Способ выделения эфиров фосфорнойкислоты из отработанных загущенныхсистем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик о>3О2284

К АВТРУСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 310778 (21) 2655003/23-04

Р5)М. К. с присоединением заявки ¹

С 07 F 9/09

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано р7р281 Бюллетень № 5

Дата опубликования описания Q 7Q 281 (5З) 4 54 7 . 2 б

-. .118 ..07 (088. 8) Б.A.Райски, М .А.Соскин, С.A.Белкина, К.Л

Б.Г.Вербицкий, .-Е.N.Íèêoíoðoâ, С.З.Шейни

В.К.Гусев, Г.В.Ткаченко, Л.A.Ãîí÷àðåíêî, Ю.Е.Раскин, В.И.Кузнецова, Г.С.Ерохин, Л, Н.В.Кузнецов и Е.Д.Дубовиц (72) Авторы изобретения

МОЕ Ф ( ский, ой, (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭФИРОВ ФОСФОРНОИ

КИСЛОТЫ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ ЗАГУЩЕННЫХ

СИСТЕМ

Изобретение относится к химии фос форорганических соединений, а именно к новому. способу выделения эфиров фосфорной кислоты иэ отработанных загущенных систем.

Известен способ выделения эфиров фосфорной кислоты из загущенных систем путем обработки системы четыреххлористым углеродом или смесью ацетона и метилового спирта, отделением нерастворимого в растворителе остатка и последующей отгонной растворителя от эфира фосфорной кислоты (1$ (2).

Ближайшим по технической сущности и достигаемым результатам к предла- 15 гаемому способу является способ выделения эфиров фосфорной кислоты из загущенных систем, например твердого пластификатора ацетата целлюлозы, пу-. тем обработки пластификатора жидким углеводородом с отделением нерастворенного остатка центрифугированием,. промывкой эфира фосфорной кислоты холодной водой, фильтрованием его с последующей адсорбционной очисткой углем (3). Таким способом выделяют эфир фосфорной кислоты из систем, в которых содержится небольшое количество. фосфатов (не более 20-30%) .

При, следующем расходе реагентов: 1 кг 30 диэтиленгликоля или б кг этилового спирта, и 1,3 кг воды на 1 кг рабочей жидкости степень извлечения целевого продукта составляет не более

65%.

Недостатком этого метода при выделении эфиров фосфорной кислоты из гидравлических жидкостей является большой расход растворителя, связанный с высоким содержанием эфиров фосфорной кислоты (до 80-90% и выше) в гидравлических жидкостях. В связи с этим возрастает количество промыв« ных вод для отделения растворителя от эфира, что требует, учитывая необходимость очистки растворителя и промывных вод, увеличения объема аппаратуры и энергетических затрат для осуществления процесса. Таким образом, указанный метод является сложным и металлоэнергоемким в технологическом оформлении. Кроме того, известный метод не позволяет с достаточной степенью извлекать эфиры фосфорной кислоты Hs эагущейных систем.

Целью изобретения является увеличение степени извлечения эфира фосфорной кислоты из отработанных загущенных систем и упрощение процесса.

802284

2,14

2.1 0

7,0

Поставленная цель достигается тем, что отработанную загущенную систему предварительно подвергают непрерывной двухстадийной дистилляции при температуре 100-200 С и давлении 1030 мм рт. ст. на первой стадии и температуре 170-250 С и давлении 1-10 мм рт. ст. на второй стадии с последую> щей о бр аб от кой сис т емы р ас т вор ит елем, отделением раствора> промывкой водой и/или адсорбционной очисткой остатка.

В качестве растворителя целесообразно использовать диэтиленгликоль или этиловый спирт.

Промывку водой желательно проводить при соотношении эфир фосфорн9й кислоты; вода 1:1.

Адсорбционную очистку желательно проводить при температуре 20-30 С и расходе адсорбента 5-20Ъ от веса эфира.

Отличительным признаком способа является то, что отработанную эагущенную систему предварительно подвергают непрерывной двухстадийной дистилляции при температуре 100-200 С о и давлении 10-30 мм рт. ст. на первой стадии и температуре 170-250 С и дав,лении 1 -10 мм рт . ст ..на второй стадии °

Предлагаемый способ позволяет уве.личить степень извлечения эфиров фосфорной кислоты до 84Ъ.

Выделенный эфир фосфорной кислоты характеризуется более высокой степенью чистоты, чем эфир, выпускаемый при синтезе на заводе-изготовителе и используемый в исходной жидкости.

Так, содержание основного вещества в используемом в производстве приготовления жидкости эфире фосфорной кисло.ты 80-84Ъ, а в эфире, полученном по предлагаемому методу — не менее 90Ъ.

Предлагаемый способ позволяет также снизить расход растворителя, уменьшить объем аппаратуры для смешения растворителя и эагущенной системы, фильтрации полимера, узла отделения растворителя от воды, уменьшить рас-. ход электроэнергии, пара и количества сточных вод. Выделение основного количества эфира дистилляцией повышает производительность труда.

Пример 1. В качестве сырья используют отработанную рабочую жидкость в количестве 620 кг со следующими показателямис

Кинематическая вязз.кость, сСт, при 50 С 6,55

Кислотное число, кг КОН/г . Температура вспышки, С 80

Содержание, Ъ; воды растворителей эфиров фосфорной .кислоты 84 дибутилфенилфосфата (ДБФФ) 75,2

1, 4738

7,85

Рабочую жидкость подвергают дистилляции непрерывным способом на роторно-пленочном испарителе с удельной производительностью 70 кг/м ч в 2 стадии, на.первой стадии при температуре 110 С и остаточном давлении

5 10 мм рт, ст. отделяется дистиллят в количестве 65 кг (10,5Ъ), содержаЦий в основном воду и растворители.

Остаток первой стадии в количестве

555 кг (89,5Ъ) подвергают дистилляции

)Q непрерывным способом с удельной производительностью 70 кг/м ч при тем2 пературе 215 С и остаточном давлении

2 мм рт. ст. На второй стадии выделяют 391 кг (63Ъ) фосфата. Остаток 5 от второй стадии в количестве 164 кг (26,3Ъ) высаживают при комнатной температуре диэтиленгликолем (ДЭГ) в соотношении ДЭГ: остаток, равном 1:1, высаженный загуститель отфильтровывают,а выделенный фосфат в количестве 121 кг (19,5Ъ) отмывают дваждй во дой при соотношении фосфат:вода, равном 1:0,5, и сушат при температуре

100 С и остаточном давлении 33 мм рт. ст. Эфир фосфорной кислоты, по25 лученный при дистилляции и выделенный растворителем в количестве

512 кг (82,5Ъ), подвергают адсорбционной очистке в колонке при температуре 20-25 С на активированном уг3Q ле при соотношении жидкость:адсорбент

1:0,15. Получают эфир фосфорной кислоты в количестве 471 кг (76Ъ) со следующими показателями:

Кинематическая вяз35 кость, сСт, при 50 С 3,1

Показатель преломления 20оС

Кислотное число, мг КОН/г Of04

40 Содержание воды, Ъ

0,03

Содержание основного вещества-ДБФФ,Ъ 88

Расход диэтиленгликоля составляет

0,37 кг, промывной воды 0,26 кг на

1 кг рабочей жидкости.

Пример 2, В качестве сырья используют отработанную рабочую жидкость в количестве 560 кг со следующими показателями:

® Кинематическая вязо кость, сСт, при 50 С

Килостное число, Mr КОН/r 0,85

Содержание воды и растворителей Следы

55 Температура вспышки, оC 173

Содержание ДБФФ, Ъ 72,8

Рабочую жидкость подвергают дистилляции на роторно-пленочном испано рителе при температуре 185 С и остаточном давлении 1 мм рт. ст, на первой стадии выход дистиллята составляет 15 кг (2,6Ъ) .

Остаток первой стадии подвергают щ дистилляции непрерывным способом

802284

1, 4736

1,4260

Остаток второй стадии в количестве 163 кг (233) для высаживания обрабатывают диэтиленгликолем при ком натной температуре и соотношении

55 дЭГ:остаток 1!1. при температуре 220 С и остаточном, Ь давлении 1 мм рт, ст. Удельная производительность, как в примере 1.

Выделенный эфир в количестве 420 кг (75%) подвергают адсорбционной очистке при комнатной температуре на алюмосиликатном адсорбенте при соотно» шении жидкость."адсорбент 1:0,15.

Полученный эфир фосфорной кислоты в количестве 380 кг (68%) характеризуется следующими показателями:

Кинематическая вяз16 кость, сСт, при 50 С 3,2

Показатель преломления при 20 С 1,4735

Кислотное число, кг КОН/г 1,04

Содержание воды, 5 0,05

Содержание ДБФФ, Ъ 96

Пример 3 . Рабочую жндкость в количестве 217 кг подвергают дистилляции непрерывным способом 2О на роторном пленочном испарителе в две стадии: на первой стадии при температуре 1000С и остаточном давлении 30 мм рт, ст. и на второй — при температуре 170 С и остаточном давлео нии 10 мм рт. ст. с производительностью 100 кг/м ч. При этом выделяют

148 кг (68%) эфира фосфорной кислоты. Выход дистиллята на 1 стадии бкг (2Ъ). Остаток от второй стадии с целью высаживания загустителя в коли- 30 честве 63 Kl" (29%) обрабатывают при комнатной температуре диэтиленгликолем при соотношении ДЭГ: остаток, рав» ном 1:1, высаженный эагуститель отфильтровывают, а выделенный эфир в 35 количестве 45 кг (20,8%) дважды проьивают водой при соотношении эфир:вода 1.:0,5 и сушат при добавлении 33 мм рт. ст. Эфир, полученный при дистилляции и выделенный растворителем в количестве 193 кг (88,8Ъ), подвергают адсорбционной очистке на алюмосиликате при температуре 20-25 С и соот» ношении жидкость адсорбент 1:0,07.

Полученный эфир- трибутилфосфат в количестве 172 кг (79,2Ъ) характеризуется показателями

Кинематическая вязкость, сСт, при 50 С 2 1

Показатель преломления при 20 С

Кислотное число, мг КОН/r 0,05

Содержание воды, % 0,03

Расход диэтиленгликоля на 1 кг рабочей жидкости составляет 0,32 кг, расход промывной воды - 0,64 кг на

1 кг рабочей жидкости (на выделенный эфир О, 81 кг) .

Пример 4. Все операции проводят, как в примере 1, но без адсорбционной очистки, при этом полученный эфир имеет характеристики, как в примере 1, кроме кислотного числа, рав,ного 0,12 кг КОН/в. Выход эфира

82,5Ъ от исходной рабочей жидкости.

Пример 5. Рабочую жидкость в количестве 450 кг подвергают дис тилляции на роторно-пленочном испарителе при температуре 200 С и остаточном давлении 10 мм рт. ст. на первой стадии и при температуре 248ОC и остаточном давлении 10 мм рт. ст. на второй стадии. Производительность, как в примере l. При этом выделяют 230 кг (51%) основного продуктадибутилфенилфосфата. Выход дистиллята на первой стадии 6 кг (1,5%).

Остаток от второй стадии в количестве .214 (47,5%) обрабатывают при комнатной температуре диэтиленгликолем для высаживания загустителя при соотношении ДЭГ остаток 1:1, высаженный загуститель отфильтровывают, а выделенный фосфат в количестве

118 кг (26,4%) дважды промывают водой при соотношении эфир:вода 1:0,5 и сушат при температуре 100ОС и остаточном давлении 33 мм рт. ст. Эфир, полученный при дистилляции и выделенный растворителем в количестве 348 кг (76, 4%), подвергают адсорб ционной очистке на силикагеле марки КСК по

ГОСТ 3956-54 пои температуре 20-25ОС и соотношении жидкость: адсорбент

1:0,5.

Полученный эфир-ДБФФ в количестве

307 кг (68, 2Ъ) характеризуется средующими показателями:

Кинематическая вязкость, сСт, при 50 С 3,3

Показатель преломления

Кислотное число, мг КОН/г 0,05

Расход диэтиленгликоля 0,49 кг, промывной воды 0,98 кг на 1 кг рабочей жидкости °

Пример 6 ° Рабочую жидкость в количестве 710 кг подвергают дистилляции на роторно-плейочном испарителе при температуре 185 С и остаточном давлении 20 мм рт. ст. на первой стадии.и при 220ОС и остаточном давлении 1 мм рт. ст. на второй стадии. ,1

Производительность, как в примере 1.

При этом выделяется 535 кг (75%) эфира — ДБФФ. Выход дистиллята на 1 стадии 12 кг {2Ъ) .

Высаженный загуститель отфильт.ровывают, а выделенный эфир в коли,честве 98 кг (13,8%) дважды промывают водой при соотношении эфир:вода

1:0,5. Эфир. полученный при дистилляции и выделенный растворителем в количестве 649 кг (91,1%), подвергают адсорбционной очистке на активированном угле ОУ марки A при тем802284

Кислотное число, мг KOH/г 0,05

Содержание воды, Ъ 0,04

Расход диэтиленгликоля 0,25 кг, промывной воды 0,05 кг на 1 кг рабочей жидкости.

В таблице приводится материальный баланс по выделению эфира фосфорной кислоты для примеров 1 и 2.

1,4735

Операция (стадия) Пример 2 кг (%) кг (Ъ) 620

100

560 100

520

84: 510

75,2 408

9l 0

72,8

466

;10,5 15 ,89,5 545

65 2,6

555

97,4

89,5 545

97,4, 555

Получено:

391

63,0 420 26,5

164,26,5 . 13,0

121

82,5 420

76 380

6 5 40

512

471

41,55

Формула изобретения

1, Способ выделения эфиров фосфоР" ной кислоты из отработанных загущенных систем путем обработки системы-. растворителем с последующим отделением раствора и промывкой водой, . и/или адсорбционной очисткой остатка, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени извлечения эфира фосфорной кислоты и упрощения

60,65 уМратуре 20-25 С и соотношении жидв. костьгадсорбент 1:0,15.

Полученный эфир - ДБФФ в количестве 595 кг (83,8Ъ) :характеризуетд следующими показателями:

Кинематическая вязкость, сСт, при 50 С 3,2 р

Показатель преломления

Взято: рабочая жидкость

Содержание эфиров фосфорной кислоты

Содержание ДБФФ

Получено:

1 стадия дистилляции

1 дистиллят остаток-сырье 2 стадии

2 стадия дистилляции

Взято: остаток 2 стадии эфир остаток 2 стадии

Стадия высаживания

Взято: остаток 2 стадии

Получено: эфир

Потери (загуститель)

Стадия адсорбции

Взято: эфир

Получено: эфир

Потери эфира,с адсорбентом процесса, отработанную загущенную систему предварительно подвергают непрерывной двухстадийной дистилляции пои температуре 100-200 С и давлении 1030 мм рт.ст.„ на первой стадии и температуре 170-250ОС и давлении 1-10мм рт. ст. на второй стадии.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве растворителя используют диэтиленгликоль нли этиловый спирт802284

Составитель М.Красновский. Редактор З,Бородкина Техред Н.Ковалева Корректор М.немчик °

Подписное

Заказ 10501/28 Тирам 408

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, !Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3. Способ по пп. 1и 2, отлич а ю шийся тем,что промывку водой проводят при соотношении эфир фосфорной кислоты:вода 1:1.

4. Способ по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю шийся тем, что адсорбционную очистку проводят при температуре

20-30 С и расходе адсорбента 5-20% от веса эфира.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CttlA Р 2059912, кл. 260-461, опублик 1936.

2. Патент CltlA 9 2272193,, кл.260-461, опублик. 1942.

3. Патент США В 2217706, кл.. 260-461, опублик. 1940 <прототип .