168651. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa,béta- telítetlen C8-aldehidek előállítására izobutiraldehid és n-butiraldehid elegyének aldolkondenzációjával

3 168651 4 nyiségben fölösleges izobutiraldehidet kell körfolyamatban tartani. Az át nem alakult izobutiraldehid visszanyerése a reakció termékből egy számottevő berendezésigényt követel és szükséges energia mennyisége is növekszik. Végül ismeretes, 2-etil-4-fnetilpentén-2-al-l és 2-etilhexén-2-al-l keverékének előállítása n- és izo-butiraldehid keverékének aldokondenzációjával hígított vizes alkálifémhidroxid oldat jelenlétében és megemelt hőmérsékleten. Ez utóbbi eljárásra az jellemző, hogy a reakciót 120—200 C°, előnyösen 120—160 C° hőmérsékleten és olyan nyomáson végzik, amely nagyobb, mint a kiválasztott reakcióhőmérsékleten a szerves keverék gőznyomása, mimellett a reakció partnereket már az összekeverés időpontjában ilyen hőmérsékleti és nyomásviszonyoknak teszik ki. A reakciót előnyösen folyamatosan végzik, és az aldehid keveréket az alkálifémhidroxidoldattal ellenáramban vezetik. A 75 502 sz. NDK szabadalmi leírás szerint az oktenálokra számított hozam az utóbbi eljárás során a bevitt aldehidekre 91,2%-nak felel meg. Az eljárásnak 120—200 C°-on történő kivitelezése 16 atmoszféráig terjedő nyomásokat igényel, pedig pótlólagos berendezési és energetikai ráfordítással jár. A töltetes oszlopokban kivitelezett reakció hátránya az is, hogy a töltettesteket szakaszosan tisztítani kell, pedig kényszerű leállást von maga után. A jelen találmány célja az ismert eljárások során fellépő hátrányok kiküszöbölése az izo- és n-butiraldehid keverék aldolkondenzációjánál. Olyan eljárás kidolgozását tűztük ki célul, amelynek során az izobutiraldehidet n-butiraldehiddel 2-etil-4-metilpentén-2-al-l képződése mellett reagáltatjuk, és így e kívánt termék szempontjából magas hozamot érünk el, izobutiraldehidből pedig csak kisebb felesleg alkalmazása szükséges. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg a,ß-telitetlen C8-aldehidek előállítására izo- és n-butiraldehid keverékének folyékony fázisban vizes alkálihidroxid jelenlétében 65 C° feletti hőmérsékleten történő aldolkondenzációjánál, hogy az izo- és n-butiraldehid keverékét a homogén fázisban jelenlevő alkálihidroxiban diszpergáljuk akként, hogy abban a szerves fázis legfeljebb 1 mm, előnyösen 0,3—0,07 mm cseppecske átmérővel legyen jelen. A találmány szerinti eljárás kivitelezése céljából az aldehidek keverékét, finom cseppecskék alakjában célszerűen 1—10%-os nátriumhidroxiddal, előnyösen 2—4% nátriumhidroxiddal megtöltött reaktoron vezetjük keresztül. Az aldehidkeveréknek a vizes alkálihidroxidban történő eloszlatása, ismert módszerekkel történhet. Különösen előnyösnek bizonyult az aldehid keveréknek egy Örvény fúvókában történő porlasztása. Célszerűen úgy járunk el, hogy az aldehidkeveréket és az alkálihidroxidot együttesen örvény fúvókán keresztül vezetjük be a reaktorba. Az aldehidkeverék reakciója azonban végbevihető egy forgótárcsás extraktorban is, ahol az aldehidkeveréket és a vizes nátriumhidroxidot egymással ellenáramban vezetjük. A reakcióban használt vizes alkáíihidroxidnak egy jelentős mennyiségét körfolyamatban tartjuk. Állandó alkálifémhidroxid koncentráció fenntartása érdekében a lúg egy részét friss lúggal pótoljuk. Célszerűen úgy dolgozunk, hogy a nátriumhidroxidnak aldehidkeverékhez való súlyarányát legalább 0,5: 1, előnyösen 1: 1 viszonyra állítjuk be. A reakcióhoz előnyösen olyan aldehidkeveréket alkalmazunk, amelyben az izo-butiraldehid aránya az 5 n-butiraldehidhez 0,5 : 1—2: 1, előnyösen 1:1—1,25 : 1 között van. Ilyen feltételek mellett a reakciótermék csak alárendelt mennyiségű 2-etilhexén-2-<aM'-et tartalmaz. A képződött csekély mennyiségű melléktermék az izo-butiraldehidből képződik. A bevitt n-butiraldehidet 10 gyakorlatilag teljes mértékben az őkténálökká alakítjuk át. Különösen előnyösnek bizonyultak a 80—100 C° közötti reakcióhőmérsékleti értékek. Ilyen hőmérsékleti tartományban 3—6 at közötti nyomás alkalmazása 15 szükséges, amelyet nitrogén vagy argongázból álló gázpufferrel tartunk fenn. A reakció exoterm mivolta miatt nem szükséges a reaktort külön fűteni, ha a reakciókomponenseket a diszpergálás előtt a reakcióhőmérsékletre előmelegítjük. 20 A találmány szerinti eljárás kivitelezése során a bevitt aldehid keverékben nem szükséges nagyobb izo-butiraldehid felesleget felhasználni. Emiatt pedig nagyobb mennyiségű izo-butiraldehidnek a reakciófölyamatban 25 való Visszavezetésé is szükségtélen. A találmány szerinti eljárással a szakirodalmi adatokkal ellentétben elérhető még n-butiraldehid felesleg esetén is az, hogy a bevitt aldehidkeverékben 2-etil-4-metilpeötén-2-al-l nagyobb mennyiségben képződjön. Az eljárás különös előnyé áb-30 ban áll, hogy már 80—110 C° közötti hőmérséklettartományban az átalakult izobutiraldehid 85%«a 2-etil-4--metilpentén-2-al-l-et képez. A szükséges berendezés és energetikai igényt a kisebb mennyiségű visszavezetett mennyiség és az alacsony reakcióhőmérséklet lényegesen 35 csökkenti. Az eljárással lehetővé válik a nagyobb mennyiségben képződő és műszaki szempontból nehezen értékesíthető izobutiraldehidek értékes végtermékké történő átalakí-40 tása. 1. példa 45 36,0 kg izo-butiraldehidből és 36,0 kg n-butiraldehidből, valamint 72,0 kg 4%-os vizes nátriumhidroxidból álló keveréket 100 C°-ra történő előmelegítés után örvényfúvókán keresztül 4%-os nátriumhidroxiddal megtöltött reaktorba vezetünk be. A fúvókából való kilépési 50 sebesség 25 m/sec, amely 0,3—0,07 mm-es átlagos cseppecske-méretnek felel meg. A reakciót 4 at nyomás alatt végezzük. Gázpufferként nitrogént alkalmazunk. Miután egy elválasztó edényben a szerves fázist a vizes fázistól elválasztottuk, a nátriumhidroxidot a reaktorba vissza-55 vezetjük, mimellett a nátriumhidroxid 50%-át 5% nátriumhidroxidot tartalmazó frisslúggal pótoljuk, abból a célból, hogy a nátriumhidroxid koncentrációját állandó értéken tartsuk. A szerves fázist desztillációs úton oktenálokká és át nem alakult izo-butiraldehidekké választ-60 juk szét, mely utóbbit a folyamatba visszavezetjük. A desztillációnál 29,9 kg 2-etil-4-metilpentén-2-al-l, 16,2 kg 2-etilhexén-2-al-l keverékét és 15,19 kg át nem alakult izo-butiraldehidet kapunk. A hozam a bevitt aldehidre számítva oktenálokban kifejezve 93,8%, illetve az 65 átalakult izo-butiraldehidre számítva 85,2%. 2