Способ переработки сульфатного мыла с получением таллового масла, концентрата неомыляемых веществ и стерина

Способ переработки сульфатного мыла с получением таллового масла, концентрата неомыляемых веществ и стерина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к масложировой и целлюлозно-бумажной промышленностям и может быть использовано в мыловаренном производстве. Целью изобретения является повышение выхода таллового масла и стерина и улучшение качества стерина и концентрата неомыляемых веществ, а также создание безотходного процесса. Это достигается тем, что сульфатное мыло экстрагируют хлорэтиленовым углеводородом в присутствии водного раствора низкомолекулярного спирта с получением рафината, из которого выделяют талловое масло, и экстракта, из которого выделяют концентрат неомыляемых веществ, и стерина, причем соотношение мыло : деэмульгатор : органический растворитель выбирают в пределах 1:(1-1,5):(4-5). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

) РЕСПУБЛИК (51) 4 С 11 В 13/04

РР79,.гоlfpH

" :; ". Дд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4348435/30-13 (22) 23.12.87 (46) 23.07.89. Бюл. Р 27 (71) Ленинградская лесотехническая академия им. С.М.Кирова и Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. С.Орджоникидзе (72) В.В.Панина, В.Б.Некрасова, В.В.Сокирка, Б.В.Шемерянкин, С.М.Крутов и О.П.Авилова (53) 668. 18 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1076439, кл. С 11 D 13/04, 1984. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФАТНОГО

МЫЛА С ПОЛУЧЕНИЕМ ТАЛЛОВОГО МАСЛА, КОНЦЕНТРАТА НЕОМЬЛЯЕМЫХ ВЕЩЕСТВ И

СТЕРИНА

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной и лесохимической нромьппленности .и может быть использовано в мыловаренном производстве.

Целью изобретения является повышение выхода таллового масла и стерина и улучшение качества стерина и концентрата неомыляемых веществ, а также создание безотходного процесса.

Пример 1 (по известному способу). 170 г сырого сульфатного мыла влажностью 34,7Х смешивают с водой (деэмульгатором 70 мп) и этилацетатом (гомогенизатором 119 мл) при массо-объемном соотношении 1:1:

„„SU„„1495364 А1

2 (57) Изобретение относится к масложировой и целлюлозно-бумажной промьппленности и может быть использовано в мыловаренном производстве. Целью изобретения является повышение выхода таллового масла и стерина и улучшение качества стерина и концентрата неомыляемых веществ, а также создание безотходного процесса. Это достигается тем, что сульфатное мыло экстрагируют хлорэтиленовым углеводородом в присутствии водного раствора низкомолекулярного спирта с .получением рафината, из которого выделяют талловое масло, и экстракта, из которого выделяют концентрат неомыляеCl мых веществ, и стерина, причем соотношение мыло : деэмульгатор : органический растворитель выбирают в пределах 1: (1-1,5): (4-5) . 2 табл.

0,7 в реакторе с мешалкой. Смесь перемешивают в течение 10 мин до получения гомогенной массы при комо натной температуре (20 С) . К полученному гомогенату (459 мл) приливают экстрагент — этилацетат (1377 мл) при объемном соотношении гомогенат

: этилацетат 1 3 (или при массо-объемном соотношении сырое мыло : этилацетат 1:8, 1). Экстракцию проводят в течение 30 мин при той же температуре и перемешивании, а затем отстаи вают смесь в течение 1 ч. Экстракт (1210 мп) отделяют от рафината и используют для получения концентрата

3 1495364 неомыляемых веществ и стерина. Рафинат — полупродукт для получения очищенного сульфатного мыла, а из него— таллового масла (495 мл) .

Экстракт обрабатывают следующим образом. ь

При 20-40 С к экстракту добавляют

3,4 г активированного угля (27 от массы сырого исходного сульфатного 1О мыла) и полученную взвесь перемешивают в течение 30 мин, отфильтровывают отработанный уголь на воронке

Бюхнера через 2 слоя фильтровальной бумаги. Фильтрат промывают водой 15 (600 мл) при объемном соотношении экстракт : вода 1:0,5.

Воду используют для гомогенизации мыла в следующем процессе. Из осветленного и промытого экстракта отгоня- 20 ют растворитель при температуре 6972 С, а упаренный остаток нейтраль— ных веществ (41 мл), содержащий

13,5 г сухого вещества, используют для получения стерина. При этом от- 25 гоняют 1160 мл этилацетата.

В упаренный экстракт добавляют

1 мл (3,5 мас.7. от этилацетата в о растворе) воды 65 С и перемешивании в течение 15 мин. Затем раствор ста- 30 вят на кристаллизацию при 4-5 С в течение 12 ч. Выпавшие кристаллы стерина отжимают на фильтре и промывают охлажденным до 4 С этилацетатом

3 раза по 7 мл (йо 0,5 объема) . Промытые кристаллы стерина сушат. Выход стерина 1,55 r или 0,97.к сырому или

1,47 к сухому мылу. Т, 126-132 С.

От фильтрата, соединенного с промывочным раствором, отгоняют раство- 4р ритель с целью его регенерации и получения концентрата неомыпяеиых веществ. Выход концентрата неомыляемых веществ 13,3 г или 7,87 к сырому (127 к сухому) мыпу, содержание в нем45 солей кислот 23 3%.

Рафинат (495 мл) также подвергают отгонке с целью получения облагороженного сульфатного мыла, а из него таллового масла и регенерации растворителя. Получено 30 мл водного этил-,.

S0 о ацетата, температура отгонки 69-98 С.

Полученное облагороженное мыло в той же колбе подкисляют 307-ной H

1 отделяют от кислой воды и шлама лигнина, промывают 3 раза водой по 50 мл до нейтральной реакции, чередуя oneрации промывки с. перемешиванием (10 мин) и отстаиванием (1 ч) . Выход таллового масла 67,5 r, 407, к сырому (60,87 к сухому) мылу, содержание в нем нейтральных веществ 3,4%, кислотное число 175 мг КОН/г.

Пример 2. Сырое сульфатное мыло (170 г) смешивают с l46,2 мл воды и 102 мл 957 этилового спирта при соотношении мыло : вода : спирт

1:0,86:0,60 (что дает возможность получить соотношение мыло : 307-ный этиловый спирт 1:1,5) в реакторе с мешалкой и обогревательной рубашкой о при 45-50 С в течение 10 мин. К полученной гомогенной массе приливают

850 мл тетрахлорэтилена (ТХЭ) при массо-объемном соотношении сырое мыло : ТХЭ 1:5 и проводят экстракцию в течение 1 ч при той же температуре и перемешивании. Смесь отстаивают при той же температуре в течение

30 мин.

Нижний слой — экстракт нейтральных веществ в ТХЭ сливают через нижний кран реактора в количестве 740 мл для отделения его от рафината. Рафинат (500 мл) подвергают отгонке для получения облагороженного мыла и регенерации растворителя.

Температура отгонки 73-99 С. Регенерирование ТХЭ 140 мл, спирто-водного раствора 215 мл.

Облагороженное сульфатное мыло непосредственно в отгонной колбе подкисляют 307.-ной серной кислотой (55 мл) до рН 4 при перемешивании.

В стакане талловое масло отслаивают от кислой воды и шлам-лигнина, промывают водой (3 раза по 50 мл) при о

70 С, а затем подсушивают. Выход таллового масла 71,4 r сухого (427. к сырому, 64,3% к сухому мыпу). Оста" точное содержание нейтральных веществ в масле 2,31%, к.ч. 179 мг КОН/г.

Экстракт (740 мл) нейтральных веществ в ТХЭ обрабатывают следующим о образом. К экстракту при 20-40. С добавляют активированный уголь 3,4 г (27. от массы сырого мыла), взвесь перемешивают в течение 30 мин, отфильтровывают отработанный уголь на воронке Бюхнера через 2 слоя фильтровальной бумаги. Фильтрат промывают водой (370 мл) при объемном соотношении. экстракт : вода 1:0,5. Промывную воду используют для гомогенизации мыла в следующем процессе. Из осветленного

14953 и промытого экстракта отгоняют растворитель под вакуумом на кипящей водяной бане. Остаток — нейтральные вещества (10 г) перекристаллйзовывают из этилового спирта, для чего нейтральные вещества растворяют в 70 мл (7-кратное по объему количество) о

Я67.-ного этилового спирта при 60-70 С на водяной бане. К горячему раствору 10 добавляют активированный уголь 0,3 г (37 от массы нейтральных веществ).

Осветление проводят в течение 0,5 ч при кипячении на водяной бане в колбе с обратным холодильником и мешал- 15 кой. Затем горячий раствор отфильтровывают от угля на горячем. фильтре через 2 слоя фильтроBàëüíoé бумаги и бязь.

Кристаллизацию стерина в фильтра- 20 о те проводят при 4-5 С в течение 10 ч.

Выпавшие кристаллы стерина отфильтровывают на стеклянном фильтре, промывают охлажденным (4 С) этиловым спиртом 3 раза по 5 мл (0,5 объема от 25 массы исходных нейтральных веществ) .

Хорошо отжатый на фильтре осадок

0 стерина сушат при 70-75 С и анализируют. Выход стерина 2,42 r или 1,467. от массы сырого (2,177 от массы су- 3р хого) мыла. Т«135-137 C.

Маточный раствор направляют на отгонку при 78-79 С для регенерирования растворителя и получения концентрата неомыляемых веществ. Bblxop концентра- 35 та 8,3 r или 4,57 к сырому (7,57 к сухому) мылу. Натриевые соли жирных и смоляных кислот содержатся в концентрате в следовых количествах.

Пример ы 3-10. Осуществля- 40 ют аналогично примеру 2 с изменениями параметров, указанных в табл.1.

Как следует из приведенных примеров, использование хлорэтиленовых углеводородов в качестве экстрагента 45 взамен этилацетата (по известному способу) позволяет повысить выход таллового масла и стерина, улучшить качество концентрата неомыляемых ве- . ществ и стерина (табл.2).

Улучшаются и параметры технологического процесса: снижается жидкостный модуль процесса экстракции, снижается расход и потеря экстрагента, снижается Расход серной кислоты на подкисление сульфатного мьша (получение таллового масла).

Хлорэтиленовые углеводороды пожаро- и взрывобезопасны, недороги, при

64 6 своей высокой экстракционной способности не будут частично извлекать натриевые соли жирных и смоляных кислот в отличие от этилацетата.

Хлорэтиленовые углеводороды при использовании в качестве экстрагента смеси мыла и указанного деэмульгатора в укаэанных соотношениях проявляют себя как высокоселективнь е экстрагенты, позволяющие очистить натриевые соли жирных и смоляных кислот (рафинат) от неомыляемых веществ (экстракт). При этом не происходит потерй солей кислот, выход .таллового масла увеличивается. Одновременно улучшается качество концентрата неомыляемых веществ и стерина, увеличивается выход стерина, поскольку экстракт не содержит нежелательных кислотных примесей жирных и смоляных кислот, в том числе в виде натриевых солей.

Массо-объемное соотношение сырое мыло : деэмульгатор 1:(1-1,5) является оптимальным. При снижении содержания деэмульгатора в смеси не происходит требуемого расслоения экстракта и рафината.

При увеличении содержания деэмульгатора в смеси с мылом до 1:1,6 снижается выход стерина, ухудшается его качество, повьш ается содержание нейтральных веществ в талловом масле.

Соотношение мыло : экстрагент

1:(4-5) является оптимальным. Снижение модуля экстракции до 3 приводит к снижению выхода экстракта и соответственно концентрата неомыляемых веществ и стерина при одновременном снижении качества таллового масла (ниже к,ч,, выше остаточное содержание неомыляемых веществ).

Увеличение модуля экстракции экономически нецелесообразно, так как не приводит к улучшению качества или повышению выхода таллового масла и других продуктов.

Предлагаемый способ позволяет увеличить выход таллового масла на 37 и стерина, улучшает качество стерина и концентрата неомыляемых веществ и исключает загрязнение сточных вод.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ переработки сульфатного мыла с получением таллового масла, концентрата неомьжяемых веществ и стери.1495364 е °

Таблица 1

Леэиул ьгвтор/

/гоиогеинзаторя расход

307- и серной кислоты на по

Экстрлгент

Способ о примеру

Массообъеиное соотношение сульфатное мыло:эксМассообъеыное

Выход продуктов, 7. к сульфатноиу мь>лу на в.с. вес рпиечание соотношеННЕ >Ibtt>O: деэиульгвтор

Стерни Концентрвт неоТаллолученис таллововое трагент масло иыляе»ых еществ го мвсЛВ, Nlt

Известный года/3A 1!1:0,7»

59,4 1,53,2*»

1:8, 1

ЭтилНе лпКонцентрат

7-20 нее>ш>ленных а цетат (эА) ределено

Bell(i СТВ НИЭ кого качества, твк квк содср. кит до 38% ивтрпевь>х солей хо>рных кислот вода/ЭА 1: 1: О, 71

60,8 1,4

1:8,1!

3О

Предлагаеb1bIfl 3

1:5 тхэ

64 ° 3 2117

7,5

Водный этиловый спирт

1:5

53 64,5 2,2

Трихлорэтилен

6,7

Водный метпловый спирт

Водный эт>п>о"

55 64 ° 3 2 ° 15 7 ° 9

1;4 яый спирт

То »е

64,0 2,1 7,3

64,6 2,09 6,9

1:1,5

1:1,3

1! 116

1:4,5

1 °

64,9 1>5 6;4 Иеныве выход стеринв и несмываемых

1;5

55 веществ, хуке качество таллового масла

9 1:5

Опыт не закончен нз-за плохого расслоения экстракта и рафнпата (в течение 3 ч нет расслоения) 1t0 9

8,!! о 1:6

Неэнвчительное увеличение выхода стерииа

11 1:3

1>4 6 ° 5

Меньше выход неоиыляеиых веществ и стерипа, хуке качество таллового масла

* В условиях известного способа помимо деэмульгатора используется гоиогенизвтор — этилапетат (ЭА) при соотношеннп мыло;деэиульгатор:гомогениэатор 1:1:0,7. Гоиогениэвтор (ЭА) в условиях предлагаемого способа не используется °

** Прн выходе стерппа 22 и более продукт низкого качества (низкое содерканпе ситостерина, большой интервал пйввчения). на, включающий экстракцию сульфатного мыла органическим растворителем в присутствии деэмульгатора с получени. ем рафината и экстракта, их разделение, выделение из рафината таллового масла, а из экстракта — концентрата неомыляемых веществ и стерина, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода таллового масла и стерина и улучшения качества стерина и концентрата неомыляемых веществ, а также создания безотходного процесса, в качестве органическо5 го растворителя используют хлорэтиленовый углеводород, а в качестве деэмульгатора — водный раствор низкомолекулярного спирта, причем соотношение мыло :деэмульгатор : органи-

f0 ческий растворитель выбирают в пределах 1: (1-1, 5): (4-5) .

1495364

Твблнця2

Способ по примеру

Тепловое масло (сухое) Стерни нцентрят»ео>пс>немых пх>лести> в.с, вес е

Солар>кп- Тя» ние ситастеринв, 7.

Кислотно>

Сумме

Фнрныя н смоНейтраль ные венгнин, Х

> число, мг КОН/г

Лигпии и окисляг>я>е

Содерввнне нейтпервее солей лянь>х рных и мол я нык слот > и рельных ве>весте, вся>сствя (по ревности), кислот

Иввсстный (I) (2) !

53 77,4

166 89, 1

12,0

3,6

5,9

1,3

46,0

115-137

126-132

16,2

37,8 не более

802

80,3 (2) Я

23,3

61,5

15,2

3 4!

75 90,7

1,6

82,0

80,6!

2,0

12,2

86,

85,5

l,7

2,3! 30-133

129-132

* Используют сырье по предлегеенону способу, Составитель Е.Буданцева

Техред М.Дидык

Редактор Н,Рогулич

Корректор Г1.Самборская

Заказ 4215/25 Тираж 364 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæroðîä, ул. Гагарина,101

Нредивгаемый

4

6

8

179 91,3

174 89,4

175 90,6

175 90,0

174 89, 7

168 87, 5

Не определяли, 175 89,5

160 88,5

2,31

2 8

2,3

2,3

2 ° 5

3,4 тех квк опыт

2,2

Э,5

0,9

1,1

1,0

1,1

1,2

1>3 не закончен

1 ° 3

1 ° 2

87 9

85,7

85,0

86,1

87,5

83,2

135-137

131-135

132-134

132-134

134-1Э6

130-133 следы

I>3

2,0

1>5 следы

0,6

86,0

89,3

88,0

87,6

90, 1

89,5

14,0

9 4

l 0 i 0 !

0>9

9>9

9,9