192257. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ciklusos trimer-alumínium-oxid-karboxilátok folyamatos előállítására
1 . 192 257 2 Láthatjuk, hogy a ciklusos alumínium-oxidkarboxilát trimerből kiinduló alumínium-komplex gél előállításánál nem szabadul fel alkohol. Az eljárás egyszerű zsírfőző készülékekben végrehajtható. Az irodalomban közölnek szakaszos eljárásokat, melyekkel ciklusos-alumínium-alkoholát trimerek állíthatók elő. Az 1 277 308 számú francia szabadalmi leírás szerint (0A10R)3 típusú alumíniumpolimereket állíthatnak elő - ŐR 2-5 szénatomszámú alkoxicsoport - a megfelelő alumíniumtrialkoxid melegítése révén vízgőz jelenlétében (0,95—1,05): 1 vízgőz ralumínium-alkoxid arány mellett. A 3 054 816. számú USA szabadalmi leírás szerint ekvivalens mennyiségű gőzt 2-5 szénatomszámú alumínium-alkoholáttal reagáltatnak szerves oldószer vagy alkohol jelenlétében, refluxoltatják az oldószert vagy az alkoholt, a gőzt bevezetik, majd alumínium mólonként 2 mól alkoholt ledesztillálnak és a terméket kb. 150 °C-on ciklizálják. A 2 925 430. számú USA szabadalmi leírás szerint HO—T—A1—O—1—R általános képletű 10 15 20 polimerek állíthatók elő, ahol R 1-10 szénatomszámú alkilcsoport, X karboxilcsoport, n természetes egész szám. A szabadalmi leírás szerint például poli-alumínium-oxid-sztearátot úgy állítanak elő, hogy vízmentes xilolban 1 mólekvivalens alumínium-izopropilátot l mólekvivalens vízmentes sztearinsawal 85-95 °C-on 1 óráig reagáltatnak, a reakciótermékhez 1 mólekvivalens vizet adnak, a reakcióelegyet kb. 95 °C-on 1 óráig refluxoltatják. A hőmérsékletet 95 °C-ról 140 °C-ra emelik, miközben az izopropanolt kidesztillálják. A xilolos elegyet 140 °C-on 1 óráig reagáltatják, végül vákuum alatt tartják. A 2 979 497. számú USA szabadalmi leírás alumínium-alkoholátok, monokarbonsavak és víz reakcióit írja le. Különböző sorrendben reagáltatják ezeket az anyagokat és termékként ciklusós-aluminium-oxid-polimereket kapnak. A 825 878. számú angol szabadalmi leírás bemutatja, hogy a monokarbonsav 20%-a helyettesíthető di- vagy polikarbonsawal és így íija le különböző polimer-organikus-alumíniumvegyület előállítását. Ezek az eljárások mind szakaszosan, több művelettel, hosszú reakcióidővel, erős mechanikus keveréssel állítják elő a ciklusos-alumínium-oxid-karboxilát trimereket. Mi egy folyamatos eljárást dolgoztunk ki a ciklusos (OA10OCR')3 általános képletű trimerek gyártására. Eljárásunk során az Al(OR)3 általános képletű alumínium-alkoholátokat - R jelentése 3-5 szénatomszámú alkilcsoport - együttesen reagáltatjuk vízgőzzel és monokarbonsavakkal oldószer 55 jelenlétében. A reakciókomponensek mólaránya H20/A1(0R)3 < 1, R/COOH/Al(OR)3 < 1. A felhasznált R’COOH általános képletű monokarbonsavak 8-22 szénatomszámú telített vagy telítetlen zsírsavak vagy ezen zsírsavak elegyei lehetnek. A reakciókomponenseket és az oldószert előzetesen előmelegítjük, a vizet elpárologtatjuk, a vízgőzt oldószerhez és vivőgázhoz keverjük. A reakciókomponenseket, az oldószert és vivőgázt reaktorba vezetjük, ahol a vivőgázzal fluidizált fázist hozunk gg 25 30 35 40 45 50 60 létre, melyben a kémiai reakciók igen gyorsan lejátszódnak. A reakcióelegy tartózkodási ideje a reaktorban legalább 20 perc, a reaktor hőmérséklete legfeljebb 130 °C. A vivőgázzal együtt teljes mértékben eltávolítjuk a reakció során felszabaduló alkoholgőzöket, melyet a vivőgázból kondenzálunk és elvezetünk, a vivőgázt pedig a folyamat elejére viszszavezetjük. A fluid rendszerű reaktorból a reakcióelegyet stabilizáló reaktorba vezetjük. Ebben a reaktorban a felhasznált oldószertől és monokarbonsavtól függően olyan hőmérsékletre melegítjük a reakcióelegyet, hogy a ciklusos-alumínium-oxidkarboxilát trimer vegyület képződése befejeződjön. A stabilizálás során felszabaduló kismennyiségű alkoholt a gázáramba vezetjük, az oldószerrel hígított ciklusos-alumínium-oxid-karboxilát trimert elvezetjük. Eljárásunkat a mellékelt ábrán mutatjuk be Az alumínium-alkoholátot, vizet, oldószert és karbonsavat az (1-4) előmelegítőben melegítjük fel, a vízgőzt az oldószerrel és a vivőgázzal együtt juttatjuk az (5) reaktorba. Reaktorunk gáz-folyadék fluid rendszerű fűtött reaktor, melyben megfelelően intenzív keverést alkalmazunk. A reaktorból távozó gáz magával viszi a felszabaduló alkoholgőzt, melyet a (7) kondenzátorból vezetünk el! A gázt a (8) szivattyúval keringtetjük. A reakcióelegy az (5) reaktorból a (6) stabilizáló reaktorba jut, amelyben a trimer képződés lejátszódik és amelyből a terméket elvezetjük. A stabilizáló reaktorban felszabaduló kismennyiségű alkoholt a keringő gázáramba juttatjuk. 1. példa Egy 3 cm átmérőjű 2 m magas köpenyezett üvegreaktorba óránként 874 g 96%-os Al(iPrO)3-t, 1068 g hidrogénezett szovjet nehézolajat, 948 g technikai sztearinsavat és 60 g vizet táplálunk be. A betáplált anyagokat 120 °C-ra előmelegítjük, A gázkeringtetés sebessége 800 1jó. A reaktor hőmérsékletét 125 öC-ra temperáltuk, a stabilizáló reaktor hőmérséklete 147 °C volt. A berendezésből óránként 571 g vízmentes izopropil-alkoholt és 2380 g terméket vezettünk el. Termékünk olajszerű, alumínium-hidroxidot nem tartalmazó anyag, melynek alumíniumtartalma 4,7 t% volt. 2. példa A fenti reaktorba óránként 850 g Al(iPrO)3-t, 1072 g olajsavat, 1250 g orsóolajat és 66 g vizet tápláltunk be. A betáplált anyagokat 125 °C-ra melegítettük elő, a vizet előzetesen elpárologtattuk. A keringtetést 600 1jó térfogatárammal végeztük. A reaktor hőmérsékletét 120 °C-ra temperáltuk, a stabilizáló reaktor hőmérséklete 142 °C volt. A rendszerből óránként 720 g izopropil-alkoholt és 2516 g terméket vezettünk el. A termékünk alumíniumtartalma 4,3 t% volt. 3
