Способ выделения полиэтиленполиаминов

%=:м-лк.ась=,.фт ф "ь опислник ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцналнстнческих Республик(22) Заявлено 14. 0 6, 76 (21) 2 37 310 4/23-0 4с присоединением заявки Мо(51)М, Кл,з В 01 0 13/02 С 07 С 87/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71 Заявитель 54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНПОЛИАМИНОВ Из обр ете ние относи тся к усовершенствованному способу выделения полиэтиленполиамкнов (ПЭПА) из водных растворов их хлоргидратов, которые находят широкое применение в производстве ионообменных и эпоксидных смол.В литературе описаны различные способы выделения ПЭПА из водных растворов их хлоргилратов, например этилендиамина ЭЛА) 111 или тетраметилэтилендиамина ТМЭДА) 2) путем щелочного разложения вышеуказанжгх растворов хлор гидр атон,Наиболее близким к предлагаемому )5 изобретению по технической сущности является способ выделения этиленамина (ЭА) из его хлоргидрата путем Электродиализа в многокамерном электродиализаторе, который заключается 20 в том, что раствор хлоргидрата ЭА) подают в анодную камеру и ион этиленамина проходит через катионнообменную перегородку в катодную камеру, где в результате разряда на катоде об разуется свободный амин, а с другой стороны,на аноде в результате разрядки иона хлора образуется хлор.Возможно проведение процесса и в 3-х камерном электродиализаторе с ис-30,пользованием анионообменной перегородки, перед анодом, что позволяет отделить исходный раствор хлоргидратов от газообразного хлора 3.Однако в случае 2-х камерной схемы в результате выделения хлора на аноде в анодной камере образуются продукты хлорирования. В случае 3-х камерной схем, хотя и исключается возможный контакт хлора с исходным раствором, амины выделяются на катоде, т.е. контакт их с исходными продуктами не исключен, что приводит к образованию подобных примесей, загрязняющих целеные продукты.цель изобретения - улучшение качества целеных продуктов.Это достигается тем, что водный раствор хлоргидратов ПЭПА вводят в камеры электродиалиэатора, расположенные между двумя анионитовыми сторонами ионообменных мембран, а в камеры, расположенные между анионитоными и катионитовыми сторонами ионообменных мембран, вводят подкисленную соляной кислотой до рН 1-2 ,деминерализованную воду.Полученные целевые продукты ныво дят иэ соответствующих камер путем циркуляции водных 12-60-ных растворов ПЭПА оснований и 5-15-ного раствора соляной кислоты. Отличитель ными признаками способа является измененная технология проведения процесса электродиализа, что приводит к улучшению качества целевых ПЭПА и одновременно позволяет получать с высоким выходом образующуюся в процессе соляную кислоту.Сущность способа состоит в следующем.В результате электродиализа при плотности тока порядка 1-3 А/см происходит миграОля ионов хлора из камеры с хлоргидратами через анионитовую мембрану, расположенную в сторону анода. В результате ионной реакции ионов хлора и водорода, последний мигрируетчерез катионитовую мембрану из аноднои камеры, происходит образование и концентрирование соляной кислоты в камере между анионитовой и катионитовой сторонами мембран до 5-15. В камере между анионитовыми сторонами мембран происходит образование анинов - оснований и воды. В камере между анионитовыми мембранами получают водный 12-60-ный раствор полиэтиленполиаминов - оснований. Остаточное содержание иона хлора в получаемом продукте зависит от степени обессоливания . При степени обессоливания, равной 0,98 получают продукт с содержанием ионогенного хлора 0,5-0,8. Ведение процесса электродиализа до исчерпывающего удаления иона хлора ведет к увеличению энергозатрат.Полученный в результате электродиализа водный раствор ПЭПА подщелачивают едким натром и подвергают дистилляции.Полиэтиленполиамины, полученные в результате электродиализного разложения имеют хорошее качество, по всем показателям соответствуют ГОСТУ,Процесс осуществляют в 4-х или многокамер ном электродиализаторе типа фильтр-пресса,в которых катодная камера отделена от рабочей части анионитовой, а анодная камера - катионитовой мембр а нами для исключе ния. контакта исходных и конечных продуктов с электродами. Катодная камера заполнена 5-ным раствором едкого натра, анодная камера - 5-ным раствором серной кислоты . В случае 4-х камерной схем между катионитовой и анионитовой мембранами, ограничивающими электродные камеры, поставлена вторая анионитовая мембрана. В случае многокамерного злектродиализатора между мембранами, отделяющими электродные камеры, устанавливаются секции,состоящие из анионитовых и биполярных мембран, расположенных в следующем порядке; анионитовая и биполярная, обращенная к катоду катионообменной стороной. П Р и м е р 1. В четырехкамерномэлектродиализаторе через камеру межданионитовыми мембранами циркулирует500 мл 557,7 г) 30-ного водногораствора дихлорида этилендиамина( начальная концентрация 16,2), ачерез камеру концентрирования, расположенную между анионитовой и катионитовой мембранами циркулирует 1-ныйраствор соляной кислоты, В результате электродиализа при плотноститока 1,5 А/дм получают 556 мл реакционной массы - водного 13,2-ногораствора этилендиамина (остаточное содержание ионогенного хлора 0,3) .В камерах концентрирования получают9,2-ный раствор соляной кислоты вколичестве 950 мл. Выход по токуравен 0,85. Выход этилендиамина97,5 от теории. Выход соляной кисло-ты 90,2 от теории.20 П р и м е р 2. В четырехкамерномэлектродиализаторе через камеру,образованную двумя анионитовыми мембранами циркулирует 500 мл (580,0 г 2водного раствора хлоргидратов ПЭПА д полученюх в результате взаимодействия дихлорэтана и водного растворааммиака при молярном соотношенииДХЭ: Я Н = 1: 2,4. Раствор хлсргидратов ПЭПА представляет водойраствор хлористоводородных солейэтиленаминов разного молекулярноговеса и хлористого аммония, Общее содержание аммиака при отгоне аммиака из щелочной среды 3,5. Содержаниеиона хлора в хлоргидратах 19,3. Черезкамеру. концентрирования, расположенную между катионовой и анионовоймембранами, циркулирует подкисленная соляной кислотой до рН 1-2,деминерализованная вода, В резуль тате электродиализа при плотноститока 1,8 А/дм в первой камере получают 587,0 г реакционной массы - водного раствора ПЭПА концентрации20,2, с содержанием иона хлора 0,4, 4 во второй камере получают 6-ныйраствор соляной кислоты в количестве 1800 мл. Выход по току 0,85. ВыходПЭПА 98,4. Выход соляной кислоты92,7.щ П Р и м е Р 3. Через камеры, образованные со стороны катода двумяанионитовыми мембранами, и последующие камеры между анионитовыми сторонами биполярных мембран и анионитовыми мембранами 10-и камерногоэлектродиализатора непрерывно циркулирует 500 мл 1580 г) растворахлоргидратов ПЭПА, полученный в результате взаимодействия дихлорэтанаи водного раствора аммиака при их 60 молярном соотношении 1 : 2,4, ачерез камеры между анионитовымимембранами и катионитовой сторонойбиполярных мембран циркулирует слабыйраствор соляной кислоты концентрации65 05 - 1,0. Исходное содержание иона666680 ПЭПА, полученныеэлектродиализным разложением Наименование показателей Требования к ПЭПАмарки А по ТУ6-02-594-75 2 Содержание общего(по Къельдалю) азота,32,4 30,6 Не менее 29,0 Титруемый кислотойазот,19,65 19,1 19-22,0 Содержание ионогенного хлора,Не более 0,12Не более 2,0 0,0 0,0 0,26 0,61 Содержание воды,Содержение минеральных примесей,0,01 0,0 Не более 2,0 Содержание третичного азота,6,36 6,52 Не нормируется 45 50 Составитель Т.ВласоваРедактор Л.Письман Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Огар Заказ 8658/51 Тираж 709 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб.,д.4/5Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 хлора в хлоргидратах 18,6. В результате электродиалиэа при плотности тока 1,0-4,0 А/дм получают 622,0 вод 1ного раствора полиэтиленполиаминов, концентрации 16,8 с содержанием ионогенного хлора 0,3, В камерах концентрирования получают 1980 мл соляной кислоты концентрации 5,1. Выход по току 0,83. Выход ПЭПА 98,1 от теории, выход соляной кислоты 90,5 от теории.Улучшение качества ПЭПА заключается в основном в уменьшении содержания минералькях примесей, и в некотором уменьшении содержания третич 40Формула изобретения Способ выделения полиэтиленполиаминов иэ водных растворов их хлоргидратов путем электродиализа в многокамерном электродиализаторе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения качества целевых продуктов, водный раствор хлоргидратов полиэтиленполиаминов вводят в камеры, расположенные между двумя анионитовыми сторонами ионообменных мембран, а в камеры, расположенные ногь азота за счет проведения процесса разложения в мягких температурных условиях (20-40 ОС) .ПЭПА, наделенные иэ реакционной массы после электродиалиэного разложения хлоргидратов ПЭПА и последующей донейтралиэацией ионогенного хлора (порядка 0,3) едким натром и дистилляции под уменьшенныМ давле". нием (порядка 200 мм рт.ст.) испытаны и полностью отвечают всем показателям ТУ 6-02-594-75. Результаты испытаний в сравнении с результата.ми испытаний ПЭПА марки А приведеаю в таблице. между анионитовыми и катионитовымисторонами ионообменных мембран вводят подкисленную соляной кислотойдо рН 1-2 деминерализованную воду. И сточ ники и н Формации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 176303, кл. С 07 С 87/16,06.03.64. 2. Авторское свидетельство СССР Р 176304, кл. С 07 С 87/14,17.05.63. 3. Патент Японии Р 1764/71,кл. 16 В 311 (прототип) .