UA123105C2 - Вдосконалений спосіб обробки розчинів хлориду магнію та спосіб виготовлення карбонових кислот - Google Patents
Вдосконалений спосіб обробки розчинів хлориду магнію та спосіб виготовлення карбонових кислот Download PDFInfo
- Publication number
- UA123105C2 UA123105C2 UAA201807964A UAA201807964A UA123105C2 UA 123105 C2 UA123105 C2 UA 123105C2 UA A201807964 A UAA201807964 A UA A201807964A UA A201807964 A UAA201807964 A UA A201807964A UA 123105 C2 UA123105 C2 UA 123105C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- magnesium chloride
- acid
- concentration
- temperature
- magnesium
- Prior art date
Links
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 224
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 title abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 80
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 58
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 45
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 45
- -1 magnesium carboxylate Chemical class 0.000 claims description 33
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 30
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 23
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 23
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 23
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 22
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 21
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 17
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 14
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropionic acid Chemical compound OCCC(O)=O ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 9
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 8
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 7
- WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutyric acid Chemical compound CC(O)CC(O)=O WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 6
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- AFENDNXGAFYKQO-VKHMYHEASA-N (S)-2-hydroxybutyric acid Chemical compound CC[C@H](O)C(O)=O AFENDNXGAFYKQO-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 5
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyric acid Chemical compound OCCCC(O)=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940006015 4-hydroxybutyric acid Drugs 0.000 claims description 5
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 5
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 4-oxopentanoic acid Chemical compound CC(=O)CCC(O)=O JOOXCMJARBKPKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 4
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 4
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 229940040102 levulinic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000003913 Coccoloba uvifera Nutrition 0.000 claims 1
- 240000008976 Pterocarpus marsupium Species 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 55
- 229940091250 magnesium supplement Drugs 0.000 description 26
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 5
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N (2R)-2-hydroxy-2-phenylacetic acid Chemical compound O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1.O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1 QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N 0.000 description 2
- LAIUFBWHERIJIH-UHFFFAOYSA-N 3-Methylheptane Chemical compound CCCCC(C)CC LAIUFBWHERIJIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N R-2-phenyl-2-hydroxyacetic acid Natural products OC(=O)C(O)C1=CC=CC=C1 IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- OVGXLJDWSLQDRT-UHFFFAOYSA-L magnesium lactate Chemical compound [Mg+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O OVGXLJDWSLQDRT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000626 magnesium lactate Substances 0.000 description 2
- 229960004658 magnesium lactate Drugs 0.000 description 2
- 235000015229 magnesium lactate Nutrition 0.000 description 2
- 229960002510 mandelic acid Drugs 0.000 description 2
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical class CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-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
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 238000009283 thermal hydrolysis Methods 0.000 description 1
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/02—Magnesia
- C01F5/06—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds
- C01F5/10—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds by thermal decomposition of magnesium chloride with water vapour
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/26—Multiple-effect evaporating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/28—Evaporating with vapour compression
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/03—Preparation from chlorides
- C01B7/035—Preparation of hydrogen chloride from chlorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/26—Magnesium halides
- C01F5/30—Chlorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/02—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from salts of carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C55/00—Saturated compounds having more than one carboxyl group bound to acyclic carbon atoms
- C07C55/02—Dicarboxylic acids
- C07C55/10—Succinic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C59/00—Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
- C07C59/01—Saturated compounds having only one carboxyl group and containing hydroxy or O-metal groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C59/00—Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
- C07C59/01—Saturated compounds having only one carboxyl group and containing hydroxy or O-metal groups
- C07C59/06—Glycolic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C59/00—Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
- C07C59/01—Saturated compounds having only one carboxyl group and containing hydroxy or O-metal groups
- C07C59/08—Lactic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
- C12P17/04—Oxygen as only ring hetero atoms containing a five-membered hetero ring, e.g. griseofulvin, vitamin C
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/42—Hydroxy-carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/44—Polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/44—Polycarboxylic acids
- C12P7/46—Dicarboxylic acids having four or less carbon atoms, e.g. fumaric acid, maleic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/44—Polycarboxylic acids
- C12P7/48—Tricarboxylic acids, e.g. citric acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/52—Propionic acid; Butyric acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/56—Lactic acid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Винахід стосується способу обробки розчинів хлориду магнію, що полягає в; подаванні водного розчину хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 10-30 мас. % на операцію концентрування, де воду випаровують, в результаті чого отримують концентрований розчин хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 30-50 мас. %, та операцію концентрування виконують за одну або більше стадій, причому щонайменше одну з стадій виконують при підвищеному тиску, виведенні концентрованого розчину хлориду магнію з операції концентрування і подачі його в реактор термогідролізу при температурі щонайменше 300 °C в реакторі, виведенні MgO з реактора термогідролізу у твердій формі і виведенні газового потоку, що містить НСl, який має температуру щонайменше 300 °C з реактора термогідролізу, подаванні газового потоку, що містить НСl, який має температуру щонайменше 300 °C, на операцію охолодження, де газовий потік, що містить НСl, вводять в контакт з охолоджувальною рідиною, виведенні газового потоку, що містить НСl, при температурі нижче 150 °C з операції охолодження, циркулюванні охолоджувальної рідини по теплообміннику, де відбувається перенесення енергії від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, яка циркулює від теплообмінника до операції концентрування. Винахід також стосується способу виготовлення карбонових кислот, який серед інших операцій полягає в обробці розчинів хлориду магнію, як описано попередньо.
Description
виведенні газового потоку, що містить НСІЇ, при температурі нижче 150" з операції охолодження, циркулюванні охолоджувальної рідини по теплообміннику, де відбувається перенесення енергії від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, яка циркулює від теплообмінника до операції концентрування.
Винахід також стосується способу виготовлення карбонових кислот, який серед інших операцій полягає в обробці розчинів хлориду магнію, як описано попередньо.
Винахід стосується способу обробки розчинів хлориду магнію, зокрема розчинів хлориду магнію, одержаних шляхом виготовлення органічних сполук з допомогою процесів ферментації.
Винахід також стосується способу виготовлення карбонових кислот з допомогою процесу ферментації, зокрема способу, в якому утворюються та обробляються розчини хлориду магнію.
Коли карбонові кислоти виробляють в процесі ферментації, часто додають нейтралізуючу речовину для підтримання рН у діапазоні, оптимальному для мікроорганізму. Нейтралізуюча речовина часто є основою, наприклад, лужна сіль натрію, калію, кальцію або магнію. Після цього карбонова кислота буде присутня в ферментаційному середовищі у формі її солі, наприклад, солі карбоксилату магнію.
Сіль карбоксилату магнію може бути перетворена в карбонову кислоту у реакції з неорганічною кислотою, наприклад НСіІ. У цьому випадку карбоксилат магнію буде перетворений в карбонову кислоту та хлорид магнію, останній, як правило, у вигляді водного розчину. Після відокремлення карбонової кислоти від розчину хлориду магнію цей розчин повинен бути далі оброблений. Одним з способів обробки розчинів хлориду магнію є проведення реакції термогідролізу при підвищених температурах, наприклад, вище 500 "С, де хлорид магнію реагує з водою і отримують оксид магнію і соляну кислоту.
Способи такого типу були описані в літературі. Наприклад, в документі М/О 00/17378 описується спосіб виготовлення молочної кислоти, в якому в процесі ферментації готують розчин лактату магнію. Розчин лактату магнію підкислюють НСІ, одержуючи розчин, що містить молочну кислоту в розчині хлориду магнію. Молочну кислоту виділяють з розчину. Одержаний розчин хлориду магнію може бути оброблений на операції термогідролізу при температурі щонайменше 500 "С для реагування хлориду магнію з водою для одержання порошку оксиду магнію та соляної кислоти. Тепло, необхідне для термогідролітичної реакції, забезпечується у місці горіння палива. Залишки органічної речовини спалюються.
В документі УМО 02/03/025106 описується спосіб виготовлення карбонових кислот способом, що включає операції підкислення магнієвої солі карбонової кислоти кислотою НСІ для утворення кислоти та розчину хлориду магнію та виділення кислоти з розчину шляхом осадження. Вказано, що розчин хлориду магнію може бути оброблений шляхом термічного розкладання.
Зо В документі МЛО2015 / 000956 описаний спосіб термічного розкладання розчинів хлориду магнію, зокрема розчинів, отриманих при виготовленні карбонової кислоти шляхом ферментації.
Спосіб включає, між іншим, наступні операції: - подачу водного розчину з концентрацією МосСІіІ2 25-35 мас. 95 у попередній концентратор, де він вводять в контакт з газовим потоком, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 с, - подачу водного розчину з концентрацією МосСі2 35-45 »мас.9о з попереднього концентратора в реактор термогідролізу, причому, цей реактор має температуру щонайменше 00 С, - виведення МоО з реактора термогідролізу у твердій формі та виведення газового потоку, який містить НС, з реактора термогідролізу, причому, вказаний газовий потік, який містить НОСІ, має температуру щонайменше 300 "С, - подачу газового потоку, який містить НСІ, з температурою щонайменше 300 "С до попереднього концентратора, - виведення газового потоку газу, який містить НСІ, з температурою не вище 150 С з попереднього концентратора.
Незважаючи на те, що цей спосіб є привабливим з точки зору повторної циркуляції, і тому, що дозволяє відокремлювати органічні забруднювачі, він вимагає значної кількості енергії для роботи.
Існує потреба в даній галузі техніки у способі обробки розчинів хлориду магнію, який є більш енергоефективним, ніж спосіб, описаний в документі УММО2015 / 000956. Даний винахід забезпечує такий спосіб. Даний винахід також забезпечує спосіб виготовлення карбонових кислот шляхом ферментації, що включає обробку розчинів хлориду магнію.
Винахід стосується способу обробки розчинів хлориду магнію, який полягає в: - подаванні водного розчину хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 10-30 мас. 95 на операцію концентрування, де воду випаровують, в результаті чого отримують концентрований розчин хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 30-50 мас. 95, причому операція концентрування виконують за одну або більше стадій, причому, щонайменше одна з стадій виконується при підвищеному тиску, - виведенні концентрованого розчину хлориду магнію з операції концентрування і подачу бо його в реактор термогідролізу, причому, реактор має температуру щонайменше 300 "С,
- виведенні МодО з реактора термогідролізу у твердій формі і виведення газового потоку, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, з реактора термогідролізу, - подаванні газового потоку, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, на операцію охолодження, де газовий потік, що містить НОСІ, вводять в контакт з охолоджувальною рідиною, - виведенні газового потоку, що містить НСІ, при температурі нижче 150 С з операції охолодження, - циркулюванні охолоджувальної рідини ферментаціїпо теплообміннику, де відбувається перенесення енергії від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, яка циркулює від теплообмінника до операції концентрування.
Винахід також стосується способу виготовлення карбонової кислоти, який має полягає в: - обробленні джерела вуглецю на операції ферментації для утворення карбонової кислоти, яка включає операції ферментації джерела вуглецю з допомогою мікроорганізму в ферментаційному бульйоні для утворення карбонової кислоти та нейтралізації щонайменше частини карбонової кислоти шляхом додавання магнієвої основи, вибраної з оксиду магнію та гідроксиду магнію, одержуючи таким чином карбоксилат магнію, - обробленні карбоксилату магнію на операції підкислення, при якій карбоксилат магнію вводять в контакт з НСІ у водному середовищі для утворення водної суміші, яка включає карбонову кислоту та хлорид магнію, - обробленні водної суміші, яка включає карбонову кислоту та хлорид магнію, на операції сепарації для утворенням вихідного потоку, який містить карбонову кислоту та водний розчин хлориду магнію, - подаваннія водного розчину хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 10-30 мас. 95 на операцію концентрування, де воду випаровують, в результаті чого отримують концентрований розчин хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 30-50 мас. 95, причому, операцію концентрування виконують за одну або більше стадій, де щонайменше одну з стадій виконують при підвищеному тиску, - видаленні концентрованого розчину хлориду магнію з операції концентрування і подавання його в реактор термогідролізу, причому, реактор має температуру щонайменше 300 "С,
Зо - видаленні МоО з реактора термогідролізу у твердій формі і виведення газового потоку, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, з реактора термогідролізу, - подаванні газового потоку, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, на операцію охолодження, де газовий потік, що містить НСІ, вводять в контакт з охХхолоджувальною рідиною, - видаленні газового потоку, що містить НСІ, при температурі нижче 150 С з операції охолодження, - циркулюванні охолоджувальної рідини по теплообміннику, де відбувається перенесення енергії від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, яка циркулює від теплообмінника до операції концентрування.
Було встановлено, що спосіб згідно з винаходом може бути більш енергоефективним, ніж спосіб, описаний в документі УМО2015/000956. Це буде пояснено далі.
В способі, описаному в документі УМО2015/ 000956, випаровування води під час операції в попередньому концентраторі відбувається у присутності газового потоку, що містить НСІ, отриманого з реактора термічного гідролізу, який має температуру щонайменше 300 "С. Це є вигідним, оскільки тепло, яке має газовий потік, що містить НСІЇ, безпосередньо сприяє випаровуванню води в попередньому концентраторі. Проте наявність НСІ обмежує роботу попереднього концентратора. Більш конкретно, щоб запобігти витік НСІ у навколишнє середовище попередній концентратор повинен працювати під тиском, який трохи нижче атмосферного тиску. Максимальна температура розчину хлориду магнію - це температура кипіння при цьому тиску. Максимальна концентрація розчину хлориду магнію внаслідок цього є концентрацією насичення при цій температурі.
В способі за даним винаходом операції концентрування розчину хлориду магнію та охолодження газового потоку, що містять НСІ, відокремлюються тим, що вони більше не відбуваються в одному і тому ж пристрої. Це дає змогу вільно вибирати тиск і температуру при операції концентрування.
Більш конкретно, в способі згідно з винаходом, операція концентрування виконується за одніу або більше стадіях, причому, щонайменше одна з цих стадій виконується під підвищеним тиском, збільшуючи тим самим температуру кипіння розчину хлориду магнію. Це, в свою чергу, збільшує концентрацію насичення розчину хлориду магнію. Це дає змогу отримати більш бо концентрований розчин хлориду магнію для подачі в блок термогідролізу без ризиків, пов'язаних із наявністю твердих частинок хлориду магнію, наприклад, закупорювання розпилювачів для подачі розчинів обприскування. Це призводить до випаровування меншої кількості води в блоці термогідролізу, що забезпечує більш енергоефективний процес та можливість зменшення кількості пристроїв нижче за потоком.
Подальші переваги даного винаходу та їх конкретні втілення стануть більш ясними з подальшого опису.
Спосіб та пов'язані з ним переваги будуть докладно описані далі. В описі буде наведено посилання на креслення, які не будуть обмежені цими посиланнями або обмежувати опис.
На фіг.1 показана схема обробки розчину хлориду магнію відповідно до одного варіанта здійснення способу згідно з винаходом. На фіг. 2 показаний спосіб виготовлення карбонових кислот згідно з одним варіантом здійснення даного винаходу.
Розчин хлориду магнію (фіг.1) подають по лінії 1 до концентратора (2). У концентраторі (2) вода випаровується та видаляється по лінії (3). Більш концентрований розчин хлориду магнію видаляють з концентратора (2) по лінії (4) і подають у блок (5) термогідролізу. Операція концентрації може бути здійснений в одному або декількох концентраторах (додаткові концентратори не показані). У блоці (5) термогідролізу розчин хлориду магнію вводять в контакт з гарячим газом, як правило, газом горіння, що подається по лінії (б). Хлорид магнію розкладається з утворенням оксиду магнію, який виводиться по лінії (7), та газовий потік, що містить НСІ, при температурі щонайменше 300 "С, який виводиться по лінії (8). Газовий потік, шо містить НСІ, подають у блок (9) охолодження, який містить охолоджувальну рідину.
Охолоджений газовий потік, який містить НСІ, з температурою не більше 150 "С, видаляють з блока (9) охолодження по лінії (10). Охолоджувальну рідину виводять з блоку (9) охолодження і повторно подають по лінії (11) ферментаціїпо теплообміннику (12). Як правило, невелика кількість очищеної охолоджувальної рідини буде відведена від лінії (11) після теплообмінника по лінії, яка не показана. У теплообміннику (12) тепло передається від охолоджувальної рідини у лінії (11) до нагрівальної рідини у лінії (14). Лінія (14) - це петля, яка проходить ферментаціїпо теплообміннику (12) та концентратору (2). Таким чином, як можна бачити на фіг.1, процес згідно з винаходом дозволяє використовувати енергію, утворену при охолодженні газового потоку, що містить НСІ, при концентруванні розчину хлориду магнію без газового потоку, що містить НСІ, та
Зо розчину хлориду магнію, який присутній в тому ж блоці. Це дає можливість незалежно оптимізувати операцію випаровування.
Першою операцією у способі згідно з винаходом є подавання водного розчину хлориду магнію на операцію концентрування. На операції концентрування збільшують концентрацію хлориду магнію шляхом випаровування води. Водний розчин хлориду магнію, що подається на операцію концентрування, зазвичай має концентрацію хлориду магнію 10-30 мас. 95, конкретно 15-25 мас. 95
Особливістю даного винаходу є те, що операцію концентрування виконують за одну або декілька стадій, причому, щонайменше одну з стадій виконують при підвищеному тиску. Це підвищує точку кипіння розчину хлориду магнію, а отже і концентрацію насичення. Переважно щонайменше на одну стадію операції концентрування здійснюють при тиску, що становить щонайменше 0,11 Мпа (1,1 бар). Як максимум, ця величина може становити 1Мпа (10 бар).
Вважається більш переважним проводити операцію концентрування при тиску в діапазоні від 0,11 до 0,3 Мпа (від1,1 до З бар), конкретно 0,15-0,25 Мпа (1,5-2,5 бар), більш конкретно 0,15- 0.2 Мпа (1,5-2 бар).
Температура розчину хлориду магнію, отриманого на операції концентрування, зазвичай знаходиться в діапазоні 100-170 "С. Краще, щоб температура була щонайменше 120 с, конкретно щонайменше 130 "С, конкретніше щонайменше 140"С, конкретно щонайменше 145С. Як зазначено вище, більш високі температури є привабливими, оскільки вони дозволяють збільшити концентрацію хлориду магнію. З іншого боку, якщо для підвищення температури повинна бути забезпечена додаткова енергія, то це є, звичайно, менш бажаним.
Тому може бути переважним, якщо температура становить не більше 160 "С, конкретно не більше 155 "С.
Як було пояснено попередньо, у способі, описаному в документі М/О 015/000956, неможливо виконати операцію випаровування при підвищеному тиску через наявність НОСІ.
Операція концентрування в способі згідно з винаходом може бути здійснений в одну стадію або в декілька стадій. Якщо операція концентрування виконується в декілька стадій, то може бути переважним, якщо кількість стадій складає 2-10 стадій концентрування, конкретно 2-6 стадій концентрування.
В одному варіанті здійснення, операція концентрування є багатостадійною, причому, пар бо виводять з першої стадії концентрування та застосовують його як нагрівальну рідину для подальшої стадії концентрування. У цьому варіанті здійснення переважно на кожній стадії концентрування, крім першої, використовувати як нагрівальну рідину пар від попередньої стадії концентрування.
В одному варіанті здійснення багатостадійне концентрування виконується в мульти- ефективному випарнику. Мульти-ефективний випарник має набір судин для випаровування, в яких кожна судина працює при тиску, що нижче тиску в попередній судині. Через те, що температура кипіння води зменшується, коли зменшується тиск, пар, який випарений в одній судині, може використовуватися для нагрівання наступної, і тільки перша судина (при найвищому тиску) потребує зовнішнього джерела тепла. Мульти-ефективні випарники відомі в даній галузі та не вимагають подальшого пояснення.
В одному варіанті здійснення даного винаходу, парокомпресійне випаровування використовують на операції концентрування в способі згідно з винаходом або на одній, або на декількох її стадіях. При парокомпресійному випаровуванні пар, що утворюються під час випаровування, стискають, наприклад, з допомогою вентилятора, компресора або струменевого ежектора, для збільшення тиску. Оскільки збільшення тиску призводить до підвищення температури конденсації, пар може повторно використовуватися як нагрівальне середовище для концентрування розчину, з якого пар було утворено. Цей процес іноді називають парокомпресійною дистиляцією (МСО). Там, де стиснення здійснюється механічними засобами, процес іноді також називають механічною рекомпресією пару (ММК). Парокомпресійне випаровування відоме в даній галузі і не вимагає подальшого пояснення.
Окрім попередньо наведених причин, використання багатостадійного концентрування також може бути переважним у випадку, коли розчин хлориду магнію містить значну кількість летючих органічних сполук. Це може бути, наприклад, у випадку, якщо розчин хлориду магнію одержують при процесі, в якому присутні органічні сполуки, наприклад, у вигляді екстрагентів. У цьому випадку застосування багатостадійного концентрування дозволяє виконувати першу стадію випаровування, призначену для видалення летючих органічних компонентів і порівняно обмеженої кількості води, а також додаткові стадії випаровування для видалення основної кількості води. В одному варіанті здійснення, операція концентрування в способі згідно з винаходом являє собою багатостадійне концентрування, при якому концентрований продукт,
Зо отриманий на першій стадії випаровування, має загальний вміст летючих органічних сполук (МТОС), який становить не більше 50 95 загального вмісту летючих органічних сполук (МТОС) водного розчину, що поданийо на першу стадію випаровування, конкретно максимум 30 95, конкретніше не більше 15595. Переважно для концентрованого продукту з першої стадії випаровування мати загальний вміст летючих органічних сполук (МТОС) не більше ніж 1000 млн" (0,1мас. 95), конкретно не більше ніж 500 млн", конкретніше не більше 200 млн". Летючі органічні сполуки, в контекст цього опису, визначені як сполуки, які є більш летючі, ніж вода в умовах першої операції випаровування. Формулювання "більш летюча" означає, що відсоток летючого компонента, який випаровується на першій стадії випаровування, є більшим, ніж відсоток води, що випаровується на першій стадії випаровування.
На операції концентрування вода випаровується, внаслідок чого утворюється водний розчин хлориду магнію, який має концентрацію хлориду магнію, більшу, ніж вихідний розчин.
Концентрований розчин хлориду магнію, який отримують після операції концентрування (одностадійної або багатостадійної), як правило, має концентрацію хлориду магнію від 30 до 50 мас. 95, конкретно від 35 до 48 мас. 95.
Перевага способу згідно з винаходом полягає в тому, що на цій операції можна отримати відносно високу концентрацію хлориду магнію, що призводить до меншої кількості води, яка надходить до блоку термогідролізу. Тому, переважно, щоб розчин хлориду магнію, який надходить на термогідроліз, мав концентрацію щонайменше 40 мас. 95. Найбільш бажаним може бути діапазон 44-47 мас. Об.
Як зазначено вище, температура цього розчину може бути досить високою, наприклад, щонайменше 120"С, конкретно щонайменше 130 "С, конкретніше щонайменше 140 с, конкретно щонайменше 145 "С. Як було зазначено попередньо, при цих високих температурах розчин буде все ще залишається в стані нижче концентрації насичення, тим самим зменшуючи ризик виникнення твердих частинок хлориду магнію, що перешкоджає обробці розчину.
Для наступних дій береться розчин, що має стан, отриманий на операціяї концентрування (який є розчином, поданим до блоку термогідролізу).
Фахівцю у цій галузі зрозуміло, що температуру, тиск та концентрацію хлориду магнію в розчині, що отриманий на операції концентрування та поданий в реактор термогідролізу, слід вибрати таким чином, щоб розчин був у рідкій фазі і не містив твердого осаду хлориду магнію, бо який буде перешкоджати подальшій обробці. Фахівець у цій галузі повинен враховувати параметри на основі вказівок, наведених у цьому описі. Зокрема, в одному варіанті здійснення, розчин, який подається е блок термогідролізу, повинен містити не більше 1 мас. 95 твердих частинок, зокрема, не більше 0,5 мас. 956, конкретно не більше 0,2 мас. 95, конкретніше не більше 0,1 мас. 96, ще більш конкретно не більше 0,05 мас. 95 або не більше 0,01 мас. 95. В одному варіанті здійснення, розчин, який подається у блок термогідролізу, практично не містить твердих частинок.
Газовий потік, що містить воду, видаляється з операції концентрування і може бути оброблений за бажанням, наприклад, шляхом конденсації води для отримання тепла.
Водний розчин хлориду магнію, одержаний на операції концентрування, подається в реактор термогідролізу. У реакторі термогідролізу хлорид магнію входить в реакцію з водою для утворення оксиду магнію та НОСІ.
Відповідні апарати для проведення операції термогідролізу, також зазначеної тут як операція термічного розкладання, відомі в даній галузі техніки. Наприклад, можна застосовувати струменевий обжарювач або обжарювач з псевдозрідженим шаром. Такі апарати можна отримати, наприклад, у фірмах 5М5 Зіетад, Апагії7, Тепома апа СМІ Спетіїпе.
Застосування струменевого обжарювача є переважним. Струменевий обжарювач забезпечує низькі енерговитрати (в порівнянні з обжарювачем з псевдозрідженим шаром), оскільки він потрібує відносно низьких температур (як буде описано далі). Крім того, було виявлено, що струменевий обжарювач забезпечує реактивні частинки МоО, які є дуже корисними в якості нейтралізуючої речовини при ферментації. Термічне розкладання проводиться при температурі щонайменше 300 "С, яка є мінімальною температурою, при якій розкладається Масі».
Переважно, термічне розкладання проводять при температурі щонайменше 350 С. З точки зору витрат на енергію, температуру приймають переважно нижче 1000 "С, більш переважно нижче 800 "С, ще більш переважно нижче 600 "С. Крім того, використання занадто високої температури на операції термічного розкладання є небажаним, оскільки це буде зменшувати реактивність утвореної сполуки МОО, яка буде менш прийнятною для використання як нейтралізуючаї речовина при ферментації. Наприклад, температура, при якій проводиться термічне розкладання, може становити 350-600 "С або 400-500 "С. Зазначена температура є температурою газів, коли вони видаляються з блоку.
Зо Термічне розкладання, яке застосовується в даному винаході, переважно проводять при тиску 0,01-1 МПа (0,1-10 бар). Проте, використання підвищеного тиску може бути небажаним через підвищений ризик корозії обладнання, яке знаходиться нижче по потоку, через неможливість конденсації НСІ. Переважно, термічне розкладання проводять при атмосферному тиску, зокрема при застосуванні обжарювача, щоб уникнути непотрібних енергетичних витрат та необхідності застосування дорогого обладнання високого тиску. Тиск 0,09-0,1 Мпа (0,9-1 бар) може бути бажаним для запобігання викиду НСІ.
З операції термічного розкладання сполуку МоО видаляють у твердій формі. За бажанням її можна обробляти. Один з варіантів обробки цього матеріалу буде розглянуто далі.
Газовий потік, що містить НСІ, температурою щонайменше 300 "С, видаляють з операції термічного розкладання та подають на операція охолодження. На операції охолодження газовий потік, що містить НСІ, вводять в контакт з холодною рідиною. Температура газового потоку, що містить НСІ, який поданий на операцію охолодження, знаходиться в межах, вказаних раніше для температури на операції термогідролізу. Концентрація НСІ у газовому потоці, взагалі, становить в діапазоні 5-15мас. 95, конкретно 7-12мас. 95. Газовий потік, що містить НС, звичайно містить 20-50 мас. 95 води, конкретно 30-45 мас. 95. Залежно від подальшого складу, газовий потік, що містить НСІ, як правило, містить щонайменше 25 мас. 95 інертного газу, зокрема, інертний газ вибирають з групи, яка включає М», СО» та їх суміші (наприклад, повітря).
Це, наприклад, може бути результатом проведення термогідролізу в присутності інертних газів, наприклад, в присутності повітря. Концентрація інертного газу може бути більшою, наприклад, щонайменше 50 масо». В одному варіанті здійснення газовий потік, що подається, може містити 40-80 мас. 95 газоподібного азоту. Газовий потік, що подається, може містити до 95 мас. 95 інертного газу. В одному варіанті здійснення використовують газовий потік, отриманий при термогідролізі МодСіг, який містить 40-50 мас. 95 М», 0-5 мас. бь О» та 5-15 мас. 5 СО».
Газовий потік, що містить НСІ, який має температуру не більше 150 "С, видаляють з операції охолодження. За бажанням, його можна обробляти або як газовий потік, або після перетворення у водний розчин НСІ. Один з варіантів обробки газового потоку, що містить НОСІ, буде розглянуто далі. Газовий потік, що містить НСІ, взагалі, має температуру в межах 90- 150 "С, конкретно 100-120 76.
Склад, газового потоку, що містить НСІ, виведеного з операції охолодження, відповідає зазначеному вище складу газового потоку, що містить НОСІ, який надходить до операції охолодження.
Охолоджувальна рідина, що використовується на операції охолодження, звичайно є водною рідиною. Слід зауважити, що деяка кількість НСІ від газового потоку, що містить НСІ, може розчинятися у охолоджувальній рідині, внаслідок чого утворюється розчин НСІ. Крім того, газовий потік, що містить НСІ, може включати деяку кількість пилу оксиду магнію, отриманого на операції термічного розкладання. Він також буде розчинятися у водній рідині. При цьому, навіть коли процес починається з водою в якості охолоджувальної рідини, протягом процесу охолоджувальною рідиною, як правило, буде підкислений розчин хлориду магнію. Щоб запобігти накопиченню хлориду магнію та НС! у охолоджувальній рідині, невелику частину охолоджувальної рідини з системи можна очистити. Вода може бути додана для компенсації протягом очищення. Це питання вирішується фіхівцем у цій галузі.
Охолоджувальну рідину багаторазово пропускають ферментаціїпо теплообміннику типу рідина-рідина, де відбувається перенесення енергії від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, яка циркулює від теплообмінника на операцію концентрування. Таким чином, енергія від гарячого газового потоку, що містить НСІ, переноситься на охолоджувальну рідину при операції охолодження, далі переноситься на нагрівальну рідину в теплообміннику і, нарешті, передається на операцію концентрування, де ця енергія допомагає випаровувати воду для збільшення концентрації розчину хлориду магнію.
Теплообмінники та їх експлуатація відомі в даній галузі та не потребують подальших пояснень тут. Бажано, щоб охолоджувальна рідина та нагрівальна рідина могли подаватися в теплообмінник протитечийним способом, оскільки це призводить до ефективної передачі тепла, завдяки великій різниці температур. Фахівцю в цій галузі відомо, що в теплообмінниках типу рідина-рідина нагрівальна рідина не знаходиться ов безпосередньому контакті з охолоджувальною рідиною. Ці рідини знаходяться тільки в непрямому контакті, внаслідок чого енергія може бути перенесена з однієї рідини до іншої.
Вид нагрівальної рідини не є критичним для даного винаходу. Вода є прийнятним середовищем, але можливі й інші рідини. Вибір відповідної рідини виконує фахівець в цій галузі.
Зо Температура охолоджувальної рідини, яка виходить з операції охолодження і перед тим, як вона потрапляє до теплообмінника, зазвичай знаходиться в діапазоні 90-150 "С, конкретно 100- 120 С. Точна температура буде залежати, серед іншого, від температур, при яких газовий потік, що містить НСІ, надходить у охолоджувальну установку і залишає її, та від точки кипіння охолоджувальної рідини. У цьому контексті зазначається, що температура кипіння охолоджувальної рідини може бути значно вище 100 "С внаслідок присутності розчиненого хлориду магнію та НС.
У теплообміннику температура охолоджувальної рідини зменшується. Температура охолоджувальної рідини при її виході з теплообмінника при цьому складає щонайменше на 2 "С, конкретно щонайменше на 5 "С, в деяких варіантах здійснення щонайменше на 107 нижче температури охолоджувальної рідини на вході в теплообмінник. Взагалі, температура охолоджувальної рідини на виході з теплообмінника знаходиться в діапазоні 80-120 С в залежності, серед іншого, від температури охолоджувальної рідини перед теплообмінником.
Фахівцю в цій галузі зрозуміло, що оскільки метою теплообмінника є передача тепла від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, температура охолоджувальної рідини буде вище, ніж температура нагрівальної рідини, щонайменше в одному місці, де дві рідини знаходяться у непрямому контакті.
Нагрівальна рідина циркулює з теплообмінника на операцію концентрування. Температура нагрівальної рідини при її надходженні в теплообмінник максимально дорівнює температурі охолоджувальної рідини на виході з теплообмінника. Взагалі, температура нагрівальної рідини на вході в теплообмінник знаходиться в діапазоні 70-95 "С.Температура нагрівальної рідини при її виході з теплообмінника складає щонайменше на 2 "С, зокрема щонайменше на 5 "С, в деяких варіантах здійснення щонайменше на 10 "С вище температури нагрівальної рідини при вході в теплообмінник. Взагалі, температура нагрівальної рідини на виході з теплообмінника знаходиться в діапазоні 85-115 "С.
Нагрівальна рідина циркулює до концентратора, де енергія переноситься на розчин хлориду магнію, який необхідно концентрувати. Нагрівальна рідина, взагалі, не знаходиться в безпосередньому контакті з розчином хлориду магнію на операції концентрування. Контакт є лише опосередкованим, так що енергія може бути перенесена від нагрівальної рідини на розчин хлориду магнію для випаровування. Це можна зробити різними способами, які відомі фахівцеві бо в цій галузі. Це, наприклад, може бути здійснено безпосередньо циркулюванням нагрівальної (с;
рідини ферментації нагрівальний бік концентратора. Це також можна здійснювати опосередковано шляхом циркуляції нагрівальної рідини ферментації нагрівальний бік концентратора або опосередковано, наприклад, циркуляцією нагрівальної рідини ферментаціїпо (вакуумній) випарювальній посудині для утворення пару, який постачає тепло до концентратора. Вибраний варіант здійснення залежить від того, що є кращим як нагрівальний елемент концентратора чи гаряча рідина, чи пар. Вибір відповідної конфігурації здійснюється фахівцем у цій галузі.
Спосіб згідно з винаходом особливо підходить для процесу виготовлення органічних компонентів, зокрема карбонових кислот, застосовуючи операцію ферментації.
Один варіант здійснення винаходу стосується способу виготовлення карбонової кислоти, що включає операції: - оброблення джерела вуглецю на операції ферментації для утворення карбонової кислоти, яка включає операції ферментації джерела вуглецю з допомогою мікроорганізму в ферментаційному бульйоні для утворення карбонової кислоти та нейтралізації щонайменше частини карбонової кислоти шляхом додавання магнієвої основи, вибраної з оксиду магнію та гідроксиду магнію, одержуючи таким чином карбоксилат магнію, - оброблення карбоксилату магнію на операції підкислення, при якій карбоксилат магнію вводять в контакт з НСІ у водному середовищі для утворення водної суміші, яка включає карбонову кислоту та хлорид магнію, - оброблення водної суміші, яка включає карбонову кислоту та хлорид магнію, на операції сепарації для утворенням вихідного потоку, який містить карбонову кислоту та водний розчин хлориду магнію, - подавання водного розчину хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 10-30 мас. 95 на операцію концентрування, де воду випаровують, в результаті чого отримують концентрований розчин хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 30-50 мас. 95, причому, операцію концентрування виконують за одну або більше стадій, де щонайменше одну з стадій виконують при підвищеному тиску, - видалення концентрованого розчину хлориду магнію від операції концентрування і подавання його в реактор термогідролізу, причому, реактор має температуру щонайменше
Зо 00 С, - видалення МоО з реактора термогідролізу у твердій формі і виведення газового потоку, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, з реактора термогідролізу, - подавання газового потоку, що містить НС, який має температуру щонайменше 300 "С, на операцію охолодження, де газовий потік, що містить НОСІ, вводять в контакт з охолоджувальною рідиною, - видалення газового потоку, що містить НСІ, при температурі нижче 150 "С з операції охолодження, - забезпечення циркуляції охолоджувальної рідини по теплообміннику, де відбувається перенесення енергії від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, яка циркулює від теплообмінника на операцію концентрування.
У переважному варіанті здійснення оксид магнію, вилучений з реактора термогідролізу, повторно подають, щонайменше частково, на операцію ферментаціїя. Це можна зробити у формі МоО або після перетворення в гідроксид магнію, наприклад, шляхом введення в контакт оксиду магнію з водою для отримання суспензії гідроксиду магнію.
У переважному варіанті здійснення газовий потік, що містить НСІ, отриманий при операції охолодження, повторно подають, щонайменше частково, на операцію підкислення. В одному варіанті здійснення газовий потік, що містить НОСІ, перетворюють в розчин кислоти НОСІ, поглинаючи її у воді, і цей розчин повторно подають на операцію підкислення. В іншому варіанті здійснення газовий потік, що містять НСІ, передають на операцію підкислення у газовій формі.
Особливо бажаним є застосування комбінації повторної подачі МО та повторної подачі
НСІ, описаних попередньо.
Далі розглянемо різні операції в інтегрованому процесі, які є додатковими до процесу обробки розчину хлориду магнію.
На першій операції джерело вуглецю обробляють на операції ферментації для утворення карбонової кислоти, що включає операцію ферментації джерела вуглецю з допомогою мікроорганізму в ферментаційному бульйоні для утворення карбонової кислоти та нейтралізації щонайменше частини карбонової кислоти шляхом додавання магнієвої основи, вибраної з оксиду магнію та гідроксиду магнію, одержуючи таким чином карбоксилат магнію.
Процеси ферментації для одержання карбонових кислот відомі в даній галузі та не 60 вимагають подальшого пояснення. Фахівець в даній галузі у відповідності із загальними знаннями вибирає придатний процес ферментації в залежності від бажаної кислоти, яка виробляється, джерела вуглецю та наявного мікроорганізму.
Продуктом процесу ферментації є ферментаційний бульйон, який є водною рідиною, що включає карбоксилат магнію, біомасу та, необов'язково, додаткові компоненти, такі як домішки, наприклад, цукри, білки та солі.
При бажанні ферментаційний бульйон може бути підданий обробці на операції видалення біомаси, наприклад, на операції фільтрації, перед подальшою обробкою. Це, як правило, є переважним для покращення якості продукції. В залежності від виробленої карбонової кислоти іншою проміжною операцією може бути сепарація твердого продукту реакції, наприклад, карбоксилату магнію, з ферментаційного бульйону, перед, після або одночасно з видаленням біомаси та, необов'язково, передача карбоксилату магнію на операцію промивання.
Залежно від виготовленої карбонової кислоти, іншою проміжною операцією може бути оброблення ферментаційного бульйону на операції концентрування для підвищення концентрації карбоксилату магнію в композиції перед підкисленням. Ця операція може бути здійснений перед, після або одночасно з видаленням біомаси.
Інші проміжні операції, наприклад, операції очищення, можуть виконуватися за потреби, як це вирішить фахівець в цій галузі.
Наступною операцією інтегрованого способу згідно з винаходом є обробка карбоксилату магнію на операції підкислення, яку також іноді називають операцією підкислення, при якій карбоксилат магнію вводять в контакт з НСІ у водному середовищі для одержання водної суміші, що включає карбонову кислоту та хлорид магнію.
Існують різні способи здійснення цієї операції.
Операцію підкислення, як правило, проводять шляхом введення солі карбоксилату в контакт з підкисленим розчином НСІ. Однак у деяких варіантах здійснення також є можливим контактування солі карбоксилату з газованою НС.
Сіль карбоксилату може бути у твердій та/або розчинній формі. В одному варіанті здійснення сіль карбоксилату забезпечується у твердій формі. У цьому випадку операцію підкислення здійснюють шляхом введення в контакт солі карбоксилату і кислого розчину.
Перевага приготування водної суміші з солі карбоксилату у твердій формі полягає в тому, що таким чином може бути отримана дуже висока концентрація карбонової кислоти, наприклад, концентрація щонайменше 15 мас. 95, конкретно щонайменше 25 95, аж до, наприклад, 50 мас. 9о або, наприклад, 40 мас. 95.
Сіль карбоксилату може також бути у розчинній формі, як правило, як частина водного розчину. У цьому випадку операція підкислення може бути здійснений шляхом приведення солі карбоксилату в контакт з кислим розчином або кислим газом.
Операція підкислення може також проводитися на суміші карбонової кислоти та солі карбоксилату. Така суміш може, наприклад, бути отримана при ферментації при низькому рН.
Суміш, наприклад, може бути водною суспензією.
Коли підкислення солі карбоксилату здійснюють введенням в контакт з підкисленим розчином НСЇЇ, він переважно має концентрацію кислоти як найбільш можливу. Така висока концентрація кислоти призведе до одержання водної суміші з високою концентрацією карбонової кислоти, що є бажаним. Таким чином, кислий розчин містить щонайменше 5 мас. 95, більш переважно щонайменше 10 мас. 95 і навіть більш переважно щонайменше 20 мас. 95 кислоти, виходячи із загальної маси кислого розчину.
Підкислення зазвичай проводять з використанням надлишку кислоти. Цей надлишок є переважно невеликим, таким, що отримана водна суміш є не дуже кислою, що може бути небажаним з точки зору подальшої обробки такої суміші. Наприклад, надлишок використовуваної кислоти може бути таким, що отримана водна суміш має рН 2 або нижче, переважно рН 0-1.
У випадку використання газованої НС її можна вводити в контакт з розчином або суспензією карбоксилату. Зокрема, газовану НСІ можна продувати ферментації розчин або суспензію.
Переважно, підкислення проводять при температурі 75 "С або менше. При більш високих температурах стає неекономічним пристосування обладнання до жорстких умов кислих середовищ при високих температурах.
Операція підкислення призводить до утворення водного розчину, що містить карбонову кислоту та хлорид магнію. Цей водний розчин передають на операція сепарації, необов'язково, після того, як були виконані проміжні операції обробки, наприклад, операція концентрування.
Відповідні операції сепарації відомі в даній галузі техніки. Особливості застосованої операції залежить від природи та властивостей кислот.
Якщо карбонова кислота повністю або частково присутня у вигляді твердої речовини у водному розчині, сепарацію можна здійснювати з допомогою звичайних методів сепарації типу тверда речовина - рідина, наприклад, фільтрація, центрифугування та ін.
Якщо карбонова кислота повністю або частково присутня як окрема органічна фаза у водному розчині, сепарацію можна здійснювати з допомогою звичайних методів сепарації типу рідина - рідина, наприклад, злив осаду, осадження, центрифугування, використання пластинчастих сепараторів, використання коагуляторів і гідроциклонів. Для підвищення ефективності сепарації може бути доданий екстрагент. Можна також використовувати комбінацію різних методів та апаратів.
Там, де карбонова кислота присутня розчиненою у водному розчині, сепарацію можна виконувати, використовуючи, наприклад, екстракцію відповідним екстрагентом.
Коли в способі згідно з винаходом присутній екстрагент, то він є екстрагуючою речовиною, яка по суті не змішується з водою. Використання екстрагенту призводить до утворення двофазної системи на операції сепарації, яка містить рідкий органічний шар, що містить екстрагуючу речовину та карбонову кислоту, і водний шар, що містить розчинений хлорид магнію.
Прикладами придатних екстрагентів є аліфатичні та ароматичні вуглеводні, такі як алкани та ароматичні сполуки, кетони та ефіри. Також можуть бути використані суміші різних сполук.
Прикладами придатних аліфатичних алканів є прямі або розгалужені ланцюги С5-С:1о або циклічні алкани, наприклад, октан, гексан, циклогексан, 2-етилгексан та гептан.
Прикладами придатних ароматичних сполук є Св-Сіо ароматичні сполуки, наприклад, толуол, ксилоли та етилбензол.
Прикладами придатних кетонів в даному винаході є С5 ї кетони, переважно Св5-Св кетони. С5 - означає кетони з щонайменше 5 атомами вуглецю. Використання кетонів Со ї- є менш переважним. Вважається, що використання метил-ізобутил-кетону (МІВК) є особливо привабливим.
Прикладами придатних ефірів є Сз-Сє ефіри, наприклад, метилтрет-бутиловий ефір (МТВЕ) та діетиловий ефір (ОЕЕ).
Природа виготовленої карбонової кислоти не є критичною для інтегрованого способу згідно з винаходом.
В одному варіанті здійснення карбоновою кислотою є моно-, ди- або трикарбонова кислота, яка містить щонайменше 2, але не більше 6 атомів вуглецю (С2-6є карбонова кислота). В одному варіанті здійснення карбонова кислота вибрана з групи, що складається з молочної кислоти, янтарної кислоти, пропіонової кислоти, З-гідроксипропіонової кислоти, 2-, 3- та 4- гідроксимасляної кислоти, лимонної кислоти, фумарової кислоти, ітаконової кислоти, адипінової кислоти, акрилової кислоти, левулінової кислоти, малеїнової кислоти, 2,5-фуранікарбонової кислоти, мигдалевої кислоти, яблучної кислоти та винної кислоти. Переважно, карбонову кислоту вибирають з групи, що складається з молочної кислоти, янтарної кислоти, пропіонової кислоти, З-гідроксипропіонової кислоти, 2-, З- та 4-гідроксимасляної кислоти та лимонної кислоти.
В одному варіанті здійснення карбонову кислоту вибирають з монокарбонових кислот з 2-6 атомами вуглецю. В одному варіанті здійснення монокарбонова кислота з 2-6 атомами вуглецю не містить гідроксильних груп. У цій групі прикладами придатних кислот є пропіонова кислота, акрилова кислота, масляна кислота та валеріанова кислота.
В іншому варіанті здійснення монокарбонова кислота містить щонайменше одну гідроксильну групу. У межах цієї групи в одному варіанті здійснення може бути переважним вибір кислоти з групи, яка включає молочну кислоту, гліколеву кислоту, 3- гідроксипропіоновукислоту, 2-, 3- та 4-гідроксимасляну кислоту. В іншому втіленні у цій групі може бути переважним вибір кислоти з групи, яка включає сгліколеву кислоту, 3- гідроксипропіонову кислоту та 2-, 3- та 4-гідроксимасляну кислоту. У додатковому втіленні може бути переважним, якщо кислота є молочною кислотою.
В іншому варіанті здійснення карбоновою кислотою є полікарбонова кислота, переважно ди- або трикарбонова кислота, яка містить щонайменше 2, але не більше 6, атомів вуглецю (С2-6 карбонова кислота). В одному варіанті здійснення полікарбонова кислота вибрана з групи, що складається з янтарної кислоти, лимонної кислоти, фумарової кислоти, ітаконової кислоти, адипінової кислоти, малеїнової кислоти, 2,5-фуранікарбонової кислоти, мигдальної кислоти, яблучної кислоти та винної кислоти. Переважно, полікарбонову кислоту вибирають з групи, що складається з янтарної кислоти, лимонної кислоти, фумарової кислоти, ітаконової кислоти, адипінової кислоти та 2,5-фуранікарбонової кислоти. Полікарбонова кислота, зокрема, може бути вибрати з янтарної кислоти, фумарової кислоти, ітаконової кислоти та 2,5- фуранікарбонової кислоти.
На фіг.2 показаний варіант здійснення способу згідно з винаходом, що включає операцію ферментації, операцію підкислення та повторні цикли МоО та НС. На фіг.2, операцію ферментації здійснюють в ферментаційному реакторі (101), який забезпечується джерелом вуглецю і, необов'язково, додатковими компонентами, такими як поживні речовини, по лініям, які не показані. На операції ферментаціїї джерело вуглецю піддають ферментації з допомогою мікроорганізму в ферментаційному бульйоні для утворення карбонової кислоти та нейтралізації, щонайменше, частини карбонової кислоти, шляхом додавання магнієвої основи, таким чином одержуючи карбоксилат магнію. Магнієву основу додають по лінії (7). Магнієву основу отримують з МаоО, що утворюється на операції термічного розкладання. МОО може бути забезпечений як такий, або після того, як він буде суспендований у водному розчині або перетворений у гідроксид магнію на операціях, що не показані.
Ферментаційний бульйон, який містить сіль карбоксилату магнію, передають на операцію (103) підкислення по лінії (102). Можуть виконуватися проміжні операції, такі як видалення або концентрування біомаси (не показані). На операції (103) підкислення карбоксилат магнію вводиться в контакт з НСІ у водному середовищі для утворення водної суміші, що включає карбонову кислоту та хлорид магнію. НСІ подають по лінії (10) і виводять з концентратора (2).
НСІ може подаватися у формі газового потоку, що містить НСІ, який безпосередньо відведений від попереднього концентратора (2). НСІ також може подаватися у формі водного розчину, отриманого шляхом поглинання газового потоку, що містить НОСІ, у водному середовищі (наприклад, воді). Це відбудеться на операції абсорбування (не показана).
Водна суміш, що включає карбонову кислоту та хлорид магнію, подається на операцію (105) сепарації по лінії (104). Операція сепарації може виконуватися, як описано вище. Операція (105) сепарації призводить до витоку, який містить карбонову кислоту та розчин хлориду магнію.
Продукт карбонової кислоти виводять по лінії (106). Розчин хлориду магнію виводять по лінії (1) і обробляють далі, як було описано попередньо з посиланням на фіг.(1).
Фахівцю в цій галузі зрозуміло, що в способі згідно з винаходом переважні втілення різних операції можуть бути комбіновані, якщо вони не є взаємовиключними.
Коо)
Claims (18)
1. Спосіб обробки розчинів хлориду магнію, який полягає в: подаванні водного розчину хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 10-30 мас. Уо на 35 операцію концентрування, де воду випаровують, в результаті чого отримують концентрований розчин хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 30-50 мас.95, та операцію концентрування виконують за одну або більше стадій, причому щонайменше одну з стадій виконують при підвищеному тиску, виведенні концентрованого розчину хлориду магнію з операції концентрування і подачі його в 40 реактор термогідролізу з утворенням МО9О при температурі щонайменше 300 "С в реакторі, виведенні МдО з реактора термогідролізу у твердій формі і виведенні газового потоку, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, з реактора термогідролізу, подаванні газового потоку, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, на операцію охолодження, де газовий потік, що містить НОСІ, вводять в контакт з охолоджувальною 45 рідиною, виведенні газового потоку, що містить НСІ, з температурою нижче 150" з операції охолодження, циркулюванні охолоджувальної рідини по теплообміннику, де відбувається перенесення енергії від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, яка циркулює від теплообмінника до 50 операції концентрування.
2. Спосіб за п. 1, в якому операцію концентрування виконують за одну або більше стадій, причому щонайменше одну з стадій виконують при тиску щонайменше 0,11 МПа (1,1 бара) та/або не більше 1 МПа (10 бар), переважно від 0,11 до 0,3 МПа (від 1,1 до З бар), зокрема 0,15- 0,25 МПа (1,5-2,5 бара), конкретно 0,15-0,2 МПа (1,5-2 бари). 55
3. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому операцію концентрування виконують у декілька стадій.
4. Спосіб за п. 3, в якому пар виводять з першої стадії концентрування та подають як нагрівальну рідину до наступної стадії концентрування.
5. Спосіб за п. З або 4, в якому декілька стадій концентрування виконують в мультиефективному (516) випарнику.
б. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому парокомпресійне випаровування використовують на операції концентрування або на одній або більше її стадіях.
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому розчин хлориду магнію, що подають на операцію термічного розкладання, має концентрацію 30-48 мас. о, конкретно 35-48 мас. 95, конкретніше щонайменше 40 мас. 95, більш конкретно щонайменше 45 мас. 95, і температуру 100-170 "С, конкретно щонайменше 120 "С, конкретно щонайменше 130"С, конкретніше щонайменше 140" С, конкретно щонайменше 145 "С.
8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому температура охолоджувальної рідини, яка виходить з операції охолодження і перед надходженням її в теплообмінник, складає 90-150 "С.
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому температура охолоджувальної рідини при її виході з теплообмінника складає щонайменше на 2 "С, конкретно щонайменше на 5 "С, більш переважно щонайменше на 10 "С нижче температури охолоджувальної рідини, що входить в теплообмінник.
10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому температура нагрівальної рідини при вході в теплообмінник складає 70-95 26.
11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому температура нагрівальної рідини при її виході з теплообмінника становить щонайменше на 2 "С, конкретно щонайменше на 5 "С, більш переважно здійснення щонайменше на 10 "С вище температури нагрівальної рідини, що входить в теплообмінник.
12. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому нагрівальна рідина проходить по випарювальній посудині, яка подає пар в концентратор.
13. Спосіб виробництва карбонової кислоти, який полягає в тому, що: джерело вуглецю піддають дії операції ферментації з утворенням карбонової кислоти, яка включає операції ферментації джерела вуглецю з допомогою мікроорганізму в ферментаційному бульйоні для утворення карбонової кислоти та нейтралізації щонайменше частини карбонової кислоти шляхом додавання магнієвої основи, вибраної з оксиду магнію та гідроксиду магнію, одержуючи таким чином карбоксилат магнію, карбоксилат магнію піддають дії операції підкислення, на якій карбоксилат магнію вводять в контакт з НСІ у водному середовищі для утворення водної суміші, яка включає карбонову Зо кислоту та хлорид магнію, піддають дії водну суміш, яка включає карбонову кислоту та хлорид магнію, операції сепарації для утворення вихідного потоку, який містить карбонову кислоту та водний розчин хлориду магнію, та піддають водний розчин хлориду магнію способу за п. 1, який включає такі етапи: постачають водний розчин хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 10-30 мас. 95 на операцію концентрування, де воду випаровують, в результаті чого отримують концентрований розчин хлориду магнію з концентрацією хлориду магнію 30-50 мас.95, та операцію концентрування виконують за одну або більше стадій та щонайменше одну з стадій виконують при підвищеному тиску, видаляють концентрований розчин хлориду магнію з операції концентрування і подають його в реактор термогідролізу з утворенням МоО при температурі щонайменше 300 "С в реакторі, виводять МдО з реактора термогідролізу у твердій формі і виводять газовий потік, що містить НОСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, з реактора термогідролізу, подають газовий потік, що містить НСІ, який має температуру щонайменше 300 "С, на операцію охолодження, де газовий потік, що містить НСІ, вводять в контакт з охолоджувальною рідиною, виводять газовий потік, що містить НСІ, з температурою нижче 150 "С з операції охолодження, забезпечують циркулювання охолоджувальної рідини по теплообміннику, де відбувається перенесення енергії від охолоджувальної рідини до нагрівальної рідини, яка циркулює від теплообмінника на операцію концентрування.
14. Спосіб за п. 13, який додатково полягає в: рециркуляції оксиду магнію, який виведений з реактора термогідролізу, щонайменше частково на операцію ферментації, та/або рециркуляції газового потоку, що містить НСІ, отриманого з операції охолодження, щонайменше частково на операцію підкислення, причому переважно виконують обидві операції рециркуляції.
15. Спосіб за п. 14, в якому рециркуляція оксиду магнію, який виведений з реактора термогідролізу, включає перетворення оксиду магнію в гідроксид магнію.
16. Спосіб за будь-яким з пп. 13-15, в якому водну суміш, що включає карбонову кислоту та хлорид магнію, відокремлюють за допомогою фільтрування та/або центрифугування; з використанням декантації, відстоювання, центрифугування, пластинчастого сепаратора, бо коагулятора та/або гідроциклону; або за допомогою екстракції екстрагентом.
17. Спосіб за будь-яким з пп. 13-16, де карбонова кислота вибрана із групи, що складається з молочної кислоти, бурштинової кислоти, пропіонової кислоти, З3-гідроксипропіонової кислоти, 2- гідроксимасляної кислоти, З-гідроксимасляної кислоти, 4-гідроксимасляної кислоти, лимонної кислоти, фумарової кислоти, ітаконової кислоти, адипінової кислоти, акрилової кислоти, левулінової кислоти, малеїнової кислоти, 2,5-дифурандикарбонової кислоти, яблучної кислоти та винної кислоти.
18. Спосіб за п. 17, в якому карбонова кислота є молочною кислотою. ще ще фе вк ак кино ки жква ре ЗМО УМУУ УК ММММММУМУМММ о ММУУУУУММ ФМ Г | | її КЗ еУжи ня бееннбнон І і . : ух ї ; ДЕ 3 в 5 ШИ . Ей а Кк : ЕЗ еХЕККК Х А | ЕІ ї | фена В Е З й ; ї ї о я 3 - З ї ще шк і й ї АК де г ! чн й І Е Е тт ! нини ї Е ок кн дини У и Е ГЕ Я . У ох ух Ї я ефек ; й і х ооо
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16151922 | 2016-01-19 | ||
| PCT/EP2017/051087 WO2017125496A2 (en) | 2016-01-19 | 2017-01-19 | Improved method for processing magnesium chloride solutions and method for manufacturing carboxylic acids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA123105C2 true UA123105C2 (uk) | 2021-02-17 |
Family
ID=55299210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201807964A UA123105C2 (uk) | 2016-01-19 | 2017-01-19 | Вдосконалений спосіб обробки розчинів хлориду магнію та спосіб виготовлення карбонових кислот |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10850990B2 (uk) |
| EP (1) | EP3405434A2 (uk) |
| JP (1) | JP6667646B2 (uk) |
| KR (1) | KR102095980B1 (uk) |
| CN (2) | CN108473331B (uk) |
| AU (1) | AU2017210245B2 (uk) |
| BR (1) | BR112018014591B1 (uk) |
| CA (1) | CA3011491C (uk) |
| EA (1) | EA036232B1 (uk) |
| MY (1) | MY187969A (uk) |
| UA (1) | UA123105C2 (uk) |
| WO (1) | WO2017125496A2 (uk) |
| ZA (1) | ZA201804621B (uk) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102336618B1 (ko) * | 2021-06-22 | 2021-12-08 | 주식회사 미르에너지 | 함니켈 사프로라이트질 광석으로부터 수산화니켈을 추출하는 공정에서 발생하는 염화마그네슘수화물의 염산 회수용 열분해 장치 |
| KR102336617B1 (ko) * | 2021-06-22 | 2021-12-08 | 주식회사 미르에너지 | 염화마그네슘수화물의 열분해를 통한 염산 회수공정을 포함하는 함니켈 사프로라이트질 광석으로부터 수산화니켈의 추출공정 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3980753A (en) * | 1970-02-20 | 1976-09-14 | Veitscher Magnesitwerke-Aktiengesellschaft | Industrial process of preparing magnesia of high purity |
| GB1311757A (en) * | 1970-05-19 | 1973-03-28 | Sued Chemie Ag | Hydrogen halide production |
| US4425314A (en) * | 1981-09-09 | 1984-01-10 | Gattys Franz J | Method for the manufacture of metal oxide and hydrochloric acid from metal chloride |
| IL126264A0 (en) | 1998-09-17 | 1999-05-09 | Tami Inst For Research & Dev L | Process for preparing lactic acid |
| CN101037210A (zh) * | 2006-03-17 | 2007-09-19 | 谷亮 | 一种氧化镁制备方法 |
| EA027342B1 (ru) * | 2011-08-16 | 2017-07-31 | Пурак Биокем Б.В. | Извлечение карбоновой кислоты из ее магниевых солей путем осаждения c применением хлористо-водородной кислоты, пригодное для выделения продукта реакции из ферментативного бульона |
| UA112991C2 (uk) * | 2011-08-16 | 2016-11-25 | Пурак Біокем Б.В. | Відновлення карбонової кислоти з магнієвих солей шляхом осаджування з використанням хлористоводневої кислоти для створення ферментивного поживного середовища |
| US10683520B2 (en) * | 2011-12-23 | 2020-06-16 | Purac Biochem Bv | Polycarboxylic acid extraction |
| MY170077A (en) * | 2011-12-23 | 2019-07-03 | Purac Biochem Bv | Lactic acid extraction |
| CN104093691B (zh) * | 2012-02-08 | 2016-09-28 | 普拉克生化公司 | 羧酸盐酸化 |
| HUE024575T2 (hu) * | 2012-05-24 | 2016-02-29 | Purac Biochem Bv | Karbonsav kinyerése magnézium-karboxilát elegybõl |
| EP2821368A1 (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-07 | PURAC Biochem BV | Method for processing magnesium chloride solutions |
| CN105197968A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-30 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种低水合氯化镁流态化热解生产高纯氧化镁联产工业浓盐酸的方法及装置 |
-
2017
- 2017-01-19 CA CA3011491A patent/CA3011491C/en active Active
- 2017-01-19 US US16/068,989 patent/US10850990B2/en active Active
- 2017-01-19 EP EP17701451.1A patent/EP3405434A2/en active Pending
- 2017-01-19 EA EA201891450A patent/EA036232B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2017-01-19 KR KR1020187022999A patent/KR102095980B1/ko active IP Right Grant
- 2017-01-19 UA UAA201807964A patent/UA123105C2/uk unknown
- 2017-01-19 JP JP2018536453A patent/JP6667646B2/ja active Active
- 2017-01-19 MY MYPI2018702408A patent/MY187969A/en unknown
- 2017-01-19 AU AU2017210245A patent/AU2017210245B2/en active Active
- 2017-01-19 WO PCT/EP2017/051087 patent/WO2017125496A2/en active Application Filing
- 2017-01-19 CN CN201780006454.1A patent/CN108473331B/zh active Active
- 2017-01-19 BR BR112018014591-2A patent/BR112018014591B1/pt active IP Right Grant
- 2017-01-19 CN CN202110202864.1A patent/CN113003538B/zh active Active
-
2018
- 2018-07-11 ZA ZA2018/04621A patent/ZA201804621B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10850990B2 (en) | 2020-12-01 |
| MY187969A (en) | 2021-11-03 |
| CA3011491C (en) | 2021-05-04 |
| EA036232B1 (ru) | 2020-10-16 |
| US20190194029A1 (en) | 2019-06-27 |
| KR20180101501A (ko) | 2018-09-12 |
| BR112018014591B1 (pt) | 2023-04-25 |
| JP2019509241A (ja) | 2019-04-04 |
| CA3011491A1 (en) | 2017-07-27 |
| AU2017210245A1 (en) | 2018-08-02 |
| WO2017125496A2 (en) | 2017-07-27 |
| KR102095980B1 (ko) | 2020-04-03 |
| ZA201804621B (en) | 2019-04-24 |
| CN113003538A (zh) | 2021-06-22 |
| EA201891450A1 (ru) | 2018-12-28 |
| CN113003538B (zh) | 2023-12-29 |
| EP3405434A2 (en) | 2018-11-28 |
| CN108473331A (zh) | 2018-08-31 |
| CN108473331B (zh) | 2021-03-12 |
| JP6667646B2 (ja) | 2020-03-18 |
| AU2017210245B2 (en) | 2019-10-17 |
| BR112018014591A2 (pt) | 2018-12-11 |
| WO2017125496A3 (en) | 2017-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6568187B2 (ja) | 塩化マグネシウム溶液を処理する方法 | |
| JP2015508758A (ja) | カルボキシレートの酸性化 | |
| UA123105C2 (uk) | Вдосконалений спосіб обробки розчинів хлориду магнію та спосіб виготовлення карбонових кислот | |
| KR20160140864A (ko) | 염화마그네슘의 열분해 | |
| WO2013023254A1 (en) | Method for the recovery of magnesium sulphate and production of magnesium oxide | |
| US20230202856A1 (en) | Process for manufacturing high-purity magnesium oxide |