NO327829B1 - Anvendelse av et ekstraheringsmiddel som et antiskummiddel ved fremstilling av vannfri maursyre - Google Patents
Anvendelse av et ekstraheringsmiddel som et antiskummiddel ved fremstilling av vannfri maursyre Download PDFInfo
- Publication number
- NO327829B1 NO327829B1 NO20023513A NO20023513A NO327829B1 NO 327829 B1 NO327829 B1 NO 327829B1 NO 20023513 A NO20023513 A NO 20023513A NO 20023513 A NO20023513 A NO 20023513A NO 327829 B1 NO327829 B1 NO 327829B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- extractant
- distillation
- formic acid
- carrying
- distillation device
- Prior art date
Links
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 102
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims abstract description 6
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 42
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 150000003857 carboxamides Chemical class 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NZMAJUHVSZBJHL-UHFFFAOYSA-N n,n-dibutylformamide Chemical compound CCCCN(C=O)CCCC NZMAJUHVSZBJHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007700 distillative separation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 claims description 3
- FWHFWYKSIPTXBJ-UHFFFAOYSA-N n-butyl-n-cyclohexylformamide Chemical compound CCCCN(C=O)C1CCCCC1 FWHFWYKSIPTXBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HPWNCPYWUHXVNZ-UHFFFAOYSA-N n-butyl-n-ethylheptanamide Chemical compound CCCCCCC(=O)N(CC)CCCC HPWNCPYWUHXVNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GBDYFPAHVXJQEP-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-n-phenylformamide Chemical compound CCN(C=O)C1=CC=CC=C1 GBDYFPAHVXJQEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LYELEANKTIGQME-UHFFFAOYSA-N n-heptan-2-yl-n-methylformamide Chemical compound CCCCCC(C)N(C)C=O LYELEANKTIGQME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 3
- 125000002373 5 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000004070 6 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 abstract 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 abstract 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- KIZCCPGSHHAFRX-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxybutyl formate Chemical compound CCCC(O)OC=O KIZCCPGSHHAFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- MEXKFCWMWJZDMF-UHFFFAOYSA-N n,n-dibutylacetamide Chemical compound CCCCN(C(C)=O)CCCC MEXKFCWMWJZDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
- C07C51/44—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/09—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelsen angår et apparat og en en fremgangsmåte for fremstilling av vannfri eller hovedsakelig vannfri maursyre, samt anvendelse av ekstraheringsmidlet anvendt ved opparbeidelse av maursyren.
"Ullmanns Encyklopådie der technischen Chemie", 4, utg., bd. 7, side 365, beskriver at maursyre kan fremstilles ved acidolyse av formamid under anvendelse av svovelsyre. Denne fremgangsmåten har imidlertid den ulempen at det oppnås støkiometriske mengder av ammoniumsulfat som et uunngåelig produkt.
En annen måte å fremstille maursyre på består av hydrolyse av metylformiat som syntetiseres fra metanol og karbonmonoksyd. Denne syntesen er basert på følgende ligninger:
Hydrolyse av metylformiat beskrevet i "Ullmanns Encyklopådie der technischen Chemie", 4. utg., bd. 7, side 366 har ulempen ved en ugunstig stilling for hydrolyselikevekten. En forskyvning i like-vekten ved at de ønskede prosessproduktene fjernes ved destillasjon er ikke mulig ettersom metylformiat (kokepunkt 32°C) koker vesentlig lavere enn metanol (kokepunkt 65°C) og maursyre (kokepunkt 101°C). Vannfri maursyre kan ikke uten videre oppnås fra den resulterende vandige maursyreløsningen ved destillasjon ettersom den danner en azeotrop med vann. Vanskeligheten består således i å oppnå vannfri maursyre fra metylformiat-hydrolyseblandingen. En fremgangsmåte beskrevet i EP-B-0 017 866 som omfatter trinnene a) til g), muliggjør fremstilling av vannfri maursyre med utgangspunkt i metylformiat. Vannfri maursyre oppnås her dersom
a) metylformiat underkastes hydrolyse,
b) metanol og overskudds-metylformiat avdestilleres fra den resulterende hydrolyseblandingen, c) bunnproduktet fra destillasjonen (b), og som omfatter maursyre og vann, ekstraheres i en væske/væske-ekstraksjon med et ekstraheringsmiddel
som hovedsakelig tar opp maursyren,
d) den resulterende ekstraktfasen, omfattende maursyre, ekstraheringsmiddel og noe av vannet, underkastes destillasjon, e) topproduktet oppnådd i denne destillasjonen, og som omfatter vann og noe av maursyren, føres tilbake til den nedre del av destillasjonskolonnen i trinn (b), f) bunnproduktet fra destillasjonstrinn (d), som omfatter hovedsakelig ekstraheringsmiddel og maursyre, skilles ved destillasjon i vannfri maursyre og
ekstraheringsmidlet, og
g) ekstraheringsmidlet som går ut av trinn (f) føres tilbake inn i prosessen.
I denne prosessen er det spesielt fordelaktig
h) å gjennomføre destillasjonstrinnene (b) og (d) i en enkelt kolonne,
i) å innføre vannet som trenges for hydrolysen i form av vanndamp inn i den
nedre delen av kolonnen som er anordnet for gjennomføring av trinn (b),
k) å anvende metylformiat og vann i hydrolysen (a) i et molforhold på fra 1:2 til
1:10, og/eller
I) som ekstraheringsmiddel å anvende et karboksamid med den generelle formelen I
hvor radikalene R<1> og R2 er alkyl-, cykloalkyl-, aryl- eller aralkylgrupper, eller R<1> og R2 danner sammen, sammen med N-atomet, en heterocyklisk 5-eller 6-leddet ring, og bare ett av radikalene er en arylgruppe, og hvor R3 er hydrogen eller en CrC4-alkylgruppe.
Trinn (a) til (i) i den ovenfor beskrevne prosess beskrevet i EP-B-0 017 866 forklares mer detaljert i det følgende.
Trinn (a)
Hydrolysen gjennomføres vanligvis ved en temperatur i området fra 80 til 150°C.
Trinn (b)
Destillasjonen av hydrolyseblandingen kan i prinsipp gjennomføres ved ethvert ønsket trykk, fortrinnsvis fra 0,5 til 2 bar. Vanligvis er det tilrådelig å arbeide under atmosfærisk trykk. I dette tilfellet er temperaturen på bunnen av kolonnen ca. 110°C og temperaturen ved toppen av kolonnen er fra ca. 30 til 40°C. Hydrolyseblandingen settes fortrinnsvis til ved en temperatur i området fra 80 til 150°C, og metanolen fjernes fortrinnsvis i væskeform ved en temperatur på fra 55 til 65°C. Tilfredsstillende separasjon av blandingen i metylformiat og metanol på den ene siden og vandig maursyre på den andre siden er mulig selv under anvendelse av en destillasjonskolonne som har 25 teoretiske bunner (det teoretiske antall bunner er fortrinnsvis fra 35 til 45). Enhver design kan anvendes for kolonnen som er beregnet på trinn (b), men en siktbunn-kolonne eller pakket kolonne anbefales spesielt.
Trinn (c)
Væske/væske-ekstraksjonen av maursyren fra dens vandige løsning ved hjelp av et ekstraheringsmiddel gjennomføres fortrinnsvis ved atmosfærisk trykk og ved en temperatur på fra 60 til 120°C, spesielt fra 70 til 90°C, i motstrøm. Av-hengig av type ekstraheringsmiddel, så kreves generelt ekstraheringsinnretninger med fra 1 til 12 teoretiske separasjonstrinn. Egnede ekstraheringsinnretninger for dette formålet er spesielt væske/væske-ekstraheringskolonner. I de fleste tilfel-lene oppnås tilfredsstillende resultater ved anvendelse av fra 4 til 6 teoretiske separasjonstrinn.
Valget av ekstraheringsmiddel er ikke begrenset. Spesielt egnede ekstraheringsmidler er karboksamider med den generelle formel I angitt i det foregående. Ekstraheringsmidler av denne type er særlig N,N-di-n-butylformamid og i tillegg N.N-di-n-butylacetamid, N-metyl-N-2-heptylformamid, N-n-butyl-N-2-etylheksylformamid, N-n-butyl-N-cykloheksylformamid og N-etylformanilid og blandinger av disse forbindelsene. Ytterligere egnede ekstraheringsmidler er bl.a. diisopropyleter, metylisobutylketon, etylacetat, tributylfosfat og butandiolformiat.
Trinn (d)
Ekstraktfasen skilles ved hjelp av destillasjon i en egnet destillasjonsinnretning i en flytende fase, som generelt omfatter hovedsaklig maursyre og ekstraheringsmiddel, og en dampfase som hovedsakelig omfatter vann og mindre mengder av maursyre. Dette er en ekstraktiv destillasjon. Bunntemperaturen er fortrinnsvis fra 140 til 180°C. En tilfredsstillende skillevirkning oppnås generelt med 5 teoretiske bunner.
Trinn (e)
Blandingen av maursyre/vann resirkuleres generelt i dampform.
Trinn (f) og (g)
Destillasjonsinnretningen (vanligvis i form av en kolonne) for å gjennomføre trinn (f) drives med fordel under redusert trykk, fra ca. 50 til 300 mbar og tilsvarende lave topptemperaturer, fra ca. 30 til 60°C.
Trinn (h)
Denne varianten av fremgangsmåten gjelder trinn (b) og (d). Destillasjonsinnretningene for gjennomføring av trinn (b) og (d) er anordnet i en samlet destillasjonsinnretning. Destillasjonsinnretningene her er generelt i form av kolonner.
Trinn (i)
I dette trinnet tilveiebringes vann som kreves for hydrolysen i form av vanndamp.
I fremgangsmåten beskrevet ovenfor hydrolyseres metylformiat i en hydrolysereaktor med et molart overskudd av av vann. Hydrolysereaksjonen gjennom-føres fortrinnsvis som en ren væskefasereaksjon ved temperaturer fra 80 til 150°C. For å være i stand til å oppnå disse temperatuerene i reaksjonsblandingen må hydrolysen gjennomføres ved overatmosfærisk trykk, fordi ved atmosfærisk trykk vil reaksjonsblandingen ha et kokepunkt under temperaturom rådet indikert ovenfor. I det påfølgende trinn føres hydrolyseblandingen fra hydrolysereaktoren inn i en destillaskonskolonne for destillativ separasjon. Et lavere trykk forekommer i sistnevnte enn sammenligningsvis i hydrolysereaktoren. Ved innføring av hydrolyseblandingen i destillasjonsreaktoren dekomprimeres hydrolyseblandingen således plutselig (plutselig trykkfall). Konsekvensen er kraftig skumming av hydrolyseblandingen brakt inn i destillasjonskolonnen. Skummingen har i høy grad negative virkninger på på separasjonsytelsen av det som befinner seg i det indre av destillasjonskolonnen, ettersom skummingen er forbundet med intensiv tilbakeblanding av de indre gass-strømmer og flytende strømmer i destillasjonskolonnen og som fortrinnsvis beveger seg i motstrøm. I tillegg begrenses i høy grad det fluid-dyna-miske arbeidsområdet av skummingen, ettersom skummet forårskaer et betydelig trykktap i kolonnen. For å forhindre skummingen kan et kommersielt tilgjengelig antiskummiddel settes til destillasjonskolonnen over tilsetningspunktet for hydrolyseblandingen. Dette reduserer eller begrenser i høy grad skummingen, slik at de negative konsekvenser av skumming beskrevet ovenfor utelukkes. Eksempler på egnede antiskummidler som kan anvendes er silikonoljer. Kostnadene for antiskummidlene har en negativ virkning på prosessens kostnadseffektivitet. Dess-uten er tilsetningen av kommersielt tilgjengelige antiskummidler ledsaget av inn-føring av fremmede substanser i prosessen, noe som generelt har en negativ virkning på produktkvaliteten. Ettersom nedbrytningsproduktene av antiskummidlene må elimineres fra prosessen, oppstår det betydelige avhendingskostnader ved behandlingen av det korresponderende avløpsvannet.
Det er foreliggende oppfinnesles oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte hvor skumming forhindres uten høye kostnader og uten at det opptrer en skadelig virkning på produktkvaliteten. I tillegg skal avhendingskostnadene for antiskummidlet minimeres. Fremgangsmåten bør være enkel og praktisk å gjen-nomføre.
Løsningen på denne oppgaven oppnås ved hjelp av en prosess for tilveiebringelse av vannfri eller i hovedsak vannfri maursyre, hvor
i) metylformiat underkastes hydrolyse,
ii) metanol og overskudds-metylformiat avdestilleres fra den resulterende
hydrolyseblandingen,
iii) bunnproduktet fra destillasjon ii), omfattende maursyre og vann, ekstraheres i en væske/væske-ekstraksjon med et ekstraheringsmiddel som hovedsakelig tar opp maursyren, og ekstraheringsmidlet anvendt her er et karboksamid med den generelle formelen I
hvor radikalene R<1> og R<2> er alkyl-, cykloalkyl-, aryl- eller aralkylgrupper, eller R<1> og R2 danner sammen, sammen med N-atomet, en heterocyklisk 5- eller 6-leddet ring, og bare ett av radikalene er en arylgruppe, og hvor R<3>
er hydrogen eller en Ci-C4-alkylgruppe,
iv) den resulterende ekstraktfasen, omfattende maursyre, ekstraheringsmiddel
og noe av vannet, underkastes destillasjon,
v) topproduktet som oppnås i denne destillasjonen, og som omfatter vann og noe av maursyren, føres tilbake til den nedre delen av destillasjonsinnretningen i trinn ii),
vi) bunnproduktet fra destillasjonstrinn iv), og som omfatter hovedsakelig ekstraheringsmiddel og maursyre, skilles ved destillasjon i vannfri eller i hovedsak vannfri maursyre og ekstraheringsmidlet, og
vii) ekstraheringsmidlet som kommer ut av trinn vi) føres tilbake til prosessen, Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at den omfatter fjerning av en under-støm av det anvendte ekstraheringsmidlet fra prosessen og at den føres til destillasjonsinnretningen som er anordnet for gjennomføring av trinn ii), idet det korresponderende tilførselspunkt for under-strømmen av ekstraheringsmiddel i destillasjonsinnretningen er over tilførselspunktet for hydrolyseblandingen og under uttakspunktet for metanol.
For foreliggende oppfinnelses formål skal betegnelsen "i hovedsak vannfri maursyre" forstås å bety maursyre som inneholder et maksimum på 30%, fortrinnsvis et maksimum på 15%, vann.
Ekstraheringsmidlene innført i destillasjonsinnretningen for gjennomføring av trinn ii) forhindrer skumming. Alle egnede ekstraheringsmidler med den generelle formel I koker høyere enn komponentene i hydrolyseblandingen (metylformiat, vann, metanol og maursyre). Ekstraheringsmidlet ført inn i destillasjonskolonnen for gjennomføring av trinn ii) strømmer således ut av destillasjonskolonnen i flytende form og føres sammen med den vandige maursyren inn i reaktoren, og går igjen inn i ekstraheringsmiddelkretsen. Fordelene med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er klare. Det er ikke lenger nødvendig å anvende kostbare ytterligere antiskummidler som deretter igjen må fjernes fra prosessen. Kostnadene for anskaffelse av antiskum og for behandling av avløpsvann som står i forbindelse med innføringen av antiskummiddel i begynnelsen, kan således spares. Det er grunnleggende fordelaktig dersom innføring av fremmede substanser kan unngås i prosessen. Ekstraheringsmidlet som antiskummiddel er således en kom-ponent som allerede er til stde i prosessen under alle omstendigheter, og innfø-ring av et ytterligere antiskummiddel unngås.
Foretrukne ekstraheringsmidler er N,N-di-n-butylformamid, N,N-di-n-butyl-acetamid, N-metyl-N-2-heptylformamid, N-n-butyl-N-2-etylheksylformamid, N-n-butyl-N-cykloheksylformamid og/eller N-etylformanilid.
I en foretrukken utførelse av oppfinnelsen tas under-strømmen av ekstraheringsmiddel som føres til destillasjonsinnretningen for gjennomføring av trinn ii) fra ekstraheringsmidlet som kommer fra trinn vi). I prinsippet kan imidlertid ekstraheringsmidlet for tilveiebringelse av under-strømmen tas fra ethvert ønsket sted i prosessen. Ekstraheringsmidler som kan anvendes er også blandinger som omfatter de forskjellige ekstraheringsmidlene i henhold til oppfinnelsen. I tillegg til ekstraheringsmiddel kan ekstraheringsmidlet anvendt som antiskum også inne-holde andre komponenter, spesielt maursyre, vann, metanol og/eller metylformiat. Innføring av ytterligere antiskummidler som ikke er i samsvar med oppfinnelsen er i prinsippet mulig.
Generelt gjennomføres destillasjonstrinn ii) og iv) i en enkelt destillasjonsinnretning.
Oppfinnelsen angår også anvendelse av et karboksamid med den generelle formelen I
hvor radikalene R<1> og R<2> er alkyl-, cykloalkyl-, aryl- eller aralkylgrupper, eller R<1 >og R2 danner sammen, sammen med N-atomet, en heterocyklisk 5- eller 6-leddet ring, og bare ett av radikalene er en arylgruppe, og hvor R<3> er hydrogen, i den ovenfor beskrevne prosess som antiskummiddel ved den destillative separasjonen av hydrolyseblandingen som omfatter metylformiat, vann, maursyre og metanol, og som ekstraheringsmiddel for væske-væske-ekstraksjonen av maursyren.
Oppfinnelsen omfatter også et apparat for gjennomføring av prosessen beskrevet i det foregående. Dette omfatter
a) en syntesereaktor,
P) en hydrolysereaktor,
X) en destillasjonsinnretning for gjennomføring av trinn ii),
8) en destillasjonsinnretning for gjennomføring av trinn iv),
e) en ekstraksjonsinnretning,
en destillasjonsinnretning for gjennomføring av trinn vi), og
y) en forbindelsesrørlednig for tilførsel av en under-strøm av ekstraheringsmidlet inn i destillsjonskolonnen anordnet for gjennomføring av trinn ii).
Betegnelsen "syntesereaktor" er ment å bety en innretning hvor på den ene siden syntesen av metylformiat gjennomføres (vanligvis i en tilsvarende reaktor), og på den andre siden gjennomføres separasjonen av den resulterende syntese-blandingen (vanligvis i en destillasjonsinnretning nedstrøms fra reaktoren). Den anvendte hydrolysereaktoren kan også være hvilken som helst ønsket reaktor som er egnet for hydrolyse av metylformiat. Destillasjonsinnretningene er generelt i form av kolonner. Den anvendte ekstraheringsinnretningen er fortrinnsvis en væske-væske ekstraksjonskolonne. Forbindelsesrørledningen for tilførsel av en under-strøm av ekstraheringsmiddel inn i destillasjonskolonnen foreslått for gjen-nomføring av trinn ii) er generelt i form av et rør anordnet mellom destillasjonsinnretningen 2 for gjennomføring av trinn ii) og et utførselsrør for ekstraheringsmiddel som forlater destillasjonsinnretningen for gjennomføring av trinn iv).
I en foretrukken utførelse av oppfinnelsen er destillasjonsinnretningen for gjennomføring av trinn ii) og destillasjonsinnretningen for gjennomføring av trinn iv) anordnet i en enkelt destillasjonsinnretning. Sistnevnte er generelt i form av en kolonne.
De vedlagte tegninger viser
på fig. 1 og 2 diagrammer av anlegg for fremstilling av vannfri eller i hovedsak
vannfri maursyre i samsvar med tidligere teknikk,
på fig. 3 og 4 diagrammer av anlegg for fremstilling av vannfri eller i hovedsak vannfri maursyre i samsvar med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.
Referansetallene angitt ovenfor, under eller langs forbindelseslinjene eller pilene, tilsvarer komponentene som generelt utgjør hovedkomponenten av den korresponderende strøm. Ettersom sammensetningene av strømmene kan vari-ere, så er disse referansetallene bare å anse som retningsgivende verdier. Refe-ransetallet 21 angir her metylformiat, 22 angir vann, 23 angir maursyre, 24 angir metanol, 25 angir ekstraheringsmiddel, og 27 angir karbonmonoksyd.
Anleggene som er vist skjematisk på figurene 1 og 2 for gjennomføring av fremgangsmåten i samsvar med tidligere teknikk og anleggene som er vist skjematisk for gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, har det felles trekk at de omfetter en syntesereaktor 6, en hydrolysereaktor 1, en destillasjonsinnretning 2 for gjennomføring av trinn ii), en destillasjonsinnretning 4 for gjennomføring av trinn iv), en ekstraksjonsinnretning 3 og en destillasjonsinnretning for gjennomføring av trinn vi). Destillasjonsinnretningene 2 og 4 kan være anordnet i en felles destillasjonsinnretning 7.
I motsetning til anleggene i henhold til tidligere teknikk vist på fig. 1 og fig. 2, så omfatter anleggene vist på fig. 3 og fig. 4 for gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen en forbindelsesrørledning 8 for tilførsel av en under-strøm av ekstraheringsmiddel inn i destillasjonskolonnen 2 foreslått for gjennomføring av trinn iv). Denne under-strøm av ekstraheringsmiddel tas fra ekstraheringsmiddelstrømmen som går ut av destillasjonsinnretningen 5 og er fortrinnsvis avkjølt. Forbindelsesrørledningen 8 fører inn i destillasjonsinnretning 2 for gjennomføring av trinn ii) ved tilførselspunkt 9. Dette tilførselspunkt 9 for under-strømmen av ekstraheringsmiddel er i destillasjonsinnretningen anordnet over tilførselspunktet 11 for hydrolyseblandingen og under uttakspunktet 10 for metanol. Generelt er tilførselspunktet 9 for ekstraheringsmiddel lokalisert fra 2 til 40 teoretiske trinn, spesielt fra 5 til 20 teoretiske trinn, over tilførselspunktet 11 for hydrolyseblandingen.
Oppfinnelsen skal forklares mer dtaljert i det følgende med referanse til et arbeidseksempel.
Eksempel
Det illustrative forsøk i henhold til oppfinnelsen gjennomføres i et anlegg som er vist skjematisk på fig. 4. 5,3 kg/time vandig maursyre fremstilles kontinu-erlig. Destillasjonsinnretningen 7 anvendes, og denne er i form av en kolonne i et pilot-anlegg, har en diameter på 100 mm og er utstyrt med 100 klokkebunner. Den korresponderende reaktorutførsel er 20 kg/time. Hydrolyseblandingen føres inn på den førtifemte bunn, mens antiskummiddel føres inn på den sekstifemte bunn. Kolonnen drives under atmosfærisk trykk. Det anvendte ekstraheringsmiddel er N,N-di-n-butylformamid. En 200 g/time ekstraheringsmiddelstrøm føres inn 20 bunner over tilførselen 11 for hydrolyseblandingen. Dette muliggjør at skumming kan undertrykkes fullstendig. Dette tiltaket muliggjør at bunnene over tilførsels-stedet 11 for hydrolyseblandingen kan oppnå den vanlige virkningsgrad ved tilsetning av antiskummidler på 0,7 teoretiske separasjonstrinn pr. praktisk bunn. Trykktapet er 2 mbar pr. bunn.
Sammenligning
Uten tilsetning av et antiskummiddel oppstår kraftig skumming i destillasjonsinnretningen 2 over tilførselspunktet for hydrolyseblandingen 11. Skummingen reduserer bunn-virkningsgraden for de skumfylte bunnene med 0,2 teoretiske separasjonstrinn pr. praktisk bunn. Trykktapet er 3,5 mbar pr. bunn.
Forsøket angitt ovenfor viser at det anvendte ekstraheringsmidlet er egnet som antiskummiddel ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte for å oppnå vannfri eller i hovedsak vannfri maursyre, hvor i) metylformiat underkastes hydrolyse, ii) metanol og overskudds-metylformiat avdestilleres fra den resulterende hydrolyseblandingen, iii) bunnproduktet fra destillasjon ii), omfattende maursyre og vann, ekstraheres i en væske-væske-ekstrahering med et ekstraheringsmiddel som hovedsakelig tar opp maursyren, og ekstraheringsmidlet anvendt her er et karboksamid med den generelle formelen I
hvor radikalene R<1> og R<2> er alkyl-, cykloalkyl-, aryl- eller aralkylgrupper, eller R<1> og R<2> danner sammen, sammen med N-atomet, en heterocyklisk 5-eller 6-leddet ring, og bare ett av radikalene er en arylgruppe, og R<3> er hydrogen eller en Ci-C4-alkylgruppe, iv) den resulterende ekstraktfasen, omfattende maursyre, ekstraheringsmiddel og noe av vannet, underkastes destillasjon, v) topproduktet som oppnås i denne destillasjonen, og som omfatter vann og noe av maursyren, føres tilbake til den nedre delen av destillasjonsinnretningen i trinn ii), vi) bunnproduktet fra destillasjonstrinn iv), som omfatter hovedsakelig ekstraheringsmiddel og maursyre, skilles ved destillasjon i vannfri eller i hovedsak vannfri maursyre og ekstraheringsmidlet, og vii) ekstraheringsmidlet som kommer ut av trinn vi) føres tilbake til prosessen, karakterisert ved at den omfatter fjerning av en under-støm av det anvendte ekstraheringsmidlet fra prosessen og at det føres til destillasjonsinnretningen som er anordnet for gjennomføring av trinn ii), idet det korresponderende tilførselspunkt for under-strømmen av ekstraheringsmidlet i destillasjonsinnretningen er over tilførselspunktet for hydrolyseblandingen og under uttakspunktet for metanol.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,
karakterisert ved at ekstraheringsmidlet som anvendes er N,N-di-n-bu-tylformamid, N.N-di-n-butylacetamid, N-metyl-N-2-heptylformamid, N-n-butyl-N-2-etylheksylformamid, N-n-butyl-N-cykloheksylformamid/eller og N-etylformanilid.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2,
karakterisert ved at under-strømmen av ekstraheringsmiddel som anvendes tas fra ekstraheringsmidlet som forlater trinn vi).
4. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 3,
karakterisert ved at destillsjonstrinnene ii) og iv) gjennomføres i en enkelt destillasjonsinnretning.
5. Anvendelse av et karboksamid med den generelle formelen I
hvor radikalene R<1> og R2 er alkyl-, cykloalkyl-, aryl- eller aralkylgrupper, eller R<1 >og R2 danner sammen, sammen med N-atomet, en heterocyklisk 5- eller 6-leddet ring, og bare ett av radikalene er en arylgruppe, og hvor R3 er hydrogen eller en CrC4-alkylgruppe, ved en fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 6 som antiskummiddel ved destillativ separasjon av hydrolyseblandingen som omfatter metylformiat, vann, maursyre og, og som ekstraheringsmiddel for væske-væske-ekstraksjonen av maursyre.
6. Apparat for gjennomføring av en fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 til 4,
karakterisert ved at det omfatter a) en syntesereaktor (6), P) en hydrolysereaktor (1),X) en destillasjonsinnretning (2) for gjennomføring av trinn ii),
8) en destillasjonsinnretning (4) for gjennomføring av trinn iv), e) en ekstraksjonsinnretning (3),
en destillasjonsinnretning (5) for gjennomføring av trinn vi), og y) en forbindelsesrørlednig (8) for tilførsel av en under-strøm av ekstraheringsmidlet inn i destillsjonskolonnen (2) anordnet for gjennomføring av trinn ii).
7. Apparat i henhold til krav 6,
karakterisert ved at destillasjonsinnretningen (2) for gjennomføring av trinn ii) og destillasjonsinnretningen (4) for gjennomføring av trinn iv) er anordnet i en enkelt destillasjonsinnretning.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10002793A DE10002793A1 (de) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | Verwendung eines Extraktionsmittels bei der Herstellung von wasserfreier Ameisensäure |
PCT/EP2001/000749 WO2001055071A1 (de) | 2000-01-24 | 2001-01-24 | Verwendung eines extraktionsmittels als antischaummittel bei der herstellung von wasserfreier ameisensäure |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20023513D0 NO20023513D0 (no) | 2002-07-23 |
NO20023513L NO20023513L (no) | 2002-08-26 |
NO327829B1 true NO327829B1 (no) | 2009-10-05 |
Family
ID=7628464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20023513A NO327829B1 (no) | 2000-01-24 | 2002-07-23 | Anvendelse av et ekstraheringsmiddel som et antiskummiddel ved fremstilling av vannfri maursyre |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6838579B2 (no) |
EP (1) | EP1250307B1 (no) |
JP (1) | JP4746242B2 (no) |
KR (1) | KR100771709B1 (no) |
CN (1) | CN1271033C (no) |
AT (1) | ATE396167T1 (no) |
AU (1) | AU2001228487A1 (no) |
BR (1) | BR0107822B1 (no) |
DE (2) | DE10002793A1 (no) |
MY (1) | MY136296A (no) |
NO (1) | NO327829B1 (no) |
WO (1) | WO2001055071A1 (no) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR0215793B1 (pt) | 2002-06-26 | 2012-11-27 | métodos para reduzir acúmulo de resìduos em unidade de lavagem usada em processo de craqueamento de hidrocarbonetos. | |
US7906012B2 (en) * | 2002-07-16 | 2011-03-15 | Dorf Ketal Chemicals India Pvt. Ltd. | Method for reducing foam in a primary fractionator |
CN101391945B (zh) * | 2008-10-27 | 2012-01-11 | 浙江工业大学 | 一种甲酸提纯的新方法 |
DE102011075777A1 (de) * | 2011-05-13 | 2012-11-15 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Isophoron in Gegenwart mindestens eines Entschäumers in der Abwasserkolonne im Aufarbeitungsteil |
CN109234530B (zh) * | 2018-09-11 | 2023-12-08 | 福建紫金选矿药剂有限公司 | 一种高性能萃取稀释剂 |
CN115353450A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-18 | 河北康壮环保科技股份有限公司 | 一种稀甲酸浓缩的工艺 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2545658C2 (de) * | 1975-10-11 | 1985-12-19 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Gewinnung von Carbonsäuren aus ihren wäßrigen Lösungen |
DE2914671A1 (de) * | 1979-04-11 | 1980-10-23 | Basf Ag | Verfahren zur gewinnung von wasserfreier oder weitgehend wasserfreier ameisensaeure |
DE3319651A1 (de) * | 1983-05-31 | 1984-12-06 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur destillativen gewinnung von ameisensaeure |
DE3411384A1 (de) * | 1984-03-28 | 1985-10-10 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur gewinnung von wasserfreier oder weitgehend wasserfreier ameisensaeure durch hydrolyse von methylformiat |
-
2000
- 2000-01-24 DE DE10002793A patent/DE10002793A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-01-17 MY MYPI20010197A patent/MY136296A/en unknown
- 2001-01-24 EP EP01946840A patent/EP1250307B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-24 US US10/181,460 patent/US6838579B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-24 WO PCT/EP2001/000749 patent/WO2001055071A1/de active IP Right Grant
- 2001-01-24 BR BRPI0107822-4A patent/BR0107822B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-01-24 CN CNB018040632A patent/CN1271033C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-01-24 AT AT01946840T patent/ATE396167T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-01-24 DE DE50113988T patent/DE50113988D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-24 KR KR1020027009418A patent/KR100771709B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-01-24 AU AU2001228487A patent/AU2001228487A1/en not_active Abandoned
- 2001-01-24 JP JP2001555015A patent/JP4746242B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-23 NO NO20023513A patent/NO327829B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20020070350A (ko) | 2002-09-05 |
BR0107822B1 (pt) | 2011-07-12 |
KR100771709B1 (ko) | 2007-10-30 |
DE10002793A1 (de) | 2001-07-26 |
CN1395553A (zh) | 2003-02-05 |
JP4746242B2 (ja) | 2011-08-10 |
BR0107822A (pt) | 2002-10-29 |
NO20023513L (no) | 2002-08-26 |
WO2001055071A1 (de) | 2001-08-02 |
EP1250307B1 (de) | 2008-05-21 |
US20030009057A1 (en) | 2003-01-09 |
NO20023513D0 (no) | 2002-07-23 |
MY136296A (en) | 2008-09-30 |
JP2003520834A (ja) | 2003-07-08 |
EP1250307A1 (de) | 2002-10-23 |
US6838579B2 (en) | 2005-01-04 |
ATE396167T1 (de) | 2008-06-15 |
DE50113988D1 (de) | 2008-07-03 |
CN1271033C (zh) | 2006-08-23 |
AU2001228487A1 (en) | 2001-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1117629B1 (en) | Purification of ethyl acetate from mixtures comprising ethanol and water by pressure swing distillation | |
FI80218C (fi) | Foerfarande och anlaeggning foer rening av en tvaokomponentvaetskeblandning medelst destillering. | |
JP4908712B2 (ja) | 無水ギ酸の製造方法 | |
US10508074B2 (en) | Method for purifying (meth)acrylic esters | |
NO327831B1 (no) | Behandling av avlopsvann i en fremgangsmate for fremstilling av vannfri maursyre | |
GB958828A (en) | Purification of synthetic methanol | |
NO327829B1 (no) | Anvendelse av et ekstraheringsmiddel som et antiskummiddel ved fremstilling av vannfri maursyre | |
US6673955B2 (en) | Preparation of triethyl phosphate | |
KR100830758B1 (ko) | 폐가스 흐름의 세정 방법 | |
JP2004149421A (ja) | ジメチルアミド化合物とカルボン酸を蒸留分離する方法及びその装置 | |
US9133094B2 (en) | Apparatus and process for nitration selectivity flexibility enabled by azeotropic distillation | |
BR112020022956B1 (pt) | Processo para a recuperação/purificação de acrilatos leves a partir de uma mistura de reação resultante da esterificação de ácido acrílico com metanol ou etanol | |
CN112430185B (zh) | 一种用于蒸馏纯化2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯的方法 | |
CN113698275A (zh) | 一种从碳酸二甲酯、乙酸甲酯、甲醇体系中回收甲醇的装置与方法 | |
WO2024126086A1 (en) | Improved process for preparing metal alkoxide compounds | |
WO2017174463A8 (de) | Verfahren zur herstellung von vinylacetat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |