185506. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klór-acetil-klorid előállítására acetil-kloridból
1 185 506 2 csökken a klór-acetil-klorid forráspontja, így légkör desztillációval eltávolítható a katalizátor mellól a kátrányosodás veszélye nélkül. A találmány szerinti eljárást célszerűen a mellékelt ábrán bemutatott berendezésben hajtjuk végre. Ez a bérén- 5 dezés az 1. reaktorból, a reaktorral összekapcsolt 2 elpárologtatóból, az elpárologtatóval összekapcsolt 3 hűtőből és 4 szedőedényből áll. Az 1 reaktorban az 5 és 5a vezetéken a klórt, a 6 és 6a vezetéken pedig az acetil-kloridot illetve a folyamatos re- 10 akció megindításakor a katalizátorelegyet vezetjük be. Az 1 reaktor célszerű kiviteli alakja egy 8 m hosszú, 400 mm átmérőjű futőköpennyel, szakaszonként hőmérsékletmérővel, felül szabad kifolyóval, belül elosztó lemezekkel vagy töltettel ellátott zománcozott cső. A 2 elpáro- 15 logtató szintén köpeny-furéssel van ellátva, a 2a csövön, az elpárologtató oldalán a reakcióelegyet vezetjük be, a 2b túlfolyón a kondenzált folyadékfazist visszavezetjük az 1 reaktorba, a 2 elpárologtató felső részén a 2c vezetéken pedig a klór-acetü-kloridot és sósavat vezetjük el. 20 A 3 zománcozott hűtőn a 4 szedőedénybe vezetett reakcióelegyből a gázt folyamatosan elválasztjuk. A katalizátorelegy állandó keringésben van, ehhez azonban külön keringtető szivattyú alkalmazása szükségtelen, mivel a keringtetést a reaktorban és az elpárologtatóban jelen 25 levő folyadékfázisok fajsúlykülönbsége tartja fenn. A reaktorban a klór-acetil-klorid és kénsav vagy klórszulfonsav folyékony elegye forrásponton bevezetett acetilkloridot és klórt tartalmaz, az elpárologtatóban a klóracetil-kloridot és sósavat elgőzölögtetjük, a két folyadék- 30 fázis között fajsúlykülönbség keletkezik, ami cirkulációt eredményez. Találmányunkat arra a felismerésre alapozzuk, hogy a klór-acetil-klorid forráspontjához (108 °C) közeli 80—+100 °C közötti hőmérsékleten a katalizátor hatása 35 megváltozik, feltehetően a katalizátorelegyből új vegyület vagy azok keveréke képződik magasabb hőmérsékleten, amelynek szelektivitása és katalitikus hatása kedvezőbb. A klórozási reakció hőmérsékletének emelésével megnövekszik a katalizátor aktivitása, élettartama és sze- 40 lektivitása, ugyanakkor megszűnik annak roncsoló hatása. Az ismert eljárásokban az alacsony hőmérsékleten végzett klórozásnál a kénsav az acetil-klorid és klóracetil-klorid elegyében volt oldva, tehát mind a két vegy- 45 illettel reakcióba léphetett. Magasabb hőmérsékleten a folyadékfázisban azonban csak klór-acetil-klorid van jelen és megszűnik az acetil-kloriddal végbemenő reakció lehetősége. Az ismert eljárásokban tehát a klórozás közben az acetil-klorid és a kénsav együttesen folydékfázist, ^0 míg a klór külön gázfázist képzett. A találmány szerint megemelt reakcióhőmérsékleten a reakciópartnerek egyike sem képez a katalizátorral közös fázist, mivel a katalizátor klór-acetil-kloridban van feloldva, míg az acetilklorid és a klór reakciópartnerek a reakció hőmérsékletén gáz fázisban vannak. Ha a klór-acetil-kloridból és kénsavból vagy klórszulfonsavból álló katalizátorfázist állandó forrásban tartjuk és hűtés alkalmazása nélkül ezen vezetjük át a reakciópartnereket; akkor az exoterm reakció során felszabaduló hő biztosítja, hogy a reakció során képződő klóracetil-klorid is gőzfázisban legyen. Ennek megfelelően a reakcióhőt rendszerből a klór-acetil-klorid párolgáshője formájában távolítjuk el. A reakciópartnereket rendszerint 1:1 mólarányban vezetjük a katalizátorágyra, ahol a kívánt reakció csaknem kvantitatív módon végbemegy. A következő kiviteli példában a találmány szerinti eljárást az 1. ábrán feltüntetett berendezésre hivatkozva vázoljuk. Az 1 reaktort 1130 kg klór-acetil-kloriddal és 98 kg legalább 96%-os kénsavval feltöltjük állandó hűtés mellett. A klór-acetil-klorid forráspontjához közeli 90 °C hőmérsékleten megkezdjük óránként 78,5 kg acetil-klorid és 71 kg klór adagolását. A rendszer egyensúlyának beállta után a 2 elpárologtatóból óránként 36 kg sósav és 113 kg klór-acetil-klorid távozik. A klór-acetil-klorid gőzöket a 3 hűtőben kondenzáltatjuk és a 4 szedőedénybe összegyűjtjük, a sósav a 4 szedőedényből gázalakban távozik. Az 1 reaktorban a folyamatot alulról felfelé vezetjük, a 2 elpárologtatóból pedig felülről lefelé vezetjük el az 1 reaktorba a távozó folyadékot. A képződő termék összetétele a következő: 98 súly% klór-acetil-klorid 1 súly% acetil-klorid 0,5 súly% diklór-acetil-klorid 0,5 súly% klór Kívánt esetben ezt a terméket frakcionált desztillálással tovább tisztíthatjuk. SZABADALMI IGÉNYPONT Eljárás klór-acetil-klorid előállítására acetil-klorid klórozásával kénsav vagy klór-szulfonsav jelenlétében, azzal jellemezve, hogy a klór-acetil-kloridból és tömegére számítva 0,6—12% kénsavból vagy klór-szulfonsavból álló 85—95 °C közötti forrásban tartott folyékony katalizátorágyon, célszerűen sztöchiometrikus mólarányban acetil-klorid és klórt vezetünk keresztül a katalizátor tömegére számítva óránként 5—15%-ban, majd a távozó klór-acetil-kloridból és sósavból álló termékelegyböl a klór-acetil-kloridot kondenzálással elválasztjuk. (1 db ábra) Kiadja az Országos Találmányi Hivatal A kiadásért felel: Himer Zoltán osztályvezető Megjelent a Műszaki Könyvkiadó gondozásában 86.0161/3 MSZH Nyomda, Budapest 3
