175533. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú etilénglikol előállítására
175533 4 3 vei tisztítanak. A megoldás szerint a tisztítási művelet előtt dehidratálnak. A fenti eljárások sem teszik tehát lehetővé azt, hogy az etilén-oxid hidratálásához az etilén-oxid előállításakor keletkező vizes oldatokat lehessen felhasználni. A találmány szerinti eljárásnál az etilén-oxidhidratálásához az etilén-oxid előállításakor keletkező vizes oldatok felhasználhatók, anélkül, hogy az előzőekben felsorolt hátrányok jelentkeznének. A találmány szerinti eljárás értelmében alkálifém-boranátokat adunk a berendezésben levő glikol tartalmú vizes oldatokhoz az etilén-oxiddal való összekeverés előtt és/vagy összekeverés után. Az alkálifém-boranátokat mind szilárd alakban, mind stabilizált oldatok alakjában alkalmazhatjuk. Leggazdaságosabb a nátrium-boranát alkalmazása. A nátrium-boranát azonban vizes oldatban hajlamos arra, hogy hidrogéngázra és NaB02-re bomoljék; ezt elősegíti a hőmérséklet növelése, a nagy pH-érték azonban gátolja. A nátrium-boranátot szokásosan porított 5 állapotban vagy nátrium-hidroxiddal stabilizált vizes oldat alakjában tárolják, ahol a nátrium-hidroxid boranáthoz viszonyított súlyaránya körülbelül háromszoros. Egy tipikus összetétel az alábbi: nátrium-boranát 12 súly% nátrium-hidroxid 38 súly% víz 50 súly%. A következő táblázatban a nátrium-boranát-oldatokban levő nátrium-boranát bomlási sebességét szemléltetjük. 15 Oldat Hőmérséklet (°C) pH Bomlás NaBH* s% NaOH s% HjO s% 0,4 3,8 fennmaradó rész 24 14 1% 24 óra múlva 0,4 3,8 fennmaradó rész 47 14 16% 24 óra múlva 12 38 fennmaradó rész 25 14 0% 24 óra múlva 0,009 0,029 fennmaradó rész 150 11,5 100% 45 másodperc múlva 0,017 0,055 fennmaradó rész 150 11,8 100% 60 másodperc múlva 0,009 0,029 fennmaradó rész 80 11,5 100% 2 óra múlva Meglepő, hogy az oxigént tartalmazó vegyületek redukciója, ha a nátrium-boranátot a redukálandó vegyü- 30 letekre számítva közel sztöchiometrikus mennyiségben alkalmazzuk, annyira teljes, hogy mennyiségük csak néhány ppm annak ellenére, hogy 40—200 °C hőmérsékleten, 12 alatti pH-értéken hidratálunk. 35 A berendezésben levő glikoltartalmú vizes oldatok nátrium-boranáttal való kezelése után nyert etilénglikol ultraibolya abszorpcióképessége kicsi, a termék kielégíti a szál gyártáshoz felhasznált anyagokkal szemben támasztott legszigorúbb követelményeket is. 40 Azon túlmenően, hogy jelentős előnyök érhetők el, ha az etilén-oxid előállítása során keletkező vizes oldatokat visszavezetjük a hidratáló berendezésbe, a találmány az etilénglikol-előállítás technológiájában egyéb 45 javításokat is lehetővé tesz. A glikolok előállításához felhasznált etilén-oxid nem igényel utólagos tisztítást, így anyag- és költségmegtakarítást érünk el. Ezenkívül a monoetilénglikol vákuumban végzett rektifikálásakor kisebb refluxarányok alkal- 50 mázhatok. A találmány szerinti eljárás szemléltetésére és az eljárás előnyeinek a bemutatására szolgálnak az alábbi kiviteli példák, anélkül azonban, hogy a találmány szerinti eljárást az azokban foglaltakra korlátoznánk. 55 1. példa Glikol ipari előállítására szolgáló berendezésbe a víz 60 mennyiségére számítva 10 s% nagy tisztaságú etilén-oxidot (aldehid-tartalom 20 ppm acetaldehidben kifejezve), valamint 37 s% recirkuláltatott vizes oldatokból és 63 s% ionmentes vízből álló vizes oldatot táplálunk be. A hidratálás befejezése és a feleslegben levő víz desz- 65 tillációval végzett elválasztása után a monoetilénglikolt rektifikálással elválasztjuk, és 15 Hgmm fejnyomáson rektifikáljuk. A kapott monoetilénglikol ultraibolya abszorpcióképessége 220 nm-es hullámhosszon 0,04 és 260 nm-es hullámhosszon 0,005. A termék kielégíti a szálgyártáshoz felhasznált anyagokkal szemben támasztott legszigorúbb előírásokat is. 2. példa Glikol ipari előállítására szolgáló berendezésbe a víz mennyiségére számítva 10 s% nagy tisztaságú etilén-oxidot (aldehidtartalom 20 ppm acetaldehidben kifejezve), valamint 37 súly% recirkuláltatott vizes oldatból és 63 súly% etilén-oxid előállításakor kapott vizes oldatból álló elegyet táplálunk be. A hidratálás befejezése és a feleslegben levő víz desztillációval végzett elválasztása után a monoetilénglikolt rektifikálással elválasztjuk, és a fenti módon vákuumban rektifikáljuk. A monoetilénglikol ultraibolya abszorpcióképessége 220 nm-es hullámhosszon 0,20 és 260 nm-es hullámhosszon 0,40. A monoetilénglikol kitermelése az alkalmazott etilénhez viszonyítva az 1. példához képest 3,3%-kal növekedett. Az így előállított monoetilénglikol nem elégíti ki a szálgyártáshoz felhasznált hatóanyagokkal szemben támasztott szigorú előírásokat. 3. példa A 2. példa szerinti módon előállított hidratált termékhez 150 °C hőmérsékleten 40 ml/m1 * 3 nátrium-bora - nát-oldatot adunk. A nátrium-boranát-oldat 12 súly% nátrium-boranátot és 38 súly% nátrium-hidroxidot tartalmaz, a fennmaradó rész víz. A pH érték 10. Az elválasztó és tisztító műveletek (desztiÜáció illetve rektifiká-2
