Очистка гликоля

Настоящее изобретение относится к удалению примесей, таких как альдегиды, из водных растворов этиленгликоля, путем обработки сильноосновной анионообменной смолой, обработанной бисульфитом. Описывается способ снижения содержания альдегидов в водном растворе этиленгликоля, содержащем приблизительно от 0,2% (мас.) до 20% (мас.) этиленгликоля, содержащем приблизительно от 80% (мас.) до 99,7% (мас.) воды и приблизительно от 100 млн-1 (мас.) до 0,1% (мас.) альдегидов, включающий введение указанного раствора в контакт с твердой сильноосновной анионообменной смолой, обработанной бисульфитом, которая перед обработкой бисульфитом содержит четвертичные аммониевые функциональные группы в гидроксидной форме. Технический результат - большее усовершенствование в области удаления примесей, таких как альдегиды, из потоков водных растворов этиленгликоля, 1 з.п. ф-лы.

 

Предпосылки создания изобретения

1. Область, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к удалению примесей, таких как альдегиды, из водных растворов этиленгликоля, путем обработки сильноосновной анионообменной смолой, обработанной бисульфитом.

2. Описание известных технических решений

Этиленгликоль является весьма важным промышленным химическим продуктом, который обычно получают реакцией оксида этилена с водой. Существующее затруднение заключается в том, что в процессе получения образуются примеси, такие как альдегиды, которые трудно отделить от этиленгликоля и которые вызывают затруднения при его применении в случаях, когда требуется весьма высокая степень чистоты, например в производстве волокон.

Для отделения альдегидов от этиленгликоля разработаны как физические, так и химические способы. Например, в патенте США №4349417 в качестве способа очистки предложена дистилляция в присутствии соединений щелочных металлов. В этом патенте упоминается также выложенная заявка Германии №2558039, где описана очистка этиленгликоля с применением ионообменной смолы.

В патенте США №4358625 описано восстановление кислородсодержащих примесей путем обработки боргидридом щелочного металла.

В патенте США №3904656 описана обработка отходящего потока из колонны отдувки оксида этилена перед его возвратом в цикл катионообменной смолой Amberiyst А-15, анионообменной смолой Amberlyst А-21 и активным углем.

В патенте США №4560813 описан гидролиз оксида алкилена с применением материала, содержащего метилат-анион, и извлечение метилат-аниона путем контактирования с твердым материалом, таким как анионообменная смола.

В патенте США №5440058 упомянута обработка потоков водных растворов слабоосновными ионообменными смолами, которые предварительно вводят в реакцию с бисульфитом, с целью удаления примесей альдегидов.

Несмотря на усилия предыдущих исследователей, дальнейшие усовершенствования в области удаления примесей, таких как альдегиды, из потоков водных растворов этиленгликоля имеют большое значение и являются желательными.

Краткое описание изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, поток водного раствора этиленгликоля, содержащего примеси альдегидов, вводят в контакт с сильноосновной анионообменной смолой, обработанной бисульфитом, и получают поток водного раствора этиленгликоля, в котором содержание альдегидов снижено.

Подробное описание

В способе в соответствии с настоящим изобретением применяют сильноосновные анионообменные смолы. Перед введением в контакт с потоком водного раствора этиленгликоля, подлежащего обработке, эти смолы вначале переводят в бисульфитную форму путем введения в контакт с раствором бисульфита, таким как водный раствор бисульфита натрия. Разумеется, можно применять и другие бисульфиты. При обработке бисульфитом сильноосновная анионообменная смола переходит в бисульфитную форму в соответствии с нижеприведенной схемой реакции:

смола-ОН- + раствор Na+SO3→смола-HSO3-+раствор Na+OH-.

Затем вводят в контакт с твердой смолой, обработанной бисульфитом, водный раствор этиленгликоля, содержащего альдегиды, такой как формальдегид или уксусный альдегид, и отделяют от упомянутой твердой смолы водный раствор этиленгликоля с пониженным содержанием альдегидов.

Независимо от теоретических соображений, считается, что при контакте упомянутого раствора с сильнооосновной анионообменной смолой, обработанной бисульфитом, альдегиды вступают в реакцию ионного обмена со смолой по следующей схеме:

смола-HSO3- + раствор НСНО → смола-НОСН2SO3-,

в результате которой альдегид связывается с твердой смолой и, таким образом, удаляется из раствора.

Обработка в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает эффективный способ удаления альдегидов из водного раствора этиленгликоля. Контролируя содержание альдегидов в выходном потоке продукта, легко определить момент, когда необходимо регенерировать твердую смолу. Такую регенерацию удобно производить путем введения отработанной смолы в контакт с водным раствором бисульфита для проведения реакции по следующей схеме:

смола-НОСН2SO3-+раствор Na+HSO3-→ раствор Na+НОСН2SO3-+смола-HSO3-.

В общем случае водные растворы, обрабатываемые в соответствии с настоящим изобретением, содержат приблизительно от 0,2% (мас.) до 20% (мас.) этиленгликоля, приблизительно от 80% (мас.) до 99,7% (мас.) воды и приблизительно от 100 млн-1 (мас.) до 1,0% (мас.) альдегидов. Раствор этиленгликоля вводят в контакт с обработанной бисульфитом смолой при умеренной температуре, например приблизительно от 30°С до 50°С, хотя можно использовать и температуры, лежащие вне пределов указанного диапазона. Предпочтение отдается атмосферному давлению, хотя можно использовать и повышенные давления. Что касается скорости потока, то в качестве примеров можно назвать значения приблизительно от 1 до 10 объемов раствора на один объем смолы в час, хотя этот показатель можно варьировать в широких пределах.

Ионообменные смолы, применяемые при осуществлении настоящего изобретения, представляют собой сильноосновные анионообменные смолы, являющиеся хорошо известными промышленными продуктами.

Такие сильноосновные смолы можно получать путем проведения реакции между хлорметилированным сополимером стирола с дивинилбензолом и третичным амином, таким как триметиламин, получая при этом смолу, содержащую четвертичные аммониевые группы.

Подробное описание сильноосновной анионоообменной смолы, пригодной для применения в соответствии с настоящим изобретением, и ее приготовления можно найти в "Энциклопедии химической технологии" Кирк-Отмера (Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 5th Edition, Vol.14, pages 747-749 (1990)).

Изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами:

Сильноосновную анионообменную смолу переводили в бисульфитную форму путем пропускания через слой смолы 5% (мас.) раствора бисульфита натрия до практического уравнивания концентраций бисульфита на входе и на выходе слоя. Использовали смолу Tulsion А-33 - сшитый полистирол, содержащий четвертичные аммониевые группы в гидроксидной форме. Затем смолу промывали водой в количестве 10-15 объемов воды на 1 объем смолы.

Раствор этиленгликоля после синтеза, содержащий 1% (мас.) формальдегида, остальное - вода, пропускали через обработанную бисульфитом смолу при 35°С. После обработки этой смолой раствора этиленгликоля в количестве 5 объемов раствора на один объем смолы концентрация альдегидов в выходящем растворе была ниже 2 млн-1.

Вышеприведенный пример был повторен с использованием технологического потока моноэтиленгликоля, содержащего 5% (мас.) моноэтиленгликоля, 95% (мас.) воды и имеющего общее содержание альдегидов 150 млн-1. В результате контактирования со смолой общее содержание альдегидов в выходящем потоке снизилось до 1 млн-1.

1. Способ снижения содержания альдегидов в водном растворе этиленгликоля, содержащем приблизительно от 0,2 до 20 мас.% этиленгликоля, приблизительно от 80 до 99,7 мас.% воды и приблизительно от 100 млн-1 (мас.) до 1,0 мас.% альдегидов, включающий введение указанного раствора в контакт с твердой сильноосновной анионообменной смолой, обработанной бисульфитом, которая перед обработкой бисульфитом содержит четвертичные аммониевые функциональные группы в гидроксидной форме.

2. Способ по п.1, где бисульфитом является бисульфит натрия.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к усовершенствованному способу снижения содержания альдегидов в этиленгликоле, содержащем 2000 млн -1 альдегидов или менее, включающему введение гликоля в жидкой фазе в контакт с твердой сильнокислой катионообменной смолой.
Изобретение относится к усовершенствованному способу химической реутилизации отработанного полиэтилентерефталата, особенно неклассифицированной крошки использованных полиэтилентерефталатовых изделий с получением терефталевой кислоты и этиленгликоля.
Изобретение относится к способу получения 1,3-алкандиола гидрированием сырья, включающего 3-гидроксиальдегид, в присутствии катализатора и источника водорода, где в качестве источника водорода используют синтез-газ, и катализатор представляет собой гетерогенный катализатор, включающий медь на носителе, а также к способу получения 1,3-алкандиола путем конверсии оксирана в процессе, включающем гидроформилирование и гидрирование, при этом указанные стадии необязательно можно осуществлять одновременно в одном реакционном сосуде.

Изобретение относится к способу дистиллятивного получения моноэтиленгликоля высокой чистоты из продукта гидролиза окиси этилена при помощи отпарки воды под давлением, вакуумной отпарки воды и последующей дистиллятивной очистки, отличающийся тем, что по крайней мере первая колонна отпарки под давлением в каскаде оснащена блоком отгона, имеющим по крайней мере одну ступень разделения, и часть потока верха колонны (колонн) отпарки воды под давлением, оснащенной(ных) блоком отгона, выводится из процесса, при этом температура в зоне ниже точки ввода питания в первую колонну каскада составляет более 80С, и давление в блоке отгона составляет по крайней мере 1 бар.

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки и выделения водно-гликолевого раствора из отработанных антифризов для приготовления охлаждающих жидкостей и низкозамерзающих теплоносителей, включающему добавление коагулянта к отработанному антифризу, последующее фильтрование через песчаный фильтр, затем очистку на адсорбенте – активированном угле, причем после добавления коагулянта дополнительно осуществляют стадию центрифугирования на сепараторе, а в качестве коагулянта продуктов окисления и коррозии в отработанном антифризе используют гидроксид щелочного металла, 75%-ную ортофосфорную кислоту, карбонат щелочного металла и сульфат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидроксид натрия (каустическая сода) или калия 0,01-1,0; ортофосфорная кислота 75%-ная 0,02-1,6; карбонат натрия или калия (поташ) 0,05-0,5; сульфат натрия 0,01-0,07; гликоли 40,0-90,0; вода, продукты окисления и коррозии остальное.

Изобретение относится к новому способу совместного получения 1,1,3-триалкил-1,5-пентандиолов формулы (1) и 1,1,4-триалкил-1,5-пентандиолов формулы (2) где значения R, R1 и R2 в формулах (1) и (2) одинаковые и выбираются из R=н-С4Н9, н-C6H13, R1=СН3, С2H5, R2=С2Н5, н-С4Н9, заключающемуся в том, что проводят в атмосфере инертного газа взаимодействие -олефина общей формулы , где R=н-C4H9, н-С6Н13, с триэтилалюминием в присутствии катализатора - цирконацендихлорида Cp2ZrCl2 в мольном соотношении :AlEt3:Cp2ZrCl2=10:(10-14):(0,3-0,7) при комнатной температуре, затем охлаждение реакционной смеси, добавление катализатора - однохлористой меди и кетона формулы R1C(O)R2, где R1=СН3, С2Н5, R2=С2Н5, н-C4H9, в мольном соотношении CuCl:R1C(O)R2=(0,8-1,2):(10-14), и перемешивание при комнатной температуре, с последующим окислением реакционной массы и гидролизом.

Изобретение относится к усовершенствованному способу дистилляционного выделения высокочистого моноэтиленгликоля из продукта гидролиза оксида этилена путем обезвоживания в каскаде для обезвоживания под давлением, в котором, по меньшей мере, первая колонна содержит отгонную секцию, по меньшей мере, с одной разделительной стадией и в которой температура ниже точки питания колонны для обезвоживания под давлением составляет выше 800С, а давление в отгонной секции равно не менее 1 бар, с удалением части головного потока из системы, затем обезвоживанием под вакуумом, с отводом водного потока, содержащего моноэтиленгликоль в концентрации менее 1 мас.%, предпочтительно 0,1 мас.%, среднекипящие компоненты и низкокипящие компоненты, с удалением его из системы, возможно, после дальнейшей переработки, с последующей дистилляционной очисткой в колонне дистилляционной очистки, в которой между отбором головного потока из верха колонны и боковым отводом моноэтиленгликоля расположено от 1 до 10 разделительных стадий, при этом обезвоживание под вакуумом осуществляют в двух колоннах для обезвоживания под вакуумом с отводом вышеуказанного водного потока в виде головного потока второй колонны для обезвоживания под вакуумом, или в одной колонне для обезвоживания под вакуумом с отводом вышеуказанного водного потока из колонны обезвоживания под вакуумом в виде бокового потока, а головной поток колонны дистилляционной очистки моноэтиленгликоля возвращают в среднюю часть колонны для обезвоживания под вакуумом или последней колонны для обезвоживания под вакуумом.
Изобретение относится к усовершенствованному способу снижения содержания альдегидов в этиленгликоле, содержащем 2000 млн -1 альдегидов или менее, включающему введение гликоля в жидкой фазе в контакт с твердой сильнокислой катионообменной смолой.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к ликероводочной отрасли, и может быть использовано при очистке водок от альдегидов. .

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки и выделения водно-гликолевого раствора из отработанных антифризов для приготовления охлаждающих жидкостей и низкозамерзающих теплоносителей, включающему добавление коагулянта к отработанному антифризу, последующее фильтрование через песчаный фильтр, затем очистку на адсорбенте – активированном угле, причем после добавления коагулянта дополнительно осуществляют стадию центрифугирования на сепараторе, а в качестве коагулянта продуктов окисления и коррозии в отработанном антифризе используют гидроксид щелочного металла, 75%-ную ортофосфорную кислоту, карбонат щелочного металла и сульфат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидроксид натрия (каустическая сода) или калия 0,01-1,0; ортофосфорная кислота 75%-ная 0,02-1,6; карбонат натрия или калия (поташ) 0,05-0,5; сульфат натрия 0,01-0,07; гликоли 40,0-90,0; вода, продукты окисления и коррозии остальное.

Изобретение относится к способу очистки отработанного антифриза на основе водно-этиленгликолевого раствора, используемого для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, от продуктов окисления этиленгликоля, продуктов коррозии и механических примесей.

Изобретение относится к способу осушки алифатических спиртов C1-С3. .
Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу очистки этилового спирта от примесей. .

Изобретение относится к способу очистки гликолевого раствора, который образуется во время различных обработок эфлюентов добычи нефти или газа с помощью гликолей. .

Изобретение относится к способам обработки смесей этилового спирта и воды для удаления из них примесей. .

Изобретение относится к очистке органических жидкостей от растворенных в них электропроводящих примесей и может быть использовано при производстве жидких органических диэлектриков, например этиленгликоля для емкостных накопителей мощных генераторов электрических импульсов, и органических растворителей, используемых в микроэлектронике, например алифатических спиртов.

Изобретение относится к химической технологии органического синтеза, конкретно к усовершенствованному способу очистки метанола-сырца, используемого для синтеза формальдегида.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения и очистки синтетического этанола, полученного прямой гидратацией этилена. .
Наверх