151541. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metakrilsavmetilészter folytonos előállítására

151541 3 4 mutatja, melynek adatai kísérleti üzemi termék vizsgálatából származnak. Az ábrából, mely 25 C°-on pH 4,5 érték mellett az idő függvényében mutatja az elegy viszkozitás-változását, látható, hogy a nagymértékű polimerizációs hajlam következtében néhány perc múlva megindul a monomer gyökképződése, és 60—80 percen belül 50—150 cSt-ra emelkedik fel az elegy viszkozitása. Ez a viszkozitás érték már 10—20% polimertartalomnak felel meg. Kísérleteink során meglepő módon azt találtuk, hogy a szóban forgó elegy nagymértékű polimerizációs hajlamát úgy lehet kiküszöbölni, ha a kétfázisú folyadékelegy pH-ját folyamatos üzemben, közvetlenül a kondenzálás után, erélyes keverés közben 8,5—9,5 érték közé állítjuk be equivalens lúgoldat folyamatos hozzáadásával, szobahőfok alatti hőmérsékleten, célszerűen —10 — 0 C° között. Kísérleti üzemi vizsgálataink azt mutatták, hogy az elegy pH 8,5 alatti érték esetében főleg O / a hidrofob fázisban polimerizál ódík a —S—H \ O csoportok jelenléte miatt, viszont a pH 9,5 érték fölött főleg a hidrofil fázisban, illetve a fázishatáron indul meg a káros polimerizációs folyamat. Ez utóbbi eset magyarázatát kísérleteink során abban találtuk meg, hogy a pH 9,5-nél magasabb érték esetében a metakrilsavészter részlegesen elszappanosodik, tehát metakrilsav, illetve sója keletkezik, mely alapjában is az észternél nagyobb aktivitású lévén nemcsak az O / —S—H csoporttal jellemzett vegyületek, hanem \ O a belőle keletkezett sók hatására is képes pohmerizálódni, mely folyamat azután az észter polimerizációját is maga után vonja. Az észter elszappanosodásának megakadályozását célozza az alkalmazott alacsony hőmérséklet is. A biztonságos üzemeltetés pH intervallumának megállapításával kapcsolatos kísérleteink számtani középértékeit az alábbi táblázat tartalmazza (120 perc tartózkodás 25 C°-on): (Lásd 1. táblázat) A szükséges pH intervallum beállítása a káros polimerizációs folyamat kiküszöbölése révén igen előnyösen meggátolja a nevezett elegyek metakrilát veszteségeit, kiküszöböli a folytonos üzemben oly kellemetlen üzemzavarokat és egyúttal lehetővé teszi, hogy a hidrofil fázist, mely jelentős mennyiségű metakrilsavas nátriumot és metanolt tartalmaz, vissza tudjuk vinni az észterezési műveletbe, miáltal az egyébként hulladékba kerülő értékes anyagokat hasznosítani tudjuk. A találmány értelmében tehát úgy járunk el, hogy az acetonciánhidrin és kénsav folytonos üzemben kapott 80—120 C° hőmérsékletű reak-1. táblázat pH érték Polimerizáció pH érték Hidrofil Hidrofob fázisban 3,0 5,0 7,0 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 12,0 + + ++ +-HH—1—r^—|+ + + — nincs polimerizáció -f- gyenge polimerizáció -]—|- közepes polimerizáció _|__|__|_ evős polimerizáció cióelegyét 130—170 C°-on hevítjük, a reakcióelegyet, mely rnetakrilamidszulfátot tartalmaz, viz és metanol hozzáadásával hidrolizáljuk és folyamatosan észterezzük, az észterezés során nyert metilrnetakrilát-metanol-víz tartalmú kondenzált elegy pH-ját alacsony, célszerűen —20 és +20 C° közötti hőmérsékleten, erélyes kevertetés közben lúgoldat folyamatos hozzáadásával 8,5—9,5 érték között tartjuk, a pH beállítása után a két fázist fajsúly szerint elválasztjuk, végül a szeparálásból nyert, már stabil hidrofob fázis metanol tartalmát vizes extrakeióval kivonjuk, miáltal a metilmetakrilát tartalmat 90% fölé növeljük, mely nyers terméket a továbbiakban desztillációval folyamatosan, vagy szakaszosan finomítunk. A folyamatos észterezési sorbakapcsolt reaktor rendszerben végezzük úgy, hogy azok hőmérsékletét egyenletesen emelve 100—130 C° között tartjuk, ezáltal fokozatosan emelkedő hőmérsékletű gőzelegyet desztillálunk ki az észterező reaktorokból. Az észterezésnél célszerűen úgy járunk el, és eljárásunk ebben is eltér a hasonló módszerektől, hogy az észterezési reakcióhoz szükséges metanol mennyiséget megfelelően megosztva adagoljuk a reaktorokba, ezáltal az észterkonverziót nagymértékben meg tudjuk növelni, továbbá a metakrilsav forgalmazásunk előnyösen csökken, az ebből származó veszteségeink lényegesen alacsonyabbak lesznek. Az utolsó észterező reaktorból kifolyó reakciós elegy kevés metilmetakrilát, metakrilsav és metanol tartalmát folyamatos üzemben vizgőzdesztillációval hajtjuk ki, és az észterező reaktorokból kidesztillált gőzökkel együttesen kondenzáljuk és vetjük alá a pH beállítási műveletnek. A találmány szerinti eljárással a nagyfokú polimerizációs hajlam kiküszöbölése révén lehetővé válik az is, hogy az egyébként hulladékba kerülő, a pH beállításnál, a vizes extrak-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2