JP2022501453A - パラホルムアルデヒドのためのアンモニア及び水酸化アンモニウム安定剤 - Google Patents
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Abstract
安定化パラホルムアルデヒドの形成法は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；該ホルムアルデヒド溶液を、ホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；該パラホルムアルデヒドを固化し；そして、加熱前及び／又は加熱中のホルムアルデヒド溶液、熟成中のホルムアルデヒド溶液、パラホルムアルデヒド、及び／又は固化パラホルムアルデヒドをアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤と接触させることを含みうる。【選択図】なし
Description
[0001]本開示は、パラホルムアルデヒドの貯蔵寿命、取扱い、及び輸送の改良に関する。
[0002]パラホルムアルデヒドは８０％以上のホルムアルデヒドの固体形である。典型的には、ホルムアルデヒド濃度は９０％〜９６％の範囲である。パラホルムアルデヒドはポリ（オキシメチレン）グリコール、ＨＯ−−（ＣＨ２Ｏ）ｎ−−Ｈ（ｎ＝８〜１００）と考えられている。一般的に、パラホルムアルデヒドは、減圧下で熱ホルムアルデヒド水溶液を濃縮することによって製造される。冷却すると、得られた溶液は固化して貯蔵及び／又は輸送用プリル(prill)となる。
[0003]パラホルムアルデヒドは、製造直後は水中及びブタノールなどの有機溶媒中への優れた溶解性を示す。加水分解又は解重合により水中又はアルコール中に容易に溶解し、メチレングリコール又はホルマールを生成する。しかしながら、その水中及び溶媒中への溶解性は、時間が経つと、又は一般的に約３５℃を超える温度で貯蔵すると、低下する。この溶解性の変化は、おそらくは、分子量（又はｎの値）の変化及びメタノールによるパラホルムアルデヒド鎖の末端封止（エンドキャッピング）によるものであろう。パラホルムアルデヒドの溶解性及び反応性は分子量の増加に伴って低下する。
[0004]反応混合物中にメタノールが存在することも不溶物の形成を招く。不溶物は、一般的に、アルコールによって末端封止されたパラホルムアルデヒドで、エーテルを形成している。これらの高分子量エーテルは、強酸を含有していない限り、どの溶液にも不溶性である。パラホルムアルデヒドは、典型的には約１０ｐｐｍ〜２０ｐｐｍの濃度で不溶物を含む。パラホルムアルデヒドが貯蔵されて時間が経つと、プリル中の少量のアルコールがパラホルムアルデヒドと反応してさらに不溶物を形成する。例えば、周囲温度で貯蔵後、不溶物の濃度は１００ｐｐｍを超えることもあり、場合によっては高濃度のメタノールが存在すると３５０ｐｐｍ以上にもなる。許容可能な不溶物の量の業界基準は１００ｐｐｍ未満である。従って、パラホルムアルデヒドの貯蔵寿命は非常に短い。
[0005]この問題を軽減するために、多くの安定剤及び阻害剤が提案されている。例えば、ヘキサエチルアミン及びトリエチルアミンなどのアミンが使用されている。安定剤は鎖成長を鈍化させ、パラホルムアルデヒドの末端封止を鈍化させるので、経時的な不溶物形成が減少すると考えられている。しかしながら、安定剤はプリルの粘着性も増大させるので、製造及び取扱いを非常に困難にする。
[0006]以下の図面は態様の一定の側面を例示するために包含されるものであり、排他的態様と見なされるべきでない。開示されている主題は、形態及び機能において、本開示の利益を享受する当業者に思い浮かぶような、かなりの修正、変更、組合せ及び等価物が可能である。
[0008]本開示は、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウムを安定剤として使用してパラホルムアルデヒドの貯蔵寿命、取扱い、及び輸送を改良することに関する。
[0009]本明細書中で使用されている用語“プリル”は、ペレット又は固体小球のことである。最終製品のパラホルムアルデヒドは、パラホルムアルデヒドの固化法及び乾燥法に応じて、フレーク、塊、顆粒などの形態のこともある。本明細書においては、最終製品のパラホルムアルデヒドは“固化（又は固化した）パラホルムアルデヒド”の形態で記載され、それは、これらに限定されないが、プリル、フレーク、塊、顆粒などを含む任意の適切な固化形でありうる。
[0010]炭化水素アミンは、低濃度では固化パラホルムアルデヒドを粘着性にすることなく安定化できる。しかしながら、炭化水素アミンの濃度は、固化パラホルムアルデヒドの貯蔵寿命を目に見えて延長できるほど高くない。炭化水素アミンは、高濃度では固化パラホルムアルデヒドを圧縮空気のような通常手段によって輸送できないほど粘着性にする。
[0011]アンモニア及び／又は水酸化アンモニウムをパラホルムアルデヒドの安定剤として使用すると、高濃度で使用できるため、粘着性がなく長期貯蔵寿命を有する固化パラホルムアルデヒドを製造できることが見出された。尿素は、尿素を水と混合し、加熱することによってアンモニアの供給源として使用できる。
[0012]理論に制限されるのではないが、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウムは、パラホルムアルデヒド鎖の末端と反応して結晶性のオキシムを形成し、何らかの酸性触媒も中和する。このどちらも、固化パラホルムアルデヒドの鎖成長及びアルコール末端封止を効果的に阻害する。
[0013]一般的に、固化パラホルムアルデヒドの製造は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒド（例えば約３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％のホルムアルデヒド）を含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃、好ましくは約８０℃〜約１００℃の温度に加熱することを含む。該ホルムアルデヒド溶液はこの温度に約０．１時間〜約３時間、好ましくは約２０分〜約４０分間、さらに好ましくは約２０分〜約３０分間保持される。これはしばしば熟成と呼ばれる。熟成中、ホルムアルデヒドは重合してパラホルムアルデヒドを形成する。熟成工程が完了したら、パラホルムアルデヒド生成物は固化する。特にプリルにするには、パラホルムアルデヒドをノズルに通してプリルにし、これをプリリングタワー(prilling tower)内の向流ガス中に落下させる。これによってパラホルムアルデヒドは固化する。重合反応はパラホルムアルデヒドの固化中にもまだ起こりうる。任意に、固化パラホルムアルデヒドを、典型的には圧縮空気を用いてクエンチング容器に移し、さらに冷却する。固化パラホルムアルデヒドは、約周囲温度〜約１５０℃、好ましくは約５０℃〜約１００℃の温度で、約１５分間〜約２０時間、好ましくは約１時間〜約２時間乾燥させることができる。重合反応は固化パラホルムアルデヒドの乾燥中にもまだ起こりうる。次に、固化パラホルムアルデヒドは貯蔵又は顧客に輸送される。固化パラホルムアルデヒドのプラント内での又は貯蔵庫への出し入れの際の取扱い及び輸送は、典型的には圧縮空気を用いて実施される。アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の使用は、固化パラホルムアルデヒドを他のアミン安定剤のように粘着性にしないので、固化パラホルムアルデヒドの取扱い及び輸送は、未処理固化パラホルムアルデヒドと本質的に同じである。アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤は、パラホルムアルデヒドの製造又は貯蔵のどの部分にも組み込むことができる。
[0014]本開示の例示的態様は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドと約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、好ましくは１００ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは１５０ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤とを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；該ホルムアルデヒド溶液をホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；そして該パラホルムアルデヒドを固化する（例えば、パラホルムアルデヒドをノズルに通してプリルにし、これをプリリングタワー内の向流ガス中に落下させ、さらに重合及び固化させる）ことを含む。方法はさらに、固化パラホルムアルデヒドの乾燥を含むこともできる。
[0015]本開示の別の例示的態様は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；該ホルムアルデヒド溶液を約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、好ましくは１００ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは１５０ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の存在下、ホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；そして該パラホルムアルデヒドを固化する（例えば、パラホルムアルデヒドをノズルに通してプリルにし、これをプリリングタワー内の向流ガス中に落下させ、さらに重合及び固化させる）ことを含む。方法はさらに、固化パラホルムアルデヒドの乾燥を含むこともできる。
[0016]本開示のさらに別の例示的態様は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；該ホルムアルデヒド溶液をホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；そして該パラホルムアルデヒドを、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、好ましくは２５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは５０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスの存在下、プリリングタワー内で固化し（例えば、パラホルムアルデヒドをノズルに通してプリルにし、これを向流ガス中に落下させる）、さらに重合及び固化させることを含む。方法はさらに、固化パラホルムアルデヒドの乾燥を含むこともできる。
[0017]本開示の別の例示的態様は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；該ホルムアルデヒド溶液をホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；該パラホルムアルデヒドを固化し（例えば、パラホルムアルデヒドをノズルに通してプリルにし、これをプリリングタワー内の向流ガス中に落下させ、さらに重合及び固化させる）；該固化パラホルムアルデヒドを乾燥させ；そして乾燥中及び／又は乾燥後の固化パラホルムアルデヒドを、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、好ましくは２５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは５０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含む。
[0018]本開示の別の例示的態様は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；該ホルムアルデヒド溶液をホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；該パラホルムアルデヒドを固化し（例えば、パラホルムアルデヒドをノズルに通してプリルにし、これをプリリングタワー内の向流ガス中に落下させ、さらに重合及び固化させる）；該固化パラホルムアルデヒドを乾燥させ；該固化パラホルムアルデヒドを貯蔵施設に輸送し；そして輸送中又は貯蔵施設内で固化パラホルムアルデヒドを、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、好ましくは２５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは５０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含む。
[0019]前述の方法の組合せが使用できる。例えば、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤は、加熱、熟成、固化、乾燥、又は貯蔵工程の一つ又は複数で使用できる。二つ以上の工程がアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤への暴露を含む場合、各工程ではより低濃度のアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤が使用できる。
[0020]前述の態様のそれぞれにおいて、尿素がアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源として使用できる。
[0021]前述の態様のそれぞれにおいて、ホルムアルデヒド溶液は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒド（例えば約３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％のホルムアルデヒド）、好ましくは約３５ｗｔ％〜７５ｗｔ％のホルムアルデヒド、さらに好ましくは約３６ｗｔ％〜５０ｗｔ％のホルムアルデヒドを含みうる。
[0021]前述の態様のそれぞれにおいて、ホルムアルデヒド溶液は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒド（例えば約３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％のホルムアルデヒド）、好ましくは約３５ｗｔ％〜７５ｗｔ％のホルムアルデヒド、さらに好ましくは約３６ｗｔ％〜５０ｗｔ％のホルムアルデヒドを含みうる。
[0022]前述の態様のそれぞれにおいて、ホルムアルデヒド溶液は、約７０℃〜約１３０℃、好ましくは約８０℃〜約１００℃の温度に加熱されうる。
[0023]前述の態様のそれぞれにおいて、ホルムアルデヒド溶液は、約７０℃〜約１３０℃、好ましくは約８０℃〜約１００℃の温度で約０．１時間〜約３時間、好ましくは約２０分〜約４０分間、さらに好ましくは約２０分〜約３０分間保持（熟成）されうる。
[0023]前述の態様のそれぞれにおいて、ホルムアルデヒド溶液は、約７０℃〜約１３０℃、好ましくは約８０℃〜約１００℃の温度で約０．１時間〜約３時間、好ましくは約２０分〜約４０分間、さらに好ましくは約２０分〜約３０分間保持（熟成）されうる。
[0024]前述の態様のそれぞれにおいて、固化パラホルムアルデヒドは、約周囲温度〜約１５０℃、好ましくは約５０℃〜約１００℃の温度で、約１５分間〜約２０時間、好ましくは約１時間〜約２時間乾燥されうる。
[0025]形成中及び貯蔵中を含む形成から貯蔵までの間の任意時点における固化パラホルムアルデヒドのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤への暴露は、固化パラホルムアルデヒドを約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍ、好ましくは２５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、さらに好ましくは５０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含みうる。アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤はキャリヤーガス中に希釈されてもよい。キャリヤーガスの例は、これらに限定されないが、空気、酸素、窒素、二酸化炭素、アルゴンなど、及びそれらの任意の組合せを含む。
[0026]前述の態様のそれぞれにおいて、ホルムアルデヒド溶液はさらに、酸又は塩基性触媒を含むことができる。触媒の例は、これらに限定されないが、ギ酸、ホウ酸、四ホウ酸ナトリウム、シュウ酸、及びそれらの任意の組合せなどである。
[0027]前述の態様のそれぞれにおいて、ホルムアルデヒド溶液、パラホルムアルデヒド、及び固化パラホルムアルデヒドは、有機アミンが不在でもよい。本明細書中で使用されている用語“有機アミン”は、炭素、水素、窒素、及び任意に酸素で構成される低分子量化合物（５００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは３００ｇ／ｍｏｌ未満）を含む。有機アミンの例は、これらに限定されないが、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、イソ−ブチルアミン、ｔｅｒｔブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ジ−イソ−プロピルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミン、及びトリエタノールアミン、ヘキサメチレンテトラミン、２−エチルヘキシルアミン、２−アミノプロパンジオール、ヘキシルアミン、エタノールアミン、混合Ｃ２０アミン、混合Ｃ１０アミン、シクロヘキシルアミン、１，２−ジメトキシプロパンアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、１−アミノ−１，３−プロパンジオール、１−アミノペンタン、２−メチルオキシプロピルアミン、及びそれらの任意の組合せなどである。
[0028]前述の態様のそれぞれにおいて、方法はさらに、固化パラホルムアルデヒドを、周囲温度〜５０℃で、固化パラホルムアルデヒド中の不溶物濃度を約１５０ｐｐｍ、好ましくは約１２０ｐｐｍ、さらに好ましくは約１００ｐｐｍを超えて増加させることなく、３０日間より長く（例えば３０日間〜１年以上）貯蔵することを含む。
[0029]本開示の追加の態様は、約１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ、好ましくは約５ｐｐｍ〜約５０ｐｐｍ、さらに好ましくは約１０ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤と、約８０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％、好ましくは約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％、さらに好ましくは約９５ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％のパラホルムアルデヒドとを含むパラホルムアルデヒド組成物である。
[0030]該パラホルムアルデヒド組成物は、約１ｐｐｍ〜約２００ｐｐｍ、好ましくは約５ｐｐｍ〜約１００ｐｐｍ、さらに好ましくは約１０ｐｐｍ〜約５０ｐｐｍの不溶物も含みうる。
[0031]前述のパラホルムアルデヒド組成物の態様のそれぞれにおいて、パラホルムアルデヒド組成物はさらに酸又は塩基性触媒を含みうる。触媒の例は、これらに限定されないが、ギ酸、ホウ酸、四ホウ酸ナトリウム、シュウ酸、及びそれらの任意の組合せなどである。
[0032]アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源は尿素である。前述のパラホルムアルデヒド組成物の態様のそれぞれにおいて、パラホルムアルデヒド組成物は有機アミンが不在でもよい。有機アミンの例は、これらに限定されないが、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、イソ−ブチルアミン、ｔｅｒｔブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ジ−イソ−プロピルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミン、及びトリエタノールアミン、ヘキサメチレンテトラミン、２−エチルヘキシルアミン、２−アミノプロパンジオール、ヘキシルアミン、エタノールアミン、混合Ｃ２０アミン、混合Ｃ１０アミン、シクロヘキシルアミン、１，２−ジメトキシプロパンアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、１−アミノ−１，３−プロパンジオール、１−アミノペンタン、２−メチルオキシプロピルアミン、及びそれらの任意の組合せなどである。
[0033]前述のパラホルムアルデヒド組成物の態様のそれぞれの場合、固化パラホルムアルデヒドは、プリル、フレーク、塊、顆粒などの形態でありうる。
[0034]本発明の例示的態様は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；該ホルムアルデヒド溶液をホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；該パラホルムアルデヒドを固化し；そして加熱前及び／又は加熱中のホルムアルデヒド溶液、熟成中のホルムアルデヒド溶液、パラホルムアルデヒド、及び／又は固化パラホルムアルデヒドをアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤と接触させることを含む方法である。任意に、該方法は、下記の一つ又は複数を含みうる。要素１：加熱中のホルムアルデヒド溶液が約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤をさらに含む；要素２：熟成中のホルムアルデヒド溶液が約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤をさらに含む；要素３：パラホルムアルデヒドの固化が、パラホルムアルデヒドを約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスと接触させることを含む；要素４：方法がさらに、固化パラホルムアルデヒドを乾燥させることを含む；要素５：要素４及び方法がさらに、乾燥中及び／又は乾燥後の固化パラホルムアルデヒドを約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含む；要素６：要素４又は５及び方法がさらに、固化パラホルムアルデヒドを貯蔵施設に輸送することを含む；要素７：要素６及び方法がさらに、輸送中及び／又は貯蔵施設内の固化パラホルムアルデヒドを約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含む；要素８：要素６又は７及び方法がさらに、固化パラホルムアルデヒドを周囲温度〜約５０℃で３０日間より長く貯蔵し、固化パラホルムアルデヒド中の不溶物濃度を約１５０ｐｐｍ未満に維持することを含む；要素９：ホルムアルデヒド溶液の熟成が約０．１時間〜約３時間である；要素１０：有機アミンが方法に含まれない；要素１１：方法がさらに、固化パラホルムアルデヒドを貯蔵施設に輸送することを含む；要素１２：ホルムアルデヒド溶液の熟成が７０℃〜１３０℃である；及び要素１３：アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源が尿素である。組合せの例は、これらに限定されないが、要素１、４、及び１１の組合せ；要素２、４、及び１１の組合せ；要素３、４、及び１１の組合せ；要素４、５、及び１１の組合せ；要素４、６、及び７（及び任意に８）の組合せ；要素１、４、６、及び８の組合せ；要素２、４、６、及び８の組合せ；要素３、４、６，及び８の組合せ；要素１、２、３、４、及び５の二つ以上の組合せ（任意にさらに要素６及び７の組合せ）；そして要素９、１２、及び／又は１３と前述のいずれかとの組合せなどである。
[0034]本発明の例示的態様は、３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；該ホルムアルデヒド溶液をホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；該パラホルムアルデヒドを固化し；そして加熱前及び／又は加熱中のホルムアルデヒド溶液、熟成中のホルムアルデヒド溶液、パラホルムアルデヒド、及び／又は固化パラホルムアルデヒドをアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤と接触させることを含む方法である。任意に、該方法は、下記の一つ又は複数を含みうる。要素１：加熱中のホルムアルデヒド溶液が約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤をさらに含む；要素２：熟成中のホルムアルデヒド溶液が約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤をさらに含む；要素３：パラホルムアルデヒドの固化が、パラホルムアルデヒドを約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスと接触させることを含む；要素４：方法がさらに、固化パラホルムアルデヒドを乾燥させることを含む；要素５：要素４及び方法がさらに、乾燥中及び／又は乾燥後の固化パラホルムアルデヒドを約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含む；要素６：要素４又は５及び方法がさらに、固化パラホルムアルデヒドを貯蔵施設に輸送することを含む；要素７：要素６及び方法がさらに、輸送中及び／又は貯蔵施設内の固化パラホルムアルデヒドを約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含む；要素８：要素６又は７及び方法がさらに、固化パラホルムアルデヒドを周囲温度〜約５０℃で３０日間より長く貯蔵し、固化パラホルムアルデヒド中の不溶物濃度を約１５０ｐｐｍ未満に維持することを含む；要素９：ホルムアルデヒド溶液の熟成が約０．１時間〜約３時間である；要素１０：有機アミンが方法に含まれない；要素１１：方法がさらに、固化パラホルムアルデヒドを貯蔵施設に輸送することを含む；要素１２：ホルムアルデヒド溶液の熟成が７０℃〜１３０℃である；及び要素１３：アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源が尿素である。組合せの例は、これらに限定されないが、要素１、４、及び１１の組合せ；要素２、４、及び１１の組合せ；要素３、４、及び１１の組合せ；要素４、５、及び１１の組合せ；要素４、６、及び７（及び任意に８）の組合せ；要素１、４、６、及び８の組合せ；要素２、４、６、及び８の組合せ；要素３、４、６，及び８の組合せ；要素１、２、３、４、及び５の二つ以上の組合せ（任意にさらに要素６及び７の組合せ）；そして要素９、１２、及び／又は１３と前述のいずれかとの組合せなどである。
[0035]本発明の別の例示的態様は、固化パラホルムアルデヒドを約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含む。任意に、固化パラホルムアルデヒドは有機アミンが不在であり、及び／又はアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源は尿素である。
[0036]本発明のさらに別の例示的態様は、約１ｐｐｍ〜約１００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤；及び約８０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％のパラホルムアルデヒドを含む固化パラホルムアルデヒドである。任意に、該固化パラホルムアルデヒドは、下記の一つ又は複数を含みうる。要素１４：固化パラホルムアルデヒドが有機アミン不在である；要素１５：固化パラホルムアルデヒドがさらに１５０ｐｐｍ未満の不溶物を含む；及び要素１６：固化パラホルムアルデヒドがプリル、フレーク、塊、又は顆粒の形態である。
[0037]別段の指示がない限り、本明細書及び付随する特許請求の範囲において使用されている成分の量、分子量のような特性、反応条件などを表すすべての数値は、すべての場合において“約”という用語によって修飾されていると理解されるものとする。従って、それに反することが示されない限り、以下の明細書及び添付の特許請求の範囲に示されている数値パラメーターは、本発明の態様によって得ようとしている所望の特性に応じて変動しうる近似値である。少なくとも、そして均等論の適用を特許請求の範囲に限定しようとしてではなく、各数値パラメーターは、少なくとも報告されている有効数字の桁数に照らし、通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。
[0038]本明細書中に開示された本発明の態様を組み込んでいる一つ又は複数の例示的態様がここに示されている。明確にするために、物理的実施のすべての特徴が本願に記載又は示されているわけではない。本発明の態様を組み込んでいる物理的態様の開発に際しては、開発者の目標を達成するために、実施によって異なる及びその時々に異なるシステム関連、ビジネス関連、政府関連の制約及びその他の制約の遵守など、多数の実施固有の決定がなされなければならないことは理解されるはずである。開発者の努力は時間のかかるものであるが、それでもなお、そのような努力は本開示の利益を享受する当業者にとっては日常業務である。
[0039]組成物及び方法は、本明細書においては様々な成分又は工程を“含む”という観点から記載されているが、該組成物及び方法は、様々な成分及び工程“から本質的になる”又は“からなる”こともありうる。
[0040]本発明の態様のより良い理解を容易にするために、下記の好適な又は代表的態様の実施例を示す。下記の実施例は、決して本発明の範囲を制限する、又は規定するものとして読まれるべきではない。
[0041]実施例１．クエンチング容器をシミュレートするために図１による装置１００を使用した。装置１００は、底部から１．７５インチ（４．４４５ｃｍ）の位置に多孔板１０４を有するドライヤー管１０２（半径２．５インチ（６．３５ｃｍ）、高さ１１インチ（２７．９４ｃｍ））、ドライヤー管１０２の底部と多孔板１０４との間にガス入口１０６、及びドライヤー管１０２の頂部にベント１０８を含む。さらに、熱電対１１０が、ドライヤー管１０２内の温度を測定するために、ドライヤー管１０２の頂部を通って多孔板の上方に伸びている。ガス入口１０６は、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源１１２（例えば、アンモニアのタンク、アンモニアの空気中希釈物のタンク、尿素の水溶液、水酸化アンモニウム溶液など）に流体的に連結されている。本明細書において、二つの構成要素が流体的に連結されていると記載される場合、流体が一つの構成要素から他の構成要素に移行できるように、二つの構成要素を接続するハードウェアがある。該ハードウェアは、ライン、パイプ、管、ポンプ、コネクター、熱交換器、バルブなどを含む二つ以上の構成要素でありうる。
[0042]アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源１１２との間に熱交換器１１４があって、ドライヤー管１０２に導入される前のアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を加熱するために使用される。任意に、ガス（例えばプラントの空気）をライン１１６から取り込んでアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤と合わせ、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を所望濃度に希釈することもできる。
[0043]本実施例では、３５０グラムのパラホルムアルデヒドプリルをドライヤー管１０２に加えた。この結果、プリルの高さはドライヤー管１０２の頂部から２．５インチ（６．３５ｃｍ）の位置に達した。空気中１００ｐｐｍのアンモニアのタンクをアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源１１２として使用した。熱交換器１１４は２００°Ｆ（９３．３℃）に設定した。空気中１００ｐｐｍのアンモニアを３０標準立方フィート／分（０．８５立方メートル／分）で装置１００に通した。この結果、プリルはドライヤー管１０２内で流動床になった。プリルが流動床を維持していたということは、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤がプリルを輸送のために粘着性にしすぎなかったことを示している。
[0044]エチルヘキシルアミンを安定剤として用いた以外は同じ実験を実施した。プリルはドライヤー管１０２内で粘着性になりすぎて流動化しなかった。
[0045]実施例２．フルスケールのプラントで、パラホルムアルデヒドプリルをプリリングタワー内で様々な濃度の水酸化アンモニウムに暴露した。さらに詳しくは、１９％の水酸化アンモニウム水溶液を約９０℃に加熱した。得られた蒸気をプリリングタワーに通した。任意にスチームはプラントの空気で希釈されてもよかった。次に、プリルを５０℃で４日間熟成した。これは通常の貯蔵条件下（約２３℃〜３８℃）での６ヶ月間の熟成を模擬している。熟成後の不溶物の量を表１に示す。ここで、対照は水酸化アンモニウムに暴露されなかったプリルである。
[0045]実施例２．フルスケールのプラントで、パラホルムアルデヒドプリルをプリリングタワー内で様々な濃度の水酸化アンモニウムに暴露した。さらに詳しくは、１９％の水酸化アンモニウム水溶液を約９０℃に加熱した。得られた蒸気をプリリングタワーに通した。任意にスチームはプラントの空気で希釈されてもよかった。次に、プリルを５０℃で４日間熟成した。これは通常の貯蔵条件下（約２３℃〜３８℃）での６ヶ月間の熟成を模擬している。熟成後の不溶物の量を表１に示す。ここで、対照は水酸化アンモニウムに暴露されなかったプリルである。
[0046]どの場合も、プリルは粘着性にならず、標準的な方法及び装置によって容易に輸送された。
[0047]これらの実施例は、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を使用すれば、貯蔵時の固化パラホルムアルデヒド中の不溶物を低濃度に維持し、従来手段による取扱い及び輸送能力を維持できることを示している。
[0047]これらの実施例は、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を使用すれば、貯蔵時の固化パラホルムアルデヒド中の不溶物を低濃度に維持し、従来手段による取扱い及び輸送能力を維持できることを示している。
[0048]このように、本発明は、言及された目的及び利点のみならず内在する目的及び利益を達成するためによく適応されている。本発明は、本明細書中の教示の利益を享受する当業者には明白な、異なってはいるが等価の様式で修正及び実施することができるため、上に開示された特定の態様は例示に過ぎない。さらに、本明細書中に示されている構成又は設計の詳細に対しては、以下の特許請求の範囲に記載されている以外の制限は意図されない。従って、上に開示された特定の例示的態様は、変更、組合せ、又は修正可能であり、すべてのそのような変形は本発明の範囲及び精神に含まれると見なされることは明らかである。本明細書において例示的に開示された本発明は、本明細書中に具体的に開示されていない任意の要素及び／又は本明細書中に開示されている任意の自由選択要素がなくても適切に実施できる。組成物及び方法は、様々な成分又は工程を“含む(comprisiing)”、“含有する(containing)”、又は“含める(includng)”という観点から記載されているが、該組成物及び方法は、様々な成分及び工程“から本質的になる”又は“からなる”こともありうる。上に開示されたすべての数値及び範囲はある程度変動しうる。下限及び上限を有する数値範囲が開示されている場合はいつでも、その範囲内に入る任意の数値及び任意の包含範囲は特定的に開示される。特に、本明細書中に開示されているあらゆる値範囲（“約ａから約ｂまで”又は等価的に“およそａからｂまで”又は等価的に“およそａ〜ｂ”の形式の）は、値のより広い範囲内に包含されるあらゆる数値及び範囲を示すと理解される。また、特許請求の範囲における用語は、特許権者によって明示的かつ明確に定義されない限り、それらの明白な通常の意味を有する。さらに、特許請求の範囲で使用されている不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、本明細書においては、それが誘導する要素の一つ又は二つ以上を意味すると定義される。
１００ 装置
１０２ ドライヤー管
１０４ 多孔板
１０６ ガス入口
１０８ ベント
１１０ 熱電対
１１２ アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源
１１４ 熱交換器
１１６ ライン
１０２ ドライヤー管
１０４ 多孔板
１０６ ガス入口
１０８ ベント
１１０ 熱電対
１１２ アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源
１１４ 熱交換器
１１６ ライン
Claims (18)
- ３０ｗｔ％以上のホルムアルデヒドを含むホルムアルデヒド溶液を約７０℃〜約１３０℃の範囲の温度に加熱し；
該ホルムアルデヒド溶液を、ホルムアルデヒドが重合してパラホルムアルデヒドを形成するのに足る時間熟成し；
該パラホルムアルデヒドを固化し；そして
加熱前及び／又は加熱中のホルムアルデヒド溶液、熟成中のホルムアルデヒド溶液、パラホルムアルデヒド、及び／又は固化パラホルムアルデヒドをアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤と接触させる
ことを含む方法。 - 加熱中のホルムアルデヒド溶液が約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤をさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 熟成中のホルムアルデヒド溶液が約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
- パラホルムアルデヒドの固化が、パラホルムアルデヒドを、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスと接触させることを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
- 固化パラホルムアルデヒドを乾燥させることをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
- 乾燥中及び／又は乾燥後の固化パラホルムアルデヒドを、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
- 固化パラホルムアルデヒドを貯蔵施設に輸送することをさらに含む、請求項５又は６に記載の方法。
- 輸送中又は貯蔵施設内の固化パラホルムアルデヒドを、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
- 固化パラホルムアルデヒドを周囲温度〜約５０℃で３０日間より長く貯蔵し、固化パラホルムアルデヒド中の不溶物濃度を約１５０ｐｐｍ未満に維持することをさらに含む、請求項７又は８に記載の方法。
- ホルムアルデヒド溶液の熟成が約０．１時間〜約３時間行われる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
- ホルムアルデヒド溶液の熟成が７０℃〜１３０℃で行われる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
- 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法であって、有機アミンが当該方法に含まれない、前記方法。
- 固化パラホルムアルデヒドを貯蔵施設に輸送することをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
- アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源が尿素である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
- 固化パラホルムアルデヒドを、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのアンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤を含むガスに暴露することを含む方法。
- 固化パラホルムアルデヒドが有機アミンを含まない、請求項１５に記載の方法。
- アンモニア及び／又は水酸化アンモニウム安定剤の供給源が尿素である、請求項１５又は１６のいずれか１項に記載の方法。
- 固化パラホルムアルデヒドを周囲温度〜約５０℃で３０日間より長く貯蔵し、固化パラホルムアルデヒド中の不溶物濃度を約１５０ｐｐｍ未満に維持することをさらに含む、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
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