Способ рафинирования сырого монтан-воска

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()950752 (89) 138477 ГДР

Союз Советских

Социалистических

Рес у! -

;{61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 13.11. 78(21) 7770361/23-04 (5l) М. Кл. (23) Приоритет (32) 19.12.77 (3l) ИРС 10 G/202747(33) ГДР С 10 G 73/42

Государственпый комитет

СССР по дедам пзобретенпй и открытий

Опубликовано 150882. Бюллетень №30

Дата опубликования описания 15.08. 82 (53) УДК 547 ° 916 ° .07(0&8.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Фукс Гюнтер, Хельбик Вольфганг, Клетт Улл (ГДР) их и Радке.Пауль

Иностранное предприятие

"ФЕБ Петрольхемишес Комбинат Шведт" (ГДР) (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ СЫРОГО МОНТАН-ВОСКА

Изобретение касается способа получения светлых рафинатов монтан-воска и хромового дубителя посредством рафинирования сырых монтан-восков щелочным бихроматом и серной кислотой. . Сырой монтан-воск, по причине своей темной окраски и содержания остаточной смолы, только условно технически применим. Посредством улучшения цвета до желтого или желтоватобелого и посредством целенаправленной модификации первичных рафинатов, полученных за счет рафинирования, значительно расширяются возможности .применения и улучшаются эксплуатационные качества. Предлагаемый способ ,за счет варьирования степени рафинирования можно применять иак 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 кислородсодержашие окислитепи для рафинирования сырого монтанвоска. По современной технологии работают с хромовой кислотой или щелочными бихроматами и серной кислотой. При реализации этих спосббов сырой монтан-воск во всех случаях расплавляется перед стадией реакции, эмульгируется в разбавленной серной кислоте и потом добавляется 1 ромовая кислота или щелочной бихромат в сер нокислом или водном растворе.

По некоторыч способам жидкий сырой монтан-воск дозируют к имеющемуся раствору для рафинации, по другим способам раствор для окисления и жидкий монтан-воск одновременно подают в реактор.

Этими способами 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 главный эффект рафинирования - улучшение цвета.

950752

Одновременно при всех способах необходимо 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 Н ЯО на литр н молярным соотношением серная кислота:щелочной бихромат (4,0-7,0)>1 в пределах степени рафинирования

50-140 вес.% Cr0, благодаря которому применяемые для рафинирования сырые мортан-носки 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 задача реша 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 сырой монтан-воск, в виде порошка или гранулята, и щелочной бихромат или щелочные бихроматы в твердом виде смешиваются, и как смесь при перемешивании добанляются 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 s кислотоупорном реакторе с мешалкой на

105-120О С и сырой монтан-воск и щелочной бихромат, в виде смеси двух твердых веществ, при перемеш. вании, с непрерывной 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. н. Температура рафинирования задаатся точкой кипения технической серной кислоты или смеси реакции и лежит в пределах 105 и 140 С. По предлагаемому способу можно рафинировать необесмоленный и частично обессмоленный сырой монтан-воск с 50 до

140 вес.Ъ СгОЗ, рассчитанного на загруженный воск. Применяемая для рафинирования техническая серная кислота выгодно приготовляется с постоянным значением, чтобы збежать колебаний основности соляного раствора трехвалентного хрома. E ëåòó÷èвающиеся во время рафинирования вторичные пары из водяного пара, цвуокиси углерода и низкомолекулярных жирных кислот могут быть сконденсированы или отведены через крышу в атмоа феру. Молекулярное соотношение серной кислоты к щелочному бнхро. ату, в зависимости от примененной степени

30 рафинирования лежит в пределах (4,0-7,0):1 ° Содержание сьрной кислоты в применяемой технической серной кислоте может составлять 250-650 г

НАДБО /л. Посредством добавления сы35 рого монтан-воска и щелочного бихромата, как смеси двух твердых веществ, к нагретой. технической серной кислоте можно установить оптимальный окислительно-восстановительный потен40 циал для процесса рафинирования.

Это окислительно-восстановительное равновесие способствует быстрому экстремально осторожному, оптимально окислительному рафинированию. Благо45 приятным для эффекта РафиниРования является по воэможности мелкая зернистость сырого монтан-воска. С началом процесса плавления сырого монтан-носка н реакторе спонтанно начинается процесс рафинирования

Так как сначала раэжижаются 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 рафинироg) вания (Ъ СгОз).

Время дополнительной реакции

30-180 мин, в зависимости о; степени рафинирования.

После окончания времени выдержки

$5 к реакционной смеси добавляется теп950752

80

Восковый рафинат

Выход, об.%

Кислотное число, мг КОН/r

Число омыления, О мг КОН/г

Точка эатвердевания, ОС

Пенетрация, 10 мм, по

5. ТГЛ 12 622

77

136

80. лая 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 5 необходимой для установления плотности теплой воды или необходимого конденсата вторичного пара, в случае необходимости регулирования температуры реакции, можно добавить 10 также до время выдержки. После отвода теплой воды или 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 бихромата 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.Ъ водного раствора хлората натрия и после этого может дальше модифици- 35 роваться известным образом посредством частичной этерификации и частичного омыления.

Пример 1. В кислотоупорный футерованный резервуар с мешалкой 40 помещается техническая серная кислота, имеющая концентрацию 475 г

Н ЯО4/л, в количестве 48,1 вес.Ъ, рассчитанная как 100% кислота, и нагревается до 114 С. К этому при пере-45 .мешивании порциями добавляют смесь иэ двух твердых веществ, состоящую из 25,5 вес.Ъ частично обессмоленно-. го сырого монтан-воска и 26,4 вес.Ъ бихромата калия. Время дозировки

20 мин. Улетучивающиеся реакционные вторичные пары отводятся в атмосферу.

Во время выдержки 90 мин температура реакционной смеси повышается до

:125 С. Для установления плотности солевого раствора трехвалентного хро-5 ма и для регулирования температуры процесса возвращаются всего 34 об.Ъ теплой води, в расчете на объем примененной технической серной кислоты.

После прекращения перемешивания и

6 . нагревания, через 45 мин происходит разделение в системе жидкость-жидкость сырого рафината и солевого раствора -трехвалентного хрома на основе их различных плотностей. Пос- 6

f ле отделения солевого раствора трехвалентного хрома сырой рафинат промывается разбавленной свежеприготовленной серной кислотой при:110-120 С пока не освободится от хрома. После отстаивания 60 мин промывочная серная кислота удаляется, и первичный рафинированный воск дополнительно обрабатывается водным раствором хлората, содержащим 2 об.Ъ (250 г/л)

ИаС103..

Данные анализа:

Восковой рафинат

Выход, Ъ 93

Кислотное число, мг КОН/г

Число омыления, мг КОН/г 125

Точка эатвердевания, о С

Пенетрация, 1б,мм по ТГЛ 12 622 11

Индекс цвета по ТГЛ 21 161 10

Солевой раствор трехвалентного хрома

Выход, об.Ъ, в расчете на примененную тех., ническую серную кислоту 100

Плотность, г/мя 1,500

С тОЗ, Ъ 10,0

0,0

Пример 2. В кислотоупорный футерованный резервуар с мешалкой помещают техническую серную кислоту„ имеющую концентрацию 490 r Fly+/л, в количестве 47,1 вес.Ъ, ка, 100% о кислоту, и нагревают до 114 С. Потом прибавляют при перемешивании смесь иэ двух твердых веществ, состоящую иэ 21,4 вес.Ъ частично обессмоленного сырого монтан-воска и 31,5 вес.Ъ бихромата калия. Время дозировки

21 мин. Время выдержки 120 мин. улетучивающаяся в атмосферу в виде водяных паров вода к концу выдержки компенсируется добавлением 47,5 об.Ъ теплой воды, рассчитанной на загруженную техническую серную -кислоту.

После. отстаивания и отделения поступают дальше так же, как в примере 1.

Данные анализа:

950752

Индекс цвета по ТГЛ 21 161 9

Солевой раствор трехвалентного хрома .Выход, об.% 85 в счете на примененную техническую серную кислоту 85

Плотность, г/мл 1,608

Cr О, % 11,9

Crg % 0,0

Пример 3. В кислотоупорном футерованном резервуаре с мешалкой помещается техническая серная кислота, имеющая концентрацию 480 г H@SO@/л, в количестве 48,7 вес.%, как 100% кислота, и нагревается до

113 С. Потом при перемешивании добавляют смесь из двух твердых ве- ществ, состоящую из 22,1 sec.% гранулированного, необессмоленного сырого монтан-воска и 29,2 вес.% кристаллического бихромата калия. Время дозировки 35 мин. Время выдержки

120 мин. Температура реакционной смеси повышается до 125 С. Вода, улетучивающаяся в атмосферу в виде вторичных паров, в конце выдержки компенсируется добавлением 67 об.% теплой воды, рассчитанной на загруженную техническую серную кислоту.

После отстаивания и отделения поступают дальше как в примере.1.

Данные анализа:

Восковой рафинат

Выход, % 89

Кислотное число, мг КОН/г

20 Число омыления, мг КОН/г 136

Точка затвердевания, С

Пенетрация, 25 10 мм 18

Индекс цвета по ТГЛ 21 161 8

Соляной раствор трехвалентного хрома

30 Выход,,об. % в расчете на объем примененной технической серной кислоты 94

Плотность, г/мл 1,600

3 12,8

СгОзл %

0i0

Формула изобретения

4р Способ рафинирования сырого монтан-воска бихроматом щелочного металла и серной кислотой для получе ния светлых восковых рафинатов и хромовых дубителей с использованием

4 технической серной кислоты с концент.рацией 250-650 г Н 504. на литр и молярным соотношением серной кислоты к бихромату щелочного металла (0,47,0):1 при содержании 50-140 вес.%

CrO> рассчитанного на загруженный сырой монтан-воск, о т л и ч а юшийся тем, что сырой монтан-воск и щелочной бихромат добавляют в виде смеси двух твердых веществ с непре-. рывной или периодической дозировкой к предварительно нагретой до 105120 С технической серной кислоте.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству германской

60 Демократической Республики.

78

130

ВНИИПИ Заказ 5896/28 Тираж 524 Подписное

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

Восковой рафинат

Выход, % 91

Кислотное число, мг КОН/r 84

Число омыления, мг КОН/г

Точка затвердевания, îC 80

Пенетрация, 10 мм, по

ТГЛ 12 622

Индекс цвета по ТГЛ 21 161 11

Солевой раствор трехвалентного хрома

Выход, об.% 96 в расчете на приемную техническую серную кислоту 96

Плотность, г/мл 1,564

Cr О, % 10,4

CrC4 % 0,0

П р и м в р 4. В кислотоупорном футерованном резервуаре с мешалкой помещается техническая сернаи кислота, содержащая 539 г Нз 504 /л в количестве 48,8 sec.%, в виде 100% кислоты, и нагревается до 114 С. Потом при перемешивании добавляют смесь двух твердых веществ, состоящую из

18,5 вес.% необессмоленного сырого монтана-воска и 32,7 вес.% бихромата калия. Время дозировки 22 мин.

Время выдержки 120 мин. Вода, улетучивающаяся в виде вторичного пара в атмосферу, компенсируется в конце

1О выдержки добавлением 66,5 об.% теплой воды, рассчитанной на загруженную техническую серную кислоту. Пос". ле отстаивания и отеделения поступают как описано в примере 1.

Данные анализа: