CZ293768B6 - Způsob krystalizace - Google Patents

Způsob krystalizace Download PDF

Info

Publication number
CZ293768B6
CZ293768B6 CZ19963503A CZ350396A CZ293768B6 CZ 293768 B6 CZ293768 B6 CZ 293768B6 CZ 19963503 A CZ19963503 A CZ 19963503A CZ 350396 A CZ350396 A CZ 350396A CZ 293768 B6 CZ293768 B6 CZ 293768B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
crystals
melt
storage tank
crystallization
polymerization inhibitor
Prior art date
Application number
CZ19963503A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ350396A3 (en
Inventor
Hiroshi Umino
Hiromitsu Shibuya
Nobuyasu Chikamatsu
Kazuo Kikuchi
Masahiko Yamagishi
Kiyoshi Takahashi
Original Assignee
Jgc Corporation
Mitsubishi Chemical Corporation
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 Jgc Corporation, Mitsubishi Chemical Corporation filed Critical Jgc Corporation
Publication of CZ350396A3 publication Critical patent/CZ350396A3/cs
Publication of CZ293768B6 publication Critical patent/CZ293768B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/005Selection of auxiliary, e.g. for control of crystallisation nuclei, of crystal growth, of adherence to walls; Arrangements for introduction thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0063Control or regulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B63/00Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
    • C07B63/04Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/02Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms with only carbon-to-carbon double bonds as unsaturation
    • C07C57/03Monocarboxylic acids
    • C07C57/04Acrylic acid; Methacrylic acid

Landscapes

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

Abstract

Předložené řešení se týká způsobu krystalizace, ve kterém se, po ochlazení kapalné směsi obsahující krystalizující komponent pro vytvoření krystalů z tohoto komponentu, a po oddělení krystalů od nezkrystalizované zbytkové kapalné směsi, oddělené krystaly taví a odebírají jako tavenina za účelem čištění tohoto komponentu, který zahrnuje kroky: přidání inhibitoru polymerace do taveniny krystalizujícího komponentu, získanou vyčištěním kapalné směsi před vlastním krystalizačním procesem, přičemž čistota taveniny, obsahující inhibitor polymerace, je v podstatě stejná jako čistota oddělených krystalů; zahřátí taveniny, obsahující inhibitor polymerace, na teplotu vyšší, než je teplota tuhnutí krystalů; přivedení zahřáté taveniny ke krystalům tak, aby se krystaly tavily; a odebrání roztavených krystalů společně se zahřátou taveninou, obsahující inhibitor polymerace, čímž se vyloučí polymerace roztavených krystalů při jejich odebírání.ŕ

Description

Způsob krystalizace
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká způsobu krystalizace, ve kterém se, po ochlazení kapalné směsi obsahující krystalizaci komponent pro vytvoření krystalů z tohoto komponentu, a po oddělení krystalů od nekrystalizované zbytkové kapalné směsi, oddělené kiystaly taví a odebírají jako tavenina za účelem čištění tohoto komponentu, vynález se přitom zejména týká způsobu krystalizace, vhodného pro hromadné a mnohafázové čištění kyseliny akrylové a kyseliny methakrylové.
Dosavadní stav techniky
Tak například komerčně vyráběná kyselina akrylová obsahuje obvykle příměsové komponenty nebo nečistoty, jako je kyselina octová a kyselina propionová. Koncentrace těchto nečistot se pohybují kolem 0,1 % celkem. V důsledku nedávného rozšíření použití jsou, ovšem nyní požadovány velmi čisté kyseliny akrylové s koncentracemi nečistot řádově kolem několika desítek až stovek gramů na tunu, to jest tisícin až setin procent hmotnostních, například, pro papírové pleny.
Obecně jsou nečistoty odstraňovány destilací, je ale velmi obtížné odstranit takové nečistoty, jako je kyselina octová a kyselina propionová, destilací, protože tyto komponenty nečistot mají teploty varu v blízkosti teploty varu kyseliny akrylové. Za těchto podmínek již bylo navrženo odstranění těchto nečistot prostřednictvím krystalizace.
Jsou dostupné dva typické krystalizační postupy; přičemž jeden spočívá v tom, že krystalové zárodky jsou vloženy do kapalné směsi obsahující krystalizující komponent tak, aby tvořily zárodky a rostly krystaly v suspendovaném stavu v kapalině; a druhý spočívá v tom, že krystaly se tvoří na chlazených površích. V případě procesů hromadného zpracování, zejména při výrobě velkého množství adhezivních krystalů, jako jsou krystaly kyseliny akrylové je vhodný druhý postup, zatímco prvně jmenovaný postup vhodný není. Technika použití druhého postupu pro kyselinu akrylovou a kyselinu methakrylovou je popsána, například, v prvním zveřejnění (neproveden průzkum) japonského patentového spisu JP 07-48311 a v prvním zveřejnění (neproveden průzkum) japonského patentového spisu JP 07-163802.
První uvedené zveřejnění popisuje techniku, ve které jsou dynamický krystalizační přístroj a statický krystalizační přístroj zapojeny tak, že se provádí mnohofázová krystalizace. V dynamickém krystalizačním přístroji je kyselina akrylová obsahující nečistoty (přiváděná kapalná směs) vedena, aby proudila dolů na vnitřním povrchu vertikální trubky, přičemž prostřednictvím ochlazování povrchu se na tomto vnitřním povrchu vytvářejí krystaly. Na druhé straně ve statickém krystalizačním přístroji je matečná kapalina získaná v dynamickém krystalizačním přístroji přiváděna do nádrže opatřené chladicími cívkami a krystaly se tvoří na površích těchto chladicích cívek.
Posledně uváděné zveřejnění popisuje techniku, ve které se provádí mnohofázová krystalizace použitím krystalizátoru, který má vertikální desky a nádrže. Přesněji je kapalná směs vedena tak, aby proudila dolů na jednom povrchu desky, přičemž, prostřednictvím ochlazování této desky z opačné strany, se na tomto povrchu desky vytvářejí krystaly. Navíc jsou matečná kapalina, vycezená kapalina a tavenina, které jsou získány krystalizaci s použitím kapalné směsi jako přívodu do jedné z nádrží, přiváděny do dalších nádrží a získaná tavenina je dále krystalizována.
Na druhé straně je možné, aby polymerující substance, jako je kyselina akrylová nebo kyselina methakrylová, byly podrobeny polymerací v důsledku, například, teplotních růstu nebo kontaminace substancemi, jako je železná rez, která může započít polymerací. navíc teplo vytvářené polymerací případně způsobuje bouřlivou reakci nebo explozi. Z tohoto důvodu je před
-1 CZ 293768 B6 kiystalizací do polymerující přiváděné kapaliny přidáván inhibitor polymerace. Inhibitor polymerace je rovněž přidáván do finální vyčištěné kapaliny (produktu).
Experimenty prováděné předkladateli vynálezu ukázaly, že inhibitor polymerace není obsažen v krystalech v průběhu krystalizace, ale že se koncentruje do matečné kapaliny, tedy, jestliže jsou krystaly v podstatě neobsahující inhibitor polymerace taveny, nastává případně polymerace při tavení krystalů, při převodu taveniny nebo v průběhu uskladnění taveniny v nádrži, což tvoří mnohofázový krystalizační systém.
Podstata vynálezu
Cílem předkládaného vynálezu je tedy navrhnout zlepšený způsob krystalizace.
Podle jednoho aspektu předkládaného vynálezu je navržen způsob krystalizace, ve kterém se, po ochlazení kapalné směsi obsahující krystalizující komponent pro vytvoření krystalů z tohoto komponentu, a po oddělení krystalů od nezkrystalizované zbytkové kapalné směsi, oddělené krystaly taví a odebírají jako tavenina za účelem čištění tohoto komponentu, přičemž tento způsob zahrnuje kroky: přidání inhibitoru polymerace do taveniny krystalizujícího komponentu, získanou vyčištěním kapalné směsi před vlastním krystalizačním procesem, přičemž čistota taveniny, obsahující inhibitor polymerace, je v podstatě stejná jako čistota oddělených krystalů; zahřátí taveniny, obsahující inhibitor polymerace, na teplotu vyšší, než je teplota tuhnutí krystalů; přivedení zahřáté taveniny ke krystalům tak, aby se krystaly tavily; a odebrání roztavených krystalů společně se zahřátou taveninou, obsahující inhibitor polymerace, čímž se vyloučí polymerace roztavených krystalů při jejich odebírání.
Ve výhodném provedení způsobu podle vynálezu se krystalizační a taviči krok provádějí mnohofázovým způsobem, aby se dosáhlo mnohofázové krystalizace tak, aby se postupně zvyšovala čistota krystalujícího komponentu, přičemž v krystalizačním kroku v konečné čisticí fázi mnohofázové krystalizace se použije kapalná směs obsahující inhibitor polymerace a v kroku tavení v konečné čisticí fázi mnohofázové krystalizace se do taveniny, získané předtím v tavícím kroku ve finální čisticí fázi, přidá inhibitor polymerace, a tato tavenina se zahřeje a přivede na oddělené krystaly tak, aby se roztavily všechny tyto oddělené krystaly, přičemž tyto roztavené krystaly se odeberou společně s taveninou, obsahující inhibitor polymerace.
Výhodně se inhibitor polymerace přidává do vyčištěné taveniny tak, že koncentrace tohoto inhibitoru polymerace vcelku roztavených krystalů a vyčištěné taveniny je vyšší než 0,001 % hmotnostního.
Ve výhodném provedení způsobu podle vynálezu se použije krystalizační systém, mající krystalizátor vybavený chladicími prostředky pro ochlazení kapalné směsi obsahující krystalující komponent a tavícími a odebíracími prostředky pro tavení oddělených krystalů a odebrání taveniny krystalů, a dále majícího první až N-tou skladovací nádrž, kde 3 < = N, v tomto krystalizačním systému se provede krystalizace kapalné směsi vK-té skladovací nádrži, kde K<N, tak, aby se skladovala zbytková kapalina v (K-l) skladovací nádrži, a dále aby se skladovala tavenina krystalů v (K+l) skladovací nádrži, přičemž tavenina v (K+l) skladovací nádrži se zahřeje a přivede na krystaly v průběhu kroku tavení oddělených krystalu kapalné směsi vK-té skladovací nádrži, a provede se (N-l) fáze krystalizace pro dosažení kroků zpracování kapalných směsí v první až (N-l) skladovací nádrži, přičemž tento způsob dále zahrnuje kroky: přivedení inhibitoru polymerace pouze do (N-l) skladovací nádrže a N-té skladovací nádrže, pokud se přívodní kapalná směs přivádí do jedné z první až (N-2) skladovací nádrže z vnějšku krystalizačního systému, a přivedení inhibitoru polymerace pouze do N-té skladovací nádrže, pokud se přívodní kapalná směs přivádí do (N-l) skladovací nádrže zvnějšku krystalizačního systému.
-2CZ 293768 B6
Po odděleni krystalů kapalné směsi vK-té skladovací nádrži, se výhodně provede částečné roztavení kiystalů před roztavením všech oddělených kiystalů, a tavenina krystalů, získaná částečným roztavením, se uskladní v K-té skladovací nádrži.
Předkládaný vynález bude možno lépe pochopit z následujícího podrobného popisu příkladných provedení, uvedeného ve spojení s připojenými výkresy.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1A je bokorys kiystalizátoru, který má být použit v prvním až třetím výhodném provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 1B je náiys krystalizátoru, který má být použit v prvním až třetím výhodném provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 2 je schéma znázorňující krystalizační systém pro provádění způsobu krystalizace podle prvního výhodného provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 3 je schéma znázorňující krystalizační systém pro provádění způsobu krystalizace podle druhého výhodného provedení předkládaného vynálezu;
Obr. 4 je schéma znázorňující proudění kapalin v krystalizačním systému, znázorněném na obr. 3;
Obr. 5 je schéma znázorňující proudění kapalin v krystalizačním systému, znázorněném na obr. 3;
Obr. 6 je schéma znázorňující kiystalÍ2ační systém pro provádění způsobu krystalizace podle třetího výhodného provedení předkládaného vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
První výhodné provedení předkládaného vynálezu bude nyní popsáno níže s jednotlivými odkazy na obr. 1A, obr. 1B a obr. 2.
Obr. 1A a obr. B znázorňují jeden příklad krystalizátoru 1, který má být použit v předcházejícím popisu popsaném krystalizačním systému u tohoto výhodného provedení. Jak je z předcházejícího popisu zřejmé, může být tento krystalizátor 1 použit v každém z krystalizačních systémů ve všech vhodných provedeních, na obrázcích krystalizátor 1 zahrnuje plochou desku 11, na které se tvoří loystaly. V tomto výhodném provedení je deska 11 vyrobena z nerezové oceli a má velikost 2 m (délka) x 1 m (šířka) x 1 mm (tloušťka). Plochá deska 11 je uložena vertikálně s je ohnuta tak, že ve své horní části vytváří šikmý povrch 10. Krystalizační oblast ploché desky lije rozdělena do, například pěti podoblastí v příčném směru prostřednictvím přepážkových desek 11a, 11b, 11c a lid. U horní strany ploché desky lije upraven rozvaděč 14 kapaliny, pracující jako přívodní kapalinový prostředek, pro přivádění kapalné směsi L na šikmý povrch 10 přímo nebo přes vertikální povrch kontinuálně s horním koncem šikmého povrchu 10, takže tato kapalná směs L proudí jako film dolů na jednom vertikálním povrchu 12 ploché desky H.
Na druhou stranu je na opačné straně vertikálního povrchu 13 ploché desky 11 upravena přívodní trubka 15 chladicího média, pracující jako přívodní prostředek chladicího média, pro přivádění chladicího média C o teplotě nižší než je teplota tuhnutí kapalné L směsi, takže chladicí médium C proudí dolů jako film na protilehlém vertikálním povrchu 13. Přívodní trubka 15 chladicího média pracuje rovněž jako přívodní trubka ohřívacího média, pracující jako přívodní prostředek ohřívacího média, pro přivádění ohřívacího média H o teplotě vyšší než je teplota tuhnutí kapalné směsi L na protilehlém vertikálním povrchu 13 ploché desky Π.. Symboly Pl a P2 představují čerpadla, kapalná směs L, která proudí dolů na vertikálním povrchu 12, je poháněna k rozvaděči 14 kapaliny prostřednictvím čerpadla Pl. zatímco chladicí médium C, které proudí dolů na
-3CZ 293768 B6 protilehlém vertikálním povrchu 13, je poháněno k přívodní trubce 15 chladicího média prostřednictvím čerpadla P2 a chladiče 16. Chladicí médium a ohřívací médium mohou být upravena odděleně, nebo může být použito stejné médium jako chladicí i jako ohřívací médium, to znamená, že může být použito jedno médium tepelné výměny (HTM) jako chladicí médium při ochlazování a jako ohřívací médium při ohřevu, v průběhu kroku tavení je médium tepelné výměny ohřáto na předem stanovenou teplotu s použitím ohřívače 17. Na vertikálním povrchu 12 ploché desky 11 je vertikálně v řadě s nepravidelnými intervaly upevněno množství pomocných prvků 18 pro zabránění krystalům v odlupování desky 11 a v odpadávání dolů.
V takto konstruovaném krystalizátorů 1 kapalná směs, obsahující kyselinu akrylovou jako krystalizující komponent a nečistoty, vedena tak, aby proudila dolů jako film na vertikálním povrchu 12. zatímco chladicí médium, o teplotě nižší než je teplota tuhnutí kapalné směsi, je přiváděno a proudí dolů jako film na protilehlém vertikálním povrchu 13. Aby se tvořily jednotné tloušťky filmů kapalné směsi, nejsou přívodní průtokové rychlosti kapalné směsi, přestože je to rovněž závislé na fyzikálních vlastnostech kapalné směsi, zejména na jejím povrchovém pnutí, výhodně menší než 0,1 t/h (0,1 tuny za hodnu) na 1 metr šířky ploché desky 11, a zvláště výhodně nejsou tyto rychlosti menší 0,25 t/h na 1 metr šířky desky. Horní hranice přívodních průtokových rychlostí není nutné definovat, pokud kapalná směs proudí jako film. Protože koeficient přestupu tepla se zvyšuje se zvyšováním průtokové rychlosti, je žádoucí co největší možná průtoková rychlost, teploty kapalné směsi se pohybují výhodně v rozsahu +5 °C, zvláště výhodně +1 °C nad teplotou tuhnutí kapalné směsi.
Chladicí médium se získá ochlazením média tepelné výměny, kterým je například vodný roztok etanolu, prostřednictvím chladiče 16. Teploty chladicího média nejsou jmenovitě omezeny, pokud jsou nižší než teplota tuhnutí kapalné směsi. Na druhou stranu v počáteční fázi krystalizace, ve které krystalizace začíná, snižuje rychlá krystalizace čistotu krystalů, proto jsou výhodně teploty chladicího média v rozsahu mezi teplotou tuhnutí kapalné směsi bez 20 °C a teplotou tuhnutí kapalné směsi. Ochlazování kyseliny akrylové tímto způsobem se na vertikálním povrchu 12 ploché desky 11 tvoří krystaly kyseliny akrylové. Poté, co tloušťka vrstev krystalů dosáhne předem stanovené velikosti je odvedena matečná tekutina, to jest zbytek kapalné směsi. Je třeba uvést, že pokud je tloušťka vrstvy krystalů příliš tenká, mají nečistoty sklon být zachycovány do vrstev krystalů, čímž snižují jejich čistotu. Na druhé straně, pokud je tato tloušťka příliš silná, sníží se vodivý tepelný tok vrstvou krystalů, což prodlužuje dobu krystalizace. Z těchto důvodů se tloušťky vrstev krystalů pohybují výhodně mezi 5 mm až 20 mm, a zvláště výhodně mezi 7 mm až 15 mm.
Poté je médium tepelné výměny ohřáto prostřednictvím ohřívače 17 na teplotu vyšší než je teplota tuhnutí krystalů kyseliny akrylové, aby bylo vytvořeno ohřívací médium, které je potom vedeno tak, aby proudilo dolů na protilehlém vertikálním povrchu 13 ploché desky 11. Současně je tavenina krystalů kyseliny akrylové (vyčištěná tavenina), získaná dříve, ohřátá a vedena tak, aby proudila dolů na vertikálním povrchu 12 ploché desky U· Výsledkem je, že vrstva krystalů je ohřívána z obou stran a tudíž se taví v krátkém časovém intervalu.
Přestože je předtím do přiváděné kapalné směsi přidáván inhibitor polymerace zvnějšku shora popsaného krystalizačního systému, je tento inhibitor polymerace stěží obsažen v krystalech kyseliny akrylové a, dokonce í když je obsažen, jeho koncentrace je příliš nízká, aby zabránila polymerací.
U tohoto výhodného provedení je, po ochlazení kapalné směsi obsahující krystalující komponent, vytvoření krystalů tohoto komponentu a oddělení krystalů, vyčištěná tavenina, s čistotou v podstatě stejnou jako je čistota oddělených krystalů a opatřená inhibitorem polymerace a ohřátá na předem stanovenou teplotu, vedena tak, aby proudila dolů na vertikálním povrchu 12 ploché desky 11. Oddělené krystaly přilnuté k vertikálnímu povrchu 12 se tedy rychle taví působením ohřáté vyčištěné taveniny a navíc, protože tyto oddělené krystaly se taví za přítomnosti inhibitoru polymerace, může být zabráněno polymerací. Dále tedy je inhibitor polymerace obsažen v taveni
-4CZ 293768 B6 ně proudící dolů z ploché desky 11 (to znamená, že ve směsi ohřáté vyčištěné taveniny a roztavených krystalů na ploché desce 11). Polymerace tedy nikdy neprobíhá při tavení krystalů kyseliny akrylové, při převodu vyčištěné taveniny nebo při uskladnění vyčištěné taveniny ve skladovací nádrži.
Jak bylo uvedeno výše, má vyčištěná tavenina obsahující inhibitor polymerace čistotu v podstatě stejnou jako je čistota krystalů, které mají být současně taveny. Zejména je výhodné použít vyčištěnou taveninu ve stejné fázi čištění mnohofázového krystalizačního procesu, ale může být rovněž použita tavenina získaná jinak.
Při provádění shora uvedeného krystalizačního procesu je výhodné provést vycezení před roztavením všech krystalů. Vycezení se provádí částečným tavením vrstev krystalů pro odstranění vysokých koncentrací nečistot zachycených v krystalech nebo přilnutých k povrchům tak, aby se dále snížila koncentrace nečistot krystalů. Přesněji, před roztavením všech krystalů je ohřívací médium, jehož teplota je v rozsahu +5 °C kolem teploty tavení krystalů, přiváděno jako film na protilehlý vertikální povrch 13 tak, aby Částečně roztavilo vrstvy krystalů. To znamená, že při provádění vycezení je médium tepelné výměny ohřáto prostřednictvím ohřívače 17 na teplotu nižší než je teplota použitá pro kompletní proces tavení.
Obr. 2 znázorňuje jednofázový krystalizačm systém obsahující shora popsaný kiystalizátor 1 pro provádění jednofázového krystalizačního procesu. Na obrázku označují vztahové značky 2, 3 a 4 první až třetí skladovací nádrž a vztahová značka 5 označuje oběhovou nádrž. V tomto krystalizačním systému je kapalná směs kyseliny akrylové, obsahující nečistoty, jako je kyselina octová nebo kyselina propionová, a inhibitoru polymerace přiváděna do druhé skladovací nádrže
3. Tato přivedená kapalná směs je vedena do oběhové nádrže 5 a potom je vedena do krystalizátoru L, kde se tvoří krystaly kyseliny akrylové.
Zbytek kapalné směsi (matečná tekutina), získaný v tomto procesu, je z oběhové nádrže 5 přiveden do první skladovací nádrže 2. Následně je na krystalech kyseliny akrylové v krystalizátoru 1 provedeno vycezení (částečné tavení), jak je popsáno výše, a vycezená kapalina získaná vycezením je přivedena do druhé skladovací nádrže 3. Potom je vyčištěná tavenina ve třetí skladovací nádrži 4 vedena do oběhové nádrže 5 a pak je zahřáta prostřednictvím tepelného výměníku 51 na teplotu vyšší než je teplota tuhnutí kyseliny akrylové. Ohřátá vyčištěná tavenina je potom vedena do krystalizátoru 1 tak, aby tavila krystaly kyseliny akrylové ve spolupráci se současným oběhem ohřívacího média, jak bylo popsáno výše.
Do vyčištěné taveniny ve třetí skladovací nádrži 4 je přidán inhibitor polymerace prostřednictvím přívodní trubky inhibitoru, upravené ve třetí skladovací nádrži 4. Upravením míchadla ve třetí skladovací nádrži lze dosáhnout jednotné koncentrace inhibitoru polymerace ve vyčištěné tavenině.
Vyčištěná tavenina ve třetí skladovací nádrži 4 je získána prostřednictvím vyčištění kapalné směsi ve druhé skladovací nádrži 3 v procesu předcházejícím současnému krystalizačnímu procesu a tudíž má čistotu v podstatě stejnou jako je čistota krystalů právě vytvořených v krystalizátoru 1.
Prostřednictvím předcházejícího uspořádání nikdy nenastane polymerace kyseliny akrylové, nejen v průběhu skladování, převodu a ohřívání vyčištění taveniny, ale rovněž při tavení krystalů, které v podstatě neobsahují inhibitor polymerace. Namísto vytvoření přívodní trubky inhibitoru ke třetí skladovací nádrži 4, může být přívodní trubka inhibitoru upravena k oběhové nádrži 5, kde jsou vyčištěná tavenina a inhibitor polymerace potom míchány. Alternativně je samostatně upravena míchací nádrž, ve které je inhibitor polymerace přidáván do vyčištěné taveniny, aby se vytvořil roztok inhibitoru polymerace, který je potom přiváděn do třetí skladovací nádrže 4.
-5CZ 293768 B6
V následujícím popisu bude popsáno druhé výhodné provedení předkládaného vynálezu s jednotlivými odkazy na obr. 3 a obr. 5.
Obr. 3 znázorňuje mnohafázový krystalizační systém obsahující shora popsaný krystalizátor 1 pro provádění třífázového krystalizačního procesu. Na obrázku V-l až V-4 označují první až čtvrtou skladovací nádrž. Čtvrtá skladovací nádrž V—4 je skladovací nádrž produktu pro dočasné uskladnění vyrobené kyseliny akrylové. Symbol V-5 označuje na obrázku oběhovou nádrž, jejíž obsah je veden do krystalizátoru L V-0 označuje skladovací nádrž matečné tekutiny, ve které je jako odpadní tekutina dočasně skladována matečná tekutina získaná v průběhu krystalizace s použitím kapalné směsi s nejnižší čistotou, to jest kapalné směsi v první skladovací nádrži V-l.
V tomto mnohofázovém krystalizačním systému je z vnějšku systému kyselina akrylová, obsahující nečistoty, jako je kyselina octová nebo kyselina propionová, a inhibitor polymerace, nejprve přivedena do druhé skladovací nádrže V-2. Kapalná směs ve druhé skladovací nádrži V-2 je vedena do oběhové nádrže V-5 a potom je vedena do krystalizátoru 1, kde se vytvoří kiystaly kyseliny akrylové. Matečná tekutina získaná tímto procesem je z oběhové nádrže V-5 přivedena do první skladovací nádrže V-l. Následně jsou krystaly kyseliny akrylové částečně taveny nebo vycezeny a vycezená kapalina je z oběhové nádrže V-5 přivedena do druhé skladovací nádrže V-2.
Potom je kapalina ve třetí skladovací nádrži V-3 přivedena do oběhové nádrže V-5 a pak je zahřáta na teplotu vyšší než je teplota tuhnutí krystalů. Zahřátá kapalina je vedena do krystalizátoru 1, aby tavila krystaly. Kapalinou ve třetí skladovací nádrži V-3 je vyčištěná tavenina získaná vyčištěním kapalné směsi ve druhé skladovací nádrži V-2 procesem předcházejícím současnému kiystalizačnímu procesu. Ke třetí skladovací nádrži V-3 je přivedena přívodní trubka inhibitoru polymerace, takže vyčištěná tavenina ve třetí skladovací nádrži V-3 ie předtím smíchána s inhibitorem polymerace. Provádí se tedy tavení krystalů za přítomnosti inhibitoru polymerace,. takže tavenina těchto krystalů rovněž obsahuje inhibitor polymerace. Takto získaná tavenina, to jest směs roztavených současných krystalů a taveniny přivedené ze třetí skladovací nádrže V-3) je z oběhové nádrže V-5 přivedena do třetí skladovací nádrže V-3. Obr. 4 je vysvětlující schéma, které znázorňuje toky kapalin ve shora popsaném krystalizačním procesu.
Následně se provede krystalizace taveniny ve třetí skladovací nádrži V-3. Tento krystalizační proces je stejný jako krystalizační proces kapalné směsi ve druhé skladovací nádrži V-2 až na to, že skladovací nádrže, do kterých jsou přivedeny zpět matečná tekutina, vycezená kapalina vyčištěná tavenina, jsou posunuty o jednu fázi. Přesněji je tavenina ve třetí skladovací nádrži V-3 přivedena do oběhové nádrže V-5 a potom do krystalizátoru 1, kde se provede krystalizace. Potom je matečná tekutina přivedena do druhé skladovací nádrže V-2 a vycezená kapalina je přivedena do třetí skladovací nádrže V-3. Dále je tavenina ve čtvrté skladovací nádrži V—4 ohřátá a vedena do krystalizátoru 1 pro tavení krystalů a roztavené krystaly společně s taveninou, použitou pro urychlení tavení, jsou přivedeny zpět do čtvrté skladovací nádrže V-4.
Jak bylo uvedeno, tavenina ve čtvrté skladovací nádrži V-4, použitá pro tavení krystalů, je získána vyčištěním taveniny ve třetí skladovací nádrži V-3 v procesu předcházejícím současnému krystalizačnímu procesu, přívodní trubka inhibitoru polymerace je rovněž vytvořena ke čtvrté skladovací nádrži V-4, takže tavenina ve čtvrté skladovací nádrži V-4 je předtím smíchána s inhibitorem polymerace. tavení krystalů se tedy provádí za přítomnosti inhibitoru polymerace, takže tavenina ze současných krystalů rovněž obsahuje inhibitor polymerace. takto získaná tavenina je vyrobenou kyselinou akrylovou a je přivedena do velké skladovací nádrže pro produkt (není znázorněna), umístěné vně krystalizačního systému. Obr. 5 je vysvětlující schéma, které znázorňuje toky ve shora popsaném krystalizačním procesu.
Následně po krystalizaci taveniny ve třetí skladovací nádrži V—3 se provede krystalizace kapalné směsi v první skladovací nádrži V-l (to jest matečná tekutina získaná krystalizaci taveniny ve
-6CZ 293768 B6 druhé skladovací nádrži V-2). Tento krystalizační proces je stejný jako předcházející krystalizační proces a získaná matečná tekutina je přivedena do skladovací nádrže V-0 matečné tekutiny vně krystalizačního systému, zatímco vycezená kapalina je přivedena do první skladovací nádrže V-l. V procesu tavení krystalů se zahřeje kapalná směs ve druhé skladovací nádrži V-2, aby tavila krystaly, a získaná tavenina je uskladněna ve druhé skladovací nádrži V-2.
Následně po krystalizaci kapalné směsi v první skladovací nádrži V-l se provede krystalizace kapalné směsi ve druhé skladovací nádrži V-2, takže se dokončí jeden cyklus krystalizačního procesu. Přesněji tedy se, u tohoto výhodného provedení vynálezu, kapalná směs nejprve přivede z vnějšku systému do druhé skladovací nádrže V-2, provede se krystalizace této kapalné směsi ve druhé skladovací nádrži V-2 a potom se postupně provede krystalizace kapalin ve třetí skladovací nádrži V-3. v první skladovací nádrži V-l a ve druhé skladovací nádrži V-2. Po tomto jednom cyklu krystalizace se provede další cyklus krystalizace.
Krystalizace je provedena dvakrát pro kapalinu ve druhé skladovací nádrži V-2. protože kapalná směs je přiváděna do druhé skladovací nádrže V-2 z vnějšku systému. Jeden cyklus procesu je tedy složen z třífázové krystalizace včetně druhé fáze krystalizace —> třetí fáze krystalizace -> první fáze krystalizace —> druhé fáze krystalizace.
V následujícím popisu bude popsáno třetí výhodné provedení předkládaného vynálezu s jednotlivými odkazy na obr. 6.
Obr. 6 znázorňuje mnohofázový krystalizační systém obsahující výše popsaný krystalizátor 1 pro provádění pětifázového krystalizačního procesu, na obrázku symbol V-θ' označuje skladovací nádrž matečné tekutiny pro dočasné skladování matečné tekutiny, symboly V-Γ až V-5' označují první až pátou skladovací nádrž pro jednotlivé kapalné směsi první až páté fáze krystalizace. Symbol V-6' označuje skladovací nádrž produktu pro dočasné uskladnění produktu a symbol V^ 7 označuje oběhovou nádrž, kapalná směs kyseliny akrylové je přivedena do čtvrté skladovací nádrže V-4'. Aby se v podstatě vyrovnala množství kapalných směsí množství vycezených kapalin a množství krystalů v příslušných fázích jako u třífázové krystalizace, provádí se krystalizace v pořadí
2->3->4->5->3->4->5->4->2->3->4->5->3-»4->5-»4->l->, přičemž symboly V-n'jsou zjednodušeny na n.
Je třeba uvést, že skladovací nádrž, do které je kapalná směs přivedena z vnějšku systému, je stanovena na základně cílové čistoty a výtěžnosti produktu. To znamená, že v případě třífázové krystalizace to může být také první skladovací nádrž V-l nebo třetí skladovací nádrž V-3, a v případě pětifázové krystalizace to může být jiná než čtvrtá skladovací nádrž V-4. Navíc může být počet krystalizačních fází nastaven stejný nebo dokonce větší než šest.
Při mnohofázové krystalizaci, ve které je kapalná směs, obsahující inhibitor polymerace, přiváděna do skladovací nádrže jiné než je nádrž konečné fáze, není nutné přivádět inhibitor polymerace zvnějšku, protože inhibitor polymerace je přiváděn do kapalné směsi určené k čištění v konečné fázi, to jest kapalné směsi ve třetí skladovací nádrži V-3 v případě třífázové krystalizace nebo kapalné směsi v páté skladovací nádrži v případě pětifázové krystalizaci. Například v případě pětifázové krystalizace, jestliže je inhibitor polymerace přiveden do páté skladovací nádrže, je tento inhibitor polymerace nezbytně obsažen rovněž ve čtvrté skladovací nádrži, protože matečná tekutina z pětifázové krystalizace je vedena do čtvrté skladovací nádrže a, podobně, je inhibitor polymerace obsažen ve skladovacích nádrží třetí fáze, druhé fáze a pevní fáze. Navíc v krystalizaci v nižších fázích, kdy je čistota nižší než čistota v konečné fázi, je v procesu tavení krystalů použita tavenina z vyšší fáze, takže tavenina krystalů obsahuje inhibitor polymerace dokonce i když tento inhibitor polymerace v podstatě není obsažen v těchto krystalech.
V krystalizaci v konečné fázi se tavení krystalů provádí s použitím vyrobené kyseliny akrylové, protože je vyrobená kyselina akrylová smíchána s inhibitorem polymerace (inhibitor polymerace je přiveden do čtvrté skladovací nádrže V-4 v případě třífázové krystalizace a do šesté skladovací nádrže tedy do skladovací nádrže V-6 produktu v případě pětifázové krystalizace), tavenina nezbytně obsahuje tento inhibitor polymerace.
Na druhou stranu v případě přivádění kapalné směsi obsahující inhibitor polymerace do skladovací nádrže konečné fáze, jestliže je inhibitor polymerace přiváděn pouze do skladovací nádrže produktu (čtvrtá skladovací nádrž V-4 v případě třífázové krystalizace a skladovací nádrž V-6' v případě pětifázové krystalizace), je inhibitor polymerace obsažen ve skladovací nádrži každé fáze.
Jak je zcela zřejmé z předcházejícího popisu, prostřednictvím přidání inhibitoru polymerace do kapalné směsi pro krystalizaci v konečné fázi a do vyrobené kyseliny akrylové, nikdy nenastane polymerace kyseliny akrylové při tavení krystalů, při převodu vyčištění taveniny nebo při skladování vyčištění taveniny. Tak, například, dokonce i při výskytu poruchy při řízení ohřívací teploty taveniny může být zabráněno nehodě, jako je exploze v důsledku překotné polymerace. Navíc není nutné přivádění inhibitoru polymerace do skladovací nádrže každé krystalizační fáze. To znamená, že zařízení a jeho činnost mohou být zjednodušeny, doba krystalizace může být zkrácena a přiváděné množství inhibitoru polymerace může být sníženo.
Na druhou stranu, pokud je inhibitor polymerace jednoduše přiváděn do každé krystalizační fáze, stává se proces složitým a přiváděné množství inhibitoru polymerace se zvyšuje, takže v matečné tekutině, odváděné v nejnižší fázi ven ze systému, je obsaženo velké množství inhibitoru polymerace. Navíc, protože koncentrace inhibitoru polymerace obsaženého v kapalné směsi v nejnižší fázi, je větší, značně se snižuje teplota tuhnutí, takže je potom nutné snížit teplotu krystalizace nebo prodloužit dobu krystalizace.
Jako inhibitoru polymerace mohou být použity nejrůznější sloučeniny, například, fenoly, jako je hydrochinon, p-metoxyfenol, krezol, fenol a t-butylpyrokatechin, aminy, jako je difenylamin, fenothiazin a metylová modř, sloučeniny mědi a sloučeniny mangananu. Navíc je výhodné použít tyto inhibitoru polymerace v atmosféře plynu obsahujícího molekulární kyslík.
Pro přivádění inhibitoru polymerace do skladovací nádrže produktu a do skladovací nádrže konečné fáze může být upravena míchací nádrž pro přípravu roztoku inhibitoru. Přesněji je potom finální produkt (vysoce čistá kyselina akrylová) částečně odebrán a inhibitor polymerace (tuhý stav) je v něm rozpuštěn tak, aby se v míchací nádrži vytvořil vysoce koncentrovaný roztok inhibitoru. Tento vysoce koncentrovaný roztok je převáděn prostřednictvím dávkovacího čerpadla. Inhibitor polymerace je přiváděn do skladovací nádrže finální fáze poté, co je tavenina odvedena, aby tavila krystaly a získaná kapalina tavením krystalů je vedena z oběhové nádrže do skladovací nádrže konečné fáze. Tím je zabráněno snížení koncentrace inhibitoru polymerace v důsledku přidání koncentrace inhibitoru polymerace v důsledku přidání roztavených krystalů.
Protože produkt může být skladová dlouhou dobu, je koncentrace inhibitoru polymerace v produktu výhodně vyšší než 0,001 % hmotnostních, zvláště výhodně je tato koncentrace vyšší než 0,005 % hmotnostních. Na druhou stranu, protože kapalina v prostředí skladovací nádrži je skladována po relativně krátkou dobu, je dostačující, když koncentrace inhibitoru polymerace je vyšší než 0,001 % hmotnostních při tavení krystalů. Koncentrace inhibitoru polymerace je řízena prostřednictvím nepřetržitého on-line monitorování koncentrací inhibitoru polymerace ve skladovací nádrži produktu a ve skladovací nádrži konečné fáze (V-l a V-5 v případě pětifázové krystalizace) nebo periodickým vzorkováním kapalin a měřením koncentrací inhibitoru, a potom nastavením přiváděného množství vysoce koncentrovaného roztoku inhibitoru polymerace ze shora popsané míchací nádrže. Ovšem v současných průmyslových provozech jsou množství přiváděné kapalné směsi, výtěžnosti produktu, konečná matečná tekutina a materiálové poměry přiváděné kapalné směsi, matečná tekutina, vycezená kapalina a krystaly v každé fázi přesně
-8CZ 293768 B6 vypočítány a řízeny, takže přiváděné množství inhibitoru polymerace může být nastaveno předem tak, aby byly splněny shora uváděné koncentrace.
Výsledky některých provedených experimentů budou nyní popsány níže.
Příklad 1
Byl použit krystalizační systém znázorněný na obr. 3 a byla provedena třífázová kiystalizace s použitím kyseliny akrylové, obsahující nečistoty, jako přiváděné kapalné směsi. Jako krystalizátoru bylo použito krystalizátoru typu s vertikální deskou, který je znázorněn na obr. 1. Velikost desky krystalizátoru byla 200 mm na šířku a 600 mm na výšku. Na přední straně krystalizátoru byla upravena průhledná polyvinylchloridová deska pro vizuální sledování. Jako média tepelné výměny bylo použito 30% vodného roztoku etanolu. V první až třetí skladovací nádrži V-l až V-3 byly uskladněny kapaliny získané v předtím provedeném krystalizačním procesu, vycezování a v tavícím procesu. Jako inhibitoru polymerace byl do kyseliny akrylové uložené ve skladovací nádrži V-3 přidán 4-metoxyfenol (metylhydrochinon) tak, aby jeho koncentrace byla 0,01 % hmotnostních. Navíc byl stejný inhibitor polymerace přidán do přiváděné kyseliny akrylové a vyrobené kyseliny akrylové ve skladovací nádrži V-4 tak, aby jeho koncentrace byla 0,01 % hmotnostních.
Přiváděná kyselina akrylová, obsahující nečistoty, byla vedena do druhé skladovací nádrže V-2. V druhé fázi krystalizace bylo 766 g matečné tekutiny ze třetí fáze kiystalizace, 754 g taveniny z první fáze krystalizace, 168 g vycezené kapaliny z druhé fáze krystalizace a 1 520 g přiváděné kyseliny akrylové smícháno pro vytvoření 3208 g kapalné směsi. Tato kapalná směs byla rozdělena na dvě poloviny, aby byla krystalizována dvakrát, v jedné operaci druhé fáze krystalizace bylo použito 1604 g kapalné směsi a bylo získáno 763 g matečné tekutiny, 84 g vycezené kapaliny a 757 g taveniny. Při tavení krystalů bylo 200 g kapaliny v třetí skladovací nádrži V-3 přivedeno do oběhové nádrže V-5 a potom bylo vedeno do krystalizátoru 1, aby roztavilo všechny krystaly. Výsledkem bylo, že ve dvou operacích v druhé fázi krystalizace bylo získáno 1526 g matečné tekutiny a toto množství bylo odvedeno do první skladovací nádrže V-l. 168 g vycezené kapaliny a toto množství bylo odvedeno do druhé skladovací nádrže V-2 a 1514 g taveniny a toto množství bylo odvedeno do třetí skladovací nádrže V-3.
Ve třetí fázi krystalizace bylo smícháno 1514 g taveniny z druhé fáze krystalizace a 84 g vycezené kapaliny ze třetí fáze krystalizace, aby se vytvořilo 1598 g kapalné směsi, a bylo získáno 760 g matečné tekutiny, 84 g vycezené kapaliny a 754 g taveniny. Matečná tekutina byla odvedena do druhé skladovací nádrže V-2. vycezená kapalina byla odvedena do třetí skladovací nádrže V-3 a tavenina byla odvedena do čtvrté skladovací nádrže V-4 pro uskladnění produktu. Podobně jako v druhé fázi krystalizace byla kapalina ve čtvrté skladovací nádrži V-4 vedena tak, aby roztavila krystaly.
Podobně bylo v první fázi kiystalizace smícháno 1526 g matečné tekutiny z druhé fáze krystalizace a 84 g vycezené kapaliny, aby se vytvořilo 1610 g kapalné směsi, a bylo získáno 766 g matečné tekutiny, 84 g vycezené kapaliny a 760 g taveniny. Tavení krystalů bylo provedeno oběhem kapaliny v druhé skladovací nádrži V-2. Matečná tekutina byla odvedena do skladovací nádrže V-0 matečné tekutiny pro dočasné uskladnění konečné matečné tekutiny, vycezená kapalina byla odvedena do první skladovací nádrže V-l a tavenina byla odvedena do druhé skladovací nádrže V-2. Tímto způsobem byl dokončen jeden krystalizační cyklus, prostřednictvím provedení první fáze krystalizace jednou, druhé fáze krystalizace dvakrát a třetí bylo získáno 754 g produktu a 766 g konečné matečné tekutiny. Ve všech fázích krystalizace byly teploty média tepelné výměny řízeny tak, aby byly 2 °C, 15 °C a 25 °C v průběhu krystalizace, vycezování a tavení. Shora popsané činnosti byly prováděny po dobu 5 dnů a nenastala žádná polymerace.
-9CZ 293768 B6
Srovnávací příklad 1
Byl proveden experiment stejným způsobem jako v Příkladu 1 až na to, že do třetí skladovací nádrže V-3 nebyl přiveden inhibitor polymerace. kyselina akrylová ve skladovacích nádržích V-2 a V-3 polymerovala překotně. Podle analýzy před polymerací byla koncentrace inhibitoru polymerace ve skladovací nádrži V-2 0,0005 % hmotnostních a ve skladovací nádrži V-3 0,0001 % hmotnostních, na druhou stranu byla v Příkladu 1 koncentrace inhibitoru polymerace ve skladovací nádrži V-2 0,008 % hmotnostních a ve skladovací nádrži V-3 0,003 % hmotnostních bezprostředně po roztavení krystalů.
Příklad 2
Jako krystalizátoru byly použity dvě skleněné trubky s vnitřním průměrem 40 mm vnitřní trubky, vnějším průměrem 70 mm vnější trubky a délkou 800 mm. Krystalizace byla provedena vedením kyseliny akrylové jako filmu na vnitřním povrchu vnitřní trubky a vedením chladicího, média mezi vnitřní a vnější trubkou. Jako přiváděné kapalné směsi bylo použito 900 g přiváděné kyseliny akrylové. Bylo získáno 600 g krystalů a matečná tekutina byla odvedena. Potom bylo do oběhové nádrže přivedeno 200 g vyčištěné kyseliny akrylové, obsahující 0,02 % hmotnostních 4metoxyfenolu jako inhibitoru polymerace, a krystaly byly taveny jejím přivedením na krystaly.
Následně bylo 800 g získané taveniny použito jako přiváděná kapalná směs a bylo tak získáno 600 g krystalů. Potom bylo do oběhové nádrže přivedeno 200 g vyčištěné kyseliny akrylové, obsahující 0,02 % hmotnostních inhibitoru polymerace. Přivedení této kyseliny na krystaly bylo provedeno tavení krystalů. Získaná tavenina by mohla být uchována po dlouhou dobu při teplotě 15 °C.
Srovnávací příklad 2
Použitím stejného krystalizátoru jako v Příkladu 2 bylo z 1000 g přivedené kyseliny akrylové odděleno 800 g krystalů. Potom byly tyto krystaly taveny zvýšením teploty média tepelné výměny na 25 °C bez oběhu taveniny. Dále bylo použitím této taveniny krystalů jako přiváděné kapalné směsi odděleno 600 g krystalů, které potom byly taveny stejným způsobem, při uchovávání této kapaliny probíhala velmi překotná polymerace. Podle analýzy před polymerací byla překotná polymerace. Podle analýzy před polymerací byla koncentrace inhibitoru polymerace v tavenině 0,0006 %
Příklad 3
Použitím krystalizačního systému znázorněného na obr. 6 byla provedena pětifázová krystalizace. Přiváděná kyselina akrylová byla vedena do čtvrté skladovací nádrže V-4'.
Aby se v podstatě vyrovnala množství kapalných směsí, vycezených kapalin a krystalů v odpovídajících fázích jako v Příkladu 1, bylo shledáno výhodným provádět krystalizaci v pořadí 2->3->4->5->3->4->5->4->2->3->4->5->3->4->5->4->l->.
V tomto příkladu byl předem přidán inhibitor polymerace (4-metoxyfenol) do kyseliny akrylové ve čtvrté skladovací nádrži V-4’ a vyrobené kyseliny akrylové ve skladovací nádrži V-6* produktu tak, aby jeho koncentrace byla 0,01 % hmotnostních. Navíc byl tento inhibitor polymerace přidán do páté skladovací nádrže V-5* tak, aby jeho koncentrace byla 0,01 % hmotnostních, zatímco žádný inhibitor koncentrace nebyl přidán do skladovacích nádrží V-0* až V-3*. Za těchto
-10CZ 293768 B6 podmínek byl pětkrát opakován shora uvedený 17 fázový proces. Nenastala žádná polymerace a všechny operace každé fáze byly úspěšně provedeny.
Jak je zřejmé z předcházejícího popisu není krystalizátor omezen na deskový typ krystalizátoru a, například, může být rovněž použit trubkový typ krystalizátoru jako v Příkladu 2. Mohou rovněž použity i jiné typy krystalizátorů. Jako přiváděné kapalné směsi neumí být použita pouze kyselina akrylová, ale může být rovněž použito jiných polymerujících sloučenin, jako je kyselina methakrylová.
Přestože byl nyní předkládaný vynález popsán ve spojení s výhodnými provedením, není vynález omezen na tato provedení, ale může být proveden různými způsoby bez opuštění základního principu vynálezu, který je definován v připojených nárocích.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob krystalizace, ve kterém se, po ochlazení kapalné směsi obsahující krystalizující komponent pro vytvoření krystalů z tohoto komponentu, a po oddělení krystalů od nezkrystalizované zbytkové kapalné směsi, oddělené krystaly taví a odebírají jako tavenina za účelem čištění tohoto komponentu, vyznačující se tím,že zahrnuje kroky:
    přidání inhibitoru polymerace do taveniny krystalizujícího komponentu, získanou vyčištěním kapalné směsi před vlastním krystalizačním procesem, přičemž čistota taveniny obsahující inhibitor polymerace je v podstatě stejná jako čistota oddělených krystalů;
    zahřátí taveniny obsahující inhibitor polymerace na teplotu vyšší, než je teplota tuhnutí krystalů; přivedení zahřáté taveniny ke krystalům tak, aby se krystaly tavily; a odebrání roztavených krystalů společně se zahřátou taveninou obsahující inhibitor polymerace, čímž se vyloučí polymerace roztavených krystalů při jejich odebírání.
  2. 2. Způsob krystalizace podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že:
    krystalizační a taviči krok se provádějí mnohofázovým způsobem, aby se dosáhlo mnohofázové krystalizace tak, aby se postupně zvyšovala čistota krystalujícího komponentu, přičemž v krystalizačním kroku v konečné čisticí fázi mnohofázové krystalizace se použije kapalná směs obsahující inhibitor polymerace, a v kroku tavení v konečné čisticí fázi mnohofázové krystalizace se do taveniny, získané předtím v tavícím kroku ve finální čisticí fázi, přidá inhibitor polymerace, a tato tavenina se zahřeje a přivede na oddělené krystaly tak, aby se roztavily všechny tyto oddělené krystaly, přičemž tyto roztavené krystaly se odeberou společně s taveninou obsahující inhibitor polymerace.
  3. 3. Způsob krystalizace podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že inhibitor polymerace se přidává do vyčištěné taveniny tak, že koncentrace tohoto inhibitoru polymerace v celku roztavených krystalů a vyčištěné taveniny je vyšší než 0,001 % hmotnostního.
  4. 4. Způsob krystalizace podle nároku 1,vyznačující se tím, že se použije krystalizační systém, mající krystalizátor vybavený chladicími prostředky pro ochlazení kapalné směsi obsahující krystalující komponent a tavícími a odebíracími prostředky pro tavení oddělených krystalů a odebrání taveniny krystalů, a dále majícího první až N-tou skladovací nádrž, kde 3 < = N, v tomto krystalizačním systému se provede krystalizace kapalné směsi v K-té skladovací nádrži, kde K < N, tak, aby se skladovala zbytková kapalina v (K-l) skladovací nádrži, a dále aby se skladovala tavenina krystalů v (K+l) skladovací nádrži, přičemž tavenina v (K+l) skladovací nádrži se zahřeje a přivede na krystaly v průběhu kroku tavení oddělených
    -11CZ 293768 B6 krystalů kapalné směsi vK-té skladovací nádrži, a provede se (N-l) fáze kiystalizace pro dosažení kroků zpracování kapalných směsí v první až (N-l) skladovací nádrži, přičemž tento způsob dále zahrnuje kroky:
    přivedení inhibitoru polymerace pouze do (N-l) skladovací nádrže a N-té skladovací nádrže, 5 pokud se přívodní kapalná směs přivádí do jedné z první až (N-2) skladovací nádrže z vnějšku krystalizačního systému, a přivedení inhibitoru polymerace pouze do N-té skladovací nádrže, pokud se přívodní kapalná směs přivádí do (N-l) skladovací nádrže zvnějšku kiystalizačního systému.
    10 5. Způsob krystalizace podle nároku 4, vyznačující se tím,že po oddělení krystalů kapalné směsi v K-té skladovací nádrži, se provede částečné roztavení kiystalů před roztavením všech oddělených krystalů, a že tavenina krystalů, získaná částečným roztavením, se uskladní v K-té skladovací nádrži.
CZ19963503A 1995-12-01 1996-11-29 Způsob krystalizace CZ293768B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33813995A JP3724864B2 (ja) 1995-12-01 1995-12-01 晶析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ350396A3 CZ350396A3 (en) 1997-06-11
CZ293768B6 true CZ293768B6 (cs) 2004-07-14

Family

ID=18315289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19963503A CZ293768B6 (cs) 1995-12-01 1996-11-29 Způsob krystalizace

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5935534A (cs)
EP (1) EP0776875B1 (cs)
JP (1) JP3724864B2 (cs)
KR (1) KR100333458B1 (cs)
CN (1) CN1103620C (cs)
CZ (1) CZ293768B6 (cs)
DE (1) DE69620107T2 (cs)
TW (1) TW496859B (cs)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001246528A1 (en) 2000-04-11 2001-10-23 Basf Aktiengesellschaft Method for the purification of a crude acrylic acid melt
DE10221176A1 (de) 2002-05-13 2003-11-27 Basf Ag Verfahren zur Herstellung geruchsarmer Hydrogelbildender Polymerisate
JP2004345994A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Nippon Shokubai Co Ltd N−ビニル−2−ピロリドンの精製方法
JP2005247731A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Mitsubishi Chemicals Corp (メタ)アクリル酸組成物及びその製造方法
DE102006039203B4 (de) 2006-08-22 2014-06-18 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von durch Kristallisation gereinigter Acrylsäure aus Hydroxypropionsäure sowie Vorrichtung dazu
CN102553289B (zh) * 2006-09-12 2014-10-15 苏舍化学技术有限公司 净化离子液体的方法
DE102007014606A1 (de) 2007-03-23 2008-09-25 Basf Se Verfahren zur Lagerung einer unter den Bedingungen der Lagerung flüssigen Monomerenphase
DE102007014603A1 (de) 2007-03-23 2008-09-25 Basf Se Verfahren des Transports einer aus einem Lagerbehälter entnommenen flüssigen Monomerenphase im Tank eines Tankwagens oder eines Tankschiffs
JP2011529094A (ja) 2008-07-28 2011-12-01 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア アクリル酸のc3前駆体化合物のガス状生成混合物から主生成物として含有されるアクリル酸および副生成物として含有されるグリオキサールを分離する方法
DE102008040799A1 (de) 2008-07-28 2008-12-11 Basf Se Verfahren zur Auftrennung von in einem Produktgasgemisch einer partiellen heterogen katalysierten Gasphasenoxidation einer C3-Vorläuferverbindung der Acrylsäure als Hauptbestandteil enthaltener Acrylsäure und als Nebenprodukt enthaltenem Glyoxal
DE102008041573A1 (de) 2008-08-26 2010-03-04 Basf Se Verfahren zur Auftrennung von in einem Produktgasgemisch einer partiellen heterogen katalysierten Gasphasenoxidation einer C3-Vorläuferverbindung der Acrylsäure als Hauptbestandteil enhaltener Acrylsäure und als Nebenprodukt enthaltenem Glyoxal
JP5318602B2 (ja) * 2009-02-03 2013-10-16 株式会社日本触媒 アクリル酸結晶の融解方法
CN102282120B (zh) 2009-02-03 2015-03-04 株式会社日本触媒 (甲基)丙烯酸的制备方法
MY152961A (en) * 2009-05-15 2014-12-15 Nippon Catalytic Chem Ind Process for producing (meth)acrylic acid
WO2010131603A1 (ja) * 2009-05-15 2010-11-18 株式会社日本触媒 (メタ)アクリル酸の製造方法および晶析システム
CN102448923B (zh) * 2009-06-01 2015-06-17 株式会社日本触媒 (甲基)丙烯酸的析晶方法及产品(甲基)丙烯酸的阻聚剂含量的调整方法
US8846977B2 (en) 2009-06-30 2014-09-30 Nippon Shokubai Co. Ltd. Crystallization unit for acrylic acid and method for crystallization of acrylic acid using the same
US8680331B2 (en) 2009-07-01 2014-03-25 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for production of (meth)acrylic acid
US8664437B2 (en) 2009-07-02 2014-03-04 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing (meth) acrylic acid
WO2011001894A1 (ja) * 2009-07-03 2011-01-06 株式会社日本触媒 (メタ)アクリル酸の晶析装置および(メタ)アクリル酸の晶析方法
EP2471585A1 (en) 2011-01-04 2012-07-04 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Apparatus and method for separating solid particles from a slurry
JP6097181B2 (ja) 2012-09-06 2017-03-15 株式会社日本触媒 (メタ)アクリル酸の製造方法
US8956542B1 (en) * 2013-07-30 2015-02-17 Showa Freezing Plant Co., Ltd. Method for processing radioactively-contaminated water
CN105561624A (zh) * 2016-01-29 2016-05-11 太仓市微贯机电有限公司 一种球状结晶体的反应器设备
CN109187641A (zh) * 2018-08-10 2019-01-11 中国原子能科学研究院 一种研究离子结晶反应成核动力学的装置
CN113877235B (zh) * 2020-07-02 2023-05-02 中国石油化工股份有限公司 静态结晶器和静态结晶方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3282968A (en) * 1963-01-08 1966-11-01 Du Pont 2, 3-dicyano-5-sulfonyl-6-substituted para-benzoquinone and the corresponding hydroquinone
US4081485A (en) * 1976-01-01 1978-03-28 Tsukasa Eguchi Hydroquinone-ketone molecular compound and process for purifying hydroquinone using said molecular compound
DE2606364C3 (de) * 1976-02-18 1988-05-26 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Stofftrennung aus einem flüssigen Gemisch durch fraktionierte Kristallisation
FR2547207B1 (fr) * 1983-06-10 1986-11-21 Electricite De France Dispositif de separation du solvant d'une solution par mise en couche mince de ladite solution
US4780568A (en) * 1984-12-14 1988-10-25 Ashland Oil, Inc. Purification of methacrylic acid from an oxydehydrogenation by crystallization
BE1004475A3 (fr) * 1990-06-22 1992-12-01 Solvay Procede et installation pour la cristallisation d'une substance minerale.
AU642054B2 (en) * 1990-11-27 1993-10-07 Gebruder Sulzer Aktiengesellschaft Device for substance separation from a liquid mixture by crystallization
JPH069444A (ja) * 1992-06-24 1994-01-18 Nippon Steel Chem Co Ltd パラジビニルベンゼン組成物
TW305830B (cs) * 1993-03-26 1997-05-21 Sulzer Chemtech Ag
JPH06311902A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Achilles Corp 射出成形靴底用軟質塩化ビニル樹脂組成物及び靴底の射出成形法
JP2727061B2 (ja) 1993-10-13 1998-03-11 日揮株式会社 晶析方法及び晶析装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR970032948A (ko) 1997-07-22
US5935534A (en) 1999-08-10
CN1154867A (zh) 1997-07-23
CN1103620C (zh) 2003-03-26
DE69620107D1 (de) 2002-05-02
KR100333458B1 (ko) 2002-09-26
DE69620107T2 (de) 2002-08-22
JP3724864B2 (ja) 2005-12-07
JPH09155101A (ja) 1997-06-17
EP0776875A1 (en) 1997-06-04
TW496859B (en) 2002-08-01
EP0776875B1 (en) 2002-03-27
CZ350396A3 (en) 1997-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ293768B6 (cs) Způsob krystalizace
US4493719A (en) Method of separation by fractional crystallization from a liquid mixture
JP2727061B2 (ja) 晶析方法及び晶析装置
US5814231A (en) Separation of liquid eutectic mixtures by crystallization on cold surfaces and apparatus for this purpose
JP2573856B2 (ja) 一次冷媒による共晶凍結法(preuf法)
CN107750181A (zh) 半连续结晶方法和装置
KR20080084754A (ko) 인산이 풍부한 스트림의 정제
US5755975A (en) Separation of substances from a liquid mixture by crystallization
JP6134811B2 (ja) 化合物を精製するための多段階晶析方法及び装置
JP2843631B2 (ja) 結晶化可能な物質を超浄化するための多段分別凍結
JPS63185402A (ja) 液状混合物から純粋な物質を結晶化によつて回収する方法および装置
US5240467A (en) Multistage countercurrent recrystallization process and apparatus for performing same
JP5566585B2 (ja) 分別結晶化によるリン酸の精製方法及び装置
JP3798829B2 (ja) 晶析装置及び晶析方法
CN114797157B (zh) 一种层式整体结晶提纯硝酸银的方法和装置
JPS5830303A (ja) 多段再結晶方法およびその装置
JPH06343802A (ja) 晶析精製方法および装置
WO2025186403A1 (en) A combined falling film crystallizer and evaporator
JPH0468962B2 (cs)
JP2004168723A (ja) ビスフェノールの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20161129