumist lahuses. See omadus aitab lahustada dikarboksüülhappeid ja hoida neid lahustunud olekus, kuni lahusti kontsentratsioon väheneb ja kristallid hakkavad moodustuma. Etüülatsetaat, dietüüleeter ja diklorometaan on suhteliselt madala keemistemperatuuriga lahustid. See on oluline, sest need lahustid saavad kergesti eemaldada vaakumdestilleerimise või aurustumise teel, mis on kristallide saamiseks vajalik protsess. Madal keemistemperatuur aitab ka vältida dikarboksüülhapete kuumutamisel lagunemist.
[0060] Alternatiivses teostuses viiakse meetodis ekstraheerimine läbi temperatuuril 10-30 oC. Madalate temperatuuride eeliseks on see, et dija tri-karboksüülhapped võivad olla tundlikud kuumuse suhtes ja kõrgematel temperatuuridel laguneda või reageerida soovimatult teiste ühenditega. Madalamad temperatuurid aitavad säilitada hapete keemilist stabiilsust, vältides lagunemist ja kõrvalproduktide teket. Muuhulgas on madalamatel temperatuuridel on lahustite aurustumine aeglasem, mis aitab hoida lahustite kontsentratsiooni stabiilsena ja vähendab
[0061] aurustumisega seotud kaotusi. See on oluline ekstraheerimisprotsessi kontrolli ja tõhususe seisukohalt. Madalamad temperatuurid aitavad parandada ekstraheerimisprotsessi selektiivsust, võimaldades eristada ja ekstraheerida di- ja tri-karboksüülhappeid tõhusamalt, ilma et ekstrakt sisaldaks liiga palju lisandeid või saasteaineid. Ekstraheerimise läbiviimine mõõdukatel temperatuuridel aitab vähendada energiakulusid, mis on seotud proovide kuumutamise ja jahutamisega. See muudab protsessi majanduslikult soodsamaks, keskkonnasõbralikumaks ning ka ohutumaks.
[0063] Alternatiivses teostuses kasutatakse meetodis ekstraheerimiseks vastuvoolu ekstraktsiooni. Vastuvoolu ekstraktsiooni korral liiguvad kaks mitte segunevat vedelikku (lahusti ja lahustatav aine) läbi ekstraktsioonikolonni vastupidistes suundades. Selle eeliseks on see, et see võimaldab pidevat ja efektiivset massiülekannet kahe vedeliku vahel. Kuna värske lahusti puutub pidevalt kokku kõige kontsentreerituma lahustatava ainega, saavutatakse maksimaalne massiülekanne ja efektiivsem eraldamine. See võimaldab saavutada väga kõrge puhtusastme ja saagise. Kuna lahusti liigub vastupidises suunas lahustatava ainega, kasutatakse lahustit optimaalse efektiivsusega. See võimaldab vähendada lahusti kogust, mis on vajalik protsessi läbiviimiseks, ja vähendab kulusid.
[0065] Alternatiivses teostuses kasutatakse meetodis metanooliga esterdamist happelisel katalüüsil. Happeline katalüüs aitab esterdamisreaktsiooni kiirendada ja suurendada selle efektiivsust. Katalüsaator aitab vähendada aktiveerimisenergiat, võimaldades reaktsioonil toimuda kiiremini ja madalamatel temperatuuridel. Happelise katalüsaatori kasutamine aitab saavutada reaktsiooni täielikkust, kuna see soodustab pöördreaktsiooni takistamist. See tähendab, et suurem osa karboksüülhappest muundub soovitud estriks, mis suurendab saagist. Happeline katalüüs vähendab kõrvalreaktsioonide tekkimist ja
[0066] kõrvalproduktide moodustumist. See tähendab, et saadud di- ja trikarboksüülhapped on puhtam ja vajadus edasise puhastamise järele on väiksem.
[0068] Eespool kirjeldatud leiutise teostuste modifikatsioonid on võimalikud ilma patendinõudlusega määratletud leiutise ulatusest väljumata. Selliseid väljendeid nagu „hõlmab“, „sisaldab“, „kaasab“, „omab“, „on“, mida kasutatakse leiutise kirjeldamiseks ja patendinõudluseks, tuleb tõlgendada mittevälistaval viisil, st võimaldades kasutada ka üksusi, komponente või elemente, mida pole otseselt kirjeldatud. Viidet ainsusele tuleb tõlgendada nii, et see viitab ka mitmusele.
[0070] JOONISTE LOETELU
[0072] Joonisel FIG 1. on kujutatud kapillaarelektroforeesi ferogramm dikarboksüülhappeid sisaldavatest kristallidest.
[0074] Joonisel FIG 2. on kujutatud mittekristalliseerunud osa kapillaarelektroforeesi ferogramm.
[0076] Joonisel FIG 3. on kujutatud destilleeritud esterdatud segu hüdrolüüsitud segust eraldatud glutaarhappe kapillaarelektroforeesi ferogramm.
[0078] Joonisel FIG 4. on kujutatud destilleeritud esterdatud segu hüdrolüüsitud segust eraldatud pimeelhappe kapillaarelektroforeesi ferogramm.
[0080] LEIUTISE TEOSTAMISE NÄITED
[0082] Näide 1. Kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di- ja trikarboksüülhapete eraldamine.
[0084] Oksüdeerimise reaktsioonisegu neutraliseeriti pH 2,1-ni naatriumhüdroksiidi lisamisega. Neutraliseeritud oksüdeerimise reaktsioonisegu ekstraheeriti vastuvoolu ekstraktsiooni kolonnis, kus oksüdeerimise reaktsioonisegu lahust pumbati kiirusel 2 /h ja metüültert-butüüleetrit (MTBE) 8 L/h. Kolonnist väljuv MTBE faas saadeti anumasse, kus MTBE aurustati. Aurustunud MTBE kondenseeriti ja saadeti tagasi ringlusesse. Ekstrakt sisaldab di- ja trikarboksüülhappeid. Ekstraktsioonis efektiivsus glutaarhappele ja sellest pikema hapetele on suurem kui 85% (Tabel 1).
[0086] Tabel 1. Oksüdeerimise reaktsioonisegu ekstraheerimine.
[0087]
[0089] 2 kg kontsentreeritud ekstrakti sisaldas merevaikhape 200 g; glutaarhape 226 g; adipiinhape 182 g; pimeelhape 120 g; korkhape 32 g; aselaiinhape 16 g; sebatsiinhape 2 g.
[0091] Sellest kristalliseeriti välja 35 % merevaik, 40 % adipiinhappest. Saadud kristallid koosnesid 85 % ulatuses merevaikhapest (C4) ja adipiinhapest (C6), kus merevaik- ja adipiinhape on vahekorras 1.2:1.
[0093] Puhtuse tõstmiseks ja mittedikarboksüülhappeliste lisandite eemaldamiseks teostati kristalliseerimine orgaanilistest solventidest (etüülatsetaat, dietüüleeter, diklorometaan), ja saadi segu, mis koosnes 95.7% dikarboksüülhapetest (merevaikhape (C4) 51.3%, adipiinhape (C6) 44.4%, korkhape (C8) 3.1 % (FIG. 1). Mittekristalliseerunud osa koostis on järgmine: merevaikhape (C4) 3.2%; glutaarhape (C5) 13.1%; adipiinhape (C6) 4.6%; pimeelhape (C7) 8.7%; korkhape (C8) 3.7%; aselaiinhape (C9) 2.0%; sebatsiinhape (C10) 0.4% (FIG.2).
[0095] Ekstrakti mittekristalliseerunud osa esterdati tuntud meetodil metanooliga happelisel katalüüsil H2SO4-ga ning saadud estrite segu
[0096] destilleeriti lihtdestillatsiooniseadmel, kus 2149 g metüleeritud segu lihtdestillatsioonil saadi 1253 g di-karboksüülhapetete estrite fraktsiooni ja 691 g mittedestilleerunud jääki, mis sisaldas 54.9% trikarboksüülhapete metüülestreid.
[0098] Kasutatud tingimustel mittedestilleeritud jääk moodustab trikarboksüülhapete fraktsiooni, mille sisaldus on järgmine: 1,2,8-oktaantrikarboksüülhappe trimetüül ester GC-MS järgi 11.3%; 1,4,14-tetradekaantrikarboksüülhappe trimetüülester GC-MS järgi 10.2%: 1,5,13-tridekaankarboksüülhappe trimetüülester GC-MS järgi 10.2%; 1,2,4-butaantrikarboksüülhappe trimetüülester 2.0%; muude trikarboksüülhapete trimetüülestrid kokku GC-MS järgi 21.2%. (Tabel 2).
[0099] Tabel 2. Mittedestilleeritud jäägi GC-MS analüüsi andmed.
[0101]
[0103] Di-karboksüülhapetete estrite fraktsioon rektifitseeriti ja saadi 82% puhtusega glutaarhappe (C5) diestri fraktsioon ning 69% puhtusega pimeelhappe (C7) diestri fraktsioon. Saadud fraktsioonid hüdrolüüsiti eraldiseisvalt tuntud meetodite alusel (happelises või leelises vesilahuses kuumutamisel) ning sadestati ekstraktsiooni solvendist järkjärgulisel kristalliseerimisel. 875 grammist lihtdestilleeritud diestrite segust eraldati fraktsioneerimise ja hüdrolüüsimise järel 129 g 82.5%
[0104] sisaldusega glutaarhape (C5) (lisanditeks 10.6 % merevaikhape (C4) ja 4.2% adipiinhape (C6) (FIG. 3) ning 127 g 60.6% puhtusega pimeelhape (C7) (lisanditeks 15.6% adipiinhape) ja 19.1% korkhape (C8) (FIG. 4).
[0105] Joonisel FIG 1. on kujutatud kapillaarelektroforeesi ferogramm dikarboksüülhappeid sisaldavatest kristallidest. 102 tähistab merevaikhappe piiki, 104 adipiinhappe piiki ja 106 korkhappe piiki.
[0106] Joonisel FIG 2. on kujutatud mittekristalliseerunud osa kapillaarelektroforeesi ferogramm, kus on järgmised piigid: merevaikhape (202), glutaarhape (204), adipiinhape (206) pimeelhape (208), korkhape (210), aselaiinhape (212), sebatsiinhape (214).
[0108] Joonisel FIG 3. on kujutatud destilleeritud esterdatud segu hüdrolüüsitud segust eraldatud glutaarhappe kapillaarelektroforeesi ferogramm. Joonisel on 82.5 % puhtusega glutaarhappe piik (302) (lisanditeks 10.6 % meravaikhape (304) ja 4.2 % adipiinhape (306)).
[0110] Joonisel FIG 4. on kujutatud destilleeritud esterdatud segu hüdrolüüsitud segust eraldatud pimeelhappe kapillaarelektroforeesi ferogramm. Joonisel on 60.6 % puhtusega pimeelhappe piik (402) (lisanditeks 15.6 % adipiinhape (404) ja 19.1 % korkhape (406)).

Claims (7)

1. Meetod kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di- ja trikarboksüülhapete eraldamiseks, mis erineb selle poolest, et meetod sisaldab järgmisi etappe: - oksüdeerimise reaktsioonisegu neutraliseeritakse pH 2.1-3.5ni; - neutraliseeritud oksüdeeritud reaktsioonisegu ekstraheeritakse metüültert-butüüleetriga ekstrakti saamiseks; - ekstrakt kontsentreeritakse destillatsioonil kontsentreeritud ekstrakti saamiseks; - kontsentreeritud ekstraktist eraldatakse kristalliseerunud paarisarvulise süsinikuarvuga di-karboksüülhappeid sisaldav segu; - kontsentreeritud ekstrakti mittekristalliseerunud osa esterdatakse metanooliga di-karboksüülhapete estrite segu saamiseks; - estrite segu destilleeritakse; - destilleeritud estrite segu hüdrolüüsitakse leelisega di- ja trikarboksüülhapete saamiseks.
2. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et meetod sisaldab täiendavaid etappe: - ekstrakt kontsentreeritakse täiendavalt destillatsioonil; - destilleeritud kontsentraadi ekstraktist eraldatakse kristalliseerunud paarisarvulise süsinikuarvuga di-karboksüülhappeid sisaldav segu.
3. Meetod vastavalt ükskõik mistahes eelnevale nõudluspunktile, mis erineb selle poolest, et neutraliseerimiseks kasutatakse vähemalt ühte hüdroksiidi järgmisest valikust: naatriumhüdroksiid, kaaliumhüdroksiid.
4. Meetod vastavalt ükskõik mistahes eelnevale nõudluspunktile, mis erineb selle poolest, et di-karboksüülhapete kristallide lahustamiseks kasutatakse orgaanilist solventi, mis on vähemalt üks järgmisest valikust: etüülatsetaat, dietüüleeter, diklorometaan.
5. Meetod vastavalt ükskõik mistahes eelnevale nõudluspunktile, mis erineb selle poolest, et ekstraheerimine viiakse läbi temperatuuril 10-30 oC.
6. Meetod vastavalt ükskõik mistahes eelnevale nõudluspunktile, mis erineb selle poolest, et ekstraheerimine viiakse läbi vastuvoolu ekstraktsioonil.
7. Meetod vastavalt ükskõik mistahes eelnevale nõudluspunktile, mis erineb selle poolest, et metanooliga esterdamine viiakse läbi happelisel katalüüsil.
EEP202400016A 2024-08-14 2024-08-14 Meetod kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di-ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks EE202400016A (et)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EEP202400016A EE202400016A (et) 2024-08-14 2024-08-14 Meetod kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di-ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks
PCT/IB2025/057678 WO2026038095A1 (en) 2024-08-14 2025-07-29 Method for separation of di- and tri-carboxylic acids from an oil shale oxidation reaction mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EEP202400016A EE202400016A (et) 2024-08-14 2024-08-14 Meetod kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di-ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EE202400016A true EE202400016A (et) 2026-03-16

Family

ID=96994143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EEP202400016A EE202400016A (et) 2024-08-14 2024-08-14 Meetod kukersiidi oksüdeerimise reaktsioonisegust di-ja tri-karboksüülhapete eraldamiseks

Country Status (2)

Country Link
EE (1) EE202400016A (et)
WO (1) WO2026038095A1 (et)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU115343A1 (ru) * 1958-04-16 1958-11-30 З.А. Дегтерева Способ окислени сланцевых концентратов
US3338959A (en) * 1962-08-22 1967-08-29 Du Pont Process for separation and recovery of glutaric, succinic, and adipic acids
DE2259502A1 (de) * 1972-12-05 1974-06-06 Inst Chimii Akademii Nauk Esto Verfahren zur verarbeitung von kaustobiolithen vom sapropelittyp mit einem oxydationsmittel
US4082788A (en) * 1968-10-10 1978-04-04 El Paso Products Company Esterification and extraction process
US20160304912A1 (en) * 2013-12-06 2016-10-20 Myriant Corporation A process for preparing succinate ester

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3810937A (en) * 1970-09-15 1974-05-14 Hall C Co Purification of carboxylic acids
TW553930B (en) * 2001-08-14 2003-09-21 Chemax Internat Corp Method for recovering and producing C4-C6 dicarboxylate from alkaline waste solution generated in caprolactam preparation process
EP2890804A4 (en) * 2013-05-17 2016-10-05 Xyleco Inc PROCESSING BIOMASS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU115343A1 (ru) * 1958-04-16 1958-11-30 З.А. Дегтерева Способ окислени сланцевых концентратов
US3338959A (en) * 1962-08-22 1967-08-29 Du Pont Process for separation and recovery of glutaric, succinic, and adipic acids
US4082788A (en) * 1968-10-10 1978-04-04 El Paso Products Company Esterification and extraction process
DE2259502A1 (de) * 1972-12-05 1974-06-06 Inst Chimii Akademii Nauk Esto Verfahren zur verarbeitung von kaustobiolithen vom sapropelittyp mit einem oxydationsmittel
US20160304912A1 (en) * 2013-12-06 2016-10-20 Myriant Corporation A process for preparing succinate ester

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Project KEROX II, Final Research Account, "Smart Specialization" initiative. Tallinn 2022.https://web.archive.org/web/20240210083442/https://haldus.taltech.ee/sites/default/files/2022-11/Aruanne_KEROX%20II.pdf, jäädvustatud 10. veebruar 2024. " *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2026038095A1 (en) 2026-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8835662B2 (en) Continuous process of oxidative cleavage of vegetable oils
CA2782585C (en) Continuous process for the production of derivatives of saturated carboxylic acids
SE459089B (sv) Foerfarande foer framstaellning av etylenglykol fraan en vattenhaltig loesning av etylenoxid
JP2020519587A (ja) 精製された形態でメタンスルホン酸を回収するための方法及びシステム
WO2011049681A1 (en) Process for downstream recovery of nitroalkane using dividing wall column
US12358860B2 (en) Process for generating acid anhydrides
US20090093648A1 (en) Soapstock treatment
EP3865470B1 (en) Process for the preparation of purified dicarboxylic acids
WO2026038095A1 (en) Method for separation of di- and tri-carboxylic acids from an oil shale oxidation reaction mixture
SG194669A1 (en) A method of purifying a dicarboxylic acid compound
US4215056A (en) Formation, purification and recovery of phthalic anhydride
US20220371983A1 (en) Integrated process for generating acid anhydrides
JP7683268B2 (ja) フェノールの製造方法
JP2022508281A (ja) アクリル酸製品製造におけるホルムアルデヒド含有水溶液の精製及び精製された水溶液の使用
JPH0832667B2 (ja) 炭酸ジメチルの精製法
CN114195692A (zh) 一种3-(2-羟基-2-丙基)异丙苯过氧化氢及其制备方法
CN106365970A (zh) 一种2‑叔戊基蒽醌的分离提纯方法
CN114426463B (zh) 制备间苯二酚的方法
WO2026038094A1 (en) Method for decomposition of an oil shale kerogen with nitric acid into di- and tri-carboxylic acids
EP4612119A1 (en) Integrated process for generating acid anhydrides
JP2024535988A (ja) アクリル酸の製造方法
US3124421A (en) Process for manufacturing hydrogen
JPH0692906A (ja) ジメチルカーボネートの製造法