143923. lajstromszámú szabadalom • Eljárás monoklórecetsav előállítására
2 143.923 katalizátor nélküli reakciókeveréknek a klórozását 95%-os konverzióig, a II. görbe ugyancsak kénkatalizátor nélküli klórozást 85%-os konverzióig, a III. görbe 1% kén jelenlétében 100%-os konverzióig, a IV. görbe pedig 1% kén jelenlétében, a találmány értelmében eljárva, 85%-os konverzióig mutatja. Látható, hogy a találmány szerinti eljárás 15—25% közötti ecetsavanhidrid tartalom mellett a legkedvezőbb klórozási időtartamokat adja. Kísérleteinkből látható, hogy a 90%-nál kisebb, előnyösebben 85% körüli konverzió mellett még a reakciósebesség elég nagy ahhoz, hogy gyakorlatilag a reakció rövid idő alatt végbemenjen. Ügy találtuk továbbá, hogy 90% alatti, előnyösen 85% körüli konverzió mellett majdnem kizárólag monoklórecetsav képződik és a diklórecetsav képződés gyakorlatilag ki sem mutatható. Éppen ezért ilyen feltételek mellett a monoklórecetsav gyártása az eddig ismeretes eljárásokkal szemben sokkal gazdaságosabban valósítható meg. A reakciókeverék gyakorlatilag mentes magasabban klórozott és itten szennyezésnek tekintendő anyagoktól. A kapott anyalúg, mely- főleg ecetsavat, azonkívül kénkloridot tartalmaz, teljes egészében visszavihető a gyártásba. A fenti felismerések alapján a találmány értelmében jégecetet, ecetsavanhidrid és kénkatalizátor jelenlétében, akként klórozunk, hogy a monoklórecetsav előállításához elméletileg szükséges klórnak 90%-nál kevesebb, előnyösen mintegy 85%nyi mennyiségét nyeletjük el a reakciókeverékben és olyan reakciókeveréket alkalmazunk, melyben az ecetsavanhidrid mennyisége a jégecetre számítva 15—25%, előnyösen mintegy 20%. A klórozást célszerűen 100 C° körüli hőmérsékleten, pl. 100—105 C°-on végezzük. Ha így járunk el, a raonoklórecetsavnál nagyobb mértékben klórozott termékek nem, vagy csak elhanyagolható csekély mennyiségben képződnek és a klórozási idő igen megrövidül. Így pl. ha 103 C°on klórozunk, és az elméleti klórmennyiségnek 85— 90%-át nyeletjük el, a klórozási idő 4—5 óra. Mivel magasabban klórozott termékek nem képződnek, a monoklórecetsavra számított hozam mintegy 10—15%-kal javul. A klórozás után a reakciókeveréket mozgatás nélkül kristályosítjuk, majd az anyalúgot leszivatjuk és friss adag eceteav klórozásához előkészített reakciókeverékhez hozzákeverhetjük^ Az anyalúgban levő klórozási melléktermékek, mint acetilklorid, kénklorür, a klórozást előnyösen elősegítik. A gyakorlatban célszerűen úgy járunk el, hogy két egymás után kapcsolt reakcióedényt alkalmazunk, az elsőbe vezetjük be a klórt és ebből az edényből távozó klórtartalmú sósavgázokat vezetjük a második reakcióedénybe. Ezután az első edény tartalmának megfelelő klórozása után azt kiürítjük és a klórt az előbb másodiknak kapcsolt edénybe vezetjük és egy friss reakciókeveréket tartalmazó edényt kapcsolunk második reakcióedényként. A klórozást ólommal bélelt edényekben foganatosíthatjuk. Ügy találtuk, hogy az ólom korrózióját csökkenthetjük, ha szulfátionok vannak jelen a reakciókeverékben. így pl. 0,5%-nál kevesebb Na2 SC>4 adalék esetében is már a korrózió jelentősen csökkenthető. Példa. 300 g jégecetet (97,5%-os), 150 g ecetsavanhidridet (92,7%-os) 1% kén jelenlétében 100—104 C°-on klórozunk. 4—5 óra alatt 150 lit. klórgázt vezetünk be, amikoris a klórozott elegy dermedéspontja 50—52 C° lesz. Ebben az esetben az elméletileg szükséges klórnak mintegy 85%-a nyelődik el. Ezután a klórozott elegyet csöves kristályosítóba töltjük, melyet kívülről levegővel majd vízzel hűtünk és így mozgatás nélkül 12 órán át. kristá, lyosítjuk a terméket. Ennek elteltével a csövek alján összegyűlt kb. 200 g anyalúgot 1—2 órai állás közben lecsurgatjuk, illetve leszivatjuk. A csőben maradt tiszta monokíórecetsav-kristályokat kiolvasztjuk és tároló tartályba engedjük. Ily módon jó hűtés mellett 61 C° dermedéspontú monoklórecetsavat kapunk 96—98% hozammal. Az elkülönített anyalúgot a következő klórozandó elegyhez adagoljuk. Az első edényből távozó klórtartalmú sósavgázokat a második edénybe vezetjük be, melybe a fent említett anyalúgot adagoltuk. Ez a második edényben levő reakcrókeverék á klórtartalmú sósavgázrból a klórt gyakorlatilag teljesen visszatartja és mintegy 20%-ban előklórozódik. Az első edényből addig vezetjük a második edénybe a klórtartalmú sósavgázokat, míg az első edényben a klórozást be nem fejeztük. Ennek megtörténte után az első edényből az anyagot a kristályosítóba engedjük le és az edényt friss ecetsav és ecetsavanhidrid elegyével töltjük meg, A kristályosítóból kapott anyalúgot a reakciókeverékhez hozzáadjuk és ugyancsak beadjuk az 1% kénkatalizátort. A klórt ekkor az előbb másodiknak kapcsolt edénybe vezetjük és most az elsőnek kapcsolt edényből távozó klórtartalmú sósavgázokat vezetjük a friss reakcióelegybe. Ha ily módon járunk el, a klórveszteség csupán mintegy 1%. A másodiknak kapcsolt edényből távozó sósav klórtartalma mintegy 0,1%. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás monoklórecetsav előállítására ecetsavnak ecetsavanhidrid és kénkatallzátor jelenlétében történő klórozásával, melyre jellemző, hogy a klórozásnál a • monoklórecetsav előállításához elméletileg szükséges klórnak 90%-nál kevesebb, előnyösen mintegy 85%-nyi mennyiségét nyeletjük el a reakciókeverékben és olyan reakciókeveréket klórozunk, melyben az ecetsavanhidrid mennyisége az ecetsavra számítva 15—25%, előnyösen mintegy 20%. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a klórozást 100 C° körüli hőmérsékleten végezzük. 3. Az 1. vagy 2. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a klórozás után a reakciókeveréket mozgatás nélkül kristályosítjuk, az anyalúgot leszivatjuk és a klórozásihoz újból felhasználjuk. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a klórozásnál két egymás után kapcsolt reakcióedényt alkalmazunk, az elsőbe vezetjük a klórt és ebből az edényből távozó klórtartalmú sósavgázokat a második reakcióedénybe vezetjük, majd az
