CS235236B1 - Sposob získavania pentaerytritoiu z vodonerozpustných substrátov - Google Patents

Description

t 3 4 235236

Vynález rieši sposob získavania pentaery-tritolu z vodonerozpustných substrátov, pre-dovšetkým z pevných adsorbentov, použí-vaných v procese čistenia vodných roztokovpentaerytritolu a z pevných, v procese vý-roby pentaerytritolu vznikajúcich odpadnýchproduktov. V reakčnom stupni výroby pentaerytrito-lu z formaldehydu a acetaldehydu v zásadi-tom prostředí okrem hlavnej reakcie kon-kurenčnými, následné a paralelné prebieha-júcimi aldolizačnými, izomerizačnými, kon-denzačnými a dehydratačnými reakciamivzniká pestrá zmes nežiadúcich produktov,ktorými sú hlavně kondenzačně produktysamotného formaldehydu, prevažne aldo-a-keto-pentózy, hexózy a lieptózy. Ďalšími ne-žiadúcimi zlúčeninami, ktoré vznikajú v re-akcii přípravy pentaerytritolu sú vzájomnékondenzačně produkty samotného acetal-dehydu, ako aj produkty reakcií formalde-hydu a acetaldehydu, ktorými sa netvořípentaerytritol. Tieto zlúčeniny, zvlášť v zá-saditom prostředí, pri vyšších teplotách ajv kyslom prostředí a po dlhšom exponovanípri uvedených podmienkach podiehajú ná-sledným reakciam za vzniku farebných lá-tok, ktoré zhoršujú kvalitativně parametrefinálneho produktu výroby pentaerytritolu.Velmi významný je negativny vplyv tých-to látok na hodnotu tzv. farebného testu,teplotu topenia a tepelnú stabilitu technic-kého pentaerytritolu. Váčšia časf produkcie pentaerytritolu sapoužívá na výrobu alkydových živíc a syn-tetických olejov. Pretože farebné nečistoty,přítomné v technickom pentaerytritole súpříčinou farebnosti často žiadaných bezfa-rebných, respektive priehfadných lakov aolejov jo potřebné tieto nežiadúce příměsiuž v procese separácie pentaerytritolu a zjeho vodných roztokov odstraňovat.

Najvhodnejším adsorbentom, ktorý sa po-užívá na odstraňovanie farebných látok zuvedených roztokov je aktivně uhlie (Ber-low E., Barth R. H., Snow J. E.: The penta-erytritols, Roinhold Publishing, Corporati-on, New Jork 1958). Vodné roztoky nasýtenéna pentaerytritol pri teplotách 60—110 °C,získané rozpúštaním, tzv. surového penta-erytritolu vo vodě a/alebo v matečných lú-hoch z rekryštalizácie pentaerytritolu, súkontaktované s pevným adsorbentom, naj-častejšie s aktívnym uhlím. V případe použi-tia práškových adsorbentov vzniknutá sus-penzia sa po kontaktovaní filtruje. Okremfiltrátu, z ktorého sa po odstranění katió-nov kryštalizáciou a filtráciou izoluje tech-nický pentaerytritol, sa získá pevný filtrač-ný koláč s roznym obsahom vlhkosti a tedaaj s roznym obsahom pentaerytritolu. Vlh-kost koláča sa najčastejšie znižuje lisovánímkoláča adsorbenta s jeho následným prefu-kovaním vzduchom. V případe lóžka adsor-benta sa zádrž čištěného roztoku tiež vytlá-ča vzduchom, najčastejšie po premytí vo-dou.

Kcďže teplota koláča sa přibližné rovnáteplote filtrované) suspenzíe, pri prefukova-ní vzduchom dochádza k ochladeniu kolá-ča za súčasného sýtenia vzduchu vodnouparou. Výsledkom oboch procesov je kryšta-lizácia pentaerytritolu z jeho vodného roz-toku priamo vo filtrovanom koláči adsor-benta. Použitý adsorbent je pre dalšie od-straňovanie farebných látok a iných nečis-tot z roztokov surového pentaerytritolu ne-účinný a představuje pevný, doteraz nevy-užívaný odpad z výroby pentaerytritolu. Spo-lu s pevným adsorbentom sa však z výrob-ného procesu stráca nie zanedbatelné množ-stvo pentaerytritolu. pretože okrem adsorp-cie nečistot sa na aktívnom uhlí adsorbujetiež čištěný pentaerytritol, celkové množ-stvo pentaerytritolu, ktoré zostáva v koláčiadsorbenta, je sumou adsorbovaného množ-stva pentaerytritolu a pentaerytritolu vy-krystalizovaného z vlhkosti koláča, v pří-pade lůžka adsorbenta aj pentaerytritolu zozádrže čištěného roztoku a představuje až70 % hmot. na hmotnosť aktívneho uhlia. V případe premývania lisovaného koláčaalebo lůžka adsorbenta vodou, nasýtený roz-tok pentaerytritolu sa nežiadúc o nariedi, a-lebo sa získá váčšie množstvo zriedenéhovodného roztoku pentaerytritolu, které jepotřebné v separačných uzloch výroby za-koncentrovať.

Známy je tiež sposob získavania pentaery-tritolu v prvom stupni dvojstupňovej rege-nerácie aktívneho uhlia používaného pri vý-robě pentaerytritolu (čs. AO 187 844). Pen-taerytritol sa z aktívneho uhlia získává jed-nonásobnou a viacnásobnou extrakciou vo-dou a/alebo vodnými roztokmi, s výhodouobsahujúcimi zriedený pentaerytritol alebokyselinu mravčiu, s výhodou pri teplotách60—80 CC. Nevýhodou tohto spósobu je zís-káme váčšieho množstva zriedeného rozto-ku pentaerytritolu, spracovanie ktorého jeenergeticky náročné. V případe použitia naextrakciu zriedených roztokov pentaerytri-tolu, v koláči aktívneho uhlia zostáva množ-stvo pentaerytritolu zodpovedajúce jehokoncentrácii v roztoku a vlhkosti koláča.

Rovnako ako v případe aktívneho uhliasa pentaerytritol z výrobného procesu strá-ca aj v pevných, v procese výroby vznikajú-cich odpadných produktoch, například v uh-ličitane vápenatom alebo sírane vápenatom,ktoré vznikajú pri neutralizácii reakčnéhoroztoku kysličníkom uhličitým alebo kyse-linou sírovou. Tieto sa rovnako ako aktiv-ně uhlie z výrobného procesu odstraňuji!filtráciou, pričom koncentrácia pentaerytri-tolu vo filtrovanom roztoku a dosiahnutávlhkost koláča určujú straty pentaerytrito-lu, ktoré v tomto stupni výroby vznikajú. Z uvedených dovodov sme hfadali a našliúčinnější sposob získavania, respektive od-straňovania pentaerytritolu z pevných ad-sorbentov a z pevných odpadných produk-tov používaných alebo vznikajúcich v proce-se výroby pentaerytritolu. 6 235236 Pódia tohto vynálezu sa spósob získava-nia pentaerytritolu z vodonerozpustnýchsubstrátov, predovšetkým z pevných adsor-bentov používaných v procese čistenia vod-ných roztokov pentaerytritolu alebo z pev-ných v procese výroby pentaerytritolu vzni-kajúcich odpadných produktov vyznačujetým, že na pevný adsorbent alebo na pevnýodpadný produkt z výroby pentaerytritolusa působí vodnou parou alebo vodnou paroua následné plynom, s výhodou vzduchom.

Filtráciou suspenzie pevného adsorbenta,najčastejšie aktívneho uhlia v roztoku nasý-tenom na pentaerytritol pri teplotách 60 až110 °C alebo suspenzie odpadného produktuz výroby pentaerytritolu, najčastejšie uhli-čitanu vápenatého v reakčnom roztoku sazískajú koláče, ktoré podl'a dosiahnutej vlh-kosti obsahujú 0,05 — 70 % hmot. penta-erytritolu na hmotnost aktívneho uhlia, ale-bo uhličitanu vápenatého. Pódia tohto vy-nálezu sa na získané koláče alebo lůžkopevného adsorbenta působí vodnou parou oteplote 100—130 °C, s výhodou o teplote110 °C pri tlaku odpovedajúcom teplote vod-nej páry, s výhodou pri tlaku 0,02—0,5MPa po dobu 1 — 60 s výhodou 15 minut.Očinkom vodnej páry dochádza k vyhratiulůžka, respektive koláčov adsorbenta ale-bo odpadného produktu, zo začiatku za sú-časnej kondenzácie vodnej páry s tým krozpúšťaniu pentaerytritolu přítomného vkoláčoch alebo adsorbovaného na lůžku ad-sorbenta. Vzniknutý roztok sa tlakom páryvytláča z koláčov a lůžka, pričom koncen-trácia pentaerytritolu ako v koláči, tak ajvo výtlačnom roztoku klesá. Po ukončenípůsobenia vodnej páry koláče obsahujú vo-du, respektive ako vlhkost vodný roztok spodstatné nižším obsahom pentaerytritolu,ako před působením vodnou parou. Získaný filtrát, ktorý obsahuje pentaery-tritol sa spracuje v separačných stupňochvýroby, najvhodnejšie v stupni zahusíovaniareakčných roztokov na roztok nasýtený napentaerytritol pri teplotách 60 — 90 °C.

Po ukončení působenia vodnej páry nafiltračný koláč je výhodné jeho vlhkost zní-žiť působením 0,2 až 30 min. tlakovým vzdu-chom. Výhodou navrhovaného postupu je získa-nie takmer celého množstva pentaerytrito-lu, přítomného v koláči alebo v lůžku ad-sorbenta a v koláči odpadných produktov zvýroby pentaerytritolu. Výhodou je aj zís-káme menšieho množstva filtrátu o vyššejkoncentrácii pentaerytritolu, ako v případeextrakcie koláčov vodou a/alebo zriedenýmivodnými roztokmi pentaerytritolu. Ďalšou výhodou použitia postupu je zní-ženie zanášania tesniacich ploch filtrov as tým súvisiace zníženie strát roztokov na-sýtených na pentaerytritol alebo reakčnýchroztokov. Výhody vynálezu ilustrujú nasledujúcepříklady: Příklad 1 100 g koláča aktívneho uhlia s obsahom33,4 g vody, získaného vo výrobní pentaery-tritolu v stupni čistenia surového pentaery-tritolu filtráciou suspenzie aktívneho uhliav roztoku nasýtenom na pentaerytritol přiteplote 80 °C, lisováním a prefúkovaním ko-láča vzduchom 15 min. sa pod spátnýmchladičom za varu extrahuje 2-krát 200 gvody. Z.o spojených exíraktov sa po od-paření vody získá 20,2 g monopentaerytri-tolu, 2,4 g dipentaerytritolu a 0,2 g bís-pen-taerytritolmonoformálu. Příklad 2

Rovnaké množstvo koláča aktívneho uh-lia s obsahom 36,3 g vody, získaného rovna-kým spósobom ako v příklade 1 s tým roz-dielom, že po lisovaní sa koláč prefukuje15 min. vodnou parou o teplote 110 °C, saextrahuje rovnakým spůsobom a rovnakýmmnožstvom vody ako v příklade 1. Po odpa-ření vody sa zo spojených extraktov získá1,8 g monopentaerytritolu a 0,2 g dipenta-erytritolu. Rozdiel 18,4 g monopentaerytrito-lu, 2,2 g dipentaerytritolu a 0,2 g bís-penta-arytritolmonoformálu představuje straty,vznikajúce pri súčasnom spůsobe čisteniaroztokov surového pentaerytritolu. Příklad 3 100 g koláča aktívneho uhlia s obsahom33,1 g vody, získaného rovnakým postupomako v příklade 2 s tým rozdielom, že koláčpo prefúkaní vodnou parou se prefúkne 10min. vzduchom, sa extrahuje rovnako akov príkladoch 1 a 2. Zo spojených extraktovsa získá 1,6 g monopentaerytritolu a 0,2 gdipentaerytritolu. Postupom pódia vynálezusa získá o 21 g pentaerytritolu viac akopri využívaní súčasného postupu čisteniapentaerytritolu. P r í k 1 a d 4 100 g koláča uhličitanu vápenatého s ob-sahom 30 g vody, získaného filtráciou sus-penzie uhličitanu v reakčnom roztoku, liso-váním a prefúkovaním koláča 15 min. vzdu-chom sa extrahuje rovnakým spůsobom akov predchádzajúcich príkladoch.

Zo spojených extraktov sa získá 3,2 gmonopentaerytritolu a 0,3 g dipentaerytri-tolu. Příklad 5

Rovnaké množstvo koláča uhličitanu vá-penatého s obsahom 28,6 g vody, získaného'rovnakým spůsobom ako v příklade 4 s týmrozdielom, že po lisovaní sa koláč 20 min.prefukuje vodnou parou o teplote 110 °C a10 min. vzduchom, sa extrahuje rovnakým

Claims (2)

1. Ί 8 235236 spůsobom ako v predchádzajúcich príkla-doch. Zo spojených extraktov sa získá 0,6gramov monopentaerytrltolu a 0,1 g dipen-taerytritolu. Rozdiel 2,4 g monopentaerytri- tolu a 0,2 g dipentaerytritolu představujestraty súčasného postupu odstraňovanla uh-ličitanu vápenatého z reakčných roztokovpřed ich spracovaním. PREDMET

   1. Spůsob získavania pentaerytritolu z vo-donerozpustných substrátov, ktorými sú pev-né adsorbenty používané v procese čisteniavodných roztokov pentaerytritolu, alebo pev-né, v procese výroby pentaerytritolu vzni-kajúce odpadně produkty, získané filtráciou,vyznačujúci sa tým, že na pevný adsorbent,s výhodou na aktivně uhlie s obsahom 0,05až 70 °/o hmot. pentaerytritolu alebo na pev-ný odpadný produkt, vznikajúci v procesevýroby pentaerytritolu, v oboch prípadochs výhodou vo formě koláča z ich flltrácie, VYNALEZU působí sa 1—60 minut, s výhodou 15 minutvodnou parou o teplote 100—180 °C, s vý-hodou pri teplote 110 °C a vzniknutý roz-tok pentaerytritolu sa odtahuje do separač-ných stupňov procesu výroby pentaerytri-tolu.
2. 2. Spósob získavania pentaerytritolu z vod-nonerozpustných substrátov podfa bodu 1vyznačujúci sa tým, že po působení vodnouparou sa filtračný koláč prefúkne následnéplynom, s výhodou vzduchom po dobu 0,2až 30 minut, s výhodou 15 min. Severografia, n. p., závod 7, Most Cena 2,40 Kčs