RU2057159C1

RU2057159C1 - Method of siccative producing

Info

Publication number: RU2057159C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Костюченко; С.В. Бондаренко
Original assignee: Костюченко Владимир Митрофанович; Бондаренко Сергей Валентинович
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1996-03-27

Abstract

FIELD: paint and varnish industry. SUBSTANCE: method involves the interaction of manganese (Mn) with 2-ethylhexanoic acid and acetic acid in the medium of organic solvent. Process is carried out in inert gas atmosphere at 120-175 C at mole ratio metal:2-ethylhexanoic acid:acetic acid = 1:(1.7-2.5): (0.5-2.0) for two stages. At the first stage reaction temperature is maintained at the range 120-140 C up to hydrogen evolution ceasation. The second stage of process is carried out at 150-175 C up to the complete removal of acetic acid and solvent. Prepared product is diluted with organic solvent and filtered. Properties: mass part of Mn in siccative is 8.34-10.62%, color by iodometric scale is 220-250 mgy₂/g, conventional viscosity is 10-52 s. EFFECT: improved method of siccative production. 3 tbl

Description

Изобретение относится к способам получения сиккативов поливалентных металлов, используемых в химической промышленности, в частности в лакокрасочной промышленности. Способ может быть осуществлен на предприятиях химической и нефтехимической промышленности. The invention relates to methods for producing polyvalent metal driers used in the chemical industry, in particular in the paint industry. The method can be carried out at the enterprises of the chemical and petrochemical industries.

Известен способ получения сиккативов каталитически активных металлов, в том числе и марганца, взаимодействием в присутствии гидрофобного органического растворителя (уайт-спирита) при температуре 90-95^оС соответствующих органических кислот (например, нефтяных кислот) с сухой щелочью или ее 42-48-ным водным раствором с получением щелочной соли органической кислоты, обработка последней водным раствором соли каталитически активного металла (например, сульфата марганца).A known method of producing desiccants of catalytically active metals, including manganese, by reacting in the presence of a hydrophobic organic solvent (white spirit) at a temperature of 90-95 ^about With the corresponding organic acids (for example, petroleum acids) with dry alkali or 42-48- aqueous solution to obtain an alkaline salt of an organic acid; treatment of the latter with an aqueous solution of a salt of a catalytically active metal (for example, manganese sulfate).

Обработку водным раствором соли каталитически активного металла ведут в два этапа: вначале 70-90% количеством от стехиометрии с получением органического и водного слоев, с последующей кристаллизацией последнего с получением щелочной соли минеральной кислоты в виде кристаллогидрата и в виде маточного раствора. Органический слой подвергают обработке 10-30% количеством от стехиометрии водного раствора каталитически активного металла с получением органического и водного слоев с последующей подачей последнего, после объединения с маточным раствором, на стадию приготовления соли каталитически активного металла (1). Treatment with an aqueous solution of the salt of the catalytically active metal is carried out in two stages: first, 70-90% of the stoichiometry from the organic and aqueous layers, followed by crystallization of the latter to obtain the alkaline salt of the mineral acid in the form of crystalline hydrate and in the form of a mother liquor. The organic layer is treated with 10-30% of the stoichiometry of an aqueous solution of a catalytically active metal to obtain an organic and aqueous layers, followed by supply of the latter, after combining with the mother liquor, to the stage of preparation of the salt of the catalytically active metal (1).

Готовый сиккатив содержит 5,9 мас. активного металла (Mn). Содержание марганца в воде 0,35 г/л. Однако данный способ является экологически грязным. Образующиеся сточные воды содержат соли металлов, органические кислоты, растворитель. Кроме этого способ трудоемок и имеет низкий коэффициент использования оборудования. Ready drier contains 5.9 wt. active metal (Mn). The manganese content in water is 0.35 g / l. However, this method is environmentally dirty. The resulting wastewater contains metal salts, organic acids, and a solvent. In addition, the method is time consuming and has a low utilization rate of equipment.

Известен способ получения сиккативов (в том числе марганцевого) взаимодействием соапстока с водным раствором азотнокислой соли металла при повышенной температуре в присутствии 20 мол.ч. перхлората аммония на 100 мас.ч. соли с последующим отделением водного слоя (2). Данный способ также является экологически грязным. A known method of producing driers (including manganese) by the interaction of soap stock with an aqueous solution of metal nitrate salt at an elevated temperature in the presence of 20 mol.h. ammonium perchlorate per 100 parts by weight salts, followed by separation of the aqueous layer (2). This method is also environmentally dirty.

Наиболее близким к предлагаемому является известный способ получения сиккативов поливалентных металлов путем прямого взаимодействия металла, например марганца (в виде порошка, гранул, стружки), с органической кислотой, содержащей 5-18 атомов углерода, например 2-этилгексановой кислотой при мольном соотношении металл:кислота 1:1,9-2,19. Процесс ведут при нагревании до 70-150^оС в среде органического гидрофобного растворителя (алифатического или проматического углеводорода, хлорированного углеводорода) при непрерывной подаче с высокой скоростью кислорода в присутствии катализатора водного раствора щелочной соли, с последующей вакуумной отгонкой воды, фильтрованием полученного сиккатива и разбавлением продукта в уайт-спирите (3).Closest to the proposed is a known method for producing polyvalent metal driers by direct interaction of a metal, for example manganese (in the form of powder, granules, shavings), with an organic acid containing 5-18 carbon atoms, for example 2-ethylhexanoic acid in a molar metal: acid ratio 1: 1.9-2.19. Process is carried out by heating to 70-150 ^o C in an organic hydrophobic solvent (promaticheskogo or aliphatic hydrocarbon, a chlorinated hydrocarbon), under continuous feeding of a high rate of oxygen in the presence of aqueous alkali salt catalyst, followed by vacuum distillation of water, the desiccant by filtration and the resulting dilution product in white spirit (3).

Недостатками данного способа являются большой унос продуктов реакции с током кислорода, что вызывает загрязнение окружающей среды, взрывоопасность процесса и необходимость оснащения процесса специальным оборудованием и очистки сиккатива от водных растворов солей щелочных металлов. The disadvantages of this method are the large entrainment of reaction products with an oxygen stream, which causes environmental pollution, the explosiveness of the process and the need to equip the process with special equipment and clean the desiccant from aqueous solutions of alkali metal salts.

Целью изобретения является создание экологически чистой безотходной технологии получения марганцевого сиккатива с использованием обычно применяемого в химических производствах оборудования, устранение уноса реагентов в окружающую среду и исключение взрывоопасности процесса. The aim of the invention is the creation of an environmentally friendly waste-free technology for producing manganese desiccant using equipment commonly used in chemical industries, eliminating the entrainment of reagents into the environment and eliminating the explosion hazard of the process.

Цель достигается тем, что в способе получения сиккатива путем взаимодействия металлического марганца с 2-этилгексановой кислотой при нагревании в присутствии катализатора и в среде низкокипящего органического растворителя с последующим разбавлением в органическом растворителе и фильтрованием, в качестве катализатора используют уксусную кислоту, а процесс проводят в атмосфере инертного газа при соотношении исходных реагентов, марганец 1,0: 1,7-2,5: 0,5-2,0 соответственно, причем нагревание осуществляют двухступенчато, сначала при 120-140^оС до прекращения выделения водорода, а потом до 150-175^оС с одновременным удалением уксусной кислоты и низкокипящего органического растворителя.The goal is achieved in that in the method for producing desiccant by reacting manganese metal with 2-ethylhexanoic acid by heating in the presence of a catalyst and in a medium of low boiling organic solvent, followed by dilution in an organic solvent and filtering, acetic acid is used as a catalyst, and the process is carried out in the atmosphere inert gas at a ratio of the starting reactants, manganese of 1.0: 1.7-2.5: 0.5-2.0, respectively, wherein the heating is performed in two stages, first at 120-140 ^{° C} until hydrogen evolution ceases, and then to 150-175 ^{° C} while removing acetic acid and low-boiling organic solvent.

Изобретение иллюстрируется примерами 1-3. The invention is illustrated by examples 1-3.

В качестве исходного сырья используют:
Марганец металлический (98% фракция 0,6-2,5 мм) ГОСТ 6008-82 марки Мр0, МР1
Кислота 2-этилгексановая техническая (98% к.с. 382 мг КОН/г ТУ 6-01-26-56-85
Уксусная кислота (100%) ГОСТ 19814-74
Сольвент нефтяной ГОСТ 10214-78
Толуол нефтяной ГОСТ 14710-78
Уайт-спирит ГОСТ 3134-78
Изопропиловый спирт абсолютированный ГОСТ 9805-84
Азот газообразный ГОСТ 9293-74
В реактор загружают расчетные количества 2-ЭГК,УК и сольвента. После этого при работающем вакуумном насосе через люк загружают металлический марганец. Затем закрывают люк и в реактор подают инертный газ для вытеснения воздуха, затем включают мешалку и ведут нагрев реакционной массы до 120-140^оС.As the feedstock use:
Manganese metal (98% fraction 0.6-2.5 mm) GOST 6008-82 grade MP0, MP1
Technical 2-ethylhexanoic acid (98% k.s. 382 mg KOH / g TU 6-01-26-56-85
Acetic acid (100%) GOST 19814-74
Oil solvent GOST 10214-78
Toluene oil GOST 14710-78
White Spirit GOST 3134-78
Absolute isopropyl alcohol GOST 9805-84
Gaseous nitrogen GOST 9293-74
The calculated amount of 2-EHC, UK and solvent is loaded into the reactor. After that, when the vacuum pump is running, metallic manganese is charged through the hatch. The hatch is then closed to the reactor and the inert gas to displace air and then the stirrer and are heated reaction mass to 120-140 ° ^C.

Реакционную массу перемешивают при этой температуре до прекращения выделения водорода (3-5 ч), после чего реакционную массу нагревают до 150-175^оС. При этом происходит отгон сольвента и уксусной кислоты вначале при атмосферном давлении, затем при остаточном давлении 300 мм рт.ст. После окончания отгона в реактор подают расчетное количество разбавителя и готовый продукт через патронный фильтр сливается в емкость.The reaction mixture was stirred at this temperature until hydrogen evolution ceased (3-5 h), then the reaction mass was heated to 150-175 ° ^C. This results in solvent was distilled off and acetic acid was initially at atmospheric pressure, then under a residual pressure of 300 mm Hg. Art. After the end of the distillation, the calculated amount of diluent is fed into the reactor and the finished product is discharged into the container through the cartridge filter.

Нормы загрузки и условия проведения процесса получения сиккатива приведены в табл. 1 и 2. Свойства полученного сиккатива приведены в табл.3. The loading rates and conditions for the process of obtaining desiccant are given in table. 1 and 2. The properties of the obtained desiccant are given in table.3.

Claims

METHOD FOR PRODUCING SIKKATIV by reacting manganese metal with 2-ethylhexanoic acid when heated in the presence of a catalyst and in a medium of low boiling organic solvent, followed by dilution in an organic solvent and filtration, characterized in that acetic acid is used as a catalyst, and the process is carried out in an inert gas atmosphere with the ratio of the starting reagent manganese: 2-ethylhexanoic acid: acetic acid 1.0: 1.7 - 2.5: 0.5 - 2.0, respectively, and heating is carried out m in two stages, first at 120 - 140 ^o C until the termination of the introduction of hydrogen, and then up to 150 - 175 ^o C while removing acetic acid and low-boiling organic solvent.