CS254238B1 - Sposob regenerácie moffolínu - Google Patents

Description

4 254238

Vynález rieši sposob regenerácie morfo-línu z výroby N(3-oxa-pentametylén]-2--benztiazyísulfenarmďu, pri ktorej sa do-siahne zvýšená účinnost regenerácie mor-folínu. N -(3-oxa-pentametylén]-2-benztiazylsul-fenamid, obchodné označovaný ako Sulfe- namid M, Sulfenax MOR a pod., patří kjedným z najdoležitejších urýchlovačov vul-kanizácie kaučuku. Vyrába sa z 2-merkap-tobenztiazolu (2-MBT) a morfolínu za pří-tomnosti oxidačného činidla, napr. chlórňá-nu sodného alebo peroxidu vodíka podlárovnice

•t bf-/

C H - CtJ IIN o - í í H? V:· 0:> -

í

C

/C

Ch. •Pře dosiahnutie vysokých výťažkov pro-duktu sa ipre reakciu používá prebytok mor-folínu, pretože merkaptobenztiazol v pří-tomnosti oxidačného činidla reaguje jednakna disulfid, jednak na zmes sulfénových,sulfínových a sulfénových kyselin a tietonežiadúce vedíajšie reakcie sa dajú pre-bytkom morfolínu do značnej miery potla-čit. Používaný mólový poměr mor.folín/2--MBT sa podlá sposobu vedenia reakcie po-hybuje medzi 4 : 1 až 14:1 a nezreagovanýmorfolín je třeba z reakčnej zmesi vhod-ným postupom regenerovat. Aj při týchtoprebytkoch morfolínu sa však nedaří rea-gujúci 2-merkaptobenztiazol celkom uchrá-nit od oxidačného účinku.

Popři hlavnom produkte, ktorý z reakčnejzmesi vypadáv.a ako krystalická fáza, vzni-ká) ů ešte smolovité kondenzačně odpadnelátky, zmes kyselin a ich zlúčenín s morfo-línnm ktoré je třeba pri regenerácii z pro-cesu odviesť.

Po oddělení tuhej fézy a prepláchnutí fil-tračného koláča morfolínu a vodou sa získávlhký, ale relativné velmi čistý produkt,zatial čo filtráty týchto operácií obsahujúmorfolín, vodu, nezreagovaný 2-MBT a smo-lovité kondenzáty, predstavujúce pestrúzmes látok. Pre ekonomiku celého proce-su je určujúca účinnost, s akou sa podařízískat z týchto filtrátov morfolín pre opa-tovné využitie. Odpadně smoly sú ekolo-gicky závadné (vysoký obsah síry a dusí-kaj a je ich preto třeba oddělit od vodýa spálit' alebo vhodným spdsobom využit.Regenerácia filtrátov preto spočívá v pod-statě na ich rozdělení, spravidla rektifikač-nom, na vodu, regenerovaný morfolín a od-padně smoly.

Zatial' ČO' voda a hlavný podiel morfolínusa dajú od smůl oddělil' relativné 1'ahko,sťažujú theologické vlastnosti smol doko-nale oddelenie morfolínu zo zahuštěných zvyškov, pričom určitá část morfolínu jeviazaná aj chemicky. Pri známých spóso-boch delenia (rektifikácia normálna aleboazeotropická, připadne za přítomnosti CO2,atmosférické alebo vákuové odparovanie,filmové odparovanie) sa dosahuje účinnos-ti regenerácie morfolínu 75 až 90 % v zá-vislosti od pracovnej teploty, tlaku a spo-sobu regenerácie. Pri vyšších molových po-meroch sa tak do odpadu strácajú cennépodiely suroviny a ekonomika výroby sazatažuje zvýšenou spotřebou morfolínu.

Podfa tohto vynálezu sa regenerácia mor-folínu z výroby N-(3-oxa-pentametylfén)-2--benztiazylsulfenamidu reakciou 2-merkap-tobenztiazolu s morfolínom v přítomnostioxidačného činidla vykonává tak, že po u-končení reakcie avšak najneskor po oddě-lení vody a hlavného podielu morfolínu sak spracovávanej zmesi přidá 3,0 až 50,0hmot. %, s výhodou 10,0 až 20,0 hmot. %hydroxidu a/alebo uhličitanu sodného· a/ale-bo hydroxidu a/alebo oxidu a/alebo uhliči-tanu vápenatého, s výhodou vo formě vod-ného roztoku a/alebo suspenzie, vztiahnuténa konečné množstvo zahuštěných smol, azo zmesi sa oddělí voda a/alebo morfolín. S ohfadom na tepelná labilitu zahuště-ných smol a ich sklon k rozkladu je žiadú-ce, aby sa oddelenie vody a/alebo morfolí-nu po· přidaní hydroxidu a/alebo uhličitanusodného a/alebo· vápenatého vykonalo šetr-né, najlepšie filmovým odpařením, s výho-dou pri zníženom tlaku. V zariadení men-ších rozmerov je výhodné pracovat pri tla-ku okolo· 1,3 kPa, pre prevádzkovú odpar-ku je možné volit miernejšie vákuum a pra-covný tlak je 20 až 30 kPa.

Rheologioké vlastnosti zahuštěných smolsú relativné nepriaznivé, smoly sú viskóznea ťažko sa dopraviujú. Je preto výhodné při-dávat pri oddělovaní vody a/alebo morfo- 254238 línu tzv. vyháňač, t. j. látku alebo zmes la-lok s teplotou varu za normálneho tlakunad 150 °C, s výhodou v rozmedzí 180 až200 3C. Teplota varu za normálneho tlakuoznačujeme ako normálnu teplotu varu. Ajpri práci za vákua majú tieto látky nižšiutenziu nasýtených pár než voda alebo mor-folín, usnadňujú ich oddelenie a zleipšujú ajtokové vlastnosti zahuštěného zvyšku.

Oproti doteraz používaným postupem másposob regenerácie morfolínu uvedenýmsposobom rad technologických a ekonomic-kých výhod. Za přítomnosti hydroxidov a//alebo uhličitanov sodného a/alebo vápena-tého· nielen že sa daří dosiahnuť výfažokregenerácie nezreagovaného morfolínu blíz-ky 100 % ale zo smolnatých kondenzačnýchproduktov sa navýše uvolní aj chemickyviazaný morfolín, ktorý zreagoval nežiadú-cimi reakciami najma s přítomnými sultá-novými, suitínovými a sulfónovými kyseli-nami. Z týchto solí sa morfolín přísadouanorganickej látky vytěsní a může byť zís-kaný pre opatovné použitie, čo je pri iehcvysokej cene důležitý príspevok k ekono-mike procesu.

Pre tento postup však nie sú vhodné a-kékolvek hydroxidy alebo uhličitany alka-lických kovov alebo· alkalických zemin. Pripoužití hydroxidu alebo· uhličitanu sodnéhoalebo vápenatého, připadne oxidu vápenaté-ho alebo ich zmesí sa dosiahli pozitivně vý-sledky, zatial' čo pri použití obdobných'dra-selných zlúčenín neboli výtažky výraznélepšie a spravidla ostali na úrovni procesubez přísady (účinnosť regenerácie 85 až90%). Je to sposobené zrejme všeobecnýmirozdielmi, ktoré sa pozorujú u draselnýchsolí organických sírnych kyselin, napr. v po-rovnaní so sodnými alebo vápenatými so-fami.

Na připojených príkladoch sú ilustrovanéniektoré výhody postupu podlá tohto vyná-lezu. Příklad 1 (porovnávací)

Do laboratórnej banky sa nasadilo· 127.2 gspojených filtrátov s obsahem morfolínu(stanoveným titračne) 24,93 hm. %. K ban-ke sa připojil chladič, nádobka na destilát,vymrazovačka a vákuové zariadenie. Obsahbanky sa zohrial na 60 °C a postupné saznižoval tlak tak, aby zmes vody a morfo-línu postupné a rovnoměrně destilovala.Tlak sa znižoval až na 1,33 kPa a udržiavalsa na tejto· hodnotě ešte 2 hodiny. Získalosa 95,3 g destilátu (zmes vody a morfolínuJ

o koncentrácii morfolínu 24,91 hm. %, vovymrazovačke sa zachytilo dalších 17,3 g skoncentráciou morfolínu 10,11 hm. °/o. Dovodných destilátov přešlo celkove 28,21 gmorfolínu, čo představuje účinnost 88,98 %.Příklad 2 (porovnávacíJ S násadou 110,6 g spojených filtrátov oobsahu morfolínu 24,93 hm. % sa postupo-valo rovnako, ale po· odoberaní hlavnéhopodielu vody a morfolínu sa do banky při-dalo 5,9 g 20 %-ného vodného roztoku KOHa postup sa dokončil rovnako ako v pří-klade 1. V spojených destilátoch sa získalospolu 25,08 g morfolínu, čo odpovedá účin-nosti 90,96 %. Příklad 3 S násadou 120,05 g spojených filtrátov o·koncentrácii morfolínu 23,11 hm. % sa po-stupovalo· rovnako ako v příklade 2, ale na-miesto vodného roztoku KOH sa k primár-né zahuštěnému obsahu banky přidalo 4,10gramov 20 %-ného vodného roztoku NaOH.V spojených destilátoch sa získalo celkove28,92 g morfolínu, čo představuje účinnosťregenerácie, vztiahnutú na nasadený volnýmorfolín, 104,24 %. Dodatočné množstvonad 100 % sa uvolfnilo chemicky.

Pri rovnakom postupe, kedy sa namiestoNaOH použila přísada Ca(OH)2 [1,69 g Ca-(QH]2 a 5 g vody] alebo CaO (1,28 g) sadocielila relativná účinnosť regenerácie103,52 %. Aj tu došlo k uvolneniu dalšíchpodielov víazaného morfolínu chemickoucestou. Příklad 4 K 120 g filtrátu s koncentráciou morfo-línu 41,03 % sa přidali 2,2 g Na2CO3 a 3,3 gvody a získaná zmes sa spracovala rovnako·ako· v příklade 1 s tou výnimkou, že .na od-parenie sa použila laboratórna rotačná od-parka. V spojených destilátoch (117,1 gj sazískalo celkove 49,89 g morfolínu, čo od-povedá účinnosti regenerácie 101,3 %.

Keď sa namieste Na2CO3 přidá 1,0 g CaCO3a zmešsa spracuje rovnakým sposobom, zís-ká sa 116,05 g spojených destilátov· s cel-kovým obsahom morfolínu 50,24 g, čo před-stavuje účinnosť regenerácie 102,0 %. V o-bidvoch prípadoch došlo k chemickému u-vofneniu ďalšieho podielu víazaného mor-folínu.

Claims (3)

1. 254238 7 PREDMET

   1. Spůsob regenerácie moríolínu z výrobyN- (3-oxa-pentametylén) -2-benztiazylsul-fenamidu reakciou 2-merkaptobenztiazolu smorfolínom v přítomnosti oxidačného činid-la, vyznačujúci sa tým, že po ukončení reak-cie avšak najneskůr po oddělení vody ahlavného podielu morfolínu sa k spracová-vanej zmesi přidá 3,0 až 50,0 % hmot., svýhodou 10,0 až 20,0 % hmot. hydroxidu a//alebo uhličitanu sodného a/alebo hydroxi-du a/alebo oxidu a/alebo uhličitanu vápena-tého, s výhodou vo formě vodného roztokua/alebo suspenzie vztiahnuté na konečnémnožstvo^ zahuštěných smol a zo zmesi saoddělí voda a/alebo morfolín. VYNÁLEZU
2. 2. Spůsob podlá bodu 1, vyznačujúci satým, že voda a/aleha morfolín sa po přidaníhydroxidu a/alebo uhličitanu sodného a/ale-bo hydroxidu a/alebo oxidu a/alebo uhliči-tanu vápenatého oddělí filmovým odpaře-ním, s výhodou pri zníženom tlaku, s vý-hodou 1 až 30' kPa.
3. 3. Spůsob podlá bodu 1 a 2, vyznačujúcisa tým, že voda a/alebo' morfolín sa po při-dání hydroxidu a/alebo uhličitanu sodnéhoa/alebo hydroxidu a/alebo oxidu a/alebo· uh-ličitanu vápenatého oddělí odpařením zapřítomnosti látok s normálnou teplotou va-ru nad 150 °C, s výhodou 180 až 200 °C. Severografla, n. p. závod 7, Most Cena 2,40 KCs