pentaerytryt2

NaOH. Operacje syntezy i regeneracji prowadzone na stacjonarnej warstwie katalizatora przy zastosowaniu mię-dzystopniowego mycia wodą warstwy umożliwiają otrzymanie. pentaerytrytu i mrówczanu sodowego w dwóch oddzielnych strumieniach. Przy niskich stężeniach reagentów w roztworze w niskiej temperaturze oraz przy odpowiednim czasie reakcji ilość tworzących się zanieczyszczeń (tj. dwupentaerytrytu i formali pentaerytrytu) jest minimalna. Zanieczyszczenia te przechodzą do roztworu posyntezowe-go. Otrzymane produkty wydziela się z roztworu posynte-zowego i poregeneracyjnego przez zatężanie, krystalizację vi wirowanie. Zregenerowane formaldehyd i NaOH są ponownie kierowane do procesu.

Opis technologii __

Proces technologiczny, przedstawiony schematycznie na rysunku jest zrealizowany w trzech zasadniczych węzłach: periodycznie pracującym węźle syntezy i pracujących w sposób ciągły węzłach wydzielania pentaerytrytu i mrówczanu sodowego. Periodyczna praca węzła syntezy wynika z charakteru działania katalizatora pracującego w cyklach synteza-regeneracja, ale możliwa jest pełna automatyzacja tego węzła.

Proces produkcji pentaerytrytu i mrówczanu sodowego przebiega następująco. Mieszaninę surowców zawierającą do 8% formaldehydu (FA) i do 2°/o aldehydu octowego (AO) w temp. 15-H20°G wprowadza się do reaktorów 1, a następnie dozuje się kolejno: wodę płuczącą, roztwór regenerujący (5-proc. roztwór NaOH) i ponownie wodę płuczącą. Ilość poszczególnych roztworów i natężenia przepływów są sterowane automatycznie według określonego programu. Z reaktorów 1 są odbierane: woda do zbiornika 2, roztwór pentaerytrytu do zbiornika 3 i roztwór porege-neracyjny do zbiornika 4. Podział roztworów również jest sterowany automatycznie według programu. Roztwór po-syntezowy zawierający średnio 5% wag. pentaerytrytu jest zatężany w wyparce 5/1. Otrzymywany z niej destylat zawierający główną ilość nadmiarowego formaldehydu jest wykorzystywany do przygotowania roztworu syntezowego. Część tego destylatu jest poddawana rektyfikacji w kolumnie 6 w celu wydzielenia metanolu (M) wprowadzonego z formaliną. Zatężony roztwór metanolu stanowi zrzut przeznaczony do spalania. Podtężony roztwór z wyparki 5/1 jest dalej zatężany w wyparce 5/2 i kierowany do krystali-zatora 7. Wykrystalizowana mieszanina jest rozdzielana w wirówce 8, a otrzymane kryształy pentaerytrytu (PET) suszy się w suszarce 9. Ługi pokrystalizacyjne są ponownie kierowane do zatężania, a część ługów jest zatężana w wyparce 10, z której otrzymuje się wywar stanowiący pen-taerytryt pozagatunkowy (odpadowy). Roztwór mrówczanu sodowego i NaOH ze zbiornika 4 zatęża się w wyparce 11 i kieruje do krystalizatora 12, gdzie przez dodatek rozpuszczalnika i oziębienie wytrąca się mrówczan sodowy (MS), który oddziela się w wirówce 13 i suszy w suszarce 14. Z ługów pokrystalizacyjnych w kolumnie 15 regeneruje się rozpuszczalnik, który ponownie kieruje się do procesu, a pozbawiony rozpuszczalnika roztwór NaOH wykorzystuje się do przyrządzenia roztworu regenerującego.

Charakterystyka techniczno-ekonomiczna procesu_

Przedstawiony proces technologiczny wytwarzania pentaerytrytu obejmuje — poza węzłem syntezy — typowe o-peracje prowadzone w sposób ciągły. Zastosowanie zawracania-pozwoliło na uzyskanie niskich wskaźników zużycia surowców.

Surowce

Formalinie, która jest podstawowym surowcem zużywanym w procesie w największej ilości, nie stawia się specjalnych wymagań co, do jej jakości; nie może ona jedynie zawierać nierozpuszczalnych polimerów, które zakłócają pracę katalizatora. Nie stwierdzono ujemnego wpływu metanolu na przebieg syntezy, w związku z czym nie wprowadza się ograniczenia jego zawartości w formalinie. W celu zapobieżenia kumulacji metanolu w strumieniu formaliny regenerowanej konieczne jest jednak jego rektyfikacyjne wydzielenie jako strumienia zrzutowego.

Katalizator

Synteza prowadzona jest na powszechnie stosowanych standardowych amonitach. W technologii przewidziano zastosowanie anionitu Wofatit SBK lub SB W °>. Przebieg syntezy w maksymalnym stopniu sprowadzono do warunków klasycznej wymiany jonowej, dzięki czemu uzyskano wysoką selektywność procesu i bezpieczne warunki przeciwdziałające degradacji termicznej i chemicznej katalizatora. Pod tym względem anionity standardowe są nawet korzystniejsze ód trwalszych silnie usieciowanych anionitów makroporowatych, przy których stosowaniu procesy sorpcyjne przebiegające w początkowej fazie syntezy powodują wzrost temperatury, co sprzyja powstawaniu polipentaery-trytów.

Odpady i zrzuty

Przedstawiona technologia posiada praktycznie zamknięte obiegi strumieni technologicznych. W węźle syntezy zamknięto obieg wód płuczących. Jedynie, przy regeneracji katalizatora wody te muszą być w znacznej ilości dołączone do roztworu poregeneracyjnego, aby spowodować jego rozcieńczenie, Zasadniczym odpadem jest więc frakcja metanolowa zawierająca ok. 50% metanolu i 3% formaliny. Ilość tej frakcji zależy od zawartości metanolu w formalinie stosowanej jako surowiec. Drugim zrzutem są wody zanieczyszczone formaldehydem, przy czym ich ilość praktycznie odpowiada ilości wody' wprowadzanej z formaliną.

Jakość produktu

Ilość powstających ubocznie niepożądanych produktów (polipentaerytrytu i formali pentaerytrytu) wpływa na łatwość wydzielania pentaerytrytu oraz na jego jakość. W prezentowanej technologii ilość, ta jest na tyle mała, że nie powoduje konieczności stosowania dodatkowych proce-

Dr inż. Grażyna KĘSICKA w roku 1969 ukończyła Wydział Chemiczny Politechniki Wrocławskiej. Jest adiunktem w Instytucie ^ Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia” w Kędzierzynie-Koźlu. Specjalność — technologia organiczna.

Mgr inż. Jerzy JURKIEWICZ w roku 1970 ukończył Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej Politechniki Śląskiej w Gli- ^ wicach. Jest starszym projektantem w Zakładzie Projektowym Zakładów CUęmicznycłi „Oświęcim”. Specjalność — inżynieria chemiczna,

CHEMICZNY