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

Изобретение касается способа получения светлых рафинатов монтан-вос ка и хромового дубителя посредством рафинирования сырых монтан-восков щелочным бихроматом и серной кислотой. . Сырой монтан-воск, по причине сво ей темной окраски и содержания остаточной смолы, только условно технически применим. Посредством улучшения цвета до желтого или желтоватобелого и посредством целенаправленно модификации первичных рафинатов, полученных за счет рафинирования, значительно расширяются возможности применения и улучшаются эксплуатаци онные качества. Предлагаемый способ .за счет варьирования степени рафини рования можно применять как для необессмоленного, так и для частично обессмоленного сырого монтан-воска. Известен ряд способов, в которых применяют как хромовую кислоту или щелочные бихроматы и серную кислоту так и азотную кислоту, перекись водорода, марганцево-кислый калий и другие кислородсодержащие окислитепи для рафинирования сырого монтанвоска. По современной технологии работают с хромовой кислотой или щелочными бихроматами и серной кислотой. При реализации этих способов сырой монтан-воск во всех случаях расплавляется перед стадией ре,акции, эмульгируется в разбавленной серной кислоте и потом добавляется сромовая кислота или щелочной бихромат в сер- нокислом или водном растворе. По некоторым способам жидкий сырой монтан-воск дозируют к имеющемуся раствору для рафинации, по другим способам раствор для окисления и жидкий йонтан-воск одновременно подают в реактор. Этими спосооёцли хотя и возможно удалить рафинированием легко и трудно расплавляемые составные темные вещества из примененного сырого монтан-воска, однако при этом одновременно окисляются также такие составные вещества сырого монтан-воска, которые имеют относительно высокую точку плавления и не играют важной роли при улучшении цвета. Это неблагоприятно влияет на.самый главйый эффект рафинирования - улучшение цвета.

Одновременно при всех способах несэбходимо работать всегда с избытком средств для рафинирования, чтобы достичь желаемый светлый цвет рафината.

Цель изобретения - снижение необходимого для рафинирования темных веществ в сыром монтан-воске окислительного потенциала до минимума. При этом нужно достичь то, чтобы в большой степени,сохранить желаемые, отличающие сырой монтан-воск, хорошие естественные критерии эксплуатационных свойств, как твердость и блеск.

Предлагаемый способ сверх того должен вызывать снижение использования требуемой до сих пор энергии, например греющий пар для процессов расплавления и растворения, и уменьшение затрат на аппаратуру за счет упразднения расплава сырого монтанвоска, хранения и дозирования, а также устройство для растворения и дозирования бихромата. Пропускную способность производственной установки по предлагаемому способу можно увеличить по сравнению с известными за счет сокращения времени проведения операции от 8-20 до 4-5 ч на операцию.

В основе изобретения лежит задача реализации способа рафинирования сырого монтан-воска щелочным бихроматом и серной кислотой посредством технической серной кислоты с концентрацией от 250 до 650 н H2.S04 на литр и молярным соотношением серная кислота : щелочной бихромат (4,0-7,0): в пределах степени рафинирования 50-140 вес.% CrOj, благодаря которому применяемые для рафинирования сырые мортан-воски могут рафинироваться экстремально осторожно. При этом следует при использовании различных пределов плавления составных веществ содаржащихся в сыром монтан-воске, достигать селективного рафинирования темных компонентов.

Согласно изобретению згщача реша-ч ется способом, при котором сырой монтан-воск и щелочной бихромат в качестве смеси двух твердых веществ с непрерывной или периодической дозировкой подаются в техническую серную кислоту, предварительно нагретую до 105-120 С. При этом сьфой монтан-воск, в виде порошка или гранулята, и щелочной бихромат или щелочные бихррматы в твердом виде смешиваются, и как смесь при перемешивании добавляются к предварительно нагретой в реакторе технической серной кислоте. Согласно изобретению при этом техническая серная кислота, например по способу промывная кислота, установленная на определенную концентрацию, нагревается в кислотоупорном реакторе с мешалкой на

105-120°с и сырой монтан-воск и щелочной бихромат, в виде смеси двух твердых веществ, при перемешивании, с неггрерывной или периодической дозировкой, вводится в серную кислоту.

Время дозирования можно варьировать соответственно силе реакции и количеству загружаемого материала в пределах от 15 до 120 м.ж. Температура рафинирования задается точкой кипения технической серной кислоты или реакции и лежит в пределах и 140°С. По предлагаемому способу можно рафинировать необесмоленн;ый и частично обессмоленный сырой монтан-воск с 50 до 140 вес.% СгОз, рассчитанного на загруженный воск. Применяемая для рафинирования техническая серная кислота выгодно приготовляется с постоянным значением, чтобы избежать колебаний основности соляного раствора трехвалентного хрома. Улетучивающиеся во время рафинирования вторичные пары из водяного пара, двуокиси углерода и низкомолекулярных жирных кислот могут быть сконденсированы или отведены через крышу в атмо феру. Молекулярное соотношение серной кислоты к щелочному бихро чату, в зависимости от примененной степени рафинирования, лежит в пределах (4,0-7,0)jl. Содержание сьрной кислоты в применяемой технической серно кислоте может составлять 250-650 г . Посредством добавления сырого монтан-воска и щелочного бихромата, как смеси двух твердых веществ к нагретой, технической серной кислоте можно установить оптимальный окислительно-восстановительный потенциал для процесса рафинирования. Это окислительно-восстановительное равновесие способствует быстрому экстремально осторожному, оптимально окислительному рафинированию. Благоприятным для эффекта рафинирования является по возможности мелкая зернистость сырого монтан-воска. С началом процесса плавления сырого монтан-воска в реакторе спонтанно начинается процесс рафинирования. Так как сначала разжижаются темные вещества с низкой точкой плавления, то рафинируются предпочтительно они. Так как эти темные вещества определяют цвет сырого, монтан-воска, то посредством селективного рафинирования этих темных веществ, согласно изобретению, достигается неожиданно силоное осветление воска также при применении низкой степени рафинирования (% CrOj).

Время дополнительной реакции 30-180 минх, в зависимости ov степени рафинирования.

После окончания времени выдержки к реакционной смеси добавляется теплая вода или в случае конденсации реакционных вторичных паров, добавляется конденсат вторичных паров и в таком количестве, что осаждающийся на дне раствор трехвалентного хрома имеет плотность .1,500-1,650. Часть необходимой для установления плотности теплой воды или необходимого конденсата вторичного пара, в случае необходимости регулирования температуры реакции, можно добавить также до время выдержки. После отвода теплой водыили конденсата вторичного пара рафинат и образовавшийся солевой раствор трехвалентного хрома, на основании различных плотностей, отделяются друг от друга. Солевой раствор трехвалентного хрома, по известной технологии, путем добавления щелочного бихрЬмата с последующим дополнительным восстановлением соединений шестивалентного хрома метанолом или формальдегидом до хромовых дубителей известным образом перерабатывается дальше. Сырой рафинат промывается разбавленной свежеприготовленной серной кислотой для удаления соединений трехвалентного хрома, окрашивающих сырой рафинированный воск в зеленый цвет. Полученный таким образом первичный рафинат посредством отстаивания освобождается от остаточной серной кислоты, дополнительно осветляется приблизительно 2 об.% водного раствора хлората натрия и после этого может дальше модифицироваться известным образом посредством частичной этерификации и частичного омыления, Пример 1. В кислотоупорный футерованный резервуар с мешалкой помещается техническая серная кислота, имеющая концентрацию 475 г Н2., в количестве 48,1 вес., рассчитанная как 100% кислота, и нагревается до 114С. К этому при перемешивании порциями добавляют смесь из двух твердых веществ, состоящую из 25,5 вес.% частично обессмоленного сырого монтан-воска и 26,4 вес.% бихромата калия. Время дозировки 20 мин. Улетучивающиеся реакционные вторичные пары отводятся в атмосферу. Во время выдержки 90 мин температура реакционной смеси повышается до 125С. Для установления плотности солевого раствора трехвалентного хрома и для регулирования температуры процесса возвращаются всего 34 об.% теплой воды, в расчете на объем примененной технической серной кислоты. После прекращения перемешивания и . нагревания, через 45 мин происходит разделение в системе жидкость-жидкость сырого рафината и солевого раствора -трехвалентного хрома на , основе их различных плотностей. Послевал мыв лен пок отс ная раф раб та ЫаС хр фу по им в ки пр из из го би 21 Ул . во ко те же сту ре отделения солевого раствора трехентного хрома сырой рафинат проается разбавленной свежеприготовной серной кислотой при:110-120°С а не освободится от хрома. После таивания 60 мин промывочная серкислота удаляется, и первичный инированный воск дополнительно обатывается водным раствором хлорасодержащим 2 об.% (250 г/л) Юз-. Данные анализа: Восковой рафинат Выход, %93 Кислотное число, мг КОН/Г78 Число омыления, мг КОН/Г125 Точка затвердевания, С 80 Пенетрация, 1СГ. мм по ТГЛ 12 622 11 Индекс цвета по ТГЛ 21 161 10 Солевой раствор трехвалентного ма Выход, об,%, в расчете на примененную тех;ническую серную кислоту100 Плотность, г/мл 1,500 , %10,0 СгОз , % 0,0 Пример 2.В кислотоупорный ерованный резервуар с мешалкой ещают техническую серную кислоту ющую концентрацию 490 г , оличестве 47,1 вес.%, как 100% лоту, и нагревают до 114°С. Потом бавляют при перемешивании смесь двух твердых веществ, состоящую 21,4 вес.% частично обессмоленносырого монтан-воска и 31,5 вес.% ромата калия. Время дозировки мин. Время выдержки 120 мин. тучивающаяся в атмосферу в виде яных паров вода к концу выдержки пенсируется добавлением 47,5 об.% лой воды, рассчитанной на загруную техническую серную -кислоту. После отстаивания и отделения попают дальше так же, как в приме1. Данные анализа: Восковый рафинат Выход, об.% Кислотное число, мг КОН/г Число омыления, мг КОН/г Точка затвердевания, с Пенетрация, 10 мм, по ТГЛ 12 622