Способ выделения синтетических жирных кислот из мыльного клея производства жирных кислот Советский патент 1992 года по МПК C07C51/42 C07C53/00 

(Л

С

Изобрр.теиие клсле-гся производст- , ва синтетических жирных кислот, в ча стности их вьщеления .из мыльного клея, и может быть использовано в -химической промышпенностио Цель - улуч-. шение качества целевого продукта и интенсификация процесса Его ведут разложением мыльного клея с помопцэю сначала HNO и затем ИзР04 при нагреваний в присутствии 1.5-150% NaHOj ити NH N0 3 (от массы образующихся солей)о Массовое соотношение ШО и,1ЦН04 ,- 0,15-3:1 о Эти условия обеспечивают максимальный выход синтетических жирных кислот (до 260 ч„) пр.и MiHir- мальных эфирных и } арбонильных числах (4-4,2 и 12,2-12,8 мг КОН/г), а также малом времени расслоения реак,- циошюй смеси (5-8 мин) о 1 табл. а S

Изобретение относится к способу вьщеления синтетических жирных кислот (СЬ Ж) , получаемых каталитическим .окислением парафиновых углеводородов кислородом воздуха и может быть ис . пользовано ил стадии разложения мьщь- ного клея - щелочных солей жирных

гсислото.

Целью :изобретения является интенсификация процесса i улучшение-качества целевого продуктао.

Пример I (по прототипу.с мьщьным клеем на основе натриевых солей СЖК)о

Берут 1000 мае с,ч. мыльного клея с .твердой частью 30 масо% и при 80+5 С в термостатированной колбе с мешалкой обрабатывают его в течение 1ч

132 смесью ааотной кислоты 1125 маСоЧо в по.ресчете на 57%-ну1о

.220 маСоЧо) и фосфорной кислоты (7 маСоЧо в пересчете на 7.3%-ную 9,6 маеоЧо) при соотношении азотная - фосфорная кислота 18:1

После остановки мешалки смесь чет-ко расслаивается через 10 мин на 275 мае„чо технической .смеси кислот и 914,6 маСоЧб раствора солей (175 мае о ч.) с концентрацией 19,5 мае Л с

Потери составляют ,40 нас«ч. Соли представлены 168 маСоЧо. 7 мае«ч. НаНяРО соотношение азот - фосфор -.

калий в солях. 6,5:1:0,,

Вьщеленные кисло.ты характеризуются следующими показателями:

Кислотное чис.ио, мг КОН/г 252,6 -. Эфирное число, мг КОН/г 8,5

Карбон5-шьное число,

мг КОН/гISj

О

XMKL

о

00

12,1 2,8 5

Под(;ое -Mfcjjo,

г иод.э/100 г

Содержпшге., млсЛ: iieoi.fijuifiGMijie тюлифункционапь- ные кислоты3,0 .;

Пример 2, (по щзототипу с : . ,, ПJШьнfcп клеем на основе калиевых солей СЛ{К)„ -..-..

Берут 1000 масоЧ, мьц/ыюго клея с содержанием твердой пасти 30 мас„% и при 80±5 С в термостат1фоцанной колбе с мешалкой обрабатывают в течение 1 ч 123,5 масоЧ. смесью азотной (117 мае оЧ|с или В пересчете на лшслоту 203 мас,ч,о) и фосфорной (6,5 маеоЧо Ш1И 13 пересчете НсЯ 73%-Hyjq 8,9 масс.4с,) luicjurr i соотиошешш 18:1„

После остановки мешалки смесь чет-jn ко расслаивается через 10 мин на слой СЖК 255 масоЧо и 919 масоЧо раствора, содержащего 198 мас„ч, солей концен-Г- рацией 198:919:100 21,7 мас„%„

CoлJi представлены 188 мас„ч„ KNp 25 и 9 мас.чо KHgPO. Соотношение КsP.O: :К,,0 составляет 3,6:1:12,7о

Такую смесь солей трудно употреби лять как удобрениео

Выделенные кислоты имеют показатели:,

Кислотное число,

мг КОН/Г 233,2

Эфирное .число,

мг КОН/Г8,2

Карбонильное число, , мг КОН/Г17,6

Йодное число,

г иода/100 г11,8

Содержание, мае %: - .

4П

неомыляемые 27 полифункциональные кислоты (ПФК) 2,9 Пример Зо Берут 1000 маСоЧо мыльного клея с содержанием твердо й . органиггеской части 30. мас,%, добав- ляют 4U мас.чо и при 80±3 с в абораторных условиях в термостатированной колбе с мешалкой оеЗрабааъшают в течение 13 мин 25 мае.ч. ШО (43,8 масоЧр в пересчете на кислоту), затем в течение 30 мин 163 маСо-Чо фосфорной кислоты (228 масоЧр в пересчете на .73%-Hyio) Поахе остановки мешалки смесь чеез 1 №ш четко расслаивается на . 55 260 мае„Чо СЛЖ и 1041,8 масоЧ, раствора солей, содержащих 308 мас.ч, в том числе 40 мас.ч КМОз,228 маСоЧ.

.U .40 мае „ч о (15% от суг-шы образовавшихся солей КГЮ„ и КП..Р()()„

Концентрагщя солей равна 30,5 маср%о Соотношение N:P., г 1:6,1:5,

Выделенные кислоты имеют показатели :

Кислотное число,

мг КОН/Г248,6

Эф1фное число,

мг КОН/Г4,2

Карбонил1 ное число,

мг КОН/Г . 12,5

Йодное, г иода/100 г 12,2

Содержание,

неомыляемые . 2,7 11олифу1пс1ц-к)11ал.ъные кислоты - 1J 2 Пример 4о Берут 1000 мас.ч мыльного 1слея с качеством как в примере 2 и при 80+5НС обрабатьшают его сначала 95 HNOj. (J66 мас„ч„ в пересчете на ШОз) в течении 10 мин, а затем бЗ фосфорной кислоты (86,3 мас.ч,, в пересчете на 75%-ную фосфорную кислоту) .кислоты в течение 30 мин Перед разложением добавляют 192 мас„ч„ .

После расстюения в течение 1 мин 26и нас о ч, сырых СИЖ и 952 маСоЧо водного раствора солей (432 масоЧо, в том шсле KNO 153 мае л, КН2Р04 87,5 мас.Чо и ШЦЖ 192 мас.ч. (80% от образовавшихся солей) концен- трацией 45,2%, Соотношением 1:0,51:1,Г/„ Соогношенис HNOjiH PO -1,5:1„ Полут шшше кислоты имеют показатели:

Кислотное число, мг КОН/Г .248,2

Эфирное число,

. мг КОН/Г4,0

Карбонильное шсло, мг кон/г .12,2

Йодное, г иода/ЮО г 12,5 Содержание, мае %:

не.омыляемые2,8

полифункциональные кислоты1.1

Пример 5о Берут 1000 мас.Чо ыльного зслея с качеством как г, ирл- ере 2 и при 80+5°С обрабатьил.-гют в абораторных условиях в термостатиованной колбе с мешапкой сиачн-иа 100 массЧо ШОз (175 мас.ч. 57%-лой О) в течение 10 мин, а злтсм 2 фосфорной кислс ты

516

(A3,8 маСоЧо в пересмете на 73%-ную) в течение 30 ьтн„

После отстоя в течение 1 мин по- лучаю 260 мае,ч. жирных кислот и 1221,8 мае,ч, раствора, содержащего 505 масоЧо солей или 41,3 мас,%. Потери в опытах составляют 40 мае,ч. Состав солей, мае.ч,: KNOj 160; КН2Р04 А4,3; 1Ш41Ю, ЗОЗо Перед раз- ложением в мыльный клей добавляют 303 мае.ч, NH4N03 (150%). Соотношение

N-. 1:0,19:-0,76, Поль-ченные

кислоты имеют следующий состав:

Кислотное чиело,

мг КОН/Г.249,3

Эфирное масло,

мг КОН/Г -

Карбонильное чиело,

мг КОН/Г .12,8

Йодное чиело,

г иода/100 г12,1

Содержание, мае ,%:

неомьтяемые2,7

поллфункцирнальные

киелоты1 2

Пример 6 (Сопоставительный за нижним еодержанием комюнентов)

Берут 1000 мае„чо мьшьного клея с качеством как в примере 2 и при в лабораторных условиях в термостатированной колбе .е мешалкой еначала 17 маеоЧ, ШЮ (30 мае.ч, в пересчет ka 57%-ную HNO) в течение 15 мин, а затен 170 масоЧо (233 в пересчете на 73%-ную кислоту) обра батьшают в течение 30 мино После ое- тановки мешалки емесь.четко раеслаи- ваеТея на два слоя через 10 мин.Полу- чают 255 масоч с СЖК и 995 , ра-; створа,BiKOTOpoM содержится 27,2 мае.ч KNOj ,236мйс.ч. КНгРО и 27 мае.ч. , Концентрация раствора составляет. 27,2 масДо Перед опытом в мьшь -ный клей добавляют 27 масоЧ NHijNO}. Соотношение И: Р2.:К20 в солях .составляет 1:9:6,7, Соотношение

Ojl-l

Полученные киелоты имеют следую- щий состав:

Киел.отное чиело, .

мг КОН/г 248,3

Эфирное Ч1село,.

мг КОН/Г4,1

Карбонильное число,

. мг КОН/Г. 12,4

Йодное, г иода/100 г 11,9

Содержание, маСо%:

неомыляемые2,8

о

15

20

25

30 дд дЗ

50

,

55

t« . 6

гюлифуикционлльиыс

кислоты

Пример 7 (сравнительньпЧ за Bepxj fM содержанием компонентов).

Берут 1000 маСоЧо мыльного клея ( качеетвом как в примере 2 и при 80±5 С в лабораторных условиях, в термостатированной колбе е мешалкой обраба- тьшают еначала 100 мае.ч о HNO (176 масоЧо в пересчете на 37%-ную . кислоту), а затем 25 мае,ч. . (34,3 маеоЧо в переечетс на 73%-ную кислоту) в течение 30 мли,

,,Поеле остановки мешалки смесь четко разделяется на два слоя через 5 мино Получают 260 мае«ч, СЖК и 1245 мае«ч раствора концентрацией 42,7 мае о/5 о Отмечают выпадение осадка при 80°С 25 маСоЧо солей, в соотношении, мае„ч : KNO, 161; 34,8; NHjjNOg 335о Соотношение равно 1:0,13:6,4о Перед опытом в мыльный клей добавляют 335 маСоЧ, (170% от суммы образующихся еолей).

Полученные СЖК характеризуютея показателями:

Кислотное чиело, мг КОН/Г250,4

Эфирное число,

мг КОН/Г- 6,5.

Карбо1шльное число, мг КОН/Г . ,5

Йодное, г иода/100 г 12,2 Содержание, мйс,%:,

неомыляемые2,8

полифункциональные

л п

киелоты .

Пример 8. Берут 1000 маСоЧ, мыльного клея е качеетвом как в примере 1 и обрабатывают его в лабораторных условиях при 80 С в термостатированной колбе сначала 98 мае,ч, HNOj (172 маеоЧо в переечете на 57%-ную киелоту), а затем 65 мае,ч (89 мае оч, в переечете на 73%-ную киелоту) в течение 30 мин.

После расслоения в течение 2 мин получают 280 маСоЧ, СЖК и 111 мас,ч, раствора солей концентрацией 34,3 мае %, В том числе 132 мае.ч; 79,5 мае.ч. и 170 мае,ч6 NaNOj, Соотношение IV.TiOf-. 1,5:1:0, Соотношение HNO,:H}PO составляет 1,5:1 с

Перед опытом в мыльный клзй добавляют 170 масоЧ, NaNOj (80% от суммы образовавшихся солей)о

Полученные ОКК харзктеризуются.по казателями:. .

Кислотное число,

мг коп/г250,3

Эфирное число,

мг КОН/Г3,8

Карбонильное число,

мг КОН/Г10,6

Йодное, г иода/100 г 11,6

Содержание / мае. 7,:

неомьтяемьГа2,9

полифункциональные кислртыр 9

. Пример 9 (сравнительный с изменением порядка обработки мьша кислотами)о

Берут 1000 мас.ч, мьшъного клея с качеством как в примере 4 и обраба- тьшают его при 80±5°С в лабораторных условиях в термостатированной колбе с мешалкой сначала 63 мае„ч. фосфорной кислоты (86,3 мас.Чо в пересчете на 73%-ную кислоту) в течение 10 мин затем 95 маСоЧс ШО (166 мас«Чс в пересчете на 57%-ную кислоту) в тече ние 30 шн, Тое повторяют пример 4, но при другой последовательности обработки мыльного клеяо

После расслоения в течение 2 мин jполучают 260 мас„ч„ СЖК и 952 мас.ч. водного раствора солей концентрацией 45,2 масо%, в том числе KNOj 153 мас.ч 87,5 маСсЧс,/КН4ЫОз 192 маСоЧо Причем КПдШ, берут в количестве 80% от образовавшихся солей s результате реакции разложения

При 80 С после остановки мешалки наблюдается вьшадение солей до5мас.ч при охпалоденни до 20 С количество выпавших солей увеличивается до 15 мас.Чо Соотношение N:P Oy:KA6 составляет 1:0,51:1,17„

Полученные кислоты имеют показате

ли;

Кислотное число, мг КОН/Г Эфирное число, мг КОН/г

Карбонильное число, мг КОН/Г

Йодное, г иода/100 г Содержание, мае. Z:

неомьшяемые

полифункциональные

кислоты

255,1 9,5

17,9 12,4

2,7 2,9

45

50

Пример 9. Показьшает, что из- енение порядка обработки мыльного 55

10

15

20

25

30

40

45

0

5

;слея ил обратный, т„е„ обработка сначала фосфорной, а затем азотной кислотой приводит к ухудшению процесса, В растворе солей вьтадает осадок, а качественные показатели кислот ухудшаются по эфирному и карбонильному числам (9,5 и 17,9 против 4 и 12,2), а также по примесям ПФК (2,9 против 1,1)S что крайне нежелательно.Обобщенные данные по примерам 1-9 приведены в таблицео

Из таблицы видно, что разложение мьшьного клея только смесью азотной и фосфорной кислот приводит к ухудшению качества кислот по эфирному и кар- карбонильному числам и yвeлJiчeнию содержания полифункциональных кислот При подаче сначала азотной, а затем фосфорной кислоты до рН 3,0-3,2 при при соотношении HNO tH-jPO в пределах (0,15-3,0): с последующим добавлением в мыльный клей перед разложением 15-150% азотнокислых солей от количества образовавшихся по реакции солей удается получить максимальный выход . СЖК (260 массЧо), минимальные эфирные и карбонильные числа (4г4,2 и 12,2-12,8 мг КОН/г), а также шнимaльнoe содержание ПФК (0,9 - 1,2 масо%), при минимальном времени расслоение реакционной смеси 5-8 мин, Таким образом, данный способ позволяет существенно интенсифшшровать процесс и улучшить качество целевого продуктас

Формула и 3 0,0 р е т е н и я

Способ выделения синтетических жирных кислот из мьшьного клея производства жирных кислот путем разложения мьиь- ного клея азотной и фосфорной кислотами при повьшенной температуре,о т- личающийся т-ем, что, с целью интенсификации процесса и улучшения качества целевых продуктов, разложение ведут в присутствии азот- но-кислого натрия или аммония, взя- тых в количестве от 15 до 150 мас„% от образующихся солей, при MatcoBOM соотношении азотной к фосфорной кислоте в пределах 0,15-3,0:1, причем сначала рдзложедше ведут азотной кислотой, а завершают процесс разложения фосфорной кислотой„

161081/.

C )C4r-r--i-

00 r r 00 r 00 CO CTi r

CSJCNCMCSJCMCSCNCMC I

т-оо М1П -сло-)чо-а (v4 -cMe jcM - N -CM

vO vO 1Л СЧ OO - in 43 Cri OOr O-JCSCS(

Ю МС О- -ЮСО О

eooo f- a- vofocr

vCCNvOCvlfOfn4fCO -

pgncooocr a3OOuT

intO f4f J- J iniOLn f ICM MCsl MCN NtMCvJ

.oо

H I I I I .b-

0) E OOQim rC Г I I I n 00 B3 -ь I : 1 11 I I ь (Uras s с ем-Ф W I 1 I I I

tn

OO - - - OCMCSJCM

1Г)Г 1П«МСОСМГ ЛСМ

ОЧ -О1Л - -смсо- }- 1-смчГсо 1VO о со 00

А rt

cNi -Lnin -

,- т- - «ЛСЛОСЛСМОЧСМтin lA о о о tn о о о fv.iovO)vDinM300 O CMCslCMCNCSCMCMCMCM

I

к к

о N (П J Ю О CS

г ел о см со 1 о

ч- СП со - «-

со

0)

LO 1О и О

00 со ч- л «ч «« л л

- чг- л т- соо

о

. -:,

--

смсоосо мг 1Лсосо

ГО см СГ 1Л госо см О Ю