RU2618858C1 - Method for producing carboxylates of metals of variable valence - Google Patents

Method for producing carboxylates of metals of variable valence Download PDF

Info

Publication number
RU2618858C1
RU2618858C1 RU2016116838A RU2016116838A RU2618858C1 RU 2618858 C1 RU2618858 C1 RU 2618858C1 RU 2016116838 A RU2016116838 A RU 2016116838A RU 2016116838 A RU2016116838 A RU 2016116838A RU 2618858 C1 RU2618858 C1 RU 2618858C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fatty acids
metals
carboxylates
variable
reactor
Prior art date
Application number
RU2016116838A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Корчагин
Наталья Владимировна Ерофеева
Артем Викторович Протасов
Марина Викторовна Енютина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ").
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ").
Priority to RU2016116838A priority Critical patent/RU2618858C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618858C1 publication Critical patent/RU2618858C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/41Preparation of salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09FNATURAL RESINS; FRENCH POLISH; DRYING-OILS; OIL DRYING AGENTS, i.e. SICCATIVES; TURPENTINE
    • C09F9/00Compounds to be used as driers, i.e. siccatives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a process for the preparation of metal salts of fatty acids, which are used as multifunctional additives, complex stabilizers, desiccants, promoters, ingredients in rubber products, and also in the production of prooxidants - oxobio-degradable additives for polymeric materials with a controlled life. A method for the preparation of carboxylates of metals of variable valence is described, comprising saponifying a mixture of fatty acids and fatty wastes with caustic alkali and subsequently reacting with soluble metal salts of variable valency in which, in the first stage, the fatty acids and their derivatives are saponified in a reactor with a stirring device when exposed to an ultrasonic generator with specific capacity 250÷500 W/dm3. The process of saponification is carried out with caustic alkali or its salt for 180÷300 seconds in the temperature range of 140-170°C, and the pH of the medium is maintained at 9.0±0.25, and then sent to a second reactor, where the sodium carboxylates are treated with variable-valence metal salts when exposed to an ultrasonic generator with a specific power of 250÷500 W/dm3 for 300÷600 seconds to achieve an acid number of not more than 0.5 mg KOH/g.
EFFECT: method for obtaining carboxylates of variable valence metals has been developed, which has a reduced energy intensity, increased conversion, industrial and technological safety.
7 ex

Description

Изобретение относится к химической и нефтехимической отрасли, а конкретно к способу получения солей металлов жирных кислот, которые применяются в качестве многофункциональных добавок, комплексных стабилизаторов, сиккатива, промоторов, ингредиентов в резинотехнических изделиях, а также при получении прооксидантов - оксобиоразлагаемых добавок для полимерных материалов с регулируемым сроком службы.The invention relates to the chemical and petrochemical industry, and specifically to a method for producing metal salts of fatty acids, which are used as multifunctional additives, complex stabilizers, desiccants, promoters, ingredients in rubber products, as well as in the production of prooxidants - oxobiodegradable additives for polymeric materials with adjustable service life.

В настоящее время основным промышленным способом получения карбоксилатов металлов переменной валентности является двухстадийный способ производства, основанный на реакции стеариновой кислоты с гидроксидом калия (хуже натрия) с последующим обменным взаимодействием реагентов, в частности стеарата натрия или калия, с растворимой в воде неорганической солью соответствующих металлов.Currently, the main industrial method for producing carboxylates of variable valence metals is a two-stage production method based on the reaction of stearic acid with potassium hydroxide (worse than sodium) followed by the exchange interaction of reagents, in particular sodium or potassium stearate, with a water-soluble inorganic salt of the corresponding metals.

Этот способ отличается использованием на первой стадии едкой щелочи, а на второй - образованием большого количества сточных вод. В реальных условиях расход обессоленной воды при отмывке 1 т продукта от ионов составляет до 40 м и более [Нафикова, Р.Ф. Одностадийный синтез стеаратов двухвалентных металлов [Текст]: автореф. дис. на соиск. учен, степ. канд. техн. наук (05.17.04) / Нафикова Раиля Фаатовна; Казанский государственный технологический университет. - Казань, 2001. - 4 с.].This method is characterized by the use of caustic alkali in the first stage, and the formation of a large amount of wastewater in the second. In real conditions, the consumption of demineralized water when washing 1 ton of the product from ions is up to 40 m or more [Nafikova, R.F. One-stage synthesis of bivalent metal stearates [Text]: author. dis. for a job. scientist, step. Cand. tech. Sciences (05.17.04) / Nafikova Raila Faatovna; Kazan State Technological University. - Kazan, 2001. - 4 p.].

Известен одностадийный способ получения стеарата железа [Способ получения стеарата железа. Патент SU 379565, опубл. 01.01.1973] путем взаимодействия стеарата натрия и соли трехвалентного железа при нагревании с применением промывки и сушки, отличающийся тем, что с целью повышения выхода целевого продукта в качестве соли железа берут сернокислое железо(III) и процесс ведут в водной среде при 50÷60°C с последующей термообработкой полученной суспензии при 65÷70°C.Known one-stage method for producing iron stearate [Method for producing iron stearate. Patent SU 379565, publ. 01/01/1973] by the interaction of sodium stearate and ferric salt when heated using washing and drying, characterized in that in order to increase the yield of the target product, iron sulfate (III) is taken as the iron salt and the process is carried out in an aqueous medium at 50 ÷ 60 ° C followed by heat treatment of the resulting suspension at 65 ÷ 70 ° C.

Недостатком данного способа является то, что необходимо использовать стеарат натрия, выпуск которого ограничен. Следует отметить, что проведение процесса в водной среде лимитируется ее низкой температурой кипения и, как следствие, продолжительностью, а также требуются дополнительные стадии: промывки и сушки.The disadvantage of this method is that it is necessary to use sodium stearate, the release of which is limited. It should be noted that the process in the aquatic environment is limited by its low boiling point and, as a consequence, its duration, and additional stages are also required: washing and drying.

В одностадийном способе [Патент RU 2261882. Способ получения солей поливалентных металлов жирных кислот, опубл. 10.10.2005] получения солей поливалентных металлов жирных кислот путем взаимодействия щелочных солей этих кислот, полученных путем количественного щелочного гидролиза соответствующих жирных кислот, используется интенсивное механическое перемешивание и постепенный рост температуры от 20÷30°C до 60÷100°C с эквивалентным количеством щелочи или аммиака в течение 3÷10 минут в присутствии начальной добавки стеарата или олеата натрия в количестве 0,5÷1,0% от массы гидролизуемых жирных кислот, с водным раствором водорастворимой соли поливалентного металла, подогретого до температуры 60÷98°C в количестве 1 г-экв. на 1 моль взятой на гидролиз щелочи, продолжают перемешивание в течение 15÷20 мин. Полученную композицию солей подвергают отделению от водной фазы.In a one-stage method [Patent RU 2261882. A method of obtaining salts of polyvalent metals of fatty acids, publ. 10.10.2005] to obtain salts of polyvalent metals of fatty acids by reacting alkaline salts of these acids obtained by quantitative alkaline hydrolysis of the corresponding fatty acids, intensive mechanical mixing and a gradual increase in temperature from 20 ÷ 30 ° C to 60 ÷ 100 ° C with an equivalent amount of alkali are used or ammonia for 3 ÷ 10 minutes in the presence of an initial additive of sodium stearate or sodium oleate in an amount of 0.5 ÷ 1.0% by weight of hydrolyzable fatty acids, with an aqueous solution of a water-soluble salt of a polyvalent meta 1 g, heated to a temperature of 60 ÷ 98 ° C in an amount of 1 g-equiv. per 1 mol of alkali taken for hydrolysis, stirring is continued for 15–20 min. The resulting salt composition is subjected to separation from the aqueous phase.

Недостатком данного способа является использование интенсивного механического перемешивания, которое позволяет сократить продолжительность процесса, но при этом резко возрастают энергетические затраты на перемешивание.The disadvantage of this method is the use of intensive mechanical mixing, which allows to reduce the duration of the process, but at the same time sharply increase the energy costs of mixing.

К недостатку одностадийных способов следует отнести использование в качестве реагентов и инициирующей добавки стеарата или олеата натрия, использование которых ведет к удорожанию процесса.The disadvantage of one-step methods is the use of sodium stearate or sodium oleate as reagents and an initiating additive, the use of which leads to a more expensive process.

В способе [Патент RU 2088570. Способ получения солей металлов жирных кислот C8-C22 (металлических мыл), опубл. 27.08.1997] предложено получение металлических мыл путем введения соответствующих кислот в нагретый водный раствор солей металлов, нагревание осуществляют до температуры плавления кислоты, после чего в полученную суспензию или эмульсию вводят при температуре 40÷100°C щелочной агент при мольном соотношении соль: кислота: щелочной агент соответственно 1:n:n-(n+0,4), где n - целое число, равное заряду соответствующего катиона металла. В качестве щелочного агента используют едкий натр или едкий калий, при этом температура процесса должна быть ниже температуры плавления соответствующего металлического мыла на 5÷90°C.In the method [Patent RU 2088570. A method for producing metal salts of fatty acids C 8 -C 22 (metal soaps), publ. 08/27/1997] it is proposed to obtain metal soaps by introducing the corresponding acids into a heated aqueous solution of metal salts, heating is carried out to the acid melting point, after which an alkaline agent is introduced into the resulting suspension or emulsion at a temperature of 40 ÷ 100 ° C with a salt: acid molar ratio: alkaline agent, respectively, 1: n: n- (n + 0.4), where n is an integer equal to the charge of the corresponding metal cation. Caustic soda or potassium hydroxide is used as the alkaline agent, while the process temperature should be 5 ÷ 90 ° C lower than the melting temperature of the corresponding metal soap.

К недостатку следует отнести введение едкой щелочи в нагретый водный раствор солей металлов и проведение процесса при температуре ниже температуры плавления соответствующего металлического мыла, что указывает на проведение гетерофазной реакции, скорость которой зависит от поверхности раздела фаз.The disadvantage is the introduction of caustic alkali into a heated aqueous solution of metal salts and the process at a temperature below the melting point of the corresponding metal soap, which indicates a heterophasic reaction, the rate of which depends on the interface.

Известен двухстадийный способ [Патент RU 2175663. Способ получения сиккатива, опубл. 10.11.2001] получения сиккативов путем омыления флотогудрона - кубового остатка колонны окисления жирных кислот производства синтетических жирных кислот с кислотным числом 50÷70 мг КОН/г водным раствором щелочи при 80÷100°C. Полученный раствор обрабатывают водным раствором соли сиккативирующего металла в присутствии углеводородного растворителя.Known two-stage method [Patent RU 2175663. A method of producing a desiccant, publ. November 10, 2001] producing desiccants by saponification of flotation tar - the bottom residue of a fatty acid oxidation column of the production of synthetic fatty acids with an acid number of 50–70 mg KOH / g of an aqueous alkali solution at 80–100 ° C. The resulting solution is treated with an aqueous solution of a salt of a desiccant metal in the presence of a hydrocarbon solvent.

Использование в качестве вторичных ресурсов кубовых остатков колонны окисления жирных кислот позволяет исключить использование химических регентов, в частности стеаратов калия или натрия. Однако проведение процесса при высокой температуре в присутствии органического растворителя создает экологическую и производственную опасность, при этом возникает необходимость в дополнительной стадии, обеспечивающей удаление растворителя.The use of distillation column of a fatty acid oxidation column as secondary resources eliminates the use of chemical agents, in particular potassium or sodium stearates. However, carrying out the process at high temperature in the presence of an organic solvent creates an environmental and industrial hazard, and there is a need for an additional step to ensure the removal of the solvent.

Известен двухстадийный способ [Патент RU 2182916. Способ получения сиккатива, опубл. 27.05.2002] получения сиккатива омылением жирно-кислотного компонента водным раствором едкого натра и последующим взаимодействием полученной водорастворимой соли с водными растворами солей сиккативирующих металлов в присутствии органического растворителя, отличающийся тем, что в качестве жирно-кислотного компонента используют жирные кислоты таллового масла с кислотным числом не менее 185 мг КОН/г или дистиллированное талловое масло с кислотным числом не менее 165 мг КОН/г, омыление осуществляют при 85÷90°C до достижения кислотного числа 13÷20 мг КОН/г при соотношении жирно-кислотного компонента и едкого натра (10,0÷15,0):1,0 соответственно, в качестве солей сиккативирующих металлов используют водные растворы основного ацетата свинца и сульфата.Known two-stage method [Patent RU 2182916. A method of producing a desiccant, publ. May 27, 2002] to obtain a desiccant by saponification of the fatty acid component with an aqueous solution of sodium hydroxide and subsequent interaction of the obtained water-soluble salt with aqueous solutions of salts of desiccating metals in the presence of an organic solvent, characterized in that tall oil fatty acids with an acid number are used as the fatty acid component at least 185 mg KOH / g or distilled tall oil with an acid number of at least 165 mg KOH / g, saponification is carried out at 85 ÷ 90 ° C until the acid number is 13 ÷ 20 m g KOH / g with the ratio of the fatty acid component and caustic soda (10.0 ÷ 15.0): 1.0, respectively, as salts of desiccating metals, aqueous solutions of basic lead acetate and sulfate are used.

Недостатком указанного способа является то, что процесс проводится в среде органического растворителя (уайт-спирит, скипидар), пары которого обладают выраженным токсическим эффектом.The disadvantage of this method is that the process is carried out in an organic solvent (white spirit, turpentine), the vapor of which has a pronounced toxic effect.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения солей металлов жирных кислот [Патент RU 2191771. Способ получения солей металлов жирных кислот, опубл. 27.10.2002] путем омыления жировых отходов щелочью при нагревании с последующим добавлением к образовавшемуся гидролизату воды в количестве, равном или в 1,5÷2,0 раза большем, чем объем гидролизата, а затем водорастворимой соли цинка или кальция, или бария, или их смесей, отличающийся тем, что в качестве жировых отходов используют продукт глубокой переработки растительных масел, а в качестве щелочи - 8÷12%-ный раствор едкого натра или едкого калия, а процесс омыления ведут при температуре 80÷90°C в течение 3 ч. Способ позволяет расширить арсенал средств получения солей металлов жирных кислот на базе отходов производства, загрязняющих окружающую среду с меньшей энергоемкостью за счет сокращения продолжительности и снижения температуры процесса.The closest in technical essence and the achieved effect is a method for producing metal salts of fatty acids [Patent RU 2191771. A method for producing metal salts of fatty acids, publ. 10.27.2002] by saponification of fatty waste with alkali when heated, followed by addition of water to the hydrolyzate formed in an amount equal to or 1.5–2.0 times greater than the volume of the hydrolyzate, and then a water-soluble salt of zinc or calcium, or barium, or mixtures thereof, characterized in that the product of deep processing of vegetable oils is used as fat waste, and an 8–12% solution of caustic soda or caustic potassium is used as alkali, and the saponification process is carried out at a temperature of 80–90 ° C for 3 h. The method allows to expand the arsenal of tools producing fatty acid metal salts based on the production of waste polluting the environment with lower power consumption by reducing the duration and temperature reducing process.

К недостатку следует отнести тем не менее продолжительность процесса, недостаточную степень конверсии жировых отходов при получении солей металлов жирных кислот и разбавление реакционной среды водой.The disadvantage should nevertheless include the duration of the process, the insufficient degree of conversion of fatty wastes upon receipt of metal salts of fatty acids and the dilution of the reaction medium with water.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к данному изобретению является способ получения свинца стеариновокислового двухосновного стабилизатора поливинилхлорида [Патент RU 2506253. Способ получения свинца стеариновокислового двухосновного стабилизатора поливинилхлорида, опубл. 10.02.2014], включающий подготовку сырья, затем в реакторе происходит взаимодействие едкого натра, окиси свинца и стеариновой кислоты в нагретом состоянии при интенсивном перемешивании, при этом процесс ведут в твердой фазе с последующим осаждением и синтезом свинца стеариновокислого двухосновного, термической обработкой суспензии последнего, циркуляцией суспензии, фильтрацией, сушкой, фасовкой и упаковкой готового продукта, при этом загружают едкий натр, готовят водную суспензию свинцового глета, и загружают твердую стеариновую кислоту, реакционную смесь подогревают до температуры 45°C, выдерживают при данной температуре 15÷20 минут, затем в течение 25÷35 минут поднимают температуру до 60÷65°C и выдерживают в течение 40÷60 минут до получения однородной массы, причем циркуляцию суспензии проводят в течение всего цикла проведения синтеза, а после окончания синтеза свинца стеариновокислого двухосновного суспензию подвергают термической обработке для агрегатирования частиц путем подогрева до температуры 90÷98°C с выдержкой в течение 10÷15 минут при непрерывном перемешивании до достижения кислотного числа продукта не более 1 мг КОН/г.The closest in technical essence and the achieved effect to this invention is a method for producing lead stearic acid dibasic stabilizer of polyvinyl chloride [Patent RU 2506253. Method for producing lead of stearic acid dibasic stabilizer of polyvinyl chloride, publ. 02/10/2014], which includes the preparation of raw materials, then in the reactor there is an interaction of sodium hydroxide, lead oxide and stearic acid in the heated state with vigorous stirring, while the process is carried out in the solid phase, followed by precipitation and synthesis of lead stearic acid dibasic, heat treatment of the suspension of the latter, circulation of the suspension, filtration, drying, packaging and packaging of the finished product, while caustic soda is loaded, an aqueous suspension of lead lead is prepared, and solid stearic acid is charged, the reaction mixture is heated to a temperature of 45 ° C, kept at this temperature for 15 ÷ 20 minutes, then for 25 ÷ 35 minutes the temperature is raised to 60 ÷ 65 ° C and kept for 40 ÷ 60 minutes until a homogeneous mass is obtained, and the suspension is circulated during the entire cycle of the synthesis, and after the synthesis of lead stearic acid dibasic suspension is subjected to heat treatment to aggregate particles by heating to a temperature of 90 ÷ 98 ° C with exposure for 10 ÷ 15 minutes with continuous stirring until the acid number of the product is not more than 1 mg KOH / g.

Технической задачей изобретения является получение карбоксилатов металлов переменной валентности на основе жирных кислот, смеси жирных кислот и омыленных жировых отходов, в том числе со стадии рафинации растительных масел, двухстадийным способом производства, основанным на реакции жирных кислот с едкой щелочью с последующим обменным взаимодействием промежуточных продуктов, в частности карбоксилата натрия, с растворимой в воде неорганической солью металлов переменной валентностью при использовании высокоэффективного диспергирующего воздействия, направленного на увеличение поверхности раздела фаз в гетерофазной системе.An object of the invention is to obtain carboxylates of metals of variable valency based on fatty acids, a mixture of fatty acids and saponified fatty waste, including from the stage of refining vegetable oils, a two-stage production method based on the reaction of fatty acids with caustic alkali, followed by the exchange interaction of intermediate products, in particular sodium carboxylate, with a water-soluble inorganic metal salt of variable valency using a highly dispersible dispersant of exposure, aimed at increasing the surface of the phase in the heterophasic system.

Для решения технической задачи предложен способ получения карбоксилатов металлов переменной валентности на основе жирных кислот, смеси жирных кислот и омыленных жировых отходов включает стадии ввода едкой щелочи и растворимых солей металлов переменной валентности с последующим отделением от водной фазы и промывкой новым является то, что на первой стадии жирные кислоты и их производные омыляются в реакторе с перемешивающим устройством при воздействии ультразвуковыми генератором с удельной мощностью 250÷500 Вт/дм3 в течение 180÷300 секунд, при этом температуру поддерживают 140-170°C, а показатель pH среды поддерживают на уровне 9,0±0,25, после чего направляют во второй реактор, где полученные карбоксилаты натрия обрабатывают солями металлов переменной валентности при воздействии ультразвуковыми генератором с удельной мощностью 250÷500 Вт/дм3 в течение 300÷600 секунд до достижения кислотного числа не более 0,5 мг КОН/г.To solve the technical problem, a method for producing carboxylates of variable valence metals based on fatty acids, a mixture of fatty acids and saponified fatty waste is proposed. It includes the steps of adding caustic alkali and soluble salts of variable valence metals with subsequent separation from the aqueous phase and washing, which is new in the first stage fatty acids and their derivatives are saponified in a reactor with a mixing device when exposed to an ultrasonic generator with a specific power of 250 ÷ 500 W / dm 3 for 180 ÷ 300 seconds, the temperature is maintained at 140-170 ° C, and the pH of the medium is maintained at 9.0 ± 0.25, and then sent to the second reactor, where the obtained sodium carboxylates are treated with metal salts of variable valency when exposed to an ultrasonic generator with a specific power of 250 ÷ 500 W / dm 3 for 300 ÷ 600 seconds until an acid value of not more than 0.5 mg KOH / g is reached.

Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса при использовании высокоэффективного ультразвукового воздействия при получении карбоксилатов металлов переменной валентности, при этом в итоге достигается следующее:The technical result of the invention is to intensify the process using highly effective ultrasonic treatment in the preparation of carboxylates of metals of variable valency, while the result is the following:

- высокая скорость реакции в двухстадийном процессе;- high reaction rate in a two-stage process;

- снижение энергоемкости;- reduction in energy intensity;

- повышение степени конверсии;- increase the degree of conversion;

- уменьшение металлоемкости реакционного оборудования;- reducing the metal content of the reaction equipment;

- регулирование технологических параметров;- regulation of technological parameters;

- производственная и экологическая безопасность.- industrial and environmental safety.

Следует отметить, технико-экономическую целесообразность при получении на основе смеси жирных кислот и омыленных жировых отходов многофункциональных добавок, комплексных стабилизаторов, сиккатива, промоторов, ингредиентов в резинотехнических изделиях, а также при получении прооксидантов - оксобиоразлагаемых добавок для полимерных материалов с регулируемым сроком службы.It should be noted that technical and economic feasibility in obtaining multifunctional additives, complex stabilizers, desiccants, promoters, ingredients in rubber products based on a mixture of fatty acids and saponified fatty waste, as well as in the production of prooxidants - oxobiodegradable additives for polymeric materials with a controlled service life.

В способе получения карбоксилатов металлов переменной валентности используют:In the method of producing carboxylates of metals of variable valency using:

- Стеариновую кислоту ГОСТ 6484-96 "Межгосударственный стандарт кислота стеариновая техническая (стеарин)"- Stearic acid GOST 6484-96 "Interstate standard technical stearic acid (stearin)"

- Соапсток светлых растительных масел ТУ 10-10-04-02-80-91, (кислотное число - 115,9 мг КОН/г; число омыления - 228,3 мг КОН/г; эфирное число - 179,4 мг КОН/г; жирные кислоты - 35% мас.; диглецириды - 15% мас.; триглицериды - 45% мас.; фосфолипиды - 15% мас.; пальмитиновая кислота - 9,15% мас.; стеариновая кислота - 4,87% мас.; арахиновая кислота - 20,67% мас.; олеиновая кислота - 18,33% мас.; линолевая кислота - 44,0% мас.; и др.),- Soap stock of light vegetable oils TU 10-10-04-02-80-91, (acid number - 115.9 mg KOH / g; saponification number - 228.3 mg KOH / g; ether number - 179.4 mg KOH / g; fatty acids - 35% wt .; diglycerides - 15% wt .; triglycerides - 45% wt .; phospholipids - 15% wt .; palmitic acid - 9.15% wt .; stearic acid - 4.87% wt. ; arachinic acid - 20.67% wt .; oleic acid - 18.33% wt .; linoleic acid - 44.0% wt .; and others),

- Смесь жирных кислот, выделенных из соапсток светлых растительных масел ТУ 10-10-04-02-80-91.- A mixture of fatty acids isolated from soap stocks of light vegetable oils TU 10-10-04-02-80-91.

Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами:The implementation of the method is illustrated by the following examples:

Пример 1 (прототип)Example 1 (prototype)

В реактор объемом 1,0 дм3 заливают водный раствор объемом 0,5 дм3 с содержанием едкого натра 74,2 г/дм3 (0,883 моль) и загружают стеариновую кислоту 250 г (0,883 моль) и сернокислое железо 122,5 г (0,442 моль) и при интенсивном перемешивании якорной мешалки с числом оборотов - 300 об/мин подогревают реакционную массу до температуры 45°С в течение 20 минут, затем в течение 25 минут до температуры 65°С и выдерживают 60 минут до получения однородной массы, а затем подвергают термической обработке при температуре 98°С в течение 15 минут.An aqueous solution of 0.5 dm 3 with a caustic soda content of 74.2 g / dm 3 (0.883 mol) is poured into a 1.0 dm 3 reactor with stearic acid 250 g (0.883 mol) and iron sulfate 122.5 g ( 0.442 mol) and with vigorous stirring of the anchor stirrer with a speed of 300 rpm, the reaction mass is heated to a temperature of 45 ° C for 20 minutes, then for 25 minutes to a temperature of 65 ° C and held for 60 minutes until a homogeneous mass is obtained, and then subjected to heat treatment at a temperature of 98 ° C for 15 minutes.

Затем осуществляют отделение водной фазы и промывку от сульфата натрия с последующей сушкой.Then carry out the separation of the aqueous phase and washing from sodium sulfate, followed by drying.

Продолжительность процесса получения стеарата железа составила 2 часа, при этом недостигнута необходимая конверсия из-за строгой выдержки стеохиметрического соотношения компонентов, т.к. кислотное число составило более 1,0 мг КОН/г.The duration of the process for obtaining iron stearate was 2 hours, while the necessary conversion was not achieved due to the strict exposure of the stoichiometric ratio of the components, because the acid number was more than 1.0 mg KOH / g.

Пример 2Example 2

В реактор объемом 1,0 дм3 загружают стеариновую кислоту 500 г (1,77 моль) и заливают водный раствор объемом 0,5 дм3 с содержанием едкого натра 74,2 г/дм3 (1,77 моль) при перемешивании якорной мешалки с числом оборотов - 30 об/мин нагревают реакционную смесь в течение 15 минут до температуры 140°С, затем подвергают ультразвуковому воздействию с удельной мощностью 500 Вт/дм3 в течение 180 секунд, в результате температура повышается до 150°С, показатель pH поддерживают на уровне 9,0±0,25, а далее во второй реактор загружают сернокислое железо(II) при постоянном перемешивании и осуществляют ультразвуковое воздействие с удельной мощностью 500 Вт/дм3 в течение 300 секунд, проводят процесс при отключенном нагреве.Stearic acid 500 g (1.77 mol) is charged into a reactor with a volume of 1.0 dm 3 and an aqueous solution of 0.5 dm 3 with a caustic soda content of 74.2 g / dm 3 (1.77 mol) is poured while stirring the anchor stirrer with a speed of 30 rpm, the reaction mixture is heated for 15 minutes to a temperature of 140 ° C, then subjected to ultrasound with a specific power of 500 W / dm 3 for 180 seconds, as a result, the temperature rises to 150 ° C, the pH is maintained at the level of 9.0 ± 0.25, and then iron sulfate (II) is loaded into the second reactor with constant stirring and carry out ultrasonic exposure with a specific power of 500 W / dm 3 for 300 seconds, carry out the process with the heat turned off.

Полученную массу выгружают и промывают от сульфата натрия пятикратным объемом дистиллированной воды два раза.The resulting mass is discharged and washed from sodium sulfate with a five-fold volume of distilled water twice.

Продолжительность процесса получения стеарата железа составило всего 8 мин, без учета 15 минут на нагрев реакционной смеси, при этом достигнута необходимая конверсия, т.к. кислотное число составило 0,4 мг КОН/г.The duration of the process for obtaining iron stearate was only 8 minutes, excluding 15 minutes for heating the reaction mixture, while the necessary conversion was achieved, because the acid number was 0.4 mg KOH / g.

Пример 3Example 3

Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что в начале нагревают реакционную смесь, включающую стеариновую кислоту и едкий натр, в течение 15 минут до температуры 160°С, затем подвергают ультразвуковому воздействию с удельной мощностью 250 Вт/дм3 в течение 300 секунд, в результате температура повышается до 170°С, показатель pH поддерживают на уровне 9,0±0,25, а далее во второй реактор загружают сернокислый кобальт(II) при постоянном перемешивании и осуществляют ультразвуковое воздействие с удельной мощностью 250 Вт/дм3 в течение 600 секунд.The process is carried out analogously to example 2 with the difference that at the beginning the reaction mixture, including stearic acid and sodium hydroxide, is heated for 15 minutes to a temperature of 160 ° C, then subjected to ultrasonic treatment with a specific power of 250 W / dm 3 for 300 seconds, as a result, the temperature rises to 170 ° C, the pH is maintained at 9.0 ± 0.25, and then cobalt (II) sulfate is loaded into the second reactor with constant stirring and ultrasonic treatment is carried out with a specific power of 250 W / dm 3 for 600 sec nd

Продолжительность процесса получения стеарата железа составило всего 15 мин, при этом достигнута необходимая конверсия т.к. кислотное число составило 0,3 мг КОН/г.The duration of the process for producing iron stearate was only 15 minutes, while the necessary conversion was achieved since the acid number was 0.3 mg KOH / g.

Пример 4Example 4

Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что в начале нагревают реакционную смесь в течение 15 минут до температуры 150°С, затем подвергают ультразвуковому воздействию с удельной мощностью 500 Вт/дм3 в течение 180 секунд, в результате температура повышается до 170°С, показатель pH поддерживают на уровне 9,0±0,25, а далее во второй реактор загружают сульфит меди(II) при постоянном перемешивании и осуществляют ультразвуковое воздействие с удельной мощностью 350 Вт/дм3 в течение 600 секунд.The process is carried out analogously to example 2 with the difference that at the beginning the reaction mixture is heated for 15 minutes to a temperature of 150 ° C, then subjected to ultrasound with a specific power of 500 W / dm 3 for 180 seconds, as a result, the temperature rises to 170 ° C , the pH value is maintained at 9.0 ± 0.25, and then copper (II) sulfite is loaded into the second reactor with constant stirring and ultrasonic treatment is carried out with a specific power of 350 W / dm 3 for 600 seconds.

Продолжительность процесса получения стеарата железа составила всего 13 мин, при этом достигнута необходимая конверсия, т.к. кислотное число составило 0,3 мг КОН/г.The duration of the process for obtaining iron stearate was only 13 minutes, while the necessary conversion was achieved, because the acid number was 0.3 mg KOH / g.

Пример 5Example 5

Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что в реактор загружают смесь жирных кислот в количестве 485,33 г (1,77 моль), выделенных из соапстока и подвергают ультразвуковому воздействию с удельной мощностью 500 Вт/дм3 в течение 300 секунд.The process is carried out analogously to example 2 with the difference that a mixture of fatty acids in the amount of 485.33 g (1.77 mol) isolated from soap stock is loaded into the reactor and subjected to ultrasonic treatment with a specific power of 500 W / dm 3 for 300 seconds.

Продолжительность процесса получения стеарата железа составила всего 15 мин, без учета 15 минут на нагрев реакционной смеси, при этом достигнута необходимая конверсия, т.к. кислотное число составило 0,4 мг КОН/г.The duration of the process for obtaining iron stearate was only 15 minutes, excluding 15 minutes for heating the reaction mixture, while the necessary conversion was achieved, because the acid number was 0.4 mg KOH / g.

Пример 6Example 6

Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что в реактор загружают омыленные жировые отходы с содержанием примесей в виде жира 5% мас. в количестве 524,26 г (1,77 моль), подвергают ультразвуковому воздействию с удельной мощностью 500 Вт/дм3 в течение 300 секунд, а далее загружают сульфит меди(II) при постоянном перемешивании и осуществляют ультразвуковое воздействие с удельной мощностью 400 Вт/дм3 в течение 600 секунд.The process is carried out analogously to example 2 with the difference that saponified fatty waste with an impurity content of 5% by weight of fat is loaded into the reactor. in an amount of 524.26 g (1.77 mol), is subjected to ultrasonic treatment with a specific power of 500 W / dm 3 for 300 seconds, and then copper (II) sulfite is loaded with constant stirring and ultrasonic treatment with a specific power of 400 W / dm 3 for 600 seconds.

Продолжительность процесса получения стеарата железа составила всего 13 мин, при этом достигнута необходимая конверсия, т.к. кислотное число составило 0,3 мг КОН /г.The duration of the process for obtaining iron stearate was only 13 minutes, while the necessary conversion was achieved, because the acid number was 0.3 mg KOH / g.

Пример 7Example 7

Процесс осуществляют аналогично примеру 2 с тем отличием, что в начале нагревают реакционную смесь, включающую стеариновую кислоту и едкий натр, в течение 15 минут до температуры 170°С, затем подвергают ультразвуковому воздействию с удельной мощностью 500 Вт/дм3 в течение 300 секунд, в результате температура повышается до 170°С, показатель pH поддерживают на уровне 9,0±0,25, а далее во второй реактор загружают сернокислый кобальт(II) при постоянном перемешивании и осуществляют ультразвуковое воздействие с удельной мощностью 500 Вт/дм3 в течение 600 секунд.The process is carried out analogously to example 2 with the difference that at the beginning the reaction mixture, including stearic acid and sodium hydroxide, is heated for 15 minutes to a temperature of 170 ° C, then subjected to ultrasound with a specific power of 500 W / dm 3 for 300 seconds, as a result, the temperature rises to 170 ° C, the pH is maintained at 9.0 ± 0.25, and then cobalt (II) sulfate is charged into the second reactor with constant stirring and ultrasonic treatment is carried out with a specific power of 500 W / dm 3 for 600 sec nd

Продолжительность процесса получения стеарата железа составила всего 15 мин, при этом достигнута необходимая конверсия, т.к. кислотное число составило 0,2 мг КОН/г. Однако продолжительное ультразвуковое воздействие способствует термодеструкции реакционной смеси, в результате наблюдается газовыделение.The duration of the process for obtaining iron stearate was only 15 minutes, while the necessary conversion was achieved, because the acid number was 0.2 mg KOH / g. However, prolonged ultrasonic exposure promotes thermal decomposition of the reaction mixture; as a result, gas evolution is observed.

Claims (1)

Способ получения карбоксилатов металлов переменной валентности, включающий омыление смеси жирных кислот и жировых отходов едкой щелочью и последующее взаимодействие с растворимыми солями металлов переменной валентности, отличающийся тем, что на первой стадии жирные кислоты и их производные омыляются в реакторе с перемешивающим устройством при воздействии ультразвуковым генератором с удельной мощностью 250÷500 Вт/дм3, при этом процесс омыления проводят едкой щелочью или ее солью в течение 180÷300 секунд в области температур 140-170°С, а показатель pH среды поддерживают на уровне 9,0±0,25, после чего направляют во второй реактор, где полученные карбоксилаты натрия обрабатывают солями металлов переменной валентности при воздействии ультразвуковым генератором с удельной мощностью 250÷500 Вт/дм3 в течение 300÷600 секунд до достижения кислотного числа не более 0,5 мг КОН/г.A method of producing carboxylates of metals of variable valency, including saponification of a mixture of fatty acids and fatty waste with caustic alkali and subsequent interaction with soluble salts of metals of variable valency, characterized in that at the first stage, fatty acids and their derivatives are saponified in a reactor with a stirring device when exposed to an ultrasonic generator with specific power 250 ÷ 500 W / dm 3 , while the saponification process is carried out with caustic alkali or its salt for 180 ÷ 300 seconds in the temperature range 140-170 ° C, and showing The pH of the medium is maintained at a level of 9.0 ± 0.25, after which it is sent to a second reactor, where the obtained sodium carboxylates are treated with metal salts of variable valency when exposed to an ultrasonic generator with a specific power of 250 ÷ 500 W / dm 3 for 300 ÷ 600 seconds until an acid value of not more than 0.5 mg KOH / g is reached.
RU2016116838A 2016-04-28 2016-04-28 Method for producing carboxylates of metals of variable valence RU2618858C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116838A RU2618858C1 (en) 2016-04-28 2016-04-28 Method for producing carboxylates of metals of variable valence

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116838A RU2618858C1 (en) 2016-04-28 2016-04-28 Method for producing carboxylates of metals of variable valence

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618858C1 true RU2618858C1 (en) 2017-05-11

Family

ID=58715881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016116838A RU2618858C1 (en) 2016-04-28 2016-04-28 Method for producing carboxylates of metals of variable valence

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618858C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682522C1 (en) * 2017-12-12 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Method of producing mixture of iron-cobalt carboxylates
RU2686835C1 (en) * 2018-05-03 2019-04-30 Сергей Васильевич Лунков Method of producing calcium salts of fatty acids - stepped saponification

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1569796A (en) * 2004-04-27 2005-01-26 浙江大学 Clean production process of soap
EA200600308A1 (en) * 2003-07-25 2006-08-25 Прометик Байосайенсиз, Инк. METHOD OF OBTAINING METAL SALTS OF MEDIUM-MECHANICAL FATTY ACIDS
RU2415886C2 (en) * 2008-10-28 2011-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Совтех" Metal salts of fatty acids and synthesis method thereof
RU2506253C1 (en) * 2012-11-01 2014-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Ритм-Б" Method of obtaining dibasic lead stearate, polyvinyl chloride stabiliser
RU2516663C1 (en) * 2012-12-20 2014-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ритм-Б" Method of producing zinc stearate
RU2533556C2 (en) * 2013-03-04 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ритм-Б" Method of obtaining lead stearate

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200600308A1 (en) * 2003-07-25 2006-08-25 Прометик Байосайенсиз, Инк. METHOD OF OBTAINING METAL SALTS OF MEDIUM-MECHANICAL FATTY ACIDS
CN1569796A (en) * 2004-04-27 2005-01-26 浙江大学 Clean production process of soap
RU2415886C2 (en) * 2008-10-28 2011-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Совтех" Metal salts of fatty acids and synthesis method thereof
RU2506253C1 (en) * 2012-11-01 2014-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Ритм-Б" Method of obtaining dibasic lead stearate, polyvinyl chloride stabiliser
RU2516663C1 (en) * 2012-12-20 2014-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ритм-Б" Method of producing zinc stearate
RU2533556C2 (en) * 2013-03-04 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ритм-Б" Method of obtaining lead stearate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682522C1 (en) * 2017-12-12 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Method of producing mixture of iron-cobalt carboxylates
RU2686835C1 (en) * 2018-05-03 2019-04-30 Сергей Васильевич Лунков Method of producing calcium salts of fatty acids - stepped saponification

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2618858C1 (en) Method for producing carboxylates of metals of variable valence
KR20080036107A (en) Method for production of carboxylate alkyl esters
CA2917646C (en) Production of products from feedstocks containing free fatty acids
CN106319519A (en) Method for cyclically preparing tin stripping solution and electroplated tin by utilizing waste tin stripping solution
JP2009138098A (en) Esterification method of free fatty acid and method for producing fatty acid ester fuel using it
JP2005015562A (en) Method for producing fatty acid alkyl ester
CN101200675A (en) Pretreatment method of high-acid-value material for preparing biodiesel
JP2004307608A (en) Production method of diesel fuel oil from waste fat and oil
JP3934630B2 (en) Process for producing biodiesel fuel from acidic oils and fats
US2459995A (en) Process of producing hydrocarbon oil concentrates of metal sulfonates
RU2607207C1 (en) Method of producing iron carboxylates
CN103523883B (en) Pretreatment method in purification process of fresh water or saponification wastewater
JP5427591B2 (en) Process for preparing alcohol esters from triglycerides and alcohols using at least one ZnxAl2O3 + x type solid solution and a heterogeneous catalyst for binding ZnO
CN107597087B (en) ZrO2Polycrystalline ceramic foam catalyst, method for the production thereof and use thereof
CN1027261C (en) Process for preparing lower alkyl ester-salt of a-aliphatic sulfonic acid with light colour detergent active
Gorji Animal renewable waste resource as catalyst in biodiesel production
GB2134517A (en) Process for the manufacture of metal soaps
WO2019078172A1 (en) Method for processing oils and fats containing free fatty acid and oil content
Vijayakumar et al. Sono-chemical biodiesel production from beef processing industrial sludge in the presence of nano-KF-Al2O3
RU2243243C2 (en) Method for preparing thermostabilizing agents for polyvinyl chloride
CN1810761A (en) Alkyl fatty ester preparing process
RU2686835C1 (en) Method of producing calcium salts of fatty acids - stepped saponification
Suseno et al. Optimization of Sardine Oil Neutralization Process from Fish Meal Industry By-product
RU2261882C2 (en) Method for production of fatty acid polyvalent metal salts
CN114058445B (en) Vegetable insulating oil and purification method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180622

Effective date: 20180622

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190429