Способ рафинирования сырого монтан-воска Советский патент 1982 года по МПК C10G73/42 

Изобретение относится к способу получения светлых рафинатов монтанвоска и хромовых дубителей посредством рафинирования сырого монтан-воска щелочным бихроматом и серной кислотой, который можно применять, благодаря варьированию степени рафиниро вания как для необессмоленного, так и для частично обессмоленного сырого монтан-воска. Известен ряд способов, в которых для рафинирования сырого мрнтан-воска применяют как хромовую кислоту или щелочные бихроматы и серную кислоту, так и азотную кислоту, перекись водорода, перманганат калия и другие кислородсодержащие окислители,. По современной технологии работают с хромовой кислотой или щелочными бихроматами и серной кислотой. При реализации этих способов сырой монтан-воск во всех случаях расплавляют перед стадией реакции, эмульгируют в разбавленной : серной кислоте и потом прибавляют хро мовую кислоту или щелочной бихромат в сернокислом или водном растворе. По некоторым способам к рафинируюи ему раствору, дозируют также жидкий сырой :монтан-воск, по другим способам окислительный раствор и жидкий сырой нонтан-воск однЬвременно подают в реактор . С помощью этих способов хотя и возможно удаление темных компонентов с более низкой и более высокой точкой плавления посредством рафинирО9с1ния из примененного сырого монтанвоска, однако при этом одновременно окисляются также такие компоненты сырого монтан-воска, которые имеют относительно высокую точку плавления и не играют значительной роли при улучшении цвета. Это неблагоприятно . влияет на самый важный эффект- рафинирования - улучшение цвета. Известен способ рафинирования сырого воска, при котором использованный воск рафинируют ниже его точки плавления в высокодисперсной форме.

Однако с этим ;способом невозможно кратковременное рафинирование сырого монтан-воска, так как для полного рафинирования использованного воска необходимы продолжительность рафинирования 8-.20 ч. Кроме того, при всех известных способах для того, чтобы достичь желаемого светлого цвета рафината необходимо постоянно работать с избытком рафинирующих средств,что однако неблагоприятно сказывается , на экономических показателях способов.

Цель изобретения - ограничить длительное проведение операции, трудноЬг ти при проведении процесса из-за бурного хода реакции, устранить вУсокие энергозатраты для стадий рафинирования и высокий расход средства для рафинирования. Одновременно с помощью предлагаемого способа должна обеспечиваться возможность оказания влияния на отдельные фазы рафинирования , предпочтительно в пределах температуры между 50 и , и, кроме того, посредством технически хорошо управляемого хода реакции также должна иметься возможность оказания влияния на качество и на параметры промежуточных и конечных продуктов. Кроме того, способ должен позволять кратковременное рафинирование в течение ч. При этом теплота экзотермической реакции должна полностью использоваться для процесса рафинирования, например, как теплота растворения для щелочного бихромата, как теплота плавления для использованного сырого монтан-воска и как часть необходимого технического тепла для испарения воды. В основе изобретения лежит задача разработки способа рафинирования сырого монтан-воска щелочным бихроматом и серной кислотой с концентрацией 250 650 г . на литр и молярным соотно шением серной кислоты к щелочному бихромату ,0-7,0:1 в пределах степени рафинирования 50-1 0 вес.% СгО, с помощью которого применяемые для раф11нирования сырье монтан-воски можно рафинировать экстремально осторожно. При этом при использовании различных пределов плавления составных веществ, содержащихся в сыром монтан-воске.

достигается селективное рафинирование

темных компонентов.

Способ осуществляют следующим обоазом.

Все необходимое для загрузки количество технической серной кислоты, щелочного бихромата и сырого монтанъ .

воска смешивается в реакторе ниже точки плавления сырого монтан-воска

предпочтительно при 15-70 С, и потом температура смеси повышается посредством косвенного подвода тепла при ступенчатом регулировании. При этом неожиданно .обнаруживают что процесс

рафинирования протекает в зависимости от температуры реакции и продолжительности рафинирования в фазах с дифференцированным реагированием. Кроме того, установлено то, что процесс

рафинирования против ожидания проходит нормально и не появляются проб лемные ситуации, как следствие бурного реагирования, следовало ожидать вследствие экзотермического характера реакции и уже полностью

имеющегося в реакторе потенциала реакции.

По предлагаемому способу часть выделяющеися теплоты реакции используется как теплота растворения для щелочного бихромата :или же как теплота плавления для сырого монтан-воска, так как эти компоненты помещают в холодную техническую серную кислоту в кристаллическом виде, в виде порошка или гранулята. За счет этого эффекта достигается относительно спокойный ход рафинирования. Вторичные пары, возникающие при реакции хорошо конденсируются, так как они образуются с более равномерным распределением во время рафинирования. В пределах 50-70 С начинается первая фаза реакции и тем самым непрерывное образование вторичных Паров. До достижения конечной температуры рафинирования 125-135 С реакционная смесь проходит другие фазы реакции, которые определяются изменением вязкости реакционной смеси. За счет регулирования количества теплоты, подаваемого посредством косвенного нагрева, возможно целенаправленное влияние на прохождение отдельных фаз реакции по времени. Во всех до сих пор известных способах подобное управление ходом реакции, предпочтительно в пределах 50110 С, невозможно. , После достижения конечной температуры рафинирования к реакционной смеси медленно сноаа добавляют 30 70 обД конденсата вторичного пара или сбежей теплой воды, в расчете на объем примененной технической серной кислоты, так чтобы образующийся солевой раствор трехвалентного хрома имел плотность с 1,50 до 1,650. Содержимое реактора после возврата воды имеет темпера,уру около 100 до 110 С,та как реакционная смесь в этом пределе тймпературы быстрее успокаивается и это благоприятно влияет на последующий процесс разделения. После короткого дополнительного перемешивания мешалка и обогрев отключается и прои ходит разделение в системе жидкостьжидкость на -основании различных плот ностей сырого рафинированного воска и солевого раствора трехвалентного хрома. Солевой раствор трехвалентног хрома перерабатывается дальше обычным образом прибавлением щелочного бихромата и последующим дополнительным восстановлением соединений шести ,валентного хрома метанолом -или формальдегидом до хромовых дубителей. Сырой рафинат промывается разбавленной свежеприготовленной серной кислотой для удаления соединений трехвалентного хрома, окрашивающих сырой рафинированный воск в зеленый цвет. Полученный таким образом первичный рафинат отстаиванием освобождается о остаточной серной кислоты, дополнительно отбеливается с помощью прибли зительно 2 об. водного раствора хлората натрия и затем может известным способом модифицироваться дальше посредством частичной этерификации и частичного омыления. Пример 1. В кислотоупорном футерованном реакторе с мешалкой при готавливают состав из kj,S вес.% 100%-ной серной кислоты, 28, вес. бихромата калия и 2,1 вес. сырого монтан-воска (частично обессмоленного) при 25 С. При этом в имеющуюся техническую серную кислоту, содержащую 273 г , последовательно вме шивают кристаллический бихромат калия и порошкообразный сырой монтанвоск. Повышение температуры производят косвенно греющим паром. Подача энергии регулируется так, чтобы чере 15 мин температура достигла 65°С-, через 100 мин - и через 200 мин 132 С. Вторичные пары реакции отводя ся в атмосферу. После достижения конечной температуры рафинирования . к реакционной смеси медленно подают 37 об.% теплой воды, в расчете на объем примененной технической серной КИСЛОТЫ.Температура) реакционной смеси снижается при этом до 107 С. По истечении времени дополнительного перемешивания, 10 мин, отключают мешалку и подачу греющего пара. Разделеие в системе жидкость-жидкость между ырым рафинированным воском и солевым аствором трехвалентного хрома достиается за 30 мин, после чего солевой аствор трехвалентного хрома удаляетя, а сырой рафинированный воск проывается разбавленной свежеприготовенной серной кислотой при до ех пор, пока он не освободится от рома. После отделения промывочной ерной кислоты светло-желтый первичый рафинат дополнительно отбеливаетя 2 об.. Восковой рафинат, образуюийся с выходом 93 вес., в расчете а загруженный сырой монтан-воск, меет следующие показатели: Кислотное число, мг КОН/Г87 Число омыления м КОН/г 132 Точка затвердевания , С80 Пенетрация, мм ,12 по ТГЛ 12 622. Индекс цвета по ТГЛ 21 16110 Показатели солевого раствора трехвалентного хрома; Выход в расчете на загруженную техническую серную кислоту,обД 1, Плотность, г/мл Сгб,, % Не обнаружена10 Пример 2. В кислотоупорный футерованный реактор с мешалкой загружают 58,7 вес.% серной кислоты, 27,1 вес. бихромата калия и 14,2 вес. гранулированного сырого монтан-воска (обессмоленного) при 26 С, как описано в примере -1. Повышение температуры происходит косвенно, посредством греющего пара. Подачу энергии регулируют так, что через 15 мин температура достигает , 79 чёреа t1 иин - и через 110 мин . Вторичные пары реакцииотёодят а атмосферу. После достижения конечной температуры рафинирования к реакционной смеси медленно подают ki о6.% тепяо1й воды, в расчете на объем загруженной технической серной кислоты. Температура содержимого реактора снижается при этом до . По истечении 7 мин дополнительного перемешивания, отключают мешалкУ и подачу греющего пара. Разделение в системе жидкость-жидкость , между сырым рафинированным вобком и солевым раствором трехвалентного хрома достигается уже за 5 мин, после этого солевой раствор трехвалентного; хрома удаляют, а сырой рафинированный воск промывают разбавленной свежеприготовленной серной кислотой при До тех пор, пока он не освободится от хрома. Сернокислый раствор соли хрома (HI) по известной технологии перерабатывают в основные хромовые дубители После отделения промывочной серной у: кислоты, которую можно снова загрузит в реактор для рафинирования в качестве технической серной кислоты, свет ло-желтый первичный рафинат дополнительно отбеливается 2 об..% 25%-ного (вес.%) водного раствора хлората натрия. Рафинат воска, полученный с выт ходом 66 вес.% в расчете на загруженный сырой монтан-воск, имеет следуют щие показатели: Кислотное число, мг КОН/Г Число омыления, мг КОН/Г Точка затвердевания , С 9 Пенетрация, мм КГ ,по ТГЛ 12 622I Индекс цвета по ТГЛ 21 161 Э Показатели pactBopa соли хрома (Ml): Выход в расчете на загруженную техническую серную кислоту,об.И. 1,580 Плотность, г/мл СгОз, % Не определена9 Формула изобретения Способ рафинирования сырого, монтан-воска щелочным бихроматом и серной кислотой для получения светлых рафинатов воска и хромовых дубителей посредством степени рафинирования 50-ЙО вес.% СгО в расчете на загруженныи сырой монтан-воск, технической серной кислоты с концентрацией 250650 г Ня50д на литр и молярным соотношением серной кислоты к щелочному бихромату 4,0-7,0:1, отличающ и и с я тем, что все требующееся для загрузки количество технической серн(ж кислоты, щелочного бихромата и сырого монтан-воска смешивается в реакторе ниже точки плавления сырого монтан-воска и потом температура имеющейся смеси повышается со ступенчатым регулированием посредством косвенного подвода тепла. Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.