FI116466B

FI116466B - Menetelmä perkarboksyylihapon valmistamiseksi

Info

Publication number: FI116466B
Application number: FI20012098A
Authority: FI
Inventors: Lauri Maeaettae; Seppo Pohjanvesi
Original assignee: Kemira Oyj
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2005-11-30
Also published as: CA2464728A1; EP1451152B1; FI20012098A; US20050014970A1; WO2003037858A1; BR0213926A; EP1451152A1; FI20012098A0; US7915445B2; ES2327716T3; AR035961A1; CA2464728C; DE60232600D1; ATE433441T1

Description

ι 116466

Menetelmä perkarboksyylihapon valmistamiseksi - Förfarande för framställ-ning av perkarboxylsyra

Keksintö koskee menetelmää perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi raaka-5 aineistaan ja sen käyttämiseksi, jolloin valmistus suoritetaan käytön yhteydessä. Keksintö koskee myös järjestelyä, joka käsittää välineet perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi ja välineet perkarboksyylihappotuotteen käyttämiseksi, jolloin välineet perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi ja välineet perkarboksyylihappotuotteen käyttämiseksi on yhdistetty keskenään.

10 Perkarboksyylihappo, kuten peretikkahappo ja perpropionihappo, valmistetaan yleensä syöttämällä vetyperoksidia ja etikka- tai propionihappoa jatkuvatoimisesti reaktioväliaineeseen, joka sisältää vetyperoksidia, mainittua karboksyylihappoa ja happokatalyyttiä, jolloin vetyperoksidi ja etikkahappo tai propionihappo reagoivat ja muodostavat perkarboksyylihappoa, ja tislaamalla perkarboksyylihappokon-15 sentroitua tislettä jatkuvatoimisesti reaktioväliaineesta.

Perkarboksyylihappoja, kuten peretikkahappoa ja perpropionihappoa, voidaan käyttää valkaisu-ja desinfiointikemikaaleina. Koska tislattu peretikkahappo on ympäristöystävällistä, se soveltuu erittäin hyvin kemiallisen massan valkaisukemikaaliksi. Peretikkahappoa käyttämällä TCF-valkaisun kokonaisselektiivisyyttä voidaan pa-20 rantaa suorittamalla happodelignifiointivaiheet alkalisten vaiheiden välissä. Deligni-fioinnin lisäksi peretikkahappo vaiheet parantavat myös massan vaaleutta, ja siten se ; 1, soveltuu hyvin ECF- ja TCF-massojen jälkivalkaisuun.

*;· : Peretikkahapon desinfioivia ominaisuuksia hyödynnetään esim. pigmenttisuspen- sioiden säilymisen parantamiseen, mikä mahdollistaa jätepastan kierrätyksen pape-25 ritehtailla. Peretikka- ja perpropionihappojen valkaisuominaisuuksia voidaan hyö-; 1, 1, dyntää myös paperikoneessa käytettävän pigmenttisuspension valkaisuun.

Selluloosatehtaissa ja pigmenttien valkaisussa tarvitaan suuria määriä peretikka-; \; happoa sekä tuotannossa että luonnollisen mittakaavan koeajoissa. Tislatun peretik- .···, kahapon varastoinnissa ja kuljetuksessa tulee ottaa huomioon kemikaalin ominais- 30 piirteet. Peroksideille ominaisen hajoamisen (H2O2 => H20 + ’/202) välttämiseksi tuote tavallisesti stabiloidaan valmistuksen yhteydessä. Lisäksi peretikkahapon varastointi ja kuljetus pitää suorittaa jäähdytettynä (noin -10 °C). Korotetuissa lämpötiloissa peretikkahappo muuttuu takaisin lähtöaineikseen, jolloin muodostuu peretikkahapon tasapainoseosta (CH3COOOH + H20 <=> CH3COOH + H202).

2 116466

On yleisesti tunnettua valmistaa peretikkahappoa syöttämällä vetyperoksidia ja etikkahappoa jatkuvatoimisesti vesipitoiseen reaktioväliaineen, joka sisältää vetyperoksidia, etikkahappoa, peretikkahappoa ja happokatalyyttiä, jossa väliaineessa vetyperoksidi ja etikkahappo reagoivat ja muodostavat peretikkahappoa, ja tislaamalla 5 peretikkahappokonsentraattia jatkuvatoimisesti reaktioväliaineesta (US 3 264 346, GB 949 094, GB 1 014 361, EP 296 324, EP 789 016 ja EP 1 004 576). Peretik-kahappotuotteena saadaan tislattua peretikkahappoa ja käytettyä reaktio väli ainetta.

Näissä tunnetuissa menetelmissä jätetuote, ts. käytetty reaktioväliaine, on mainittu vain ongelmallisena jätevetenä. Tunnetaan myös menetelmä, jossa jätetuote on 10 käyttökelpoinen desinfioimisaineena, hajunpoistoaineena ja mikrobiosidinä sen parannetun koostumuksen ansiosta, mikä johtaa pienempiin rikkihappo- ja metallipitoisuuksiin (FI 20010706). Toisaalta on myös osoitettu, että jätetuote ja tislattu peretikkahappokonsentraatti voidaan yhdistää uudeksi tuotteeksi, jos pohjatuotteen happokatalyytti neutraloidaan ennen sekoitusta (FI 20010705).

15 Patenttijulkaisuissa WO-A1-94/20424, WO-A1-01/10215, EP-A1-641777 ja DE-Al-3638552 on esitetty perkarboksyylihappojen valmistus in situ desinfiointitarkoi-tuksiin. Kuten patenttijulkaisussa EP-A1-641777, sivu 3, rivit 7-11, on mainittu, nämä prosessit, jotka perustuvat peretikkahappoa sisältäviin tasapainoseoksiin, tuottavat liian hitaasti tarvittavan määrän perkarboksyylihappoa in situ.

20 Peretikkahapon kuljetus on vaarallista, minkä vuoksi tarvitaan lämpötilansäätöä.

: : Kaukana sijaitseviin käyttöpaikkoihin kuljetusta varten pitäisi käyttää kylmäkulje- tuskalustoa. Sitä paitsi sekä valmistus- että käyttöpaikoilla pitää käyttää kylmä-: · · varastointia. Siten sekä kylmäkuljetus että kaksinkertainen kylmävarastointi muo- ,,,. i dostavat esillä olevan keksinnön pääasiallisen ongelman.

25 Alalla tarvitaan perkarboksyylihappojen valmistus- ja käyttömenetelmä, jota voidaan helposti räätälöidä sen taustalla olevien prosessivaiheiden tarpeiden mukaan, j V Erityisesti pyritään saamaan aikaan mainituntyyppinen menetelmä ja laitteisto, jon- : * ’ *: ka käyttäminen on riippumatonta perkarboksyylihapon valmistuksen ja käytön väli- ,·’ ; sestä ajastaja välimatkasta. Erityisesti keksintö pyrkii saamaan aikaan menetelmän

> i S

I..' 30 ja laitteiston perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi ja tarjoamaan sen käyt- ’ ’: ’ ’ töpaikallaan, jossa menetelmässä ei ole pitkän kaksinkertaisen kylmävarastoinnin ja : kuljetuksen eikä perkarboksyylihapon liian hitaan tuottamisen aiheuttamia ongel- ‘: mia.

3 116466

Edellä mainitut päämäärät on nyt saavutettu ja ongelmat ratkaistu perkarboksyyli-happotuotteen uuden valmistus- ja käyttömenetelmän avulla. Menetelmälle on tunnusomaista pääasiallisesti se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki- osassa.

5 Tämä tarkoittaa sitä, että väkevän perkarboksyylihappotuotteen nopea ja tehokas tislaustyyppinen valmistus ja käyttö yhdistetään sekä ajan että välimatkan suhteen. Tehokkaan valmistuksen synkronoinnilla poistetaan suuren puskurikylmävaraston tarve. Kun tislaustyyppinen valmistus suoritetaan käyttöpaikassa tai sen lähistöllä, ei tarvita perkarboksyylihapon pitkää lämpötilasäädeltyä kuljetusta eikä edes kyl-10 mäkuljetusta. Tämän vastakohtana nopeasti käytettävä perkarboksyylihappo valmistettiin aiemmin toisessa paikassa ja käytettiin myöhemmin toisessa, kaukana sijaitsevassa paikassa.

Esillä olevan keksinnön erään toteutusmuodon mukaisesti saadaan aikaan menetelmä, jossa sekä perkarboksyylihappotuotteen raaka-aineet että varsinainen tuote 15 valmistetaan mainitussa käyttöpaikassa. On kuitenkin edullista, että vähintään osa perkarboksyylihappotuotteen raaka-aineista tuodaan käyttöpaikalle ja muutetaan siellä mainituksi perkarboksyylihappotuotteeksi.

Perkarboksyylihappotuotteella tarkoitetaan tässä yhteydessä perkarboksyylihappoa tai sitä merkittäviä määriä sisältäviä seoksia.

20 Esillä oleva suojapiiri kattaa kaikki perkarboksyylihappotuotteen valmistusmene-. · . telmät sen käyttöpaikalla. Siten mainitulla käyttöpaikalla tarkoitetaan tässä yhtey- dessä paikkaa, jossa olennainen perkarboksyylihapon konversio, puhdistus, proses- • I » * ; sointi, sekoitus, käsittely tai muokkaus sekä sen käyttö, kuten valkaisu ja desin fiointi, tapahtuvat. Tyypillisesti (valmistus-ja) käyttöpaikalla tarkoitetaan paikkaa, *···* 25 jossa edellä luetellut toimenpiteet suoritetaan ja joka sijaitsee matkan päässä raaka- aineen valmistus- tai varastointipaikasta, erityisesti kuljetusetäisyydellä vetyperok-: *.·* sidin ja/tai karboksyylihapon valmistus- tai varastointipaikasta.

* · • Tavallisesti raaka-aineita ovat vetyperoksidi, karboksyylihappo, happokatalyytti, ’ · ’ ·* valinnaisesti stabilointiaine ja vesi. Edullisesti karboksyylihappo on propionihappoa :: 30 tai etikkahappoa, kaikkein edullisimmin etikkahappoa. Tyypillisesti happokatalyytti I'. on fosfori- tai rikkihappoa, edullisesti rikkihappoa. Stabilointiaine on esim. dipiko- , -. liinihappoa. Jatkuvan prosessin reaktioväliaine muodostuu, kun syötteen koostu muksen, reaktioväliaineen koostumuksen ja tisleen koostumuksen välillä saavutetaan tietty stationaari- tai tasapainotila.

4 116466

Tavallisesti keksinnössä sekä vetyperoksidi että karboksyylihappo tuodaan käyttöpaikalle. Ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti vetyperoksidi, karboksyylihappo ja happokatalyytin vesiliuos tuodaan mainittuun paikkaan erikseen.

Toisen suoritusmuodon mukaisesti vetyperoksidi ja karboksyylihappo tuodaan käyt-5 töpaikalle seoksena ja katalyytin vesiliuos tuodaan mainittulle paikalle erillään seoksesta. Tässä tapauksessa vetyperoksidi ja karboksyylihappo tuodaan edullisesti mainitulle paikalle tasapainoseoksena.

Kolmannen suoritusmuodon mukaisesti vetyperoksidi, katalyytin vesiliuos ja edullisesti stabilointiaine tuodaan käyttöpaikalle seoksena ja karboksyylihappo tuodaan 10 mainitulle paikalle erillään seoksesta. Sama koskee raaka-aineiden syöttöä reaktio-seokseen.

Neljännen suoritusmuodon mukaisesti vetyperoksidi, karboksyylihappo, katalyytin vesiliuos ja valinnainen stabilointiaine tuodaan mainitulle paikalle stabiilina reaktio-seoksena. Sen jälkeen valmistus aloitetaan tislaamalla tasapainomäärä perkarbok-15 syylihappoa ja lisäämällä vastaava määrä vetyperoksidia ja karboksyylihappoa.

Vesiraaka-aine voidaan sisällyttää mihin tahansa edellä mainituista syöteannoksista. Edullisesti happokatalyyttiannos sisältää aina vettä.

. , Edellä mainittujen raaka-aineiden lisäksi vähintään osa perkarboksyylihappotuot- ; ;* teen valmistuslaitteistosta tuodaan edullisesti käyttöpaikalle. Tarkempia tietoja on 20 esitetty jäljempänä tällaisen kuljetettavan ja/tai siirrettävän laitteiston kuvauksen yhteydessä.

.,.,: Käyttöpaikalla vetyperoksidi ja karboksyylihappo saatetaan reagoimaan perkarbok- syylihapon muodostamiseksi. Edullisesti vetyperoksidia ja karboksyylihappoa syötetään käyttöpaikalla jatkuvatoimisesti reaktioväliaineeseen, joka sisältää mainittua ... 25 happokatalyytin vesiliuosta, jossa ne sekoitetaan, reagoivat ja muodostavat reaktio- ·\ seoksen, joka sisältää mainittua perkarboksyylihappoa. Reaktioväliaineen karbok- * » *·;·’ syylihappopitoisuus pidetään edullisesti 10-40 painoprosentissa, kaikkein edulli- : * ·, i simmin 20-30 painoprosentissa. Vetyperoksidin ja karboksyylihapon välinen moo- :' * *: lisuhde pidetään edullisesti välillä 0,5:1-5:1, kaikkein edullisimmin se on noin 1:1.

· 30 Muodostunut perkarboksyylihappo poistetaan käyttöpaikalla tyypillisesti tislaamalla : jatkuvatoimisesti perkarboksyylihappokonsentraattina, joka muodostaa ainakin osan mainitusta perkarboksyylihappotuotteesta. Edullisesti tislaus suoritetaan siten, että 5 116466 tislattu konsentraatti sisältää 20-70 painoprosenttia, edullisemmin 30-60 painoprosenttia, kaikkein edullisimmin 35-50 painoprosenttia perkarboksyylihappoa.

Kun käytetään keksinnön mukaista on-site-prosessia, tislattu perkarboksyylihappo-konsentraatti voidaan kierrättää raaka-ainesyötteeseen. Tämä voi olla tarkoituksen-5 mukaista esim. tuotantoseisokin aikana.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti happokatalyyttiä syötetään käyttöpaikalla jatku vatoimisesti reaktioväliaineeseen ja osa reaktioväliaineesta poistetaan jat-kuvatoimisesti muodostaen edullisesti osan mainitusta perkarboksyylihappotuot-teesta. Siten on edullista, että 3-5 painoprosenttia reaktioväliaineesta poistetaan jat-10 kuvatoimisesti. Happokatalyyttipitoisuus pidetään edullisesti sellaisena, että sen pH vastaa 0,5-10 painoprosenttisen, edullisesti 1-5 painoprosenttisen, kaikkein edullisimmin 2-3 painoprosenttisen rikkihapon pH:ta.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti ainakin osa tislatusta perkarb-oksyylihappokonsentraatista sekoitetaan käyttöpaikalla (jätetuotteena) poistettuun 15 osaan reaktio väliainetta, jolloin muodostuu ainakin osa mainitusta reaktiotuotteesta.

Tässä tapauksessa läsnä oleva happokatalyytti edullisesti neutraloidaan, jolloin saadaan käyttökelpoisempaa perkarboksyylihappotuotetta. Katso edelle, jossa viitataan patenttijulkaisuun F1 20010705.

, · . Vaikka keksintö on mahdollistanut perkarboksyylihapon tehokkaan valmistuksen ja ,*:·. 20 käytön synkronoinnin, raaka-aineita ja perkarboksyylihappoa ei aina käytetä heti . . käyttöpaikalla. Sen vuoksi keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti ainakin osa raaka-aineista varastoidaan mainitulla paikalla vastaanotettujen ja muutettujen raa-’· ; ka-ainemäärien puskuroimiseksi. Vastaavasti ainakin osa perkarboksyylihappo- tuotteesta voidaan myös varastoida mainitussa paikassa muutettujen ja käytettyjen '...· 25 perkarboksyylihappotuotemäärien puskuroimiseksi.

: v. Kuten edellä mainittiin, perkarboksyylihappotuotetta käytetään tyypillisesti valkai- ]···, suun ja/tai desinfiointiin. Sen vuoksi valmistus suoritetaan edullisesti valkaisun • * ja/tai desinfioinnin yhteydessä. Vastaavasti mainittu käyttöpaikka on tyypillisesti ·.’ * valkaisu-ja/tai desinfiointipaikka. Keksinnön mukaisen prosessi-integroinninjoh- :: 30 dosta perkarboksyylihappotuotteeseen voidaan lisätä funktionaalisia yhdisteitä arvi oidun kulutuksen mukaan. Siten kun paikan päällä valmistettua perkarboksyylihap-’···, potuotetta käytetään valkaisuun, mainittuun tuotteeseen voidaan lisätä säädeltyjä määriä kompleksinmuodostusainetta.

6 116466

Edellä kuvatun menetelmän lisäksi keksintö koskee myös järjestelyä, joka käsittää välineet perkarboksyylihappotuotteen tehokasta valmistusta varten ja välineet per-karboksyylihappotuotteen käyttöä varten. Havaittiin, että useimmissa tapauksissa tarvitaan erityisjärjestelyä ratkaisemaan edellä esitetty ongelma, joka koskee perkar-5 boksyylihappotuotteiden kylmävarastointia ja -kuljetusta niiden käytön yhteydessä.

Patenttivaatimuksissa esitetyn mukaisessa järjestelyssä välineet perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi ja välineet perkarboksyylihappotuotteen käyttämiseksi on yhdistetty keskenään. Siten perkarboksyylihappotuotteen valmistukseen ja käyttöön tarkoitettujen välineiden järjestelyn tai yhdistämisen avulla on muodostunut 10 täydellisempi, harmonisempi ja koordinoidumpi kokonaisuus.

Patenttivaatimusten mukaiselle järjestelylle on tunnusomaista se, että välineet perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi käsittävät reaktioastian raaka-aineiden muuttamiseksi perkarboksyylihapoksi ja tislauskolonnin muodostuneen perkarboksyylihappotuotteen poistamiseksi tislaamalla perkarboksyylihappokonsentraattina.

15 Edullisesti patenttivaatimusten mukaisen järjestelmän yhdistetyt välineet käsittävät kuljetettavat ja/tai siirrettävät välineet raaka-aineiden muuttamiseksi perkarboksyy-lihappotuotteeksi käyttöpaikalla. Edullisesti se käsittää myös välineet, joiden avulla ainakin osa perkarboksyylihapon raaka-aineista kuljetetaan käyttöpaikalle. Ilmaisun “käyttöpaikka” merkitys on selitetty edellä patenttivaatimusten mukaisen menetel-’: 20 män yhteydessä.

Kuten edellä kuvatussa patenttivaatimusten mukaisessa menetelmässä, tyypillisiä ’ raaka-aineita ovat vetyperoksidi, karboksyylihappo, happokatalyytti, valinnaisesti ' · ’: stabilointiaine ja vesi. Karboksyylihappo on tyypillisesti propionihappoa tai etikka- ' : happoa, edullisesti etikkahappoa, ja toisista riippumatta happokatalyytti on tyypil- 25 lisesti fosforihappoa tai rikkihappoa, edullisesti rikkihappoa. Dipikoliinihappo on tyypillinen stabilointiaine.

I i i

Edullisesti välineet, joiden avulla ainakin osa raaka-aineista kuljetetaan käyttöpai-':' kalle, käsittävät vähintään yhden säiliön tai astian ja kuljetusajoneuvon.

. · · . Esillä olevan suojapiirin mukaisesti vain osa raaka-aineesta voidaan tuoda käyttö- » » • 30 paikalle. Tavallisesti lähes kaikilla teollisuusalueilla on vettä, jolloin käyttöpaikalle : '' ei tarvitse tuoda vettä, jollei sitä käytetä happokatalyytin laimentamiseen ja siten ;: kuljeteta sen kanssa. Lisäksi jos perkarboksyylihappoa käytetään massateollisuu dessa, jonka sivutuotteena voi muodostua etikkahappoa, ei ehkä ole välttämätöntä tuoda etikkahappoa käyttöpaikkaan. Muissa selluloosatehtaissa saatetaan valmistaa 7 116466 vetyperoksidia, jolloin vain etikkahappoa tuodaan käyttöpaikalle keksinnön mukaisesti.

Ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti välineet ainakin osan raaka-aineista kuljettamiseksi käyttöpaikalle käsittävät erillisen säiliön tai astian vetyperoksidille ja 5 erillisen säiliön tai astian karboksyylihapolle.

Toisen suoritusmuodon mukaisesti välineet ainakin osan raaka-aineista kuljettamisen käyttöpaikalle käsittävät säiliön tai astian vetyperoksidin ja karboksyylihapon seosta varten. Tässä tapauksessa liuokselle, jossa on happokatalyyttiä ainakin osassa vesiraaka-ainetta, on erillinen säiliö tai astia. Tämä säiliö on erillään seoksen säi-10 liöstä tai astiasta, koska muutoin saattaa muodostua ennenaikaisesti liian suuria määriä perkarboksyylihappoa.

Kolmannen suoritusmuodon mukaisesti välineet ainakin osan raaka-aineista kuljettamiseksi käyttöpaikalle käsittävät erillisen säiliön tai astian vetyperoksidin, happo-katalyytin ja edullisesti stabilointiaineen seokselle ja erillisen säiliön etikkahapolle.

15 Kuljetettavat ja/tai siirrettävät välineet raaka-aineiden muuttamiseksi perkarbok-syylihappotuotteeksi käyttöpaikalla käsittävät tyypillisesti raaka-aineiden syöttö-astiat, reaktioastian raaka-aineiden muuttamiseksi perkarboksyylihapoksi ja tislauskolonnin muodostuneen perkarboksyylihapon poistamiseksi tislaamalla perkarbok-•. syylihappokonsentraattina.

’ : 20 Syöttösäiliöt voivat vastata kuljetussäiliöitä tai -astioita edellä kuvattujen kolmen : , suoritusmuodon yhteydessä. Tyypillisesti raaka-aineiden syöttämiseen reaktio- : i astiaan käytetään kolmea säiliötä, nimittäin yhtä vetyperoksidille, joka on tavalli- •: : sesti vesiliuoksena, yhtä etikkahapolle ja yhtä vedelle, joka sisältää tavallisesti myös : ‘ . happokatalyyttiä ja valinnaisesti stabilointiainetta.

25 Tyypillisesti välineet raaka-aineiden muuttamiseksi perkarboksyylihappotuotteeksi ·' . ’ käyttöpaikalla on varustettu välineillä jatkuvatoimisen prosessin aikaansaamiseksi.

• » . * , Edullisesti tislauskolonni on järjestetty siten, että se tuottaa perkarboksyylihappo- '; · konsentraattia, joka sisältää 20-70 painoprosenttia, edullisesti 30-60 painoprosent- ’ - ·' tia, kaikkein edullisimmin 35-50 painoprosenttia perkarboksyylihappoa.

30 Keksinnön vielä erään suoritusmuodon mukaisesti mainituissa kuljetettavissa ja/tai siirrettävissä välineissä on lisävälineet happokatalyytin jatkuvatoimiseksi lisäämi- 8 116466 seksi raaka-aineiden muodostamaan reaktioväliaineeseen ja välineet osan reaktio-väliaineesta poistamiseksi ja talteenottamiseksi jatkuvatoimisesti.

On myös edullista, jos mainituissa kuljetettavissa ja/tai siirrettävissä välineissä on lisävälineet mainitun reaktioväliaineen osan sekoittamiseksi mainitun tislatun per-5 karboksyylihappokonsentraatin kanssa.

Lisäksi keksinnön mukainen järjestely käsittää edullisesti kontit mainittujen kuljetettavien ja/tai siirrettävien välineiden, joiden avulla raaka-aineet muutetaan per-karboksyylihappotuotteeksi, pakkaamista varten.

Edelleen keksinnön mukainen järjestely käsittää edullisesti säiliöt tai astiat vastaan-10 otettujen ja muutettujen raaka-ainemäärien puskuroimiseksi ja säiliöt tai astiat muutettujen ja käytettyjen perkarboksyylihappotuotemäärien puskuroimiseksi.

Keksinnön mukaisen kuljetettavan ja/tai siirrettävän on-site-yksikön kapasiteetti riippuu pääasiassa kuljetusrajoituksista ja -laitteista. Kiinteiden on-site-yksiköiden kapasiteetti voi olla sadoista tuhansiin tonneihin 100-prosenttista perkarboksyyli-15 happoa vuodessa.

Seuraavaksi keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheiseen kuvioon, jossa on esitetty peretikkahapon keksinnön mukaisen valmistusmenetelmän lohkokaavio.

;Kun kyseessä on peretikkahappo, raaka-aineina käytetään etikkahappoa, vetyperok-20 sidia, happokatalyyttiä, stabilointiainetta ja vettä. Käytetty happokatalyytti on rikki-, ; happoa ja käytetty stabilointiaine on dipikoliinihappoa. Raaka-aineet kuljetetaan ' 5 kuljetusastiassa on-site-tehtaan syöttösäiliöihin 1, joita on tavallisesti kolme; yksi vetyperoksidille, yksi etikkahapolle ja yksi vedelle. Vesisäiliö sisältää tavallisesti * ♦ ‘ ‘ myös happokatalyyttiä ja stabilointiainetta peretikkahappoa varten.

25 Tislauskolonni 2, joka sisältää sen käyttölaitteen, sijaitsee kuljetettavassa kontissa, ; “'. joka nostetaan pystyasentoon käyttöpaikassa. Vetyperoksidi, etikkahappo, vesi ja ,· , rikkihappokatalyytti syötetään tislauskolonnin 2 (kutsutaan myös reaktoriksi) poh- ‘; y jalle. Muodostunutta liuosta laimennetaan vedellä siten, että poistuvan tisleen pitoi- '··’ suus on oikea. Tislauskolonnin pohjalle lisätty rikkihappomäärä on sama kuin mää- : ’ ,. 30 rä, joka poistetaan osan reaktioväliaineesta kanssa. Kolonnissa käytetään alipainetta :' ”: ja noin 45-55 °C:n lämpötilaa. Raaka-aineet reagoivat kolonnin pohjalla muodosta en peretikkahappoa ja vettä.

116466 9

Peretikkahappo poistetaan näin muodostuneesta tasapainoliuoksesta tislaamalla yhdessä pienen määrän vettä kanssa tislauskolonnin yläpään kautta. Jätetuotteena poistetaan 3-5 painoprosenttia tasapaino!iuoksen (reaktioväliaineen) määrästä laskettuna. Raaka-ainesyötteeseen lisätään uutta rikkihappoa poistetun rikkihapon määrää 5 vastaava määrä, minkä tarkoituksena on pitää sen pitoisuus tarkasti 1-5-painopro-senttisena. Jätetuote sisältää 10-15 painoprosenttia peretikkahappoa, noin 25 painoprosenttia etikkahappoa, noin 20 painoprosenttia vetyperoksidia ja noin 3 painoprosenttia rikkihappoa. Tuote (tisle) sisältää noin 40 painoprosenttia peretikkahappoa, alle 4 painoprosenttia etikkahappoa ja alle 2 painoprosenttia vetyperoksidia. Tuote 10 johdetaan suoraan käyttöprosessiin 3 tai puskurikylmävarastointiastiaan 4.

Kuvion mukaisesta suoritusmuodosta, jossa jätetuote sekoitetaan tisleen kanssa, poiketen jätetuote voidaan käyttää kokonaan tai osittain käyttöprosessin jätteen käsittelyyn, kuten jäteveden desinfioimiseen tai jätepastan käsittelyyn.

Mitä tulee raaka-aineen kuljetukseen, on myös mahdollista sekoittaa vetyperoksidi 15 ja etikkahappo seokseksi ennen niiden kuljetusta, jolloin ne muodostavat tasapaino-seoksen. Tasapainoseos on stabiili, ja se voidaan kuljettaa ja sitä voidaan varastoida jäähdyttämättömissä kuljetusastioissa.

Keksinnön mukaisella on-site-valmistusmenetelmällä on merkittäviä etuja tavanomaiseen tekniikkaan verrattuna. Perkarboksyylihappoa ei tarvitse kuljettaa. Myosin: 20 kään suuria kylmävarastointi- ja kuljetussäiliöitä tai vesisäiliöitä ei tarvita, korkein- ; ; ’; taan pieniä puskurisäiliöitä. Lisäksi myöskään varastoinnin stabilointiainetta ei tar- ; . vita. Jätetuotteen käyttömahdollisuudet paranevat huomattavasti.

* · i ! I > t J » » < > I | I t » I · II > 1 * • * • I · t *

• I

i * »

I I

* t

Claims

116466 ίο

1. Menetelmä perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi ja käyttämiseksi, jossa menetelmässä raaka-aineet syötetään reaktioväliaineeseen, saatetaan reagoimaan perkarboksyylihapoksi, ja perkarboksyylihappo poistetaan tislaamalla perkar-5 boksyylihappokonsentraattina, joka muodostaa ainakin osan perkarboksyylihappo-tuotteesta, jolloin valmistaminen suoritetaan käytön yhteydessä, tunnettu siitä, että ainakin osa perkarboksyylihappotuotteen valmistukseen tarkoitetusta laitteistosta ja raaka-aineista tuodaan käyttöpaikalle, jossa suoritetaan mainittu perkarboksyyli-hapon valmistus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-aineita ovat vetyperoksidi, karboksyylihappo, happokatalyytti ja vesi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetyperoksidi ja karboksyylihappo tuodaan käyttöpaikalle erikseen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetyperoksidi 15 tuodaan käyttöpaikalle seoksena, jossa on happokatalyyttiä ja edullisesti stabilointiainetta.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetyperoksidi ja karboksyylihappo tuodaan käyttöpaikalle seoksena.

·. 6. Jonkin patenttivaatimuksista 2, 3 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että happokatalyytti tuodaan käyttöpaikalle erillään vetyperoksidista ja karboksyyli-;' \ happo mainitun veden kanssa muodostettuna vesiliuoksena.

; : 7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetyperoksidi ; “ja karboksyylihappo tuodaan käyttöpaikalle stabiilina seoksena, joka sisältää happo- • I » katalyyttiä.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 2-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käyttöpaikalla vetyperoksidia ja karboksyylihappoa syötetään jatkuvatoimisesti re-aktioväliaineeseen, joka sisältää mainittua happokatalyytin vesiliuosta, jossa ne se-koitetaan, reagoivat ja muodostavat perkarboksyylihappoa, ja muodostunut perkarboksyylihappo poistetaan jatkuvatoimisesti tislaamalla perkarboksyylihappokon-•: : 30 sentraattina, joka muodostaa ainakin osan mainitusta perkarboksyylihappotuottees- ” · ta. 116466

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa raaka-aineista varastoidaan käyttöpaikalla vastaanotettujen ja muutettujen raaka-ainemäärien puskuroimiseksi.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ai-5 nakin osa perkarboksyylihappotuotteesta varastoidaan käyttöpaikalla muutettujen ja käytettyjen perkarboksyylihappotuotemäärien puskuroimiseksi.

11. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että perkarboksyylihappoa käytetään valkaisuun ja/tai desinfiointiin.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tislattuun 10 perkarboksyylihappokonsentraattiin lisätään lisävalkaisu- ja -desinfiointikemikaa- leja.

13. Järjestely, joka käsittää välineet perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi ja välineet perkarboksyylihappotuotteen käyttämiseksi, jolloin välineet perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi käsittävät reaktioastian raaka-aineiden muutta- 15 miseksi perkarboksyylihapoksi ja tislauskolonnin muodostuneen perkarboksyyliha-pon poistamiseksi tislaamalla perkarboksyylihappokonsentraattina ja jolloin välineet perkarboksyylihappotuotteen käyttämiseksi on yhdistetty keskenään, tunnettu siitä, että se käsittää välineet vähintään osan raaka-aineista, joita ovat vetyperoksidi, karboksyylihappo, happokatalyytti ja vesi, kuljettamiseksi käyttöpaikalle ja että yh-20 distetyt välineet perkarboksyylihappotuotteen valmistamiseksi ovat kuljetettavia ja/tai siirrettäviä välineitä.

. : 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että välineet vä- .hintään osan raaka-aineista kuljettamiseksi käyttöpaikalle käsittävät erillisen astian, .._ joka sisältää vetyperoksidia, erillisen astian, joka sisältää karboksyylihappoa, ja eril- * · 25 lisen astian, joka sisältää happokatalyyttiä.

> 15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että välineet vä- ; *": hintään osan raaka-aineista kuljettamiseksi käyttöpaikalle käsittävät erillisen astian, ’ . joka sisältää vetyperoksidin ja karboksyylihapon seosta, ja erillisen astian, joka si- , sältää happokatalyyttiä. : ’·, 30

16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että välineet vä- ’' ’ _ | hintään osan raaka-aineista kuljettamiseksi käyttöpaikalle käsittävät erillisen astian, joka sisältää vetyperoksidin, happokatalyytin ja valinnaisesti stabilointiaineen seosta, ja erillisen astian, joka sisältää karboksyylihappoa. 116466

17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että välineet vähintään osan raaka-aineista kuljettamiseksi käyttöpaikalle käsittävät astian, joka sisältää vetyperoksidin, karboksyylihapon, happokatalyytin ja valinnaisesti stabilointiaineen seosta.

18. Jonkin patenttivaatimuksista 13-17 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainitut kuljetettavat ja/tai siirrettävät välineet raaka-aineiden muuttamiseksi per-karboksyylihappotuotteeksi sen käyttöpaikalla on varustettu välineillä jatkuvatoimisen prosessin aikaansaamiseksi.

19. Jonkin patenttivaatimuksista 13-18 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 10 raaka-aineiden syöttövälineet käsittävät ainakin yhden säiliön vetyperoksidille, per- karboksyylihapolle, happokatalyytille, vedelle ja valinnaisesti stabilointiaineelle, tai mille tahansa näiden yhdistelmälle.

20. Jonkin patenttivaatimuksista 13-19 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainituissa kuljetettavissa ja/tai siirrettävissä välineissä on välineet happokata- 15 lyytin lisäämiseksi raaka-aineiden muodostamaan reaktioväliaineeseen ja välineet osan reaktioväliaineesta poistamiseksi ja talteenottamiseksi jatkuvatoimisesti.

21. Jonkin patenttivaatimuksista 13-20 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainituissa kuljetettavissa ja/tai siirrettävissä välineissä on lisävälineet mainitun reaktioväliaineen osan sekoittamiseksi mainittuun tislattuun perkarboksyylihappo- • ‘ · * 20 konsentraattiin.

'"; 22. Jonkin patenttivaatimuksista 13-21 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että se •. : käsittää kontit mainittujen kuljetettavien ja/tai siirrettävien välineiden, joiden avulla ,, · raaka-aineet muutetaan perkarboksyylihappotuotteeksi, pakkaamista varten.

:: 23. Jonkin patenttivaatimuksista 13-22 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että se 25 käsittää astiat vastaanotettujen ja muutettujen raaka-ainemäärien puskuroimiseksi ja ;l· erikseen astiat muutettujen ja käytettyjen perkarboksyylihappotuotemäärien pusku- roimiseksi.

24. Jonkin patenttivaatimuksista 13-23 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ‘: perkarboksyylihappotuotteen käyttämiseen tarkoitettu laitteisto on valkaisu- tai des- ’·, 30 infiointilaitteisto. 116466

25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että yhdistetyssä laitteistossa on välineet lisävalkaisu- ja/tai -desinfiointikemikaalien lisäämiseksi tislattuun perkarboksyylihappokonsentraattiin. 5