147654. lajstromszámú szabadalom • Eljárás furol előállítására cellulóztartalmú növényi anyagok hidrolízise útján

Megjelent 1960. október 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL ^ 7 á "R á fi Ä f MI T F ÍR A ^ O £J /I JD J\ U J£\ LÍ ...fi I ju £j 1 it A iJ 147.654. SZÁM 12. q. 14-31. OSZTÁLY — AI-50. ALAPSZÁM Eljárás furfurol előállítására cellulóztartalmú növényi anyagok hidrolízise útján AGRIFURANE S. A. cég, Párizs (Franciaország) Feltaláló: Jean-Pierre Rozan, vegyész, párizsi lakos A bejelentés napja: 1958. június 27. Franciaországbeli elsőbbsége: 1957. június 28. A furfurolt a cellulóztartalmú növényi anyagok hidrolízise feltárása útján állítják elő, célszerűen nem oxidálló ásványi savak vagy savanyú sók segélyével. A hidrolízis főterméke, a furfurol 'íiellett melléktermékként szerves savak, főként ecetsav és hangyasav elegyei keletkeznek, híg oldatban. Ezeknek a melléktermékeknek a keletkező furfuroltól való elkülönítésére abból a célból, hogy azokat visszanyerjék, már számos módszert javasoltak. Így pl. a 939 810. sz. francia szabadalmi leírás szerint, melynél 'a hidrolízist tömény sósavval foganatosítják, a szerves savakat a furfurol mellől kalciumkarbonáttal acetátok (ill. formiátok) alakjában kicsapják. A 2,436.804. sz. USA leírás szerint hidrolizáló anyagként híg kénsavat használnak és a fenéklúgokban melléktermékként keletkező szerves savakat a reakcióelegyből úgy nyerik ki, hogy a kiindulási anyaghoz, a hidrolízis megkezdése előtt vízben oldható fémsókat, célszerűen nátriumszulfát vagy nátriumklorid oldatát adagolják, a hidrolizált elegyből a furfurolt lehajtják, és a sóoldatot, valamint a hangya- és ecetsavat tartalmazó maradékot vízzel elegyedő szerves oldószerrel, pl. acetonnal vagy metil-etilketonnal, stb., melyben a szerves savak jobban oldódnak mint a fémsók, kivonatolják és a savakat a kivonatból kinyerik. Annak érdekében, hogy ez a kivonatolás gazdaságosabb legyen, a furfurol lehajtása után visszamaradó fémsókat és szerves savakat tartalmazó elegy egy részét adott esetben a hidrolizálási fokozatba viszavezetik, mimellett ügyelnek arra, hogy a visszavezetés következtében a szerves savak a kiindulási elegyben fel ne dúsuljanak, mert a szerves oldószerekkel való későbbi kivonatolás hatásfoka csak akkor jó, ha a kivonatolandó elegy szervessav-tartalma csekély. Natta közleménye szerint [Chimiea et Industria XXXVIII (1956) • "6—10. old] a furfurol mellett melléktermékként keletkező ecetsav kinyerését megkönnyíti, ha a sósavval, mint hidralizáló katalizátorral dolgozó eljárásnál a furfurol lehajtásakor visszamaradó 3—4%-os ecetsavas fenéklúgok gőzeit a folytonos működésű hidrolizálókolonnába visszavezetik, abból a célból, hogy abban az ecetsav töménységét kb. 10%-ra feldúsítják, ami az ecetsav kinyerését már gazdaságossá teszi. A közlemény szerzője megállapítja, hogy pentozánoknak furfurollá való átalakulását az ecetsav nem katalizálja. Az ismeretes eljárások közös hátránya, hogy a hidrolízis katalizálására ásványi savakat alkalmaznak, melyek a berendezéseket korrodálják és így költséges, anyaggal bevont berendezések és szerelvények használatát követelik meg. E hátrányok kiküszöbölésére javasolták már a hidrolízis előmozdítására olyan katalizátorok alkalmazását, melyek korróziót nem okoznak. Ilyenek például az alkáliföldfém-monofoszfátok. Ezek lehetővé teszik, hogy acél autoklávokat védőbevonat nélkül használjuk. Ezeket az anyagokat azonban nagy mennyiségben kell alkalmazni, s emiatt az eljárás nem gazdaságos. Meglepő módon azt találtuk, hogy a hidrolizáló edényekben keletkező fenéklúgok tartalmazta szerves savelegy maga is katalizálja a hidrolízist és ez a körülmény lehetővé teszi, hogy a hidrolizáló katalizátort az eddig szükségelt mennyiséghez képest lényegesen csökkentsük, s ugyanakkor a furfurolt a nyersanyagból jó hozammal nyerjük ki. Ebből a célból a cellulóztartalmú növényi nyersanyag hidrolízisét több egymással sorbakapcsolt autoklávban foganatosítjuk úgy, hogy az elsőbe nyersanyagot és a katalizátort — célszerűen monokalciumfoszfátot — adagolunk és gőzt vezetünk be, a keletkező fenéklúgok gőzeit a gőzzel együtt a soron következő autoklávba vezetjük, ahol ennek következtében, a szerves savak feldúsulnak és a második autoklávba a hidrolizáló-katalizátort az elsőhöz képest kisebb meny-