Способ выделения синтетических жирных кислот

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 07 С 51/42, 53/00

ГОСУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21)4836551/04 (22) 07.06.90 (46) 07.10.92. Бюл. ¹ 37 (75) К.М.Матушкин (56) 1, Патент ФРГ М 886452, кл, С 07 С 51/42, 1958.

2. Маньковская Н.К, Синтетические жирные кислоты. М.: Химия, 1965, с, 100—

108. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ (57) Сущность изобретения: СЖК из смеси омыленных продуктов окисления углеводородов путем обьединения неомыляемых соединений, термообработки омыленных веществ, растворения мыльного плава водой до 20-38%-ной концентрации с получения мыльного клея с последующим разложением кислотой, причем мыльный клей предварительно разделяют на высокомолекулярную и низкомолекулярную части

Изобретение относится к выделению синтетических жирных кислот (СЖК), получаемых окислением углеводородов кислородом воздуха, и может быть использовано на стадии разложения мыльного клея (МК).

Известен способ разложения мыльного клея низкомолекулярными водорастворимыми кислотами C> — С4(Н МК), которые образуются в процессе окисления парафиновых углеводородов до жирных кислот (1), Но помимо кислот в неочищенных растворах НМК содержатся эфиры, спирты, альдегиды. Эти вещества при разложении мыл переходят в

cûðû<ç кислоты, ухудшая их качество, Известен способ ступенчатого разложения мыльного клея углекислотой под давлением 30 — 40 кг/см в присутствии

2 растворителей — гептана, бензина, этиловосовместным воздействием при первоначальной температуре мыльного клея 5060 С углекислого газа или промышленных абгазов производства СЖК и низкомолекулярных моно- и/или дикарбоновых кислот до достижения рН отслаивающейся низкомолекулярной части 6,5-7,5. Конечная температура поддерживается с таким расчетом, что компоненты разделения не застывают, и высокомолекулярную часть разлагают низкомолекулярными моно и/или дикарбоновыми кислотами до кислотного числа водного раствора, образующегося при разложении, равного 30 — 40 мг

КОН/г, а низкомолекулярную часть разлагают минеральной кислотой. Желательно в качестве низкомолекулярных моно- и/или дикарбоновых кислот использова1ь низкомолекулярные карбоновые кислотьь полученные из отходов производства СЖК. 1 з.п. ф-лы, 3 табл..

ro спирта (2), Но он не нашел применения в промышленности из-за недостаточной глубины разложения солей мыльно о клея, применения растворителей с низкими пределами взрываемости.

Известно использование азотной кислоты для разложения МК, Исследования показали, что 20-22 % азотной кислоты расходуется не на прямую реакци1о разложения мыл, а восстанавливается до окислов азота, кроме того, несколько возрастают в сырых жирных кислотах эфирные, карбонильные числа, увеличивается содерж>ние оксикислот, а наличие в сырых кислотах 12% нитросоединений, которые остаются даже после тщательной промывки, ухудшает качество СЖК (2).

1766904

Известен способ разложения мыльного клея минеральными и органическими кислотами (21, например серной кислотой, который принят на всех предприятиях, производящих СЖК (прототип). Этому способу присущи следующие недостатки, Все содопродукты и большая часть солей низкомолекулярных моно- и дикарбоновых кислот, содержащихся в МК, на разложение которых нужно затрачивать много серной кислоты, не только теряются безвозвратно, но и увеличивают образование вредного отхода производства СЖК вЂ” сточных сульфатных вод, чем самым ухудшается экологическая и экономическая стороны производства.

Увеличение содержания НМК в сульфатной воде повышает потери целевых кислот.

Поля фильтрации, куда откачиваются сульфатные воды, могут генерировать в атмосферу свыше 200 тыс. т сероводорода в год, т,е. ухудшают экологию окружающей среды.

Цель изобретения — улучшение экологических показателей процесса, повышение качества целевых кислот, снижение их стоимости и уменьшение нагрузки очистных сооружений.

Ожидаемый положительный эффект от использования изобретения только на одном Шебекинском химзаводе (одна шестая мощности отрасли) более 1,8 млн, руб в ценах 1990 r.

Цель достигается способом выделения

СЖК из смеси омыленных продуктов окисления углеводородов путем отделения неомыляемых соединений, термообработки омыленных веществ, растворения мыльного плава водой до 20 — 38%-ной концентрации для превращения его в мыльный клей с последующим разложением омыленных веществ кислотами, а отличительной особенностью является то, что мыльный клей предварительно разделяют при первоначальной температуре мыльного клея

50 — 60 С, на высокомолекулярную и низкомолекулярную части совместным воздействием углекислого газа или промышленных абгазов производства синтетических жирных кислот и низкомолекулярных монои/или дикарбоновых кислот до достижения рН отслаивающейся низкомолекулярной части 6,5 — 7,5 и высокомолекулярную часть разлагают низкомолекулярными монои/или дикарбоновыми кислотами до кислотного числа водного раствора, образующегося при разложении, равного 30 — 40 мг

КОН/г, а низкомолекулярную часть разлагают минеральными кислотами.

Предпочтительно в качестве низкомолекуля рных моно- и/или дикарбоновых кислот используют низкомолекулярные карбоновые кислоты, получаемые из отходов производства СЖК.

Для обработки МК используют промышленные абгазы, например, узла разложения

МК и процесса омыления следующего состава, мас.7О:

Углеводороды 0,66 — 3,7

Углекислый газ 83,40-30,1

Кислород 3,89-17,2

Азот и прочие соединения 12,21-48,8

Пары серной кислоты 0,013

Отходы СО2 при давлении 0,1-0,5 атм вентилятором, а кислоты НМК самотеком подают в газлифт, а МК вЂ” в среднюю часть аппарата для того, чтобы увеличить содержание в мыльном клее электролитов — солей

НМК за счет обменных реакций, а образующийся по реакции Я(СН2)п COONa + C02+

+ Н20 - В(СН2), СООН+ NaHC03 — малорастворимый гидрокарбонат быстрее достигал нижнего слоя (для большего сохранения его).

В качестве НМК для разделения МК используют как индивидуальные моно- и дикарбоновые кислоты, так и их смеси, в том числе и смеси кислот, выделенные из ранее полученной низкомолекулярнои части (НМЧ) мыльного клея, Оптимальное количество НМК, необходимое для разделения МК, составляет 10 — 20 мас.% к сухому остатку его.

Применение HMK с углекислотой выгодно потому, что она не только разлагает мыла, снижая расход НМК, но и флзтирует образующиеся кислые мыла из зоны реакции, ускоряя расслоение МК, она ""вязыва+ ет" ионы Na, образуя малорастворимый бикарбонат натрия, заменяет громоздкие и энергоемкие механические мешалки. И при этом уменьшается выброс абгазов в атмосферу. Расход С02 не лимитируется из-за его избытка, но он обычно составляет 0,42 л/мин на 1 кг MK.

Разделение компонентов мыльного клея на высокомолекулярную и низкомолекулярную части (в дальнейшем обозначаемые соответственно ВМЧ и НМЧ) вели в аппарате, изображенном на чертеже.

Описание работы аппарата

Мыльный клей поступает в среднюю часть одноступенчатого аппарата 1 и эрлифтом (газлифтом) 2 подается в верхнюю часть обечайки 5, откуда снова стекает в среднюю часть аппарата 1. При этом МК постепенно расслаивается на ВМЧ и НМЧ. ВМЧ, имеющая меньшую плотность, чем НМЧ, гкапли1766904 вается вверху и через раструб 7 и гидрозатвор выходит на следующую ступень разложения, НМЧ как более тяжелая скапливается в нижней части аппарата 1 и через гидрозатвор (со смотровым фонарем 8) тоже стекает на переработку (минеральной кислотой).

Количество ступеней (параллельных и последовательных) как для ВМС, так и для

НМЧ может быть две и более — в зависимости от эффективности работы их(в том числе и от соотношения подачи в аппарат HMK u

СОг).

С помощью этого аппарата можно использовать абгазы малого напора, без их компрессии и максимально увеличить отстой карбонатов, чтобы уменьшить контакт их с вводимыми в МК кислотами.

Сущность предлагаемого способа поясняется примерами, в каждом из которых используют производственный мыльный клей (твердой части в нем 38 ), содержащий, мас, . натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот.

С1 — Сэо (в том числе легкорастворимых5,2 мас. ) 35,0

Неомыляемых 0,6

Карбоната натрия 1,4

Гидроокиси натрия 0,05

Других примесей 1,05

Воды 61,9

В приведенных ниже примерах расход кислот выражен в процентах не к мыльному клею, а к сухому веществу, содержащемуся в нем (см, табл,1, графа 6).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 500 г мыльного клея помещают в аппарат (cM. чертеж) и при 55 С начинают подачу в аппаратуглекислого газа (1 л/мин) и 18 г уксусной кислоты 9,5 мас. .

Для всех примеров процент добавляемых в течение 2 — 3 мин кислот в МК указан в табл.1 — усредненные показатели результатов обработки мыльного клея перед его разложением, Через 15 мин подачу СОг прекращают (конечная температура 25 С) и через 17 мин смесь расслаивается на ВМЧ (164 г, т.е, 31,67 от суммы массы МК и уксусной кислоты) и НМЧ (347 г, или 68,33о от суммы массы МК и уксусной кислоты, с учетом 7 r потерь).

ВМЧ промывают один раз водой для вымывания карбонатов и солей НМК, Для упрощения сопоставления конечных результатов во всех примерах воду на промывку дают в одинаковом соотношении к

ВМЧ вЂ” 0,4 ч., e данном случае 66 r воды, Иэ ВМЧ отстоялось 76 г низксмолекулярных солей, которые объединяют с 347 г, получая 423 г. НМЧ вЂ” С, Выход ВМЧ-П составляет 154 г (символы "С" и "П" означают, 5 соответственно: смешанная, промытая).

Средний выход ВМЧ-П на одну операцию иэ трех составляет 154 г, а НМЧ-С (вместе с промытыми водами) 423 г.

Усредненные результаты обработки

10 мыльного клея приведены в табл.1.

Пример 2 (усредненные данные трех идентичных опытов), К 500 г МК добавляют 450 г воды, чтобы получить 20 -ную концентрацию его. По

15 достижении температуры смеси 55 С начинают подачу в аппарат COz (1 л/мин) и 20 г пропионовой кислоты — 10,5 от массы твердой части мыльного клея, составляющей 190 г.

20 Через 15 мин подачу СО прекращают (конечная температура 27 С) и через 14 мин смесь расслоилась на ВМЧ (160 г, ипи 30,8 / от смеси МК и кислоты) и НМЧ (395 г, 69,2 / от смеси). Потери составляют 15 г (в основ25 ном за счет отдува воды углекислым газом).

На промывку 160 г ВМЧ дают 64 r воды. после чего ВМЧ образуется 150 г, а НМЧ

869 г, Данные примеры приведены в табл.1.

30 Пример ы 3-17 (в которых также выполняют по три опыта и взяты усредненные данные) отличаются от предыдущих тол ько добавлением в М К других Н М К и иного количества воды в МК, а технолог ическая

35 последовательность и время подачи СО одинаковы. Время отстоя до приемлемого расслоения МК указано в табл.1.

В примерах 8 и 9 используют прзизвод40 ственную фракцию кислот С вЂ” Св Шебекинсоко химзавода, характеризующаяся показателями:

Кислотное число, мг КОН/г 519,4

Неомыляемые, мас. / 0,21

45 Влага, мас. 3.8

Кислот С вЂ” Co, мас. 78,6

Кислот до Сь, мас. 3.4

Кислот выше Сб, мас. До 100.0

Состав фракции кислот С -Ch (хрома50 тограмма, мас. ): С4 5,4; С 31,6: Са 47,0:

С7 7,0; Св 4,4; Cg 2,6; С1о 1,5; С)1 0.5.

Полученные растворы НМЧ вЂ” С в:ех опытов объединяют (кроме примера "дополни55 тельный").

Характеристика обьед. нен ногс раствора: масса сухого вещества 1 2,6 cl>4 " 03 рН 7 — 7,5 (по универсальной индикатор . бумажке), цвет — желтый.

1766904

Состав смеси низкомолекулярных моно- и дикарбоновых кислот (хроматограмма), выделенных из НМЧ-С, мас. / :

Уксусная 22,3 Щавелевая 0,9

Пропионовая 14,7 Янтарная 4,8

Масляная 8,0 Глутаровая 3,8

Валериановая 4,2 Адипиновая 3,3

Капроновая 3,2 Пимелиновая 4,6

Энантовая 2,8 Пробковая - 4,5

Каприловая 2,1 Азелаиновая 1,9

Пеларгоновая 1,6 Себациновая 0,8

Кислоты с10 Кислоты С11 2,7 и выше 3,6 и выше 2,7

Итого; 62,5 Итого: 27,3

Сумма примесей 10,2.

П р м е р ы 18 и 19, Отличаются от всех предыдущих тем, что в МК добавляют многокомпонентную смесь низкомолекуля рных монокарбоновых кислот, полученную из

2000 г объединенных НМЧ-С предыдущих опытов (12,6 /-ной концентрации, а сухого вещества в 2000 г 252 г).

Для этого в другой емкости (взято 2000 г раствора НМЧ), умеренно перемешивая, отгонкой 1580 г воды (при 100 С и остаточном давлении 60 мм рт,ст,) доводят раствор до 60 /-ной концентрации. Затем полученный раствор солей (420 г) обрабатывают. К

420 г раствора малыми порциями добавляют смесь дикарбоновых кислот (янтарной и адипиновой в соотношении примерно 3;2— с небольшой примесью пимелиновой и азелаиновой кислот, ранее выделенных из мыльного клея производства СЖК) в количестве 158 г 67 /-ной концентрации, В процессе обработки полученного раствора (4."0 г) 158 г дикарбоновых кислот

67 /-ной концентрации отгоняют 367 г раствора НМК, имеющего кислотное число 232 мг КОН/г, т.е. 24,8 /-ной концентрации, и выделяют 164,6 г дикарбоновых кислот

94,8 -ной концентрации.

Процентный состав монокарбоновых кислот, содержащихся в 367 г раствора (хроматограмма):

Уксусная Cz 40,4 Энантовая С7 3,0

Пропионовэя Сз 26,6 Каприловая С6 2,0

Масляная С4 14,4 Пеларгоновая Cg 0,2

Валериановая С; 7,6

КаПрснОвая С6 5,8

Этот раствор 24,8 /-ной концентрации и используют в примерах 18 и 19. Средние показатели (трех опытов в каждом примере) приведены в табл.1, где для этих примеров указанное в графе 6 количество кислот (38 г

28 г) дано в пересчете на уксусную кислоту.

Характеристика дикарбоновых кислот, выделенных из 2000 г НМЧ-С: кислотное число 798,6 мг КОН/г, т.пл, 162 — 170 С, цвет (визуально) — белый с желтоватым оттенком.

Индивидуальный состав дикарбоновых кислот,мас. :

Щавелевая 1,07 Пробковая 5,40

Янтарная 42,68 Азелаиновая 2,27

Глутаровая 4,55 Себациновая

1,44 Адипиновая 29,16 Ундекановая

1,19

Пимелиновая 5,50 Додекановая 0,83

Брассиловая 0,71

Во всех примерах на промывку ВМЧ воды берут одинаковый процент от ВМЧ для того, чтобы легче разобраться (при обилии примеров) в механизме расслоения МК, Этот процент не так уж далек от оптимума, хотя для каждой операции он различен.

Выделение целевых фракций кислот

C10 — C16 и C17 — C20 из ВМЧ вЂ” П, содержащей

70,6 сухих веществ

Пример 20. 460 г ВМЧ-П при 90 и 5 С умеренно смешивают с раствором дикарбоновых кислот 94,8/ -ной концентрации (полученного разложением НМЧ-С азотной кислотой) до достижения в оксалат сукцинатных еодах кислотного числа в пределах

20 — 40 мг КОН/г (в зависимости от состава исходных растворов и щелочного и кислотного).

После завершения реакции разложения высокомолекулярных кислот отстоявшийся верхний слой дважды промывают (сначала промывной водой от предыдущих операций, затем свежей) в количестве по 75 мл, чтобы полнее отделить дикарбоновые кислоты и их натриевые соли.

Получают таким образом "сырых" монокарбоновых кислот 250 г. Затем эти кислоты в стеклянной колбе с "елочным" дефлегматором в глубоком вакууме (3-4 мм рт.ст. ост.) фракционируют, Основные усредненные данные фракционирования кислот, полученных из мыльного клея и его компонентов, и показатели функциональных чисел фракций приведены в табл.2, Пример 21, Отличается от предыдущеготолько тем, чтодля разложения ВМЧ-П берут низкомолекулярные монокарбоновые кислоты, полученные по примеру 20, Средние показатели фракций кислот трех опытов приведены в табл.2.

Для сравнения количественных и качественных показателей выхода целевых фракций кислот С10-С16 и С17-Ceo по данному способу и по прототипу было проведено три опыта получения фракций кислот из того же мыльного клея по существующей технологии, т.е. разложением его серной кислотой, не без предварительной обработки MK предлагаемым способом — разделением на

ВМЧ и НМЧ.

1766904

Пример 22 (по прототипу), К 930 г исходного мыльного клея добавляют 20 -ную серную кислоту при 85 С и перемешивают до тех пор, пока рН раствора сульфатных вод достигнет 3+ 0,2, Потери составляют 8,6 г(в основном за счет испарения воды).

Образующиеся жирные кислоты отделяют отстаиванием, дважды промывают водой по 50 мл и сушат. Полученные "сырые" кислоты (228,1 r) фракционировали в тех же условиях, что в примерах 20 и 21.

Средние показатели трех примеров приведены в табл,2.

Эффективность совместно применения

НМК и СО2 для разделения МК подтверждена примерами 23 — 25.

Пример 23. 200 г исходного МК помещают в мерный цилиндр емкостью

500 мл и при начальной температуре 55 С в течение 15 мин подают из капельницы раствор кислот 24,8/,-ной концентрации (в количестве 18 r), полученный из 2000 r НМЧ-С.

Перемешивание в течение 15 мин осуществляют азотом (0.4 л/мин). Через 26 мин отстоя образуется 73,2 г НМЧ.

Пример 24. Отличается от предыдущего тем, что в том же цилиндре и при тех же условиях через 200 г MK вместо азота подают только COz (0,4 л/мин). После 16 мин отстаивания образуется 3,4 г НМЧ.

Всего по примерам 23 и 24 получено

76,6 г НМЧ, Пример 25. Отличается от примера 23 лишь тем, что в 200 г МК раствор НМК и СО2 подают совместно, с таким же расходом, т.е.

18 г НМК и 0,4 л/мин СО2.

Через 16 мин отстоя образуется 82,1 г

НМЧ, т.е, совместным воздействием на МК кислотами и углекислотой разделение его на 4,4 г (или на 7,2 мас. /) эффективнее, чем по примерам 23 и 24 вместе взятым.

Данные опытов приведены в табл,3.

По данным табл.1 можно сделать вывод;

С уменьшением количества (пример 15) и увеличением молекулярной массы (пример 17) добавляемой кислоты в мыльный клей (или смеси кислот) эффективность расслоения его уменьшается и время расслоения увеличивается, Здесь сказывается влияние массы кислот и константы диссоциации их (даже и для двухосновных кислот, как по примеру 15), Добавление воды в мыльный клей повышает эффективность и сокращает время расслоения МК (за счет снижения вязкости, увеличения гидролиза мыла и т,п.) — сравнить примеры 8 и 9, 11 и 12. Чем больше добавляют воды в M,К., тем полнее выделяются соли НМК из него.

Кислоты, содержащие в молекуле больше 10 атомов углерода, малоэффективны для разделения МК на части (GM. пример 10), поэтому для достижения приемлемого эффекта их потребовалось бы гораздо s большем количестве, а это не целесообразно.

Применение смеси низкомолекулярных монокарбоновых кислот (см. примеры 18 и

19), выделенных из ВМЧ-П (т.е. по 17 примерам, приведенным в заявке) дает равноценный эффект с наилучшими показателями других примеров, Количество воды, подаваемое на разбавление МК, может согласовываться с обстоятельствами производства. Если позволяют условия (например, наличие емкости большого объема для расслоения МК, чтобы не сдерживать предыдущие процессы производства, или если есть экономичная возможность отделять воду от солей НМК и т,п.) — можно давать больше воды, чтобы быстрее шло расслоение и, самое главное, полнее извлекались соли НМК из МК и карбонаты.

Раствор НМЧ целесообразно предварительно испольэовать для нейтрализации других кислых потоков производства СЖК, для превращения мыльного плава в мыльный клей (чтобы не вводить "излишек" воды) и т,п.

Выводы по данным табл,2.

Выход кислот С5 — Ся по предлагаемому способу явно выше, чем по прототипу. Обьясняется это тем, что кислоты низкой и средней молекулярности (7 — 100/О от суммы кислот, образующихся в процессе разложения МК) теряются с сульфатными водными стоками, где они находятся в растворенном и прочноэмульгированном состоянии, а также за счет осмоления сырых кислот(особенно высокомолекулярных) при раз .ожении

МК серной кислотой. Кислоты С1-С,> практически нацело теряются с сульфатной водой.

Выход сырых жирных кислот по предлагаемому способу выше, чем выход по прототипу, но по табл.2 нельзя определить, потому что получают эти кислоты разложением разного состава продуктов (ВМЧ вЂ” П и

МК) и разными кислотами (низкомолекулярными моно- и дикарбоновыми и серной). Это можно сделать косвенно, пб сухому веществу, содержащемуся в ВМЧ-П и МК.

В 17 приведенных примерах (пример дополнительный не принимается в счет) получено 3.485 r ВМЧ-П концентрацией

70,6 / и 9,364 г HM×-С концентрацией

12,6%. Всего сухого вещества будет

3640,3 г, Без учета 411 г кислот, введенных в МК при его разделении, остается 229,3 г.

1766904

Столько же сухого вещества и в 8500 г исходного МК, взятого на 17 примеров.

Если подсчитать по пропорции выход кислот из 3485 г BMV-П по среднему выходу примеров 20 — 21, т,е. 248,5 г, то он составит

1882,6 г, Выход кислот из 9364 г НМЧ-С составит

831,8 г (70,5 от сухого вещества). Всего будет 1882,6 + 831,8 = 2714,4 г, С учетом 411 г кислот, введенных в MK (по 17 примерам), суммарный выход фракционированных кислот по данному способу

2303,4 г.

По пропорции определяют выход таких кислот и по прототипу. Из 930 г МК получено

228,1 г кислот. Из 8500 г их будет 2084,8 г, Теперь легко определить, что выход кислот по данному способу больше, чем по прототипу, на 9,49 .

Кислотные числа целевых фракций по примерам 20 и 21 несколько ниже, чем по прототипу (пример 22). Но это закономерно.

Это объясняется не ухудшением кислот, а выделением части дикарбоновых кислот (точнее, солей кислот) с НМЧ-С, еще при разделении МК на части; натриевые соли дикарбоновых кислот гораздо более водорастворимы, чем соли монокарбоновых кислот с таким же числом атомов углерода в молекуле. Дикарбоновые кислоты характеризуются гораздо большими кислотными числами, чем монокарбоновые с таким же числом атомов углерода в молекуле — за счет содержания двух функциональных групп—

СООН. Поэтому некоторое снижение кислотных чисел на качество кислот в данном случае не влияет, Наоборот, качество фракций кислот будет улучшаться за счет вывода таких нежелательных примесей, По данным табл,2 видно, что в примерах

20 и 21 содержание дикарбоновых кислот в целевых фракциях в 2,2 раза ниже, чем по и рототипу (и ример 22), Это существенно, так как водные растворы солей дикарбоновых кислот не обладают моющим свойством.

Остальные показатели в примерах 20—

21 и 22 особенно не отличаются между собой, разница их расхождений лежит в допустимых пределах анализа, Предлагаемый способ выделения кислот в производстве СЖК имеет много ценных факторов, которые отсутствуют в

c,ïîñoáå (bio прототипу):

1. Исключение образования огромного количества вредоносных сульфатных вод (на Шебекинском химзаводе около

", 00 т/сут), которые не только сильно ухудшают окружающую экологию, но и требуют очень больших затрат (энергозатрат, мате5

55 риальных, трудовых и других) на их обезвреживание или на переработку. Возможность получения вместо отходов сульфата натрия эффективного удобрения, например нитрата кальция.

2. Процесс производства СЖК замкнут, В нем циркулирует НМК, катионы натрия (образующие щелочи), углекислый газ и вода, что очень ценно, Избыток щелочных солей НМК (или их кислоты) выводится и используется по усмотрению, Эти соли, например, можно использовать в качестве эффективного ингибитора коррозии черных металлов или для получения из них очень дорогих дикарбоновых кислот и низкомолекулярных кислот, Их можно использовать для умягчения воды с очень высокой жесткостью (авт.св. 1ч 715490, 22,10,79). HMK лучше всего использовать для получения их бутиловых эфиров на установке, существующей на площадке Шебекинского химзавода, Потери при многократном использовании катионов натрия, содержащихся в солях

НМК, восполняются в виде содопродуктов—

NaOH, Ка2СОз.

3. Существенное снижение нагрузки узла биологической очистки сточных вод производства СЖК.

4, По предлагаемому способу обменная реакция НМК с ВМЧ практически неэкзотермична, поэтому разложение МК можно вести при высокой концентрации е о, Следовательно, карбонатных вод (вмесго сульфатных) будет гораздо меньше — вместо

700 м примерно 350 м /сут.

Использование предлагаемого способа выделения производственных целевых фракций СЖК позволяет:

1, Значительно сократить степень ухудшения экологического фона окружающей среды.

2. Исключить применение серной кислоты (и, следовательно, образование крупнотоннажных вредоносных сульфатных вод) в производстве СЖК, 3, Замкнуть в цикл заменяемые серную кислоту, ниэкомолекулярные моно- и дикарбоновые кислоты, а также катионы натрия (калия), содержащиеся в содопродуктах производства.

4. Резко сократить потери низкомолекулярных моно- и дикарбоновых кислот.

5, Улучшить качество и снизить себестоимость целевых фракций C10 — C16 и С17-С20.

6. Создать приемлемые условия для утилизации содопродуктов, содержащихся в мыльном клее (6 — 10 т/сут).

7, Существенно уменьшить наг )узку узла биологической очистки сточных зод производства СЖК.

1766904

8. Утилизировать НМК и их соли (ранее теряемые с сульфатными водами) с предварительным использованием некоторых свойств их в производстве СЖК.

Особенно это относится к дикарбоновым кислотам, которые ухудшают качество целевых фракций монокарбоновых кислот, а в чистом виде представляют большой интерес для промышленности.

Формула изобретения

1. Способ выделения синтетических жирных кислот из смеси омыленных продуктов окисления углеводородов путем отделения неомыляемых соединений, термообработки омыленных веществ, растворения мыльного плава водой до 20 — 38%ной концентрации с получением мыльного клея с последующим разложением кислотой, отличающийся тем, что, с целью улучшения экологических показателей процесса, повышения качества целевых кислот, снижения их стоимости и уменьшения нагрузки очистных сооружений, мыльный клей предварительно разделяют на высокомолекулярную и низкомолекулярную части совместным воздействием при первоначальной температуре мыльного клея 50-60 С углекислогО газа или промышленных абга5 зов производства синтетических жирных кислот и низкомолекулярных моно- и/или дикарбоновых кислот до достижения рН отслаивающейся низкомолекулярной части значения 6,5-7,5, а конечная температура

10 поддерживается с таким расчетом, чтобы компоненты разделения, йе застывали, и высокомолекулярную часть разлагают низкомолекулярными моно- и/или дикарбоновыми кислотами до кислотного числа

15 водного раствора, образующегося при разложении, равного 30 — 40 мг KOH/г, а низкомолекулярную часть разлагают минеральной кислотой.

2. Способ по п.1, отличающийся

20 тем, что в качестве низкомолекулярных Моно- и/или дикарбоновых кислот используют низкомолекулярные карбоновые кислоты, получаемые из отходов производства синтетических жирных кислот.

16

1766904

an Ln

О г ф и1

Л О

CC 1

C I

Ф О* а3-3- х 3 o

ОООХ

3 I

I D 1

1 1

1 т 1 м

1 СЧ

Ct I X L I

О Ч вЂ” -4 х с (О 1 I- 1 т (-т

Е 1 и

1- CO L 1 и и с"\ СЧ

О И

Г4 а сч м

СО И

--х

Ч» ф

Cl м

Ln о о в г4 С4 о О ф

М 3О 00

С4

Ln Ln м

СЧ (4 и\ О \ со сч м

СЧ С4 4.

I 3

tg 3

Б L 3

A3 X ( х о

O43CL» 3 О

СОХО Х О (Ч О м ч» о о о

-Ф о о о

СЧ и ф О

X 1 а I

Э 1

l- 1 о I с 1 Г

L. 1

1 т л

Е 1 -т

Е 3 М

1 и 1

1 т 1

Е 3О (O 1

С4

-т

CO м о сЧ а f

СЪ 3

--» CO

СЧ

О О и (ll м м л

СЧ м л и \

С4 СЧ и г сч о

3О СЧ

М О о

Сч О м о о и о

3zl г4 ao Ln сч м сч сч

О В СО

\О с а

СЧ СЧ

Ln (fl

=.г сЧ В

-С (Ч

СР I !

L I

I

Щ I

3- и о I

С I О 3

О I

X 3 CO

М 1

CO CO

Ln с4 о м м

СО и

° O л л о а м и

О С3 о о

С4 СЧ

С3 о

СЧ (Ч л

В CO м в и

CO о

С 4 С4 о о о (4 3 4 (3 л л л

СО СО CO м м м

1 1

Е д Р I

CL I

3- 1

z I

Ф Е I т 1

C 1

О X 1 00 т м

CO CO м м и о

N СЧ а о

С4 СЧ со о м

CO И м сч и (Ч

I 3

1 1

1 I

1 Ю 1

Ct 1 о I

1 СО I о о о ч» an lo

СЧ N (4 с» о ч» ln

С4 о !

О

С4 о с» о о и и о с» о о

an и\ о о о о и а о о о о и а

С»

С» и

О О о о и an о о о о и an

Е 1

Ф 1

X I х 1

Ф . I

% 1! (4 1

43 1 а 1

Щ I х 1

fg I Ф х о о с л а3 о

X х л

Y а в

Ф х х

Э

IО Ч3

С(D о

Ф Ф

f4 D 4l

z о сс

aX O ст 33(fg

Ф о х

Ф а

Э с

Щ

СО 1

Щ

Ф о

Z о

C

О 1 а с

3С

3g

Ф о

3g

Ф (Т

z л

lg

Ф о

X

fg 43 с о

4l 4l

1С

3g

43

Э с

Э

Ф I !

I 1

1 3

1 I а I

1 Э 1

1 х 1

I X 1 а I ! I

I 43

С С

О Ф

С 3(3 X

3 Х

3Х

Х С3 х

Э

z

43

% о

С (4

fg а о

Э

3g

CL

3g

Ф

С; х о и о

Ф

С

Б

X х г.

3» (О

34

3О с о

3g

Iс л

Ф а а

4)

Щ х о с

Ф з

Z х

4!

Ct

Ф а

L3

3 1 с» I

I 3 1! D 1

Z Е 1 ае л

1 3X L I

1 .а I

z I

1 ФЗХ 3

C Э 1 С3 х с о

1 Е У 1 а

1,О l CO О О

343 и и fn в а

М О О И О М х CO М с Ч3 сО сч м --х а О л со в

1

В ф ЕО Л О

1 сО (D an л г м сч м

1 о о tn(л an cn

Ф Ф 1

1

CO f О В 3

3п сч х м 1

М I

1

1 л 1

aO CD СЧ и о о

Ln n О» ъО 4» I

I!!

1 о о ф л ф

1

CD CO О м м м

1! сО сп о л и

М 1

1

I и и и .сч 1 о - сч о 1 л а и - сч 1 л л 1 о со C» w co d»

СЧ СЧ (О с \ СЧ 1

I!

1

О CO «O СО СО CO СО И сч м (n fn cn m м сч

1

С» о

ln (О I

- 4 C4 !

1 (о о о

О О О 1 а а an

I

1

Ф I

3О

Ct I о !

Ф I

3С X

1C fg о !

fg gl CL 1

Ф с

Ф О X 1

Z Z X I а g I

Ф C Э о

I- X 1 IO 1 1

4 =! д Л !.4 1

l

1 сЧ М И О СО В

О В (Ч Ф В Ч» м ф ф сч м о (О CO 4Р М М Д.

1766904

18 о

fIl (Ч

СЧ

С> \

0О

С> \

М

0

СЧ

0 1

>0

О

« д+

М

О (О (Ч

- О

>0

О

СЧ й

CO Ф

l- Ch о

° - Э О

Ф

«

Е с

М д Р О

v (О

"0

L

Е

Ю

L

»

Е

CD

L

2»

О 0

Е с

ОС

L

X х з

Э

IC с

X Л о

Э О

Z х

X

Э

fZ с

О> о

ЧО OI

1X

>0 (О с а

V (Ч

1

fg с

О

Л S

У

Ю (0 2

Z .3>

Г

Ы

f0

О (О с о

X М

0О

Э

Х с

Z ° о

lO

fg

Ч>

X

Л щ О с

X

М

Lf> (Л

СЧ (О с о

Х

Со Л

CD (Ч

00 М

О1 (D (О с

S j

Э

Z

f0

% а

Э

М о

ЧО О Ю

Э

Х (О

CL

Ф

-0 о

О О

Э

Z

1Ф

Z

1о с

U С

S М

Э

2i

CL

X с.

Э

Х

CL

>,0 X о

3 (с>

Э 1 Рхо о

zхс (О Р О

%lO X

a n. x

Ф (О

fZ Х Х

OS 2

О Ч ff>

Э 1 lsoo

Еоч

% Io аах чх х

OS 2

О Ч (0

О (С\ (Ч

Ф

Ф о

Z о

CL 2 (О Iх о о с

Х О о s

Z Y

С

Г О

Е ЧО

ОО 3

I 1 1

1 1 1

1 1 1

I 1 I

1 I 1

1 1 1

1 1 1

1 I 1

I 1 1

I 1 1

1 1 1

1 1 1

1 1 1

1 1 1

1 I

3 C 1

1 1 - . 1 о

1 1- I о а

c <л м

1 1 г — > — >.

1 1 1

X 1 I 1

I 3 I (C I 1 1

Э 1 1 >S

С 1 12

Х 1 О I Ф 1 о

V l (»

S 1 Л 1 (.3 о

Х I 1-- — 3

I Х 1 I

С 1 2 з 1 а((с>!

I 2 1 N 1

Ч(О (О I 1 I 1

1101(Ч(СЧ

X 1 О 1 М

2 1 f>(f 1 1

Z 1 Л 3 (Х 1 1 I I

Э 1 1 1

Т 1 I О 1

Л > 1 С>

С I О 1 О I

О 1 С

С 1 О

s l (ч

I Х 1 (.> 1 "О СЧ

l- I I I

О 1>S с

V >S > D I 1 х

r D> fC ,О I

Х(О>Е! а

n,e I

2 I О I 1 I ((>

01

О>

О 1 (П 1 О 1 0:>В (1 1 I

Z D I 1 (О 1 I 1

О» С 1 1

О ах

X л 1 I 1 с 1

ОФ I >О>оО

X Z > 1 I 1

Ф о

Х 0Х l 1L> 3 СЧ)0 (О 1 1

> ——

ex 1

I

1 1

ЭЕ>

2 Х 1 0 1

Х с> ЧХО

Х-Э;1 02С

f0+ xav

Ч Ф I

Д>ООИХ (g (О I

Х 1 р

1 1

Э I I Э

Z 1 >Х 1 2I ч s 1 Ф

Э Е О а «1 я 1

U О> 1 Ф Р 1 О 2

ЛО(3-Х 130 f0D ао

Эх l СЧ l (0C

З Э 1 Ф С 1 Х О

z z 1 (О п. 1 х

Ф О I 0- С I О: Y о

ZX I >X оО> 2L о х 1

1 Э «,I

I ff> I- 1

I (- Х 1

3 (0Л C=

1 С Ч I I (О О 3 С

1 СО а 3 Е

0- C 1 (О

1 CL 1

1 Ф 1

I 1

1 S 1

1 CL I О

С: 1 (Ч

1766904

1

1

I

1

1

1

1

I с

Х

1о

1С:

1

СЧ 1

C

IQ I

С>> 1 !

Я

1

>С> 1

3(, с! о

1 о а, с

СЧ

СЧ

=Р с

D м л

СО СЧ

СЧ м

СЧ

СО

L т

М

О

"О

О о

У

Э

Ъ

1о с о х>

S «Ч ф-Ф

СО

«Ч

СЧ

Щ

CC Iэ о х с

a v

Э S и х

>Х

2i

Х

Л >Х с э ъ с

S: X а

Э

S

Q.

«:

С!

СЧ вЂ” т—

1 1

1 I

1 1

1 1

I >X 1

I» I Ъ I

О 1 Ф I с о

v «o

x л !

С 1 Y 1

1 х

2i I а i !n>

Ъ 1 Э I о u

1 1 1 !

О 1 С> I и

Ж 1 1

1 1

I 1 о

С> 1 о u

С 1 1 о

X х 1 u I

1 1

>Х 1 — 1 !

=Г I 1 х

C 1 I

Q. 1,р 1

u

1 I

О 1

Х 1 О 1

Ъ 1 I

Со 1 C.>

1 1

I 1

1 I

I 1

I 1

1 1

1 I

«Г и

1 I I

1 IC>1

1 О I

I

1 I

1 о чх о

О Ъ С 1 х ао

Ъ Ъ X 1

CX! V X

"1 !

1

>Х 1

S 1

Б

Я 1 п! 1X 1 л с ч

«>) О 1

nI o.

2i С I

Х 1

Э 1

Э I- 1 !

С 1

Э Л с ч, m

««! O. 1

С>. C !

E м

»

Е О с о

v «ч

I

«2Ъ

» о»С

L «Ч ° о

2: nI

М

L >«

S Ъ

» Э

nI «С с с о Ъ

Х з - о л э

Э z

Э.О X с z

X >С

Х K о а

«О Э а м «» о

М 0 «.>

1 !

1

1

1

I

I

1

1

I

1

1

I

1

1

1

1

1

1

I !

I

1 ! !

I

1

I

I

1

1

1

СО 1

1

1

1

1

1

I

I

1

I

I

1

1

1 !

1

1

1

1

1

I

1

I ! !

1

I

1 !

1

I

1

I !

I

1

1

1

I

I

1 ю

Э

so o х*с

c«i 0 v

% IO аах

Р х

o s

О ч Ф

1766904

22

Таблица 3

Составитель К.Матушкин

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор M.Äåì÷èê

Редактор

Заказ 3519 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Сравнительные результаты индивидуальной и совместной обработки МК низкомолекулярными кислотами и углекислым газом