PL236284B1 - Sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn - Google Patents
Sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn Download PDFInfo
- Publication number
- PL236284B1 PL236284B1 PL421454A PL42145417A PL236284B1 PL 236284 B1 PL236284 B1 PL 236284B1 PL 421454 A PL421454 A PL 421454A PL 42145417 A PL42145417 A PL 42145417A PL 236284 B1 PL236284 B1 PL 236284B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- solution
- halohydrins
- halohydrin
- synthesis
- mol
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 150000003944 halohydrins Chemical class 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- SZIFAVKTNFCBPC-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethanol Chemical compound OCCCl SZIFAVKTNFCBPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 2
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- DYPJJAAKPQKWTM-UHFFFAOYSA-N 2-chloropropane-1,3-diol Chemical compound OCC(Cl)CO DYPJJAAKPQKWTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SSZWWUDQMAHNAQ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)CCl SSZWWUDQMAHNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000002152 aqueous-organic solution Substances 0.000 description 1
- XENVCRGQTABGKY-ZHACJKMWSA-N chlorohydrin Chemical compound CC#CC#CC#CC#C\C=C\C(Cl)CO XENVCRGQTABGKY-ZHACJKMWSA-N 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Epoxy Compounds (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn, który polega na tym, że wodny roztwór zawierający halohydrynę w ilości od 0,1 do 50% (m/m), korzystnie zawierający 10% halohydryny w 1 dm3 roztworu, poddaje się elektrodializie z wykorzystaniem membrany bipolarnej przy gęstości prądu od 20 do 400 A/m2, korzystnie 250 A/m2, aż pH roztworu diluatu, w którym rozpuszczona jest halohydryna ustali się poniżej 12,0, korzystnie pH będzie równe 11,6.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn, znajdujących zastosowanie dla ścieków wodnych otrzymanych po halogenowaniu di- i polialkoholi, di- i polieteroli, jako alternatywa w procesie utylizacji szkodliwych środowiskowo odpadów po bezpośredniej syntezie pochodnych epoksydowych zachodzącej w układach wodno-organicznych w temperaturze pokojowej.
Dotychczas znane sposoby syntezy związków epoksydowych z halohydryn oparte są o chlorohydryn, który reaguje z zasadami takimi jak wodorotlenek potasu, sodu, możliwe jest także zastosowanie węglanów sodu lub potasu w podwyższonych temperaturach. Jednakże wymienione metody wymagają stosowania układów polarnych, wodnych lub wodno-organicznych. Powstająca duża ilość soli oraz resztkowe wodne zanieczyszczenia związkami halogenoorganicznymi stanowią główny problem tych procesów. Zwłaszcza w procesach technologicznych takich jak synteza epichlorohydryny z gliceryny roślinnej, gdzie otrzymuje się odciek wodny 3-chloro-1,2-propandiolu wraz z 2-chloro-1,3-propandiolem. W odpadach tych stężenie pochodnych halohydrynowych nie przekracza 5% (m/m), zatem ponowne wykorzystanie związków ze ścieków jest technologicznie nieopłacalne. Niedogodnością powyższego procesu są znaczące nakłady energetyczne związane z odparowaniem wody, z którą większość halohydryn tworzy trudno rozdzielane mieszaniny azeotropowe.
W amerykańskich opisach patentowych US5972195, US5980724, US5997715, US5997716 przedstawiono elektrochemiczne metody wytwarzania związków epoksydowych z halohydryn w postaci wodnych roztworów przy użyciu membran jonoselektywnych, które w zależności od typu halohydryny zastosowanej w procesie wymagają dostarczania gazowego wodoru bądź odprowadzania wodoru i halogenu.
W znanych opisach patentowych WO 2012/023468 A1, CN101735177B do odsalania mieszanin poreakcyjnych z procesu syntezy związków epoksydowych w reakcji halohydryn z zasadami takimi jak wodorotlenek sodu stosuje się reaktory membranowe z membranami jonoselektywnymi i/lub bipolarnymi.
Mankamentem dotychczas stosowanych sposobów polegających na rozdzielaniu wodno-organicznych odpadów po procesach technologicznych, zawierających w swoim składzie halohydryny czy też syntezy związków epoksydowych z halohydryn jest kosztochłonność i nieefektywność. Wykorzystanie klasycznych metod syntezy, skutkuje koniecznością zastosowania dodatkowych operacji czy procesów jednostkowych takich jak alkaliczna hydroliza, cyrkulacja wodoru, destylacja frakcjonowana, strącenie odpadowych soli, jednocześnie nie ograniczając powstawanie nowych odpadów. Znane są w literaturze i stosowane w praktyce techniki membranowe z zastosowaniem membrany bipolarnej, które pozwalają na syntezę związków epoksydowych z rozcieńczonych wodnych roztworów w temperaturze pokojowej. W podwyższonych temperaturach, powyżej 50°C, zachodzą procesy niekontrolowanej hydrolizy produktów, związków epoksydowych, które wpływają niekorzystnie na wydajność procesu, szczególnie przy zbyt wysokiej gęstości prądu. Zaletą powyższego sposobu jest możliwość wydzielenia się produktu z układu reakcyjnego, jako warstwa organiczna.
Zadaniem wynalazku jest usunięcie dotychczasowych niedomagań przez stworzenie sposobu umożliwiającego otrzymanie związków epoksydowych z odpowiadającym im analogom hydrynowym, przy jednoczesnym oczyszczaniu z pozostających zanieczyszczeń jonowych, głównie soli i wodorotlenków potasu lub sodu.
Sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn według wynalazku polega na tym, że wodny roztwór zawierający halohydrynę w ilości od 0,1 do 50% (m/m), korzystnie zawierający 10% halohydryny w 1 dm3 roztworu, poddaje się elektrodializie z wykorzystaniem membrany bipolarnej przy gęstości prądu od 20 do 400 A/m2, korzystnie 250 A/m2, aż pH roztworu diluatu, w którym rozpuszczona jest halohydryna ustali się poniżej 12,0, korzystnie pH będzie równe 11,6.
Korzystnie do halohydryn trudnorozpuszczalnych w wodzie stosuje się stężenia od 0,1 do 1% (m/m), korzystnie 0,7% (m/m).
Korzystnie do roztworu halohydryny (diluatu) stosuje się początkowy dodatek soli od 0,01 do 1 mol/dm3, korzystnie chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol/dm3, w celu zwiększenia przewodnictwa roztworu.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest otrzymanie produktu niezawierającego zanieczyszczeń jonowych, bez konieczności zastosowania dodatkowych procesów jednostkowych jako wodny roztwór epoksydu lub osobna warstwa organiczna, w zależności od polarności produktu. Ponadto
PL 236 284 B1 pozostały po reakcji roztwór (koncentrat) kwasu solnego, można ponownie wykorzystać. Zastosowanie elektrodializy z membraną bipolarną pozwala na znaczne zmniejszenie objętości ścieków oraz ograniczenie kosztów procesu technologicznego. Ponadto cały proces prowadzony jest w temperaturze pokojowej. Wynalazek umożliwia również znaczne zmniejszenie strat produktu - wydajność materiałowa syntezy sięga 80%.
Sposób według wynalazku bliżej objaśniono w przykładzie wykonania.
P r z y k ł a d
Do kolby o pojemności 100 cm3 wprowadzono 10 g chlorohydryny etylenowej (0,124 mol), 7,45 g chlorku potasu i rozpuszczono w wodzie dejonizowanej otrzymując 100 cm3 roztworu. Tak otrzymany roztwór poddano odsalaniu metodą elektrodializy z membraną bipolarną w module o konstrukcji płytowo-ramowej o aktywnej powierzchni membrany równej 16 cm2. Moduł elektrodializara wyposażono kolejno rozpoczynając od anody w membranę kationowymienną, anionowymienną, bipolarną oraz drugą kationowymienną (membrany Ralex, Republika Czeska). Roztwór elektrodowy stanowił 0,05 M roztwór siarczanu(VI) potasu (100 cm3), zaś koncentrat 0,1 M roztwór chlorku potasu (100 cm3). Podczas procesu, roztwory diluatu, koncentratu i elektrodowy cyrkulowano z objętościowym natężeniem przepływu równym 150 cm3/min. Odsalanie prowadzono przy stałym natężeniu (0,4 A) odpowiadającym gęstości prądu 250 A/m2. Początkowe pH wynosiło 2,0, a proces prowadzono tak długo, dopóki pH roztworu wynosiło 11,6. W otrzymanym roztworze oznaczono zawartość tlenku etylenu (0,99 mol/dm3), glikolu etylenowego (0,05 mol/dm3) i chlorohydryny etylenowej (0,09 mol/dm3).
Sposób według wynalazku znajduje zastosowanie do syntezy z jednoczesnym oczyszczaniem mieszanin poreakcyjnych m.in. otrzymanych w reakcji chlorowcowania alkoholi, od pozostających, trudnych do usunięcia związków jonowych, takich jak kwasy lub ich sole. Dodatkowo proces ten może być wykorzystany do otrzymania związków epoksydowych z roztworów lub mieszanin wodno-organicznych odpowiadających im analogów hydrynowych.
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn, znamienny tym, że wodny roztwór zawierający halohydrynę w ilości od 0,1 do 50% (m/m), korzystnie zawierający 10% halohydryny w 1 dm3 roztworu, poddaje się elektrodializie z wykorzystaniem membrany bipolarnej przy gęstości prądu od 20 do 400 A/m2, korzystnie 250 A/m2, aż pH roztworu diluatu, w którym rozpuszczona jest halohydryna ustali się poniżej 12,0, korzystnie pH będzie równe 11,6.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do halohydryn trudnorozpuszczalnych w wodzie stosuje się stężenia od 0,1 do 1% (m/m), korzystnie 0,7% (m/m).
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do roztworu halohydryny (diluatu) stosuje się początkowy dodatek soli od 0,01 do 1 mol/dm3, korzystnie chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol/dm3, w celu zwiększenia przewodnictwa roztworu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL421454A PL236284B1 (pl) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL421454A PL236284B1 (pl) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL421454A1 PL421454A1 (pl) | 2018-11-05 |
| PL236284B1 true PL236284B1 (pl) | 2020-12-28 |
Family
ID=63998288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL421454A PL236284B1 (pl) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL236284B1 (pl) |
-
2017
- 2017-04-28 PL PL421454A patent/PL236284B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL421454A1 (pl) | 2018-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101056693B (zh) | 水脱盐工艺和装置 | |
| RU2684384C1 (ru) | Способ и устройство для производства гидроксида лития и карбоната лития | |
| US10221491B2 (en) | Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions | |
| US4374711A (en) | Process for the electrolysis of an aqueous sodium chloride solution comprising, in combination, a diaphragm process and a cation exchange membrane process | |
| US6280593B1 (en) | Process for separating off organic acids from aqueous solutions | |
| CN101195639B (zh) | 草甘膦母液处理方法 | |
| CZ2018250A3 (cs) | Způsob výroby chemických sloučenin lithia metodou elektrodialýzy a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| CN106883199B (zh) | 一种零排放的甘油法制备环氧氯丙烷的清洁工艺 | |
| JP2015029932A (ja) | 淡水化装置及び淡水化方法、並びに淡水、塩及び有価物の併産方法 | |
| CN105502786A (zh) | 一种高浓度反渗透浓水分盐和浓水处理工艺 | |
| KR101454314B1 (ko) | 정삼투식 해수담수화 공정의 정삼투유도용액 회수방법 | |
| WO2020162796A2 (ru) | Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты | |
| KR20190080840A (ko) | 해수의 담수화 과정에서 발생하는 브라인의 처리 장치 | |
| JP4497512B2 (ja) | ヨウ化水素酸の選択分離方法、ヨウ化水素酸の製造方法およびヨウ素アルカリ塩類の製造方法 | |
| CN111875153A (zh) | 对环氧氯丙烷生产过程中产生的环化废水处理方法 | |
| KR20160087791A (ko) | 해수 농축수 전기분해를 통한 NaOH 회수장치 및 회수방법 | |
| JP5731262B2 (ja) | 脱塩処理方法及び脱塩処理システム | |
| CN1081188C (zh) | 抗坏血酸的制造方法 | |
| PL236284B1 (pl) | Sposób syntezy pochodnych epoksydowych z halohydryn | |
| EP0247670B1 (en) | A continuous process for the production of epichlorohydrin | |
| CN110678445B (zh) | 制备甲硫氨酸的方法 | |
| CN104630818B (zh) | 三室两膜连续电解制备高纯苄基三甲基氢氧化铵的方法 | |
| JPS62158231A (ja) | ジクロロヒドリンの製法 | |
| JP2012062306A5 (pl) | ||
| JPS6323828A (ja) | ジクロロヒドリンの製造方法 |