СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМИАТА КАЛЬЦИЯ Российский патент 1996 года по МПК C07C53/06 C07C51/41 

Изобретение относится к солям карбоновых кислот, в частности к способам получения формиата кальция, используемого в целлюлозобумажной и кожевенной промышленности, в строительстве и сельском хозяйстве.

Известен способ получения формиата кальция путем конденсации формальдегида с ацетальдегидом в присутствии оксида кальция до полного превращения альдегидов с последующим прогревом конденсационного раствора и нейтрализацией реакционной массы серной кислотой.

Однако в этом способе формиат кальция получается не в чистом виде, а с примесью пентаэритрита, что ухудшает технические характеристики при его использовании.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения формиата кальция путем взаимодействия 4-11,5%-ного раствора формальдегида с гидроксидом кальция в разбавленных водных растворах при 40-70^оС в присутствии соли металла. В качестве источника гидроксида кальция используют строительную известь. Процесс осуществляют при массовом соотношении Ca(OH)₂ и соли 1:(0,004-0,15).

Однако в этом способе процесс ведут не до полного срабатывания формальдегида и в случае выделения готового продукта необходимо отогнать оставшийся формальдегид, что значительно увеличивает энергозатраты, кроме того, присутствие примесей в строительной извести ухудшает качество готового продукта, а выбранные добавки ухудшают цветность готового продукта, замедляют время реакции, увеличивают его растворимость в маточных растворах, что снижает его выход.

Целью изобретения является одновременное получение и выделение формиата кальция с техническими характеристиками, соответствующими мировым стандартам, увеличение селективности превращения формальдегида в формиат и увеличение выхода готового продукта.

Цель достигается путем проведения процесса при температуре 60-70^оС до полного срабатывания формальдегида в присутствии борной кислоты или ее соли буры при массовом соотношении гидроксида кальция и
борной кислоты 1:0,03
буры 1:0,09 в водном растворе формальдегида 11-12%-ной концентрации, а в качестве источника гидроксида берется металлургическая известь ферросплавного производства в виде известкового молока. Известь получают обжигом обычного или доломитизированного известняка в печных агрегатах с применением газообразного, жидкого или твердого топлива марки ИФ-0 или ИФ-1 по ОСТ 14-16-165-85.

П р и м е р 1. В реактор при работающей мешалке загружают 1549 кг формалина (концентрации 36,8%), 2710 л воды и 21 кг борной кислоты. Перемешивают в течение 3-5 мин. Загружают 1166 кг известкового молока с содержанием Ca(OH)₂ 23,8% и продолжают перемешивать. Соотношение Ca(OH)₂ H₃BO₃ 1:0,09. Раствор термостатируют при температуре 60^оС до исчезновения альдегидов. Конец реакции контролиpуется с помощью индикатора флороглюцина. Продолжительность реакции 40 мин. Реакционную массу нейтрализируют 30 кг серной кислоты (концентрация 75% ) до рН 5,5. Гипс отделяют, полученный фильтрат содержит 11,4% формиата кальция. Из фильтрата путем упаривания под вакуумом и последующего центрифугирования получают готовый продукт формиата кальция в количестве 530 кг. Качество готового продукта на уровне мировых стандартов. Конверсия формальдегида 100% селективность образования формиата кальция 100%
П р и м е р 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, но вместо борной кислоты используется бура Na₂B₄O₇. Соотношение Ca(OH)₂ Na₂B₄O₇ 1:0,03. Раствор термостатируют при температуре 70^оС до исчезновения альдегидов. Продолжительность реакции 30 мин. Реакционную массу нейтрализуют 20 л серной кислоты до рН 6,5. Гипс отделяют. Полученный фильтрат содержит 11,4% формиата кальция. Из фильтрата путем упаривания под вакуумом и последующего центрифугирования получают готовый продукт формиат кальция в количестве 530 кг. Качество готового продукта отвечает требованиям мировых стандартов. Селективность образования формиата кальция 100% конверсия формальдегида 100%
П р и м е р 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, но соотношение Ca(OH)₂ H₃BO₃ 1: 0,1. Раствор термостатируют при более высокой температуре 70^оС. Продолжительность реакции 60 мин. Полученный раствор содержит 1,0% формальдегида и 10,3% формиата кальция. Селективность образования формиата кальция 90,3% конверсия формальдегида 90%
П р и м е р 4. Процесс проводят аналогично примеру 1, но соотношение Ca(OH)₂ Na₂B₄O₇ 1:0,04. Раствор термостатируют при температуре 70^оС. Продолжительность реакции 60 мин. Полученный раствор содержит 0,9% формальдегида и 10,4% формиата кальция 91% конверсия формальдегида 91%
П р и м е р 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, но соотношение Ca(OH)₂: H₃BO₃ 1:0,08. Раствор термостатируют при температуре 55^оС до исчезновения альдегидов. Продолжительность реакции 20 мин. Реакционную массу нейтрализуют 30 кг серной кислоты до рН 5,5. Гипс отделяют. Полученный раствор содержит 10,3% формиата кальция и 1,0% сахаристых веществ. Из фильтрата путем упаривания под вакуумом и дальнейшего центрифугирования получают готовый продукт формиат кальция с содержанием основного вещества около 90% Селективность образования формиата кальция 90,4% конверсия формальдегида 90,5%
П р и м е р 6. Процесс проводят аналогично примеру 1. Но соотношение Ca(OH)₂ Na₂B₄O₇ 1:0,02. Раствор термостатируют при температуре 50^оС до исчезновения альдегидов. Продолжительность реакции 20 мин. Реакционную массу нейтрализуют 20 л Н₂SO₄ до рН 6,5. Гипс отделяют. Полученный фильтрат содержит 0,9% сахаристых веществ, 10,4% формиата кальция с содержанием основного вещества около 90% Селективность образования формиата кальция 91,3, конверсия формальдегида 91,4%
Результаты опытов приведены в таблице.

Проведение процессов предлагаемым способом позволяет получить формиат кальция, соответствующий мировым стандартам, при использовании улучшающей качество продукции в целлюлозобумажной и кожевенной промышленности, в строительстве и сельском хозяйстве.

Использование: соли карбоновых кислот, форминат кальция из формальдегида. Сущность изобретения: ведут реакцию водного формальдегида с гидроксидом кальция при 60 - 70^oС в присутствии борной кислоты или буры. Массовое отношение гидроксида кальция и кислоты 1 : 0,03 или буры 1 : 0,09. Процесс ведут до полного исчерпания формальдегида. Предпочтительно в качестве гидроксида кальция использовать металлургическую известь в виде известкового молока. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМИАТА КАЛЬЦИЯ взаимодействием водных растворов формальдегида и гидроксида кальция в присутствии неорганической добавки при 60 - 70^oС, отличающийся тем, что процесс ведут до полной конверсии формальдегида и в качестве добавки используют борную кислоту или буру при массовом соотношении гидроксида кальция и кислоты 1 : 0,03 или буры 1 : 0,09. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидроксида кальция используют металлургическую известь ферросплавного производства с содержанием оксида кальция 93 - 95% в виде известкового молока.