137756. lajstromszámú szabadalom • Eljárás telítetlen aldehidek előállítására

Megjelent: 1962. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 137.756 SZÁM 12. o, 5—10. OSZTÁLY — U—1102 ALAPSZÁM Eljárás telítetlen aldehidek előállítására Les Usines de Melle cég, ,. Saint-Léger-les-Melle-ben, Deux-Sevres (Franciaország) A bejelentés napja: 1941. február 24. Franciaországi elsőbbsége: 1940. március 6. Ismeretes acetaldehid molekulákat vizes oldatban kondenzálni marólúg segítségével, továbbá az ily módon létesített aldolt közvetlenül dehidrav tizálni krotonaldehiddé, anélkül, hogy azt előzőleg elszigetelnők, olyképp, hogy vizes oldatát felforraljuk erős sav mint pl. foszforsav jelenlétében; emellett a krotonaldehidet eltávolítjuk keletkezése mértékében éspedig víznek és krotonáldehidnek 85 fokon forró azeotropikus keveréke alakjában. Az aldehid kondenzálódása nem folytatólagosan, keverőkészül ékkel ellátott hűtőkádban történik. A hűtést kívülről végezhetjük, de előnyösebb a kád belsejében hűtő-csőkígyót elhelyezni. Az ipari gyakorlatban ahol gyakran több tonna aldehidet tartalmazó adagokat kell feldolgozni, ez a módszer komoly nehézségekkel jár a reakció okozta felhevülés miatt. Ugyanis az eddig alkalmazott hűtőszervek nem eléggé teljesítőképesek ebben az esetben és nem tudják elvonni az erősen hőtermelő reakció által hirtelen és nagy mennyiségben felszabadított kalóriákat. A régebbi szakírók többször megemlékeztek erről a tényről, főleg pedig Grünstein a következőket mondja 1919. március 18-i, 90.297 számú svájci szabadalmi leírásában: „Az aldollá alakítás gyakorlati megvalósításánál gyakran megtörténik, hogy a katalizátornak az acetaldehidba adagolása eleinte, éspedig elég hosszú ideig nem határoz meg semmiféle reakciót, de ez a reakció egy újabb adag katalizátor jhatására, még ha ennek a katalizátornak a menynyisége nagyon kicsi is, hirtelen jön létre rendkívüli hevességgel, úgy, hogy a szabályozás rendkívül nehéz és acetaldehid veszteségek állanak elő." Megkísérelték már kiküszöbölni a nehézséget, de különösebb eredmény nélkül, a reakció szándékos meglassításával olyképp, hogy a lúgot nagyon fokozatosan és nagyon óvatosan adagolták, :vagy pedig olyképp, hogy kevésbé hatásos katalizátorokat használtak. / i A találmány olyan javításokra vonatkozik, melyek lehetővé teszik, hogy lényegesen meggyorsítsuk mind az aldehidnek magának a kondenzálását, mind pedig az aldolnak utólagos dehidratizálását és emellett elkerüljük a reakció által okozott túlságos felmelegedés veszélyét; elérjük, továbbá, hogy a felhasznált aldehid mennyiségéhez viszonyítva a mennyiségi hatásfok majdnem 100%-os. A találmány megengedi még, hogy szükség esetén a gyártást folyamatossá tegyük. A találmány mindenekelőtt abban áll, hogy az aldehid kondenzálását nem kádban végezzük, melyet kívülről vagy belül hűtünk és melyhez keverőberendezés tartozik, hanem magában véve ismert szerkezetű nagy fajlagos teljesítményű hőkicserélőben, mely ellenáramlással működik és mely lehetővé teszi, hogy a reakcióban levő keverék és a hűtőfolyadék között erőteljes hőkicserélődés jöjjön létre. A találmány megvalósításánál a „lemezes hőkicserélő" néven ismeretes készülék különösképpen megfelelő. Mindegyik lemez két felületén olyan kiálló terelőket hordoz, melyek az egyik saroknál bevezetett folyadékot a lemez felülete mentén ide-oda haladó, a lehető leghosszabb út megtételére kényszerítik, mielőtt a folyadék a szembeniévé saroknál távozhatna, A hűtendő folyadékot a lemez egyik felületén vezetjük be és a hűtőfolyadék a lemez másik oldalán áramlik, de ellenkező irányban. Ily módon tökéletes ellenáramú hűtést valósítunk meg, ami a kalóriák kitűnő kicserélését teszi lehetővé. Közbenső bádoglemezek megfelelő elhelyezése lehetővé teszi, hogy adott esetiben több egymás után következő lemezzel párhuzamosan dolgozzunk. Amikor a víz és aldehid keverékét bevezettük egy ilyen hőkicserélőbe, ennek körfolyamatához hozzáadunk annyi nátronlúgot, amennyi az aldolizáláshoz szükséges. A keverék végleges összetétele megfelel az aldehid-aldol egyensúlyi állapotának. A reakció által felszabadított kalóriákat a hűtőfolyadék megfelelő cirkulációja távolítja el a hőkicserélő készülékben. Egy második tökéletesítés abban áll, hogy megfelelő mennyiségű erős sav hozzáadása által az aldol oldat pH-ját úgy szabályozzuk be, hogy értéke 2,5 és 5,5 között legyen az át nem alakított