RU2515975C2

RU2515975C2 - Method of waste ethylene chlorohydrin regeneration

Info

Publication number: RU2515975C2
Application number: RU2012138770/04A
Authority: RU
Inventors: Алексей Валерьевич Контуров; Светлана Александровна Улитина; Надежда Петровна Павельева; Любовь Михайловна Тихонова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК")
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2014-05-20
Also published as: RU2012138770A

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method includes multiple liquid-liquid extraction of aqueous ethylene chlorohydrin with 2,2'-dichlorodiethylformal, if possible, until complete separation of ethylene chlorohydrin from extraction liquid, and further vacuum distillation of extracting mixture into fractions of ethylene chlorohydrin and 2,2'-dichlorodiethylformal. Extraction liquid is returned, for instance, to the stage of polycondensation of polysulfide polymer.

EFFECT: method makes it possible to obtain economy of raw material resources and reduce pollution of environment with highly toxic wastes.

2 ex

Description

Изобретение относится к области химии, в частности, к технологии регенерации отработанного этиленхлоргидрина, и может быть использовано в производстве полисульфидного полимера.The invention relates to the field of chemistry, in particular, to the technology for the regeneration of spent ethylene chlorohydrin, and can be used in the production of a polysulfide polymer.

При промышленном синтезе 2,2′-дихлордиэтилформаля, основного мономера синтеза полисульфидных полимеров, образуется водный этиленхлоргидрин с содержанием этиленхлоргидрина 45-55% в количестве ≈250 кг на 1 т 2,2′-дихлордиэтилформаля. Регенерация отработанного этиленхлоргидрина (2-хлорэтанол) способствует более эффективному использованию сырьевых ресурсов и предотвращению загрязнения окружающей среды высокотоксичными отходами.In the industrial synthesis of 2,2′-dichlorodiethyl formal, the main monomer for the synthesis of polysulfide polymers, aqueous ethylene chlorohydrin is formed with an ethylene chlorohydrin content of 45-55% in an amount of ≈250 kg per 1 ton of 2,2′-dichlorodiethyl formal. The regeneration of spent ethylene chlorohydrin (2-chloroethanol) contributes to a more efficient use of raw materials and the prevention of environmental pollution by highly toxic waste.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка безотходной технологии синтеза 2,2′-дихлордиэтилформаля при промышленном производстве полисульфидных полимеров путем регенерации отработанного этиленхлоргидрина с доведением содержания его в отходах синтеза в пределах 2-5%.The main task to be solved by the claimed invention is aimed at developing a non-waste technology for the synthesis of 2,2′-dichlorodiethylformal in the industrial production of polysulfide polymers by regeneration of spent ethylene chlorohydrin with bringing its content in synthesis waste within 2-5%.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является экономия сырьевых ресурсов и повышение экологической безопасности.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to save raw materials and improve environmental safety.

Указанный технический результат достигается тем, что предложенный способ регенерации отработанного этиленхлоргидрина, полученного при синтезе 2,2′-дихлордиэтилформаля производства полисульфидного полимера в виде водного этиленхлоргидрина, включает многократную жидкостно-жидкостную экстракцию водного этиленхлоргидрина с помощью 2,2′-дихлордиэтилформаля, по возможности, до полного выделения этиленхлоргидрина из экстракционной жидкости, и последующую вакуумную разгонку экстрактивной смеси на фракции этиленхлоргидрина и 2,2′-дихлордиэтилформаля, при этом экстракционную жидкость возвращают, например, на стадию поликонденсации полисульфидного полимера.The specified technical result is achieved by the fact that the proposed method for the regeneration of spent ethylene chlorohydrin obtained by the synthesis of 2,2′-dichlorodiethyl formaldehyde for the production of a polysulfide polymer in the form of aqueous ethylene chlorohydrin involves multiple liquid-liquid extraction of aqueous ethylene chlorohydrin with 2,2′-dichlorodiethylformal, if possible until ethylene chlorohydrin is completely isolated from the extraction liquid, and the subsequent vacuum distillation of the extract mixture into ethylene chlorohydrin and 2,2′-dichloro fractions diethylformal, while the extraction liquid is returned, for example, to the stage of polycondensation of the polysulfide polymer.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа регенерации отработанного этиленхлоргидрина, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by sets of features identical to all the features of the claimed method of regenerating spent ethylene chlorohydrin. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the claimed technical solution have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result is not revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".

Сущность заявляемого технического решения заключается в следующем.The essence of the proposed technical solution is as follows.

Отработанный водный этиленхлоргидрин, полученный при синтезе 2,2′-дихлордиэтилформаля производства полисульфидного полимера и содержащий 45-55% этиленхлоргидрина, подвергают многократной жидкостно-жидкостной экстракции с помощью 2,2′-дихлордиэтилформаля путем перемешивания, отстоя и разделения слоев, по возможности, до полного отделения этиленхлоргидрина от экстракционной жидкости. В результате многократной жидкостно-жидкостной экстракции содержание этиленхлоргидрина в экстракционной жидкости составляет в пределах 2-5%. Экстрактивную смесь подвергают вакуумной разгонке на фракции этиленхлоргидрина и 2,2′-дихлордиэтилформаля. Фракцию этиленхлоргидрина возвращают на синтез 2,2′-дихлордиэтилформаля, а фракцию 2,2′-дихлордиэтилформаля - в производство полисульфидного полимера. Экстракционную жидкость с оставшимися в ней ингредиентами нейтрализуют гидроксидом натрия и возвращают, например, на стадию поликонденсации полисульфидного полимера.The spent aqueous ethylene chlorohydrin obtained by the synthesis of 2,2′-dichlorodiethylformal of the production of a polysulfide polymer and containing 45-55% ethylenechlorohydrin is subjected to multiple liquid-liquid extraction using 2,2′-dichlorodiethylformal by stirring, settling and separating layers, if possible, to complete separation of ethylene chloride from the extraction liquid. As a result of multiple liquid-liquid extraction, the content of ethylene chloride in the extraction liquid is in the range of 2-5%. The extractive mixture is vacuum distilled into ethylene chlorohydrin and 2,2′-dichlorodiethylformal fractions. The ethylene chlorohydrin fraction is returned to the synthesis of 2,2′-dichlorodiethylformal, and the 2,2′-dichlorodiethyl formal fraction is returned to the production of the polysulfide polymer. The extraction liquid with the remaining ingredients in it is neutralized with sodium hydroxide and returned, for example, to the polycondensation stage of the polysulfide polymer.

Примеры выполнения способа регенерации отработанного этиленхлоргидрина.Examples of the method of regeneration of spent ethylene chlorohydrin.

Пример 1.Example 1

В батарейный стакан объемом 1 дм³ поместили 100 г водного раствора этиленхлоргидрина, полученного при синтезе 2,2′-дихлордиэтилформаля, содержащего 45,9% этиленхлоргидрина, и добавили в него 200 г 2,2′-дихлордиэтилформаля, содержащим 0,3% этиленхлоргидрина. Смесь перемешивали при температуре окружающей среды в течение 30 мин. Затем содержимое стакана вылили в делительную воронку и отстаивали в течение 2 ч., в результате разделения слоев получили 54,9 г водного раствора, содержащего 18,8% этиленхлоргидрина и 244 г органической фракции, содержащей 14,7% этиленхлоргидрина.A 100 g aqueous solution of ethylene chlorohydrin obtained from the synthesis of 2,2′-dichlorodiethyl formal containing 45.9% ethylene chlorohydrin was placed in a 1 dm ³ battery beaker and 200 g of 2,2′-dichloro diethyl formal containing 0.3% ethylene chlorohydrin was added to it . The mixture was stirred at ambient temperature for 30 minutes. Then, the contents of the beaker were poured into a separatory funnel and settled for 2 hours. As a result of separation of the layers, 54.9 g of an aqueous solution containing 18.8% ethylene chlorohydrin and 244 g of an organic fraction containing 14.7% ethylene chlorohydrin were obtained.

Затем проводили вторую стадию жидкостно-жидкостной экстракции водного этиленхлоргидрина, для чего отделенный водный раствор (54,9 г) поместили в стакан и добавили 100 г 2,2′-дихлордиэтилформаля с содержанием этиленхлоргидрина 0,3%, перемешивали в течение 30 мин, вылили в делительную воронку и отстаивали в течение 2 ч. В результате разделения слоев в делительной воронке получили 46,8 г водного раствора, содержащего 9,0% этиленхлоргидрина и 106 г органической фракции, содержащей 5,1% этиленхлоргидрина.Then, the second stage of liquid-liquid extraction of aqueous ethylene chlorohydrin was carried out, for which a separated aqueous solution (54.9 g) was placed in a glass and 100 g of 2,2′-dichlorodiethyl formal with 0.3% ethylene chlorohydrin was added, stirred for 30 min, poured into a separatory funnel and settled for 2 hours. As a result of separation of the layers in a separatory funnel, 46.8 g of an aqueous solution containing 9.0% ethylene chlorohydrin and 106 g of an organic fraction containing 5.1% ethylene chlorohydrin were obtained.

На третьей стадии, к полученному после второй стадии жидкостно-жидкостной экстракции водному раствору (46,8 г) добавили еще 100 г 2,2′-дихлордиэтилформаля с содержанием этиленхлоргидрина 0,3%, перемешивали в течение 30 мин и отстаивали в течение 2 ч. После разделения слоев в делительной воронке получили 42,8 г водного раствора, содержащего 4,8% этиленхлоргидрина и 103,5 г органической фракции, содержащей 4,5% этиленхлоргидрина.In the third stage, to the aqueous solution obtained after the second stage of liquid-liquid extraction (46.8 g) was added another 100 g of 2,2′-dichlorodiethyl formaldehyde with an ethylene chlorohydrin content of 0.3%, stirred for 30 minutes and settled for 2 hours After separation of the layers in a separatory funnel, 42.8 g of an aqueous solution containing 4.8% ethylene chlorohydrin and 103.5 g of an organic fraction containing 4.5% ethylene chlorohydrin were obtained.

Полученные на всех стадиях органические фракции объединили и провели вакуумную разгонку. В результате получили 46,1 г фракции, содержащей этиленхлоргидрин - 93,2%, 2,2′-дихлордиэтилформаль - 6,5%, вода - 0,3%, и 405,5 г кубового остатка, содержащего 2,2′-дихлордиэтилформаль - 99,0% и этиленхлоргидрин - 1,0%.The organic fractions obtained at all stages were combined and vacuum distilled. As a result, 46.1 g of a fraction containing ethylene chlorohydrin — 93.2%, 2.2′-dichlorodiethyl formal — 6.5%, water — 0.3%, and 405.5 g of a bottom residue containing 2.2′- dichlorodiethyl formal - 99.0% and ethylene chlorohydrin - 1.0%.

Полученную в результате разгонки фракцию, содержащую, преимущественно, этиленхлоргидрин, возвратили на стадию синтеза 2,2′-дихлордиэтилформаля, а кубовый остаток, содержащий, преимущественно, 2,2′-дихлордиэтилформаль, направили на синтез полисульфидного полимера.The fraction obtained predominantly containing ethylene chlorohydrin was returned to the stage of synthesis of 2,2′-dichlorodiethyl formal, and the bottom residue, containing mainly 2,2′-dichlorodiethyl formal, was sent to the synthesis of a polysulfide polymer.

Пример 2.Example 2

Регенерацию водного раствора этиленхлоргидрина проводили аналогично примеру 1, в дополнение к которому проводили четвертую стадию экстракции следующим образом: в батарейный стакан поместили 42,8 г водного раствора этиленхлоргидрина, полученного после третьей стадии и содержащего 4,8% этиленхлоргидрина, добавили к нему 100 г 2,2′-дихлордиэтилформаля с содержанием этиленхлоргидрина 0,3%, перемешивали в течение 30 мин и отстаивали в делительной воронке в течение 2 ч. После разделения слоев получили 38,6 г водного раствора, содержащего 2,1% этиленхлоргидрина, и 102,4 г органической фракции, содержащей 1,5% этиленхлоргидрина.The regeneration of an aqueous solution of ethylene chlorohydrin was carried out analogously to example 1, in addition to which the fourth stage of extraction was carried out as follows: 42.8 g of an aqueous solution of ethylene chlorohydrin obtained after the third stage and containing 4.8% ethylene chlorohydrin was placed in a battery cup, 100 g of 2 were added to it , 2′-dichlorodiethylformal with an ethylene chlorohydrin content of 0.3%, was stirred for 30 minutes and settled in a separatory funnel for 2 hours. After separation of the layers, 38.6 g of an aqueous solution containing 2.1% ethylene chlorine was obtained hydrin, and 102.4 g of an organic fraction containing 1.5% ethylene chlorohydrin.

К полученному после четвертой стадии водному раствору этиленхлоргидрина добавили 3 см³ раствора гидроксида натрия с концентрацией 633 г/дм³, нагрели до температуры 65-70°C и перемешивали при этой температуре в течение 30 мин, после чего водный раствор охладили. Содержание этиленхлоргидрина в полученном водном растворе составило 0,1%.To the aqueous solution of ethylene chlorohydrin obtained after the fourth stage, 3 cm ³ of sodium hydroxide solution with a concentration of 633 g / dm ^{3 was} added, heated to a temperature of 65-70 ° C and stirred at this temperature for 30 minutes, after which the aqueous solution was cooled. The content of ethylene chloride in the resulting aqueous solution was 0.1%.

Claims

A method for the regeneration of spent ethylene chlorohydrin obtained by the synthesis of 2,2′-dichlorodiethyl formal in the production of a polysulfide polymer in the form of aqueous ethylene chlorohydrin, which involves multiple liquid-liquid extraction of aqueous ethylene chlorohydrin with 2,2′-dichlorodiethyl formalin, if possible, until the complete isolation of ethylene ethyl organo liquid , and subsequent vacuum distillation of the extractive mixture into fractions of ethylene chlorohydrin and 2,2′-dichlorodiethylformal, while the extraction liquid is returned to Example for the polycondensation step of the polysulfide polymer.