DE3007582A1

DE3007582A1 - Verfahren zur herstellung von wasserfreiem magnesiumchlorid

Info

Publication number: DE3007582A1
Application number: DE19803007582
Authority: DE
Inventors: Ronald J Allain; David G Braithwaite; Joseph P Maniscalco
Original assignee: Nalco Chemical Co
Current assignee: ChampionX LLC
Priority date: 1979-03-01
Filing date: 1980-02-28
Publication date: 1980-09-11
Also published as: US4195071A; SE8001587L; ES489103A0; CA1115931A; JPS6351973B2; JPS55126535A; FR2450231A1; ZA801207B; AU5606280A; IT8048039A0; BE881996A; GB2043616A; BR8001227A; NO800560L; ES8102988A1; GB2043616B; NL8001211A

Description

30Q7582

Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid.

In der US-PS 3 983 224 wird ein Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid beschrieben, das wie folgt durchgeführt wird:

A) Zusammenmischen eines Magnesiumchlorid-hydratS/ das kleinere Mengen an wasserlöslichem Sulfat und an Borverbindungen als Verunreinigungen enthält,mit dem Diäthyläther des Tetraäthylenglykols unter Herstellung einer "0,1 bis 6,0gew.-%igen Aufschlämmung von MgCl₂ in dem Diäthyläther des Tetraäthylenglykols, und einem Azeotropmittel mit einem Siedepunkt kleiner als der des Diäthyläthers des Tetraäthylenglykols in ausreichender Menge, um Wasser aus dieser Aufschlämmung zu entfernen;

B) Destillieren von Wasser aus dieser Aufschlämmung, wobei eine wasserfreie Lösung von MgCl„ im Diäthyläther des Tetraäthylenglykols gebildet wird, die das wasserlösliche Sulfat und Borverbindungen als unlösliche Verunreinigungen enthält;

C) Abtrennen dieser MgCl~-Lcsung von den unlöslichen Verunreinigungen;

D) Zusetzen von 3,0 Molen fithylenglykol pro Mol enthaltenes MgCl- zur MgCl_-Lösung, um einen Fällungskompiex aus MgCl₉.3 Mol ÄthylengIykol herzustellen;

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η Α.Γν

E) Äbtrennen des Präzipitats von dem Diäthyläther des Tetraäthylenglykols und Gewinnen des Präzipitats;

F) Lösen dieses Präzipitats in Äthylenglykol unter Herstellung einer Lösung des Präzipitats in Äthylenglykol, wobei dieses Äthylenglykol in einer solchen Menge verwendet wird, daß die Äthylenglykollosung 1 bis 20 Gew.-% MgCl₂ enthält;

G) Behandeln der Äthylenglykol-Magnesiumchlorid-Lösung mit Ammoniak unter Bildung eines Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplexes, der in dem Äthylenglykol bei der Temperatur der Äthyleng lykol-Magnesiumchlorid-Lösung, die innerhalb des Bereiches von -15°C bis 50⁰C liegt, unlöslich ist;

H) Abtrennen des Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplexes von dem Äthylenglykol;

I) Waschen des Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplexes mit einem polaren Lösungsmittel eines niedrigeren Siedepunktes als der des Äthylenglykols, um etwaiges Äthylenglykol, das in dem Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplex eingeschlossen ist, zu entfernen;

J) Erwärmen des Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplexes auf eine ausreichende Temperatur, um das Ammoniak abzutreiben, und zwar eine ausreichende Zeit lang, um das Ammoniak zu entfernen, unter Bildung von wasserfreiem Magnesiumchlorid; und schließlich

K) Gewinnen des wasserfreien Magnesiumchlorids, das einen Magnesiumoxidgehalt von weniger als 0,8 Gew.-% hat und im wesentlichen frei von Verunreinigungen ist.

In Schritt A wird als Verbindung der Diäthyläther des Tetraäthylenglykols verwendet (im folgenden mit "DETEG" bezeichnet) Dieses Material ist ein Lösungsmittel für Magnesiumchlorid. Die Behandlung führt zu einer wasserfreien Magnesiumchlorid-DETEG-Lösung. In Schritt D des oben beschriebenen Verfahrens

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wird A'thylenglykol verwendet, um das Magnesiumchlorid aus dem DETEG zu extrahieren. Dieser Extrakt liegt in Form eines Äthylenglykcl-Magnesiumchlorid-Präzipitats vor.

Nach Bildung des Präzipitats zeigt die Analyse des DETEG, daß noch wesentliche Mengen von sowohl Äthylenglykol als auch Magnesiumchlorid enthalten sind. Wenn das DETEG verwendet wird, ist es deshalb notwendig, das Glykol hieraus zu entfernen, wodurch die Kosten des Gesamtverfahrens zusätzlich erhöht werden.

Die vorliegende Erfindung setzt den Dibutyläther des Tetraäthylenglykols (nachfolgend mit "DBTEG") anstelle des DETEG ein und erlaubt demgegenüber eine saubere Trennung zwischen dem DBTEG und dem Ä'thylenglykol-Magnesiumchlorid-Präzipitat. Die Analyse zeigt, daß tatsächlich kein A'thylenglykol oder Magnesiumchlorid als Rückstand im DBTEG zurückbleibt. Dieses Resultat ist sehr überraschend.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid werden ein Magnesiumchlorid-hydrat, das kleinere Mengen an wasserlöslichem Sulfat und an Borverbindungen als Verunreinigungen enthält, mit dem Dibutyläther des Tetraäthylenglykols unter Herstellung einer 0,1 bis 6,0gew.-%igen Aufschlämmung von MgCl- in dem Dibutyläther des Tetraäthylenglykols und gegebenenfalls einem Azeotropmittel mit einem Siedepunkt kleiner als der des Dibutyläthers des Tetraäthylenglykols in ausreichender Menge gemischt, um Wasser aus dieser Aufschlämmung zu entfernen; Wasser aus dieser Aufschlämmung abdestilliert, wobei eine wasserfreie Lösung von MgCl,, im Dibutyläther des Tetraäthylenglykols gebildet wird, die das wasserlösliche Sulfat und Borverbindungen als unlösliche Verunreinigungen enthält; diese MgCl_-Lösung von den

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unlöslichen Verunreinigungen abgetrennt; etwa 3,0 Mole £thylenglykol pro Mol enthaltenes MgCl- zur MgCl„-Lösung zugesetzt, um einen Fällungskomplex aus MgCl-.3 Mol Äthylenglykol herzustellen; das Präzipitat von dem Dibutyläther des Tetraäthylenglykols abgetrennt und das Präzipitat gewonnen; dieses Prä— zipitat in Äthylenglykol unter Herstellung einer Lösung des Präzipitats in Äthylenglykol gelöst, wobei dieses Äthylenglykol in einer solchen Menge verwendet wird, daß eine Sthy— lenglykollösung hergestellt wird, die 1 bis 20 Gew.-% MgClenthält; die Äthylenglykol-Magnesiumchlorid-Lösung mit Ammoniak unter Bildung eines Magnesiumchlorid-Aimnoniak—Komplexes behandelt, der in dem Äthylenglykol bei der Temperatur der Äthylenglykol-Magnesiumchlorid-Lösung, die innerhalb des Bereiches von -15 bis 50⁰C liegt, unlöslich ist; der Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplex von dem Äthylenglykol abgetrennt; der Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplex mit einem polaren Lösungsmittel eines niedrigeren Siedepunktes als der des Äthylenglykols gewaschen, um etwaiges in dem Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplex eingeschlossenes Äthylenglykol zu entfernen; der Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplex auf eine ausreichende Temperatur erwärmt, um das Ammoniak abzutreiben, und zwar eine ausreichende Zeit lang, um das Ammoniak unter Bildung von wasserfreiem Magnesiumchlorid zu entfernen; und das wasserfreie Magnesiumchlorid, das einen Magnesiumoxidgehalt von weniger als 0,8 Gew.-% aufweist und im wesentlichen frei von Verunreinigungen ist, gewonnen.

Zur Erläuterung der Erfindung wurde der folgende Test durchgeführt:

Zu 600 g DBTEG wurden 60 g 30-%ige Magnesiumchloridlauge gegeben. Dies wurde unter einer.; Vakuum von 738 mbar (28,5 inch) dehydrarisiert und dann filtriert. Nach Filtration wurden zu

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dem wasserfreien DBTEG-System 120 g Äthylenglykol gegeben. Es ergab sich ein sauber getrenntes Zweischichtensystem. Die DBTEG-Schicht war frei von Magnesiumchlorid und enthielt weniger als 1 % Äthylenglykol. Die Äthylenglykol-Magnesiumchlorid-Schicht enthielt weniger als 0,5 DBTEG.

Dr.Ro/bm

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Claims

NALCO CHEMICAL COMPANY,

2901 Butterfield Road, Oak Brook, Illinois 60521, V. St. A.

Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid durch

A) Mischen eines Magnesiumchlorid-hydrats, das kleinere Mengen an wasserlöslichem Sulfat und an Borverbindungen als Verunreinigungen enthält, mit Diäthyläther des Tetraäthylenglykols unter Herstellung einer 0,1 bis 6,0gew.-%igen Aufschlämmung von MgCl- in dem Diäthyläther des Tetraäthylenglykols, und einem Azeotropmittel mit einem Siedepunkt kleiner als der des Diäthyläthers des Tetraäthvlenglykols in ausreichender Menge, um Wasser aus dieser Aufschlämmung zu entfernen;

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B) Abdestillieren von Wasser aus dieser Aufschlämmung, wobei eine wasserfreie Lösung von MgCl- im Diäthyläther des Tetraäthylenglykols gebildet wird, die das wasserlösliche Sulfat und Borverbindungen als unlösliche Verunreinigungen enthält;

C) Abtrennen dieser MgCl„-Lösung von den unlöslichen Verunreinigungen;

D) Zusetzen von etwa 3,0 Molen Äthylenglykol pro Mol enthaltenes MgCl₂ zur MgCl^-Lösung, um einen Fällungskomplex aus MgCl-.3 Mol Äthylenglykol herzustellen;

E) Abtrennen des Präzipitats von dem Diäthyläther des Tetraäthylenglykols und Gewinnen des Präzipitats;

F) Lösen dieses Präzipitats in Äthylenglykol unter Herstellung einer Lösung des Präzipitats in Äthylenglykol, wobei dieses Äthylenglykol in einer solchen Menge verwendet wird, daß eine Äthylenglykollösung hergestellt wird, die 1 bis 20 Gew.-% MgCl₂ enthält;

G) Behandeln der Äthylenglykol-Magnesiumchlorid-Lösung mit Ammoniak unter Bildung eines Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplexes, der in dem Äthylenglykol bei der Temperatur der Äthylenglykol-Magnesiumchlorid-Lösung, die innerhalb des Bereiches von -15 bis 50⁰C liegt, unlöslich ist;

H) Abtrennen des Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplexes von dem Äthylenglykol;

I) Waschen des Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplexes mit einem polaren Lösungsmittel mit einem niedrigeren Siedepunkt als der des Äthylenglykols, um etwaiges in dem Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplex eingeschlossenes Äthylenglykol zu entfernen;

J) Erwärmen des Magnesiumchlorid-Ammoniak-Komplexes auf eine ausreichende Temperatur, um das Ammoniak abzutreiben, und zwar eine ausreichende Zeit lang, um das Ammoniak zu entfernen, unter Bildung von wasserfreiem Magnesiumchlorid; und
K) Gewinnen des wasserfreien Magnesiumchlorids, das einen

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Magnesiumoxidgehalt von weniger als 0,8 Gew.-% hat und im wesentlichen frei von Verunreinigungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dibutyläther des Tetraathylenglykols anstelle des Diäthyläthers des Tetraathylenglykols eingesetzt wird.

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