PL211292B1 - Sposób otrzymywania metanolanu sodu - Google Patents

Sposób otrzymywania metanolanu sodu

Info

Publication number
PL211292B1
PL211292B1 PL386702A PL38670208A PL211292B1 PL 211292 B1 PL211292 B1 PL 211292B1 PL 386702 A PL386702 A PL 386702A PL 38670208 A PL38670208 A PL 38670208A PL 211292 B1 PL211292 B1 PL 211292B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sodium
amalgam
sodium methoxide
electrochemical decomposition
methanol
Prior art date
Application number
PL386702A
Other languages
English (en)
Other versions
PL386702A1 (pl
Inventor
Tadeusz Bieszczad
Piotr Bukało
Marek Chyc
Krzysztof Pieńkowski
Marian Gruszczyński
Sławomir Bem
Bronisław Musiał
Dariusz Boruta
Henryk Sondej
Władysław Łabuz
Jacek Ramian
Maciej Chudy
Original Assignee
Zakłady Azotowe W Tarnowie Mościcach Społka Akcyjna
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 Zakłady Azotowe W Tarnowie Mościcach Społka Akcyjna filed Critical Zakłady Azotowe W Tarnowie Mościcach Społka Akcyjna
Priority to PL386702A priority Critical patent/PL211292B1/pl
Publication of PL386702A1 publication Critical patent/PL386702A1/pl
Publication of PL211292B1 publication Critical patent/PL211292B1/pl

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

(19) PL (11) 211292 (13) B1 (51) Int.Cl.
C07C 29/74 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 05.12.2008
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (54)
Sposób otrzymywania metanolanu sodu
(73) Uprawniony z patentu: ZAKŁADY AZOTOWE W TARNOWIEMOŚCICACH SPÓŁKA AKCYJNA, Tarnów, PL
(72) Twórca(y) wynalazku:
(43) Zgłoszenie ogłoszono: TADEUSZ BIESZCZAD, Kraków, PL
07.06.2010 BUP 12/10 PIOTR BUKAŁO, Brzozówka, PL MAREK CHYC, Tarnów, PL KRZYSZTOF PIEŃKOWSKI, Tarnów, PL MARIAN GRUSZCZYŃSKI, Kożuchów, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: SŁAWOMIR BEM, Tarnów, PL
31.05.2012 WUP 05/12 BRONISŁAW MUSIAŁ, Tarnów, PL DARIUSZ BORUTA, Tarnów, PL HENRYK SONDEJ, Zbylitowska Góra, PL WŁADYSŁAW ŁABUZ, Tarnów, PL JACEK RAMIAN, Wola Stróska, PL MACIEJ CHUDY, Rzeszów, PL
PL 211 292 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób elektrochemicznego otrzymywania metanolanu sodu (CH3ONa) na drodze elektrolitycznego rozkładu amalgamatu sodowego w sposób ciągły w przypływowym elektrolizerze.
Zainteresowanie produkcją metanolanu sodu istnieje od dawna i ma związek z jego szerokim zastosowaniem w przemyśle farmaceutycznym, perfumeryjnym, do produkcji mydeł, detergentów, barwników, w syntezie organicznej a ostatnio do produkcji biopaliw.
Jedno z pierwszych opracowań technologicznych otrzymywania metanolanu sodu opisuje proces prowadzony w obecności elektrody przewodzącej prąd elektryczny, lecz nietworzącej amalgamatu z sodem i alkoholu (U.S. 2,069,403 (1937)).
W procesie ujawnionym w opisie patentowym U.S. 2,336,045 (1943) reakcja przebiega w kolumnie wypełnionej złożem, w której od dołu tłoczony jest metanol, natomiast z góry, przez rozpylające dysze, wprowadzany jest amalgamat sodowy. Kolumna zawiera trzy pary elektrod. Elektrody pierwszej pary znajdują się na dole i górze kolumny, drugiej - w pobliżu miejsca usuwania wodoru i przereagowanego amalgamatu, trzeciej - w miejscu zasilania kolumny przez metanol i odbioru produktu.
Proces otrzymywania metanolanu sodu według opisu patentowego U.S. 2,761,880 (1956) polega na reakcji chemicznej amalgamatu sodu z metanolem w obecności katalizatora. W kolumnie wypełnionej grafitem (lub węglem aktywnym) z domieszką 10-20% skrawków żelaza, rozpryskiwany jest od góry amalgamat sodowy, który grawitacyjnie opada w dół w przeciwprądzie metanolu lub metanolanu sodu o niskim stężeniu.
W 1985 roku firma Dynamit Nobel AG opatentowała sposób otrzymywania alkoholanów sodowych metodą katalitycznego rozkładu amalgamatu sodowego w obecności odpowiedniego alkoholu (U.S. 4,596,895, 1986). Istotą tej metody jest zastosowanie katalizatora składającego się z odpowiednio spreparowanych tlenków molibdenu i niklu, umieszczonych na nośniku (antracyt) stanowiącym wypełnienie reaktora.
W ostatnim czasie trwają intensywne prace nad otrzymywaniem metanolanu sodu w procesie elektrochemicznym z zastosowaniem membran jonowymiennych. Otrzymywany produkt jest wynikiem elektrolizy w elektrolizerze o oddzielonej przestrzeni katodowej i anodowej membraną, która charakteryzuje się wysoką mechaniczną trwałością, wysokim przewodnictwem jonowym i selektywnością w stosunku do jonów sodowych, nieprzepuszczalną dla wody i odporną na odczynniki chemiczne ż r ące i o działaniu korozyjnym. W przestrzeni anodowej znajduje się odpowiedni wodorotlenek a w przestrzeni katodowej alkohol metylowy lub metanolan sodu. Produktem sumarycznej reakcji elektrodowej jest metanolan sodu, tlen i wodór. Zastrzeżeniami patentowymi objęte są parametry prądowe elektrolizy i rodzaj stosowanych membran (U.S. 5,290,405, 1994), (U.S. 5,580,430, 1966), (U.S. 6,372,947, 2002), (U.S. 2005/01177008).
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania metanolanu sodu w postaci roztworu metanolowego o zawartości 5-30 % wag. CH3ONa z wysoką wydajnością i o wysokiej czystości, przy czym w szczególności zawartość rtęci w produkcie może być nawet poniżej 10 ppb. Według wynalazku sposób otrzymywania metanolanu sodu polega na tym, że amalgamat sodu, uzyskiwany w procesie elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu-solanki i zawierający 0,2-0,3% wag Na, poddaje się elektrochemicznemu rozkładowi w środowisku rozcieńczonego metanolanu sodu, w sposób ciągły w elektrolizerze przepływowym, w którym elektrodę dodatnią (anodę) stanowi amalgamat sodu, a elektroda ujemna (katoda) wykonana jest ze stali, a następnie roztwór metanolanu sodu poddaje się filtracji i zatęża. Sposobem według niniejszego wynalazku, amalgamat sodu wyprowadza się w sposób ciągły z elektrolizera solankowego i kieruje do elektrolizera metanolanowego w postaci wanny, po dnie której przepływa amalgamat sodu, stanowiący elektrodę dodatnią (anodę). W przeciwprądzie do amalgamatu przepływa roztwór metanolanu, w którym zanurzona jest stalowa elektroda ujemna (katoda). Proces elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu, według wynalazku, prowadzi się w metanolowym roztworze metanolanu sodu o stężeniu 5-30% wag., korzystnie 15-20% wagowych przy napięciu pomiędzy elektrodami nieprzekraczającym 4 V, korzystnie 2,4-2,5 V. Według wynalazku proces elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu prowadzi się w temperaturze od 15°C do temperatury wrzenia metanolu, korzystnie w temperaturze 50-60°C. Przepływ amalgamatu i roztworu metanolanu sodu przez elektrolizer wymuszają pompy obiegowe.
Metanolowy roztwór metanolanu sodu z procesu elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu poddaje się filtracji na węglu aktywnym celem obniżenia zawartości rtęci, a następnie poddaje się
PL 211 292 B1 zatężaniu poprzez odparowanie metanolu aż do uzyskania roztworu metanolanu sodu o stężeniu 20-35% wag. korzystnie 25-30% wag.
Odparowany metanol zawraca się do procesu elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu.
W elektrolizerze metanolanowym przebiegają reakcje:
Anoda: Na(Hg) > Na+ + e-
Katoda: CH3OH + e- > CH3O- +
Sumarycznie: Na(Hg) + CH3OH > CH3ONa + /H2
Amalgamat zubożony w sód. po opuszczeniu elektrolizera metanolanowego, jest zawracany do procesu elektrolizy solanki. Cieczowo-gazowa mieszanina metanolowego roztworu metanolanu sodu i wodoru, po opuszczeniu elektrolizera, poddawana jest separacji wodoru. Wodór odprowadzany jest poza instalację.
Rozcieńczony roztwór metanolanu, zawierający zdyspergowaną rtęć na poziomie kilku ppm, filtruje się na węglu aktywnym celem obniżenia zawartości rtęci poniżej 10 ppb. Węgiel aktywny powinien posiadać dobrą chłonność rtęci, a odpowiednim aparatem do realizacji procesu filtracji jest filtr świecowy lub talerzowy.
Końcowym etapem sposobu według niniejszego wynalazku, jest zatężanie roztworu metanolanu, korzystnie do zawartości 25-30% wag metanolanu sodu. Etap ten można realizować w sposób periodyczny lub ciągły, a odpowiednimi aparatami są wyparki i/lub kolumny destylacyjne. Metanol odzyskany w procesie zatężania jest mieszany z metanolem świeżym i zawracany do elektrolizera metanolanowego. Zatężony metanolan sodu stanowi produkt handlowy.
Wynalazek został zilustrowany w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
Amalgamat sodu zawierający 0,2% wag Na, poddaje się elektrochemicznemu rozkładowi w środowisku rozcieńczonego metanolanu sodu, w sposób ciągły w elektrolizerze przepływowym. W elektrolizerze, w postaci wanny, po dnie przepływa amalgamat sodu, stanowiący elektrodę dodatnią (anodę). Powierzchnia anody wynosi 1,82 m2.
W przeciwprądzie do amalgamatu przepływa roztwór metanolanu, w którym zanurzona jest stalowa elektroda ujemna (katoda). Roztwór metanolanu sodu przepływa w ilości 10 l/h. Proces elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu, następuje w metanolowym roztworze metanolanu sodu, w którym średnie stężenie roztworu metanolanu sodu wynosi 14,2% wag. przy napięciu pomiędzy elektrodami 2,4 V.
Proces prowadzi się w temperaturze od 25-35°C. Przepływ amalgamatu i roztworu metanolanu sodu przez elektrolizer wymuszają pompy obiegowe.
Metanolowy roztwór metanolanu sodu z procesu elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu poddaje się filtracji na węglu aktywnym celem obniżenia zawartości rtęci, a następnie poddaje się zatężaniu poprzez odparowanie metanolu. Odparowany metanol zawraca się do procesu elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu.
Uzyskano wydajność 1,25 kg/h metanolanu sodu w przeliczeniu na czysty produkt.
P r z y k ł a d 2
W elektrolizerze, jak w przykładzie 1, prowadzono w sposób ciągły proces otrzymywania metanolanu sodu przy parametrach:
• początkowa zawartość sodu w amalgamacie - 0,2% wag • napięcie na elektrodach - 2,45 V • temperatura roztworu metanolanu - 30°C • dopływ metanolu do elektrolizera -10 l/h • średnie stężenie roztworu metanolanu sodu -15,0%
Uzyskano wydajność 1,33 kg/h metanolanu sodu w przeliczeniu na czysty produkt.
P r z y k ł a d 3
W elektrolizerze, jak w przykładzie 1, prowadzono w sposób ciągły proces otrzymywania metanolanu sodu przy parametrach:
• początkowa zawartość sodu w amalgamacie - 0,3% wag • napięcie na elektrodach - 2,45 V • temperatura roztworu metanolanu - 50°C • dopływ metanolu do elektrolizera - 12 l/h • średnie stężenie roztworu metanolanu sodu - 15,2%
Uzyskano wydajność 1,61 kg/h metanolanu sodu w przeliczeniu na czysty produkt.
PL 211 292 B1
P r z y k ł a d 4
W elektrolizerze, jak w przykładzie 1, prowadzono w sposób ciąg ły proces otrzymywania metanolanu sodu przy parametrach:
• początkowa zawartość sodu w amalgamacie - 0,3% wag • napię cie na elektrodach - 2,45 V • temperatura roztworu metanolanu - 60°C • dopł yw metanolu do elektrolizera - 12 l/h • ś rednie stężenie roztworu metanolanu sodu - 20,2%
Uzyskano wydajność 2,24 kg/h metanolanu sodu w przeliczeniu na czysty produkt.

Claims (8)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób elektrochemicznego otrzymywania metanolanu sodu w postaci roztworu metanolowego, znamienny tym, że amalgamat sodu, uzyskiwany w procesie elektrolizy solanki, poddaje się elektrochemicznemu rozkładowi w środowisku rozcieńczonego metanolanu sodu, w sposób ciągły w elektrolizerze, a nastę pnie roztwór metanolanu sodu poddaje się filtracji i zatęża.
  2. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że proces elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu prowadzi się w metanolowym roztworze metanolanu sodu o stężeniu 5-30% wag., korzystnie 15-20% wag.
  3. 3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że proces elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu prowadzi się w elektrolizerze przepływowym w sposób ciągły, w którym elektrodę dodatnią (anodę) stanowi amalgamat sodu, a elektroda ujemna (katoda) wykonana jest ze stali.
  4. 4. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że proces elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu prowadzi się przy napięciu pomiędzy elektrodami nieprzekraczającym 4 V, korzystnie 2,4-2,5 V.
  5. 5. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że proces elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu prowadzi się w temperaturze od 15°C do temperatury wrzenia metanolu, korzystnie w temperaturze 50-60°C.
  6. 6. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że metanolowy roztwór metanolanu sodu z procesu elektrochemicznego rozkł adu amalgamatu sodu poddaje się filtracji na wę glu aktywnym celem obniżenia zawartości rtęci.
  7. 7. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że metanolowy roztwór metanolanu sodu z procesu elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu poddaje się zatężaniu poprzez odparowanie metanolu aż do uzyskania roztworu metanolanu sodu o stężeniu 20-35%wag. korzystnie 25-30% wag.
  8. 8. Sposób według zastrzeżenia 7, znamienny tym, że odparowany metanol zawraca się do procesu elektrochemicznego rozkładu amalgamatu sodu.
PL386702A 2008-12-05 2008-12-05 Sposób otrzymywania metanolanu sodu PL211292B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL386702A PL211292B1 (pl) 2008-12-05 2008-12-05 Sposób otrzymywania metanolanu sodu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL386702A PL211292B1 (pl) 2008-12-05 2008-12-05 Sposób otrzymywania metanolanu sodu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL386702A1 PL386702A1 (pl) 2010-06-07
PL211292B1 true PL211292B1 (pl) 2012-05-31

Family

ID=42990469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL386702A PL211292B1 (pl) 2008-12-05 2008-12-05 Sposób otrzymywania metanolanu sodu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL211292B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL386702A1 (pl) 2010-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3288692A (en) Electrochemical process for the production of organic oxides
JP6599367B2 (ja) ガス拡散電極を用いて二酸化炭素を電気化学的に還元するための方法及びシステム
US4917781A (en) Process for preparing quaternary ammonium hydroxides
WO1994025643A1 (en) Recovery of bromine and preparation of hypobromous acid from bromide solution
RU2059023C1 (ru) Способ очистки растворов гидроксидов четвертичного аммония
US4279712A (en) Method for electrolyzing hydrochloric acid
CA1087546A (en) Low voltage chlor-alkali ion exchange process for the production of chlorine
EP2426235B1 (en) Electrochemical process and cell for the preparation of germane
CN115717250A (zh) 一种成对制备丁二醇和香兰素的电化学方法
US5840174A (en) Process for the purification of gases
PL211292B1 (pl) Sposób otrzymywania metanolanu sodu
Lima et al. Energy loss in electrochemical diaphragm process of chlorine and alkali industry–A collateral effect of the undesirable generation of chlorate
JPH0730475B2 (ja) 1―アミノアントラキノン類の製造方法
JPS61231189A (ja) アミノアルコ−ルの製造法
CN110438524A (zh) 电化学还原亚氨基二乙腈制备二乙烯三胺的方法
JPS6342713B2 (pl)
JP3622790B2 (ja) 電解反応によるアルカリアルコキシドの製造方法
CN1985024B (zh) 制备包含与脂族或脂环族c原子键接的伯氨基和环丙基单元的伯胺的方法
DE102010029272A1 (de) Verfahren zur elektrochemischen Herstellung von Isophoron
US4014762A (en) Process for the preparation of hexafluoropropene epoxide
JPS5837397B2 (ja) n−バレリアン酸又はそのエステル類の製造方法
RU2258100C1 (ru) Электролизер для получения гипохлорита натрия
RU2537564C1 (ru) Способ получения амина
US837083A (en) Process for the manufacture of glycolic acid
JPS59193291A (ja) 電解方法及び電解槽

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20121205