PL52595B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.1.1967 52595 KI. 12 o, 5/03 MKP C 07 C 3 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Tadeusz Rabek, Bozena Kolarz Wlasciciel patentu: Nadodrzanskie Zaklady Przemyslu Organicznego „Rokita", Brzeg Dolny (Polska) Sposób otrzymywania pentaerytrytu z aldehydu octowego i formaldehydu na wymieniaczach jonowych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia pentaerytrytu z aldehydu octowego i formal¬ dehydu na wymieniaczach jonowych. Wiadomo, ze pentaerytryt wytwarzac mozna przez kondensacje tych aldehydów w alkalicznym srodowisku, zwy¬ kle przy uzyciu wodorotlenku wapniowego. Wada tego sposobu jest stosowanie w procesie duzego nadmiaru formaldehydu, zwykle 125—150% w po¬ równaniu z iloscia teoretyczna. Przy tym, okolo 25% uzytego formaldehydu przechodzi w mrów¬ czan wapniowy, pozostaly zas nadmiar zostaje stracony. Otrzymany, surowy pentaerytryt jest za¬ nieczyszczony duzymi ilosciami mrówczanu wap¬ niowego i formaldehydu. Jego oczyszczanie jest utrudnione i powoduje znaczne straty produktu, obnizajac wydajnosc do 40—70% w przeliczeniu na aldehyd octowy. Otrzymany zas ubocznie mrów¬ czan wapniowy przedstawia niewielka wartosc.Wiadomo równiez, ze pentaerytryt wytwarzac mozna z aldehydu octowego i formaldehydu w obecnosci zasadowych jonitów, ale z publikowa¬ nych dotychczas, ogólnikowych opisów badan wy¬ nika, ze nie doprowadzily one do opracowania sposobu nadajacego sie do przemyslowego zasto¬ sowania.Stwierdzono, ze pentaerytryt otrzymywac moz¬ na z aldehydu octowego i formaldehydu z pomi¬ nieciem wyzej omówionych wad, jesli przez ko¬ lumne wypelniona silnie zasadowym anionitem po¬ listyrenowym w formie wodorotlenowej przepusz- 10 cza sie 5—15 procentowy roztwór mieszaniny tych aldehydów, o skladzie 4,5—5,5 mola formaldehydu na 1 mol aldehydu octowego, korzystnie utrzymu¬ jac w kolumnie liniowa szybkosc przeplywu w gra¬ nicach 0,5—2,5 cm/min.Na anionicie w formie wodorotlenowej, który dziala katalizujaco, nastepuje kondensacja alde¬ hydów z wytworzeniem pentaerytrytu, której to¬ warzyszy wzrost temperatury do 20—70°C, spowo¬ dowany wydzielanym cieplem reakcji. Czolo reak¬ cji rozpoznaje sie po wzroscie temperatury ko¬ lumny wokól rozgrzanego wymieniacza jonowego.Pentaerytryt wymywa sie z jonitu w pierwszej syntezie woda demineralizowana, a w nastepnych rozcienczonym, koncowym wyciekiem z poprzed¬ niej syntezy i woda demineralizowana. Po „prze¬ biciu" kolumny roztwór pentaerytrytu odbiera sie w trzech odrebnych frakcjach wycieku. W pierw¬ szym wycieku uzyskuje sie czysty roztwór penta¬ erytrytu, który odbiera sie az do pojawienia sie w nim formaldehydu, w drugim zas i trzecim roz¬ twór pentaerytrytu zanieczyszczony formaldehy¬ dem, z tym, ze wycieki te odbiera sie w takich ilosciach, aby stezenie pentaerytrytu w wycieku drugim bylo nie nizsze od 4 g/100 ml roztworu i w trzecim nie nizsze od 1 g/100 ml roztworu.Silnie zasadowy anionit wiaze ilosciowo powsta¬ jacy w procesie kwas mrówkowy i sorbuje for¬ maldehyd, czego wynikiem jest przesuniecie 30 maksymalnych stezen pentaerytrytu i formalde- 20 25 525953 hydu w wycieku, co zezwala na otrzymywanie w jednej operacji roztworu pentaerytrytu wolne¬ go od zanieczyszczen. Wyciek pierwszy zageszcza sie na wyparkach, krystalizuje i oddziela krysta¬ liczny pentaerytryt przez odwirowanie lub filtra¬ cje, wyciek drugi zawraca sie i wykorzystuje do przygotowania roztworu reagentów, a wyciek trze¬ ci do wymywania pentaerytrytu z kolumny w na¬ stepnej syntezie, przez co podwyzsza sie wydaj¬ nosc procesu.Synteze prowadzi sie wykorzystujac 50—95% pojemnosci wymiennej kolumny, po czym anionit regeneruje sie z roztworem wodorotlenku sodo¬ wego do formy wodorotlenowej. Z wycieku, otrzy¬ manego w czasie regeneracji anionitu, odzyskuje sie mrówczan sodowy. Sposobem wedlug wynalaz¬ ku wytwarzac wiec mozna pentaerytryt przy osz¬ czednym zuzyciu surowców, a szczególnie formal¬ dehydu, przy tym, zarówno produkt glówny, jak i mrówczan sodowy otrzymuje sie w postaci czy¬ stej.Ponizsze przyklady wyjasniaja blizej sposób we¬ dlug wynalazku.Przyklad I. Do kolumny wypelnionej silnie zasadowym polistyrenowym anionitem w formie wodorotlenowej o pojemnosci wymiennej 100 vali podaje sie odgórnie 237 litrów roztworu, przy¬ gotowanego przez rozpuszczenie 84 moli aldehydu octowego i 450 moli formaldehydu w 220 litrach wody demineralizowanej, a nastepnie wode demi- neralizowana z liniowa szybkoscia przeplywu 1— 2 cm/min. Na anionicie zachodzi reakcja syntezy pentaerytrytu, której towarzyszy wzrost tempera¬ tury do 30—50°C.Po „przebiciu" kolumny odbiera sie wyciek pierwszy w ilosci 175 litrów, zawierajacy 67 moli pentaerytrytu, nastepnie wyciek drugi w ilosci 225 litrów, zawierajacy 62,5 mola pentaerytrytu i 107 moli formaldehydu oraz wyciek trzeci w ilosci okolo 200 litrów, zawierajacy 10 moli pentaerytry¬ tu i 16,5 mola formaldehydu. Po zakonczonej syn¬ tezie anionit regeneruje sie roztworem wodoro¬ tlenku sodowego do formy wodorotlenowej.Wyciek pierwszy zageszcza sie na wyparkach i krystalizuje pentaerytryt, który oddziela sie przez odwirowanie. Wycieki drugi i trzeci zawraca sie i wykorzystuje w nastepnej syntezie. Z wycie¬ ku zas otrzymanego w czasie regeneracji kolumny odzyskuje sie mrówczan sodowy w znany sposób. 4 Przyklad II. Na kolumne wypelniona jak w przykladzie I podaje sie odgórnie roztwór pen¬ taerytrytu przygotowany przez rozpuszczenie 84 moli aldehydu octowego i 343 moli formaldehydu 5 w 225 litrach drugiego wycieku otrzymanego w przykladzie I, a nastepnie podaje okolo 200 litrów wycieku trzeciego z przykladu I i wode deminera- lizowana celem wymycia pentaerytrytu. Dalej pro¬ ces prowadzi sie jak w przykladzie I. 10 Wydajnosc pentaerytrytu w przeliczeniu na al¬ dehyd octowy wynosi 80%. Wydzielony, krystalicz¬ ny pentaerytryt zawiera 95% monopentaerytrytu, topnieje w temperaturze 242—252°C, jego liczba hydroksylowa wyrazona w miligramach wodoro- 15 tlenku potasowego na 1 g pentaerytrytu wynosi 1630, a zawartosc cukrów w przeliczeniu na glu¬ koze 0,01%. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 20 1. Sposób otrzymywania pentaerytrytu z aldehydu octowego i formaldehydu na wymieniaczach jo¬ nowych znamienny tym, ze 5—15 procentowy wodny roztwór o skladzie 4,5—5,5 mola formal¬ dehydu na 1 mol aldehydu octowego przepusz- 25 cza sie przez kolumne wypelniona silnie zasa¬ dowym anionitem polistyrenowym w formie wodorotlenowej, z którego, po wykorzystaniu 50—95% zdolnosci wymiennej, wymywa sie pentaerytryt i odbiera go z kolumny w pierw- 30 szej frakcji wycieku, to jest do chwili poja¬ wienia sie w wycieku formaldehydu, po czym produkt wydziela sie z roztworu w znany spo¬ sób przez zatezenie i krystalizacje.

2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze po 35 odebraniu pierwszej frakcji wycieku zawiera¬ jacej czysty pentaerytryt, odbiera sie kolejno druga frakcje stanowiaca roztwór pentaerytrytu o stezeniu powyzej 40 g/litr i zanieczyszczona formaldehydem, a nastepnie trzecia frakcje sta- 40 nowiaca roztwór pentaerytrytu o stezeniu po¬ wyzej 10 g/litr i równiez zanieczyszczonego for¬ maldehydem, przy czym druga frakcje stosuje sie do rozcienczania reagentów, a trzecia frak¬ cje zawraca do wymywania pentaerytrytu z ko- 45 lumny.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2 znamienny tym, ze proces syntezy prowadzi sie utrzymujac tempe¬ rature 20—70°C i liniowa szybkosc przeplywu roztworu reagentów przez anionit w granicach 50 05—2,5 cm/min. WDA-l. Zam. 55/66. Naklad. 310 PL