Изобретение относится к технологии получения смеси гликолевых эфиров, например 2,2,4-триметилпентадиол-1,3-моноизобутирата (синоним - 2,2,4-триметил-3-пентанол-1-изобутират) и двухатомных спиртов 2,2,4-триметилпентадиол-1,3 в качестве реагента-вспенивателя.
Известно применение в качестве реагента-вспенивателя гликолевых эфиров, например - 2,2,4-триметилпентадиол-1,3-моноизобутирата (синоним - 2,2,4-триметил-3-пентанол-1-изобутират), выпускаемого по ТУ 38-05767858-05-94, показавшего более высокую эффективность по сравнению с такими известными вспенивателями, как Оксаль, сосновое масло и т.п. (патент RU 2152264 С1).
Известна технология получения 2,2,4-триметилпентадиол-1,3-моноизобутирата непрерывным способом сложноэфирной конденсации изомасляного альдегида в присутствии водного раствора гидрата окиси натрия в трубчатом реакторе при нагревании с последующим разделением реакционной смеси на углеводородную часть и водный раствор гидрата окиси натрия и выделением из углеводородной части методом ректификации целевого продукта и непрореагировавшего изомасляного альдегида (патент DE 3447029 А1 - прототип). Выход продукта, получаемого по данной технологии, составляет 34,3-49,6 мас.% с содержанием диола 11,4-19,8 мас.%.
Другая известная технология получения 2,2,4-триметилпентадиол-1,3-моноизобутирата непрерывным способом сложноэфирной конденсации изомасляного альдегида в присутствии водного раствора гидрата окиси натрия в трубчатом реакторе при нагревании с последующим разделением реакционной смеси на углеводородную часть и водный раствор гидрата окиси натрия и выделением из углеводородной части методом ректификации целевого продукта и непрореагировавшего изомасляного альдегида предусматривает возвращение части реакционной смеси из реактора на его вход (патент DE 3833033 А1). Выход получаемого продукта составляет 16,0-30,6 мас.% с содержанием диола 0,1-1 мас.%.
Недостатком известной технологии получения данного реагента-вспенивателя является повышенная энергоемкость и значительные удельные расходы сырья. Кроме того, известная технология не позволяет получать готовый продукт с изменением содержания в нем диолов в широком диапазоне концентраций, что сдерживает расширение области его применения.
Целью изобретения является разработка способа получения смеси 2,2,4-триметилпентадиол-1,3-моноизобутирата (синоним - 2,2,4-триметил-3-пентанол-1-изобутират) и 2,2,4-триметилпентадиола-1,3, обеспечивающего снижение энергоемкости и удельного расхода сырья, а также позволяющего получать продукт с широким диапазоном содержания в нем диолов (от 6 до 45 мас.%). Это создает условия для уменьшения затрат на производство и применение смеси моногликолевых эфиров и диолов в качестве вспенивателя при флотационной переработки горнорудного сырья.
По известному и предлагаемому способам были проведены опыты по синтезу смеси моногликолевого эфира и диола на установке ЗАО «Сибур-Химпром». Сложноэфирную конденсацию изомасляного альдегида проводили в непрерывном трубчатом реакторе в присутствии водного раствора гидрата окиси натрия концентрации 20 мас.% при нагревании до температуры 80°С с последующим разделением реакционной смеси на углеводородную часть и водный раствор гидрата окиси натрия, с промывкой водой углеводородной части и выделением из нее методом ректификации целевого продукта и непрореагировавшего изомасляного альдегида. Массовое соотношение изомасляный альдегид водный раствор щелочи составлял 10:1.
Оценка технологических свойств продуктов, полученных по известной и заявляемой технологиям, в качестве вспенивателя осуществлялась путем проведения флотационных опытов на пробах медно-никелевой руды Ждановского и калийной руды Верхнекамского месторождений.
Опыты на медно-никелевой руде, измельченной до крупности 74 микрона, проводились при расходе собирателя (ксантогенат + аэрофлот) 180 г/т руды и 100 г/т руды соответственно и расходе полученных реагентов-вспенивателей - 40 г/т руды.
Опыты на калийной руде, измельченной до крупности 1 мм, проводились при расходе собирателя (амин C16, С18) 35 г/т руды и расходе полученных реагентов-вспенивателей - 10 г/т руды.
Пример 1. Известный способ.
Сложноэфирную конденсацию изомасляного альдегида проводили в непрерывном режиме в трубчатом реакторе без рециркуляции при продолжительности синтеза 50 минут. Полученные пробы моногликолевого эфира были проанализированы на содержание 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 и подвергнуты флотационным технологическим испытаниям. Удельный расход изомасляного альдегида за проход составил от 2,6 т/т эфира.
Пример 2. Заявляемый способ.
Сложноэфирную конденсацию изомасляного альдегида проводили в непрерывном режиме в трубчатом реакторе при коэффициенте рециркуляции реакционной смеси 0,6 -10 (продолжительность синтеза 5 - 100 минут). Полученные пробы смеси моногликолевого эфира и диола были проанализированы на содержание 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 и подвергнуты флотационным технологическим испытаниям. Удельный расход изомасляного альдегида за проход составил от 1,3 (при времени контакта 100 минут) до 4,5 т/т продукта (при времени контакта 5 минут).
Пример 3.
Сложноэфирную конденсацию изомасляного альдегида проводили в непрерывном режиме в трубчатом реакторе при коэффициенте рециркуляции реакционной смеси 11 (продолжительность синтеза 120 минут). Полученные пробы смеси моногликолевого эфира и диола были проанализированы на содержание 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 и подвергнуты флотационньм технологическим испытаниям. Удельный расход изомасляного альдегида за проход составил 1,3 т/т.
Результаты опытов приведены в таблице.
Как видно из представленных результатов, проведение синтеза по заявляемому способу позволяет:
- значительно увеличить скорость синтеза, что в промышленных условиях приводит к уменьшению энергоемкости;
- снизить на 20 - 30% расход изомасляного альдегида за проход на тонну готового продукта;
- получить продукт с широким диапазоном содержания в нем диола (от 6 до 45 мас.%);
- получить продукт с улучшенными технологическими свойствами в качестве вспенивателя при флотации руд. Применение продукта, полученного по заявляемому способу, в качестве вспенивателя увеличивает извлечение флотируемого материала во флотационный концентрат.
Увеличение коэффициента рециркуляции реакционной смеси более 10 нецелесообразно, т.к. улучшения качества продукта и его технологических свойств в качестве вспенивателя не происходит, а приводит только к дополнительным затратам на производство.
Способ получения смеси 2,2,4-триметилпентадиол-1,3-моноизобутирата и 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 может быть применен на химических и нефтехимических предприятиях, например ЗАО «Сибур-Химпром», и позволяет повысить потребительские свойства готовой продукции и осуществить производство реагента-вспенивателя с улучшенными флотационными свойствами для горнорудной промышленности.
Результаты опытов по получению смеси 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 моноизобутирата и 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 по известному и заявляемому способам и испытанию ее в качестве вспенивателя при флотации медно-никелевых руд Ждановского и калийных руд Верхнекамского месторождений
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,2,4-ТРИМЕТИЛ-1,3-ПЕНТАДИОЛ МОНОИЗОБУТИРАТА | 1992 |
|
RU2029001C1 |
СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУД | 1998 |
|
RU2152264C1 |
СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНЫХ РУД | 1998 |
|
RU2151011C1 |
СПОСОБ ФЛОТАЦИИ ХЛОРИСТОГО НАТРИЯ | 2005 |
|
RU2288040C1 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МОНОИЗОБУТИРАТА 2,2,4-ТРИМЕТИЛ-1,3-ПЕНТАНДИОЛА ИЗ ПРОДУКТА КОНДЕНСАЦИИ ИЗОМАСЛЯНОГО АЛЬДЕГИДА | 1995 |
|
RU2082712C1 |
Способ получения неопентилгликоля | 1974 |
|
SU558028A1 |
СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ И ПОДОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ БИОРАЗРУШЕНИЙ | 1992 |
|
RU2026172C1 |
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 1992 |
|
RU2088637C1 |
Вспениватель для флотации калийных руд | 1980 |
|
SU956025A1 |
СПОСОБ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ СИЛЬВИНИТОВЫХ РУД | 2022 |
|
RU2777020C1 |
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения реагента-вспенивателя для флотации руд, представляющего собой смесь из 2,2,4-триметилпентадиол-1,3-моноизобутирата (синоним - 2,2,4-триметил-3-пентанол-1-изобутират) и 2,2,4-триметилпентадиола-1,3 с содержанием последнего от 6 до 45 мас.%. Данную смесь получают методом сложноэфирной конденсации изомасляного альдегида в присутствии водного раствора гидрата окиси натрия в трубчатом реакторе при нагревании с последующим разделением реакционной смеси на углеводородную часть и водный раствор гидрата окиси натрия, с промывкой водой углеводородной части и выделением из нее методом ректификации целевого продукта и непрореагировавшего изомасляного альдегида, причем коэффициент рециркуляции реакционной смеси находится в пределах 0,6-10. Технический результат: повышение скорости синтеза, уменьшение энергоемкости процесса, снижение на 20-30% расхода изомасляного альдегида за проход на тонну готового продукта, возможность получения вспенивателя с широким диапазоном содержания в нем диола, применение полученного продукта в качестве вспенивателя увеличивает извлечение флотируемого материала во флотационный концентрат. 1 табл.
Способ получения смеси 2,2,4-триметилпентадиол-1,3-моноизобутирата и 2,2,4-триметилпентадиола-1,3, использующейся в качестве реагента-вспенивателя, методом сложноэфирной конденсации изомасляного альдегида в присутствии водного раствора гидрата окиси натрия в трубчатом реакторе при нагревании с последующим разделением реакционной смеси на углеводородную часть и водный раствор гидрата окиси натрия, с промывкой водой углеводородной части и выделением из нее методом ректификации целевого продукта и непрореагировавшего изомасляного альдегида, отличающийся тем, что коэффициент рециркуляции реакционной смеси находится в пределах 0,6-10.
DE 3447029 A1, 26.06.1986.DE 3833033 A1, 05.04.1990.RU 2029001 C1, 20.02.1995.RU 2152264 C1, 10.07.2000.SU 566828 A1, 30.07.1977.US 5166413 A, 24.11.1992.US 3291821 A, 13.12.1966.US 4225726 A, 30.09.1980. |
Авторы
Даты
2005-10-27—Публикация
2004-08-02—Подача