151720. lajstromszámú szabadalom • Eljárás diciklopentadién monomerré való átalakítására

151720 3 4 dószer hatására csökken. Az elegy forráspontja az oldószer minőségétől és koncentrációjától függően változik. Ez a jelenség megfelelő oldószer koncentráció alkalmazásával módot ad a diciklopentadién folyadékfázisú monomerizálására, annak forráspontjánál jóval magasabb hőmérsékleten is. A felsorolt igen jelentős műszaki előnyöket egy lépésben rotációs filmreaktor alkalmazásával valósítottuk meg. Ez a berendezés egy forgólapátot tartalmazó csőreaktorból áll. A lapátok a lefelé áramló felfűtött olajat a cső teljes hosszában a reaktor falára juttatják és a felfelé haladó gőzök ezzel az olajjal igen intenziven érintkeznek. A lapát a reaktorfaltól 1—2 mm távolságban 1000—2500 percenkénti fordulattal fordul. A reaktor felső részén betáplált fűtőolaj sebessége a betáplált dim ér nyersanyaghoz viszonyítva 10—50 :1 lehet. A dimér tartalmú nyersanyag hidegen lép be a reaktor alsó szakaszába. A reaktorban gőz-folyadék egyensúly áll be a forró olaj és a dimér között, amelynek összetétele függ az olaj minőségétől, hőmérsékletétől és mennyiségétől. A dimér egy része gőzállapotban felfelé halad, miközben a keverőlapátók az olajjal intenziven érintkeztetik, másik része az olajban feloldódik. A felfelé haladó gőzállapotú dimér friss olajjal érintkezik, parciális nyomása csökken végül folyadékfázisba kerül. Ugyanakkor a monomer ezen a hőmérsékleten gőzállapotbán kidesztillál a rendszerből. Ily módon a dimérmonomer szempontjából frakciónált extraktiv desztilláció játszódik le, ami az egyensúlyi koncentrációknál töményebb monomer előállítását teszi lehetővé. A hőátadó olaj egy fűthető puffertartályba folyik, ahonnan fogaskerékszivatytyú megfelelő sebességgel áramoltatja a reakció felső részébe. Az érintkezési időt a reaktor méretei, a fűtőolaj és nyersanyag betáplálási helye, valamint a lapátok forgási sebessége szabja meg. A reaktor tetején gőzállapotban kilépő desztilláló oszlopba jut, amelyben a tiszta ciklopentadién az egyéb szennyezésektől (pl. benzol és homológjai) elválaszható. A desztilláló rendszerből fenéktermékként távozó időközben dimerizálódott termék a folyamatba visszavezethető. Eljárásunk a gyantásodás okozta nehézséget is kiküszöböli, ugyanis, a gyanta oldott vagy szuszpendált állapotban az olajjal együtt távozik a rendszerből. Az eljárás további előnye, hogy a turbulens keverés hatására a hőátadás körülményei igen jók, ezáltal csökkenthető a tartózkodási idő és így a berendezés nagy teljesítményt biztosít. Az eljárás a 2,733.280 sz. amerikai, továbbá az 1,087.993 sz. francia szabadalmakban ismertetett módszertől alapvetően különbözik, mert ott a megfelelő egyensúlyi konverziót magas hőmérsékleten <370—430 C°), tehát nagyobb gyantásodás mellett gőzfázisban érik el. Ez a hőmérséklet a fellépő mellékreakció miatt igen súlyos követelményeket támaszt a, hőközlő folyadékként használt speciális ásványolaj-származékkal szemben és ezért csak aromásmentesített különleges hőállóságú drága ásványoiajszármazékok alkalmazhatók. Ezzel szemben eljárásunknál a monomerizáció 250—320 C° hőmérséklet tartományban is folyadékfázisban játszódik le. Ezen a hőmérsékleten nincs szükség a fűtőolaj aromásmentesítésére és közönséges kereskedelemben kapható gőzhengerolaj is felhasználható, ami az eljárás gazdaságosságát jelentősen növeli. Az eljárásunk lényegét képező filmreaktor előnye és újszerűsége az eddigiek alapján a következőkben foglalható össze: 1. Eljárásunkkal a folyadék- és gőzfázisú módszerek előnyös, oldatait sikerült egybekapcsolni. Nevezetesen a megfelelő reakciósebességét, a jó termelést és konverziót, valamint a kismérvű gyantaképződést és folyamatos gyahtaeltávolítást. 2. A berendezésből távozó monomer koncentrációja — az. egyidejűleg fellépő extraktiv frakciónált desztilláció hatására — független az elérhető egyensúlyi koncentrációtól (közel 100%). Ezt a, konverziót gőzfázisban csak 400 C° körül lehet biztosítani fokozott gyantaképződés mellett. 3. A keletkezett gyanta, ill. a kiindulási nyersanyagban eleve bennlevő polimer a fűtőolajban feloldódik, ül. szuszpendálódik. Az olaj tisztításával, ül. folyamatos cseréjével biztosítható a zavartalan üzemmenet. 4. A berendezés kisméretű és olcsó. Folyadékfelvevőképessége rendkívül alacsony, ami hőgazdálkodás szempontjából előnyös. 5. A reakció viszonylag magas hőmérsékleten is folyadékfázisban játszódik le. Ilyen körülmények között hőközlő folyadékként 250— 320 C° lobbanáspontú közönséges gőzhengerolaj is megfelelő és. nem szükséges az olaj aromás jellegű vegyületeinek igen költséges eltávolítása. 6. A gyantalerakodások elkerülésével és a folyamatos gyanta eltávolításával lehetővé válik, hogy igen kis dimértartalmú, illó szennyezéseket és 20—40% polimert tartalmazó frakciókat is minden előzetes tisztítás nélkül feldolgozhassunk. Ez jelentős gazdasági előnnyel jár, mért éppen a gyantaképződés által okozott nehézségek miatt legtöbb eljárásnál igen tiszta diciklopentadién alkalmazását követelik meg. Példa: A kísérleti üzemi méretű berendezésben kapott kísérleti eredmények a következők: A nyersanyag összetétele: diciklopentadién 78,4% egyéb ciklodiének 5,7%, benzol és homológjai 3,4% egyéb oligomérek 12,5% Jellemző adatok: a cirkulációnál alkalmazott SOO^as gőzhengerolaj üzemeltetési hőmérséklete 280 C°. A rotációs filmreaktor belső átmérője 100 mm, forgólapátjának hossza 700 mm, for-10 15 20 25 30 35 40 15 50 55 60 2