182545. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos eljárás és berendezés 2-metil-6-etil-anilin és 2,6-dietil-anilin előállítására
18 2 545 / 3 A találmány tárgya eljárás és berendezés 2-metiI-8- etil-anilin és 2,6-dietil-anilin előállítására oly módon, hogy katalizátor jelenlétében, meghatározott paraméterek mellett a szubsztituálatlan aromás amint vagy alkil szubsztituált aromás amint etilénnel reagáltatjuk folytonosan működő berendezésben, majd a keletkezett nyersterméket tisztítjuk. A 2,6 (orto) helyen alkil- szubsztituált aromás aminok felhasználási területe igen széles. Többek között műgyantát, fertőtlenítőszert, antioxiánst állítanak elő belőlük, de a savanilid típusú gyomirtószer hatóanyagoknak szinte kizárólagos intermedierei. Mint ismeretes aromás amin orto helyzetű alkilezésére — a helyszínen gyártott — alumínium-anilid származék katalizátort alkalmaznak. Alumíniumforrásként az irodalom forgácsot, darát, port, granulátumot jelöl meg. (2 762 845 sz. amerikai és ennek megfelelő 756 538 sz. angol szabadalmi leírások). Ismert még az alumínium-bronz és nikkel-alumínium ötvözet használata. (951 501 sz. német szabadalmi leírás). Ez utóbbi katalizátor alkalmazásával a céltermék igen alacsony, mintegy 50%-os hozammal állítható elő. Alkil-szubsztituált aromás amin előállítására a 2 814 646 sz. amerikai szabadalmi leírás szerint az o-toluidint és az etilént 325 °C-on reagáltatnak 40—54 atm-n 8 órán keresztül és akkor a termék összetétele 90%-ban 2-metil-6-etil-anilin. Reagálatlan o-toluidin nem marad vissza. Ugyanezen leírás szerint anilint és etilént 330 °C-on 34 atm nyomáson 24 óráig reagáltatva 20% 2,6-dietilanilin, 33% 2-etil-anilin és 29% reagálatlan kiindulási anyag van a nyerstermékben. Ugyanezen hőmérsékleten 40—54 atm nyomáson végzett kísérletnél, de kétszeres mennyiségű katalizátor jelenlétében 9 órás reakcióidő mellett a termékösszetétel a következő: 90% 2,6-dietil-anilin, 2% 2-etil-anilin és csak 1% reagálatlan anilin. A leírás részletes ismertetést közöl a készülékről és a technológiáról is. Először az argonnal átöblített szakaszosan működő autoklávban elkészítik az alumínium-anilid katalizátort. További anilin bemérés után az autoklávot lezárják, etilénnel 33 atm-ra töltik és elkezdik melegíteni. 325 °C-on megindul a reakció. A reakció lefolyásának ideje alatt a nyomást 40—54 atm-án tartják. Az etilén nyomáscsökkenésből következtetnek a reakció lejátszódására. Ekkor a berendezést hűlni hagyják, kinyitják, a nyersterméket kiszedik és tisztítják oly módon, hogy először az alumínium vegyületeket elhidrolizálják. A hidroxid csapadékot kiszűrik, a megmaradó folyadékot frakcíonálják. További hasonló eljárásokat és szakaszosan működő berendezéseket írnak le — többek között — a 2 762 845 és 3 649 693 sz. amerikai és a l 044 097 sz. német szabadalmi leírások is. Az említett eljárások hátránya a kizárólag szakaszosan működő berendezésekben a hosszú reakcióidő, de ilymódon, novel igen nagytérfogatú és 100—200 4 atm nyomásálló berendezésekre van szükség, a nagyüzemi gyártás nem valósítható meg. További hátrányt jelent a nyerstermék tisztítása során vizes hidrolizálással keletkezett alumíniumhidi'oxid csapadék eltávolítása, kiszűrése. Munkánk során arra törekedtünk, hogy olyan alkilezcsi eljárást dolgozzunk ki, amely nagyüzemileg megvalósítható folyamatos technológiával végezhető és ennek a technológiának megfelelő berendezést konstruáljunk. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az alkilezés folyamatos reaktorban a szakaszos eljárásnál lényegesen kisebb reakcióidővel lefolytatható, ha a reaktorba egyenáramban vezetjük be az előzőleg katalizátorral is összekevert reaktánsokat és a reakcióban keletkező hő elvezetéséről oly módon gondoskodunk, hogy a betáplálandó anyagárammal — reaktár sokkal — hozzuk össze külön külső hőcserélőben a reakciótermékeket, ily módon a reaktánsokat mintegy 80—100 °C-ra melegítjük elő. Eljárásunk szerint a katalizátort 99,6—99,8%-os tisztaságú, zsírmentes — ami egy tisztítási műveletet tesz feleslegessé — alumíniumból és anilinből, vagy o-toluidinből készítjük. Ezt a katalizátort keverjük be a reakcióelegybe, majd ezt követően etilezünk. A reakcióelegy 5—10 mól% oldott alumínium vegyületet tartalmaz. Az átalakulás 300—350 °C hőmérsékleten, 8—15 MPa nyomáson 0,75—3 órás reakcióidővel 75—85%-os. További felismerést jelentett, hogy előnyös, ha a folyadékfázist, azaz a nyersterméket nátriumhidroxiddal mossuk. A tisztítás közvetlen desztillációval is mehet, vagy nátriumhidroxidos mosással, de előnyösebb a nátriumhidroxidos mosással egybekapcsolt desztilláció. Az eljárás kivitelezésére szolgáló berendezések közül a katalizátor gyártására szolgáló nagynyomású reaktor, valamint a nyerstermék szétválasztására szolgáló desztilláló berendezés ismert. A találmány' szerinti eljárás kivitelezésére berendezést hoztunk létre. Berendezésünket az 1. ábrán mutatjuk be. A berendezés központi része a legalább egy, illetve tcbb sorbakapcsolt henger alakú, előnyösen legalább 10 L/D viszonym buborékoltató 5, 6 reaktor. A buborékoltató reaktorban a reaktor felső részéről a reaktor alsó harmadábá érő 18 csővezeték van. Ezen a csővezetéken keresztül történik az etilén gáz bevezetése a reaktorba. Az 5, 6 reaktorok tartozékai : az 5 reaktor alsó részéhez 2 nagynyomású adagoló szivattymn keresztül csatlakozó tápkör, az 5, 6 reaktorok saját cirkulációs köre, a 6 reaktor felső részéhez csatlakozó szeparációs kör és az 5, 6 reaktorokhoz csatlakozó 9 gáz-kompreszszor. A tápkör az 1 táptartályhoz kapcsolódó 2 nagynyomású adagolószivattyú, amely az 5 reaktor alsó részébe szállítja az 1 táptartályból az előmelegített reaktánst, továbbá a 15 keringető szivattyúból és 16 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
