180855. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás akrilamid előállítására akrilnitril katalitikus hidratálásával
MAÍTVAR SZABADALMI 180855 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS A SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Nemzetközi osztályozás: f|p Bejelentés napja: 1979. X. 3. (MA-3213) NSZO3 C 07 C 103/133 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI Közzététel napja: 1982. IX. 28. 1 Szabadalmi Tár. ’ j X.# y HIVATAL Megjelent: 1985. IV. 30. Feltalálók: Szabadalmas: Dr. Hajdú Péter oki. vegyész, Budapest (11,8%), Dr. Lukács Júlia oki. vegyész, Budapest (9,3%), Dr. Nemes István oki. vegyész, Budapest (13,4%), Sümegi László oki. vegyészmérnök, Budapest (13,5 %), Dr. Gál Dezső oki. vegyész, Budapest (2,0%), Dr. Soltész László oki. vegyész, Balatonfűzfő (15,0%), Halas György oki. gépészmérnök, Balatonalmádi (10,0%), Néma Frigyes oki. vegyészmérnök, Füzfőgyártelep (7,0%), Koch Imre oki. vegyészmérnök, Fűzfőgyártelep (7,0%), Tömördi Elemér oki. vegyészmérnök, Veszprém (7,0%), Pelyva Jenőné oki. vegyész, Fűzfőgyártelep (4,0%) Magyar Tudományos Akadémia Központi Kémiai Kutató intézete, Budapest (50%), és Nitrokémia Ipartelepek, Fűzfőgyártelep (50%) Javított eljárás akrilamid előállítására hidratálásával akrilnitril katalitikus 1 A találmány tárgya javított eljárás akrilamid előállítására akrilnitril katalizátoron (elsősorban réz katalizátoron) végzett hidratálásával. Az akrilnitril katalitikus hidratálására szolgáló ismert módszereket a technológiai megoldás szempontjából két fő csoportra, éspedig a szuszpendált katalizátort és a rögzített katalizátor-ágyat alkalmazó módszerek csoportjára oszthatjuk. A 2 240 783 sz. német szövetségi köztársaságbeli közzétételi irat olyan megoldást ismertet, amikor a katalizátort szuszpendált állapotban érintkeztetik az akrilnitril vizes elegyével. Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy a reakció megszakítás nélkül hajtható végre úgy, hogy a reaktort elhagyó eleggyel a katalizátor egy részét folyamatosan eltávolítják, és ugyanakkor az eltávolított katalizátort a tápáramba adagolt friss katalizátorral pótolják. így elkerülhetők azok a leállások, amelyekre a rögzített katalizátor-ágyat alkalmazó műveletekben a katalizátor elöregedése és cseréje miatt van szükség. A szuszpendált katalizátort alkalmazó módszerek további előnye, hogy viszonylag tömény (2 súlyrész vízből és 1 súlyrész akrilnitrilből álló) vizes akrilnitril-elegyek feldolgozását is lehetővé teszi. A szuszpendált katalizátort alkalmazó megoldások közös hátránya azonban az, hogy gondoskodni kell a katalizátort tartalmazó nagytömegű reakcióelegy állandó intenzív keveréséről, ami egyrészt igen energiaigényes művelet, másrészt pedig az erózió révén fokozott igénybevételnek teszi ki a reaktor anyagát. További hátrányt jelent, hogy speciális szeparátort kell a reaktorba építeni annak biztosítására, hogy a katalizátornak csak egy meghatározott hányada tá-2 vozzon el a kilépő folyadékkal. Eközben a betáplált friss katalizátor egy része is óhatatlanul elsodródik, így a reakció szempontjából elvész. A reaktorból kilépő reakcióelegyből k ülőn szűrőberendezésekkel kell eltávolítani a szuszpendált 5 katalizátort. Figyelembe véve azt a tényt, hogy a szuszpenzió erélyes keverésekor a katalizátor szemcséi aprózódnak, az apró szemcsék eltávolítására különleges ülepítő- és szűrőberendezéseket kell felhasználni, és esetenként még így sem lehet a katalizátorszemcséket teljes mértékben elkülöníteni 10 az akrilamid oldatától. Az oldatban maradt szennyező katalizátor-szemcsék az akrilamid további feldolgozása során rontják a képződött polimer minőségét. A 2 401 142 sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat olyan megoldást ismertet, amelynek során az 15 akrilnitril és víz elegyét csőreaktorba töltött, rögzített rézkatalizátor-ágyon áramoltatják keresztül. Ez a rögzített katalizátor-ágyat alkalmazó módszer a berendezés- és energiaigény szempontjából nyilvánvalóan lényegesen kedvezőbb a szuszpendált katalizátort alkalmazó eljárásoknál, mert sem 20 a reakcióelegy intenzív keverésére, sem különleges berendezések (szeparátorok, ülepítők és szűrők) beiktatására nincs szükség. További előnyt jelent, hogy a katalizátor teljes mértékben részt vehet a reakcióban, mert az elegyből nem távozik el friss katalizátor. 25 A rögzített katalizátor-ágyat alkalmazó módszerek hátrányai lényegében megegyeznek azokkal a zavaró tényezőkkel, amelyeket a szuszpenziós eljárással ki lehet küszöbölni. Hátrányt jelent például az, hogy a katalizátor elöregedése miatt a folyamatot időről időre le kell állítani, és a katalizátort ki 30 kell cserélni. Üzemi és gazdaságossági szempontból azonban 180855
