公开了一种用于由黑液皂生产粗妥尔油同时去除碳酸钙和木质素酸盐的方法。黑液皂首先与具有与黑液皂相比较低浓度的木质素酸盐和无机固体的碱性洗涤介质结合。所得的混合物包含洗涤的妥尔油皂、增浓盐水、木质素酸盐和碳酸钙。然后将洗涤的妥尔油皂从增浓盐水、木质素酸盐、碳酸钙中分离，优选通过离心、倾析、过滤、沉淀、或这些技术的组合。酸化洗涤的妥尔油皂以获得粗妥尔油和废酸混合物。粗妥尔油从废酸中分离。废酸被制成碱性，并且将其至少一部分返回以用作碱性洗涤介质。该方法能够在粗妥尔油生产过程中进行皂洗涤同时避免由在酸化单元中或其下游的硫酸钙积累而导致的过程倒转。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由黑液皂来生产粗妥尔油，并且特别地涉及利用碱洗涤来去除钙和木质素酸盐(木质素酸酯)的方法。
技术介绍
妥尔油是用于对木材，特别是衍生自松树的木材进行制浆的牛皮纸制浆法(牛皮纸浆制法，硫酸盐制纸浆法)的重要的副产物。它通常被认为是树脂、油性液体并且包含松香酸和脂肪酸的混合物并且可以用于肥皂、乳剂、润滑剂、燃料和其它应用中。妥尔油的一种重要的、低精制形式被称为CTO (粗妥尔油)。CTO包含松香、未皂化的甾醇、树脂酸(例如松香酸)、脂肪酸(如棕榈酸，油酸和亚油酸)、脂肪醇、其它留醇、和其它烷基烃衍生物。妥尔油的脂肪酸馏分(部分)被称为TOFA (妥尔油脂肪酸)，并且在如肥皂和润滑剂的生产的许多应用中是非常令人感兴趣的。许多TOFA化学衍生物(如酯)也在重要的应用中有用。CTO的其它组分，如妥尔油松香、某些留醇等对于其它用途来说是有价值的。通过从牛皮纸制浆法(牛皮纸工艺)获得的黑液中分离黑液皂来获得粗妥尔油。从黑液中分离出黑液皂(或妥尔油皂)，并通过酸化进一步处理。妥尔油皂的酸化是用无机酸例如硫酸处理，以产生CTO流股和“废酸”流股。在酸化之前洗涤该黑液皂被认为能在酸化之后更有效地分离CTO ;碱性妥尔油工厂盐水已被用作洗涤介质。通过调节废酸的pH值来生产该碱性妥尔油工厂盐水。然而，使洗涤黑液皂来改进CTO分离的这样的努力由于过多木质素(或为木质素酸盐/酯，取决于PH值)的 存在而变得复杂。认为在洗涤的皂中存在过多的木质素随后将在酸化后CTO的分离中导致问题，并且不希望在妥尔油中存在木质素。因此，进行努力以在洗涤过程中从皂中去除木质素。木质素有时被用作燃料源。此外，在使用皂洗涤的系统中积聚硫酸钙。该积聚可能是由于用作洗涤介质的碱性妥尔油工厂盐水中的无法识别的钙。我们已经发现从洗涤妥尔油皂产生的增浓盐水(强化卤水)(有时称为提取盐水或洗涤滤液)随其携带有钙物质。当增浓盐水被送至稀液系统时(如通常进行的)，稀液的浓度会引起该处的钙积累，并返回至黑液皂进料系统。这又增加了酸化过程中形成的硫酸钙。硫酸钙积累是非常不期望的；如果任其发展，硫酸钙将堵塞工艺设备。从酸化后下游使用重力沉降或倾析的系统中，硫酸钙的积累使得必须经常地关闭沉降器进行清洗。在其中离心机分离出木质素和无机固体的连续处理中，大量硫酸钙也需要关机以清理系统。因此，硫酸钙问题似乎已经导致皂洗涤被大多数的，即使不是全部的，应用产业抛弃。此外，木质素和不溶性无机物在分离过程中带走粗妥尔油，降低了这样的系统的效率。美国专利号3，575，952描述了使用碱性妥尔油工厂盐水来洗涤粗妥尔油皂以去除木质素的方法。没有关于钙沉积的教导。该专利教导了盐水应该处于至少约8且优选10-14 的 pH。美国专利号4，248，769描述了使用碱性妥尔油工厂盐水来洗涤粗妥尔油皂以去除木质素的方法，其中洗涤混合物从60-80° C冷却至35-50 ° C (140-176° F至95-122° F)。没有关于钙沉积的教导。美国专利号5，164，480描述了电解妥尔油酸化方法。其公开了过高水平的木质素酸盐和钙离子可能会干扰该方法，所以推荐预处理皂。没有详细的预处理方法。提及了预处理可以包括沉淀、过滤、或沉淀和过滤。在任何情况下，其是此处描述或关注的在皂中存在的“部分”(显然是相当低的水平的)钙离子并且不是不溶性钙化合物(以任何水平，低得多的高水平)。参见，例如，下面给出在皂中存在碳酸钙的讨论。Krumbein (“Efficient Tall Oil Plant Can Benefit Kraft Mills, ” SouthernPulp and Paper, Aur.1984，pp.36-38)讨论了妥尔油阜洗漆的原因。虽然所描述的方法解决了木质素的去除并在有限的程度上直接去除了硫酸钙。然而，本领域技术人员会认识到由于增浓盐水进入使黑液反流至洗涤过程的稀液系统，该过程将导致钙增加。没有讨论增浓盐水的净化(澄清 )。Vuorikari (“The Occurrence of Foreign Cations in Black Liquor, Soap andTall Oil Acidulation Systems,，，Naval Stores Review,.Tul/Augl992, PD.4-10)描述了与美国专利号4，248，769 (参见上文)类似的方法，并对部分系统中的钙化合物提供了大量的讨论。其陈述了使用碱性妥尔油工厂盐水洗涤皂。没有提及增浓盐水的净化，但有一些对未净化的增浓盐水可能会被送至黑液系统的讨论。如前面提到的，妥尔油可以用作燃料成分。W02009/131510描述了在柴油中使用妥尔油之前洗涤妥尔油以去除木质素和钙皂。它教导了需要该洗涤以去除妥尔油的酸化后残留并随后终止于CTO中的木质素和钙皂。在CTO中的这些污染物干扰了在制造柴油中使用的催化剂。需要制备妥尔油和相关材料的改进的方法。特别地，在用于将黑液皂转换为粗妥尔油的过程中，需要从黑液皂去除不溶性钙和碳酸钙和木质素的方法，同时提高从黑液皂获得CTO的产量。去除碳酸钙会在使用硫酸的酸化过程中减少硫酸钙的形成。这又将减少循环回用于洗涤黑液皂的洗涤介质中的硫酸钙的量。去除不溶性无机物和木质素将通过减少来自酸化过程的废酸流股中带走的CT0，并通过减少由工艺设备上的沉积物导致的无效来提高CTO的产量。
技术实现思路
本专利技术涉及从黑液皂来生产粗妥尔油同时去除钙和木质素酸盐的方法。该方法的第一步骤包括将包含妥尔油皂、木质素酸盐(木质素酸酯，木质素酸，lignates)、和无机固体(包括碳酸钙)的黑液皂，在25° C到100° C范围内的温度下与碱性洗涤介质结合。碱性洗涤介质具有从10到14的pH和与黑液皂相比较低浓度的木质素酸盐和无机固体。得到的混合物包含经洗涤的妥尔油皂、增浓盐水、木质素酸盐、和碳酸钙。本方法的下一步骤是通过离心、倾析、过滤、沉淀、或这些技术的组合、或本领域中的其它技术将妥尔油皂从增浓盐水、木质素酸盐、和碳酸钙中分离。本方法的下一步骤是酸化妥尔油皂以形成粗妥尔油，其是分离的并且是废酸混合物。本方法的下一步骤是调节废酸的PH至pH=10至14以形成碱性盐水。可选地，将至少一部分碱性盐水返回用作碱性洗涤介质。我们惊奇地发现，在用于从黑液皂生产粗妥尔油的方法中，黑液皂可以用碱性介质成功地洗涤同时避免在酸化单元中或从酸化单元下游的硫酸钙积累导致的过程扰乱。从增浓盐水、木质素酸盐、和碳酸钙分离洗涤的妥尔油皂并且当盐水被循环到工厂的稀液系统时从增浓盐水分离碳酸钙和木质素酸盐防止了钙和木质素酸盐积累。附图说明图1示出了与(比较)实施例1 一致的基本过程的示意图。图2示出了与仳较)实施例1中公开的情况一致的妥尔油工厂的基本皂进料系统的示意图。图3示出了与(比较)实施例1 一致的妥尔油工厂的基本皂酸化和相分离系统的示意图。图4示出了实施例2中所描述的皂洗涤过程的示意图。图5示出了与实施例2中所公开的情况一致的用于妥尔油工厂的皂酸化和相分离系统的不意图。图6示出了与实施例2中所公开的情况一致的用于妥尔油工厂的试验性急流相分离构造的示意图。图7示出了将从黑液皂洗涤过程清除的钙用于(简化的)牛皮纸制浆法的钠和钙本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·E·鲍尔斯，道格拉斯·C·福伦，约瑟夫·H·格里芬，埃德温·F·斯旺，
申请(专利权)人：亚利桑那化学品公司，
类型：
国别省市：
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