195790. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1.2.4-triazol előállítására
4 195790 5 lyokra ugyanazért fontos a képződő viz eltávolítása is. A hidrazin folyamatos beadagolása előnyös még azért is, mert a beadagolással párhuzamosan felszabaduló ammóniát így a reakció egész tartama alatt biztosítani tudjuk a reakcióelegyben. Eljárásunk szerint ammónium-formiát 116-180 °C-o8, előnyösen 130-160 °C-os fűtőközegbe merülő, adott esetben víztartalmú olvadékába 4-20, előnyösen 8-12 óra alatt folyamatosan hidrazin-hidrátot adagolunk bo. A folyamatosan képződő víz és ammónia eltávozásának biztosítása, illetve a víznél magasabb forrásponté komponensek visszatartása végett 95-100 “C fejhőmérsékletű kolonnát alkalmazunk. A termék előállításához elméletileg szükséges reagensek mólaránya hidrazin: ammónium-formiát = 1:2, ezzel szemben a reagenseket 1:2, 1-2,3 inólarányban alkalmazzuk, hogy a hidrazin beadagolása utolsó fázisában is biztosítsuk a formilező ágens feleslegét. Az 1,2,4-triazol előállítását eljárásunk szerint végezve a termék a reakcióelegyból lehűtésre kristályosán kiválik. A termék kinyerése után kapott anyalúg triazolra nézve telített oldat, amely a formilező ágens feleslegét is tartalmazza. Az anyalúgból a terméket vákuumdesztillációval is kinyerhetjük, de sokkal célszerűbb, ha az anyalúgot a következő reakcióban felhasználandó ammónium-formiáthoz adjuk és a formilező ágens feleslegét rendre a visszaforgatott anyalúggal biztosítjuk. Eljárásunkban a reakcióelegyból fejlődő ammóniát célszerűen ammónium-formiát előállítására használhatjuk fel oly .módon, hogy a reakcióelegyból folyamatosan nyert ammóniát hangyasavban nyeletjük el. így a szükséges ammónium-formiát előállításához az ammóniának csak egy részét kell külső forrásból pótolni. A kidolgozott eljárás egy előnyös változata szerint a termék előállításával párhuzamosan a mindenkori következő reakcióhoz szükséges ammónium-formiétot úgy állítjuk elő, hogy a hozzá szükséges külső forrásból pótolt ammóniát is átvezetjük a reakcióelégyon. Az ammónium-formiát előállításához egyébként is szükséges mennyiségű; ammóniának a reakcióelegyen való átvezetése elsősorban azért előnyös, mert elősegíti a képződött víz eltávozását a reakcióelegyból. Egy ebből a célból alkalmazott inertgáz viszont az ammónia koncentrációját is csökkentené az elegyben. Eljárásunkban tehát hidrazínt, hangyasavat és ammóniát használunk fel 1,2,4-triazol előállítására. Célszerű ha a felhasznált hidrazin és hangyasav minél kisebb víztartalmú. Előnyösen használhatunk 85-90 t%-ós hangyasav és 64 1% hidrazin tartalmú hidrazin-hidrátot. Eljárásunkban technikai minőségű ammóniagázt tisztítás nélkül is felhasználhatunk. Eljárásunkban a hidrazin 1,2,4-triazollá való konvertálása közel kvantitatív, A termék 95% feletti tisztaságú fehér, esetleg gyengén sárgás árnyalatú kristályos anyag, ami további tisztítást nem igényel. A találmányunk szerint eljárás több szempontból előnyös az eddig kidolgozott eljárásokkal szemben: A reakcióhőfok alacsonyabb mint az eddig leirt eljárásoknál. (160 °C-os fűtőközeget alkalmazva pl. az elegy hőfoka a triazol-tartalom növekedésével párhuzamosan a kezdeti 130 °C-ról a reakció végére emelkedik 160 ®C-ra). Az alacsonyabb reakcióhőfok csökkenti a veszélyes bomlástermékek (szén-monoxid, hidrogén, hidrogén-cianid) keletkezésének sebességét.- . Az ammónium-formiát formilező ágensként való alkamazása lehetővé teszi a hulladék ammóniának az eljáráson belüli felhasználását. A fokozottan tűz- és robbanásveszélyes hidrazin-hidrát reakciópartnere egy vizes só ömledéke. Ez az eljárás veszélyességét nagymértékben csökkenti. A terméknek a reakcióelegyból való kristályosítása és az anyalúg visszaforgatása a következő reakcióba, nagymértékben lecsökkenti a preparációs veszteséget. Az említett eljárásoknál egyszerűbb eszközökkel, a formilező ágenst tekintve olcsóbb nyersanyag felhasználásával kitűnó konverzióval jó minőségű termék állítható elő. Az eljárást a kővetkező példával szemléltetjük: A megvalósításra szolgáló berendezés két reakcióedényböl áll. A l-es számú reakcióedény egy 20 literes többnyakú üvegkörte, amelyet szabályozható hőmérsékletű olajfürdővel fűthetünk. Az üvegkörte csiszolatos nyakaihoz keverő, hőmérő, ammónia bevezető, hidrazin adagoló és golyós hűtő csatlakozik, aminek köpenyén levegőt szívathatunk ét. Ehhez egy hideg vízzel hűthető leszálló hűtő csatlakozik, amelyet a szedővel vákuumcsőnk köt össze. A 2-es reaktor szintén egy 20 literes töbhjiyakú üvegkörte keverővei, hőmérővel, ammónia bevezetővel éB hideg vízzel hűtött viswzafolyató hűtővel ellátva. 1. ciklus Az l-es reaktorba bemérünk 11,9 kg (220 mól) 85 t%-os hangyasavat é8 kevertetés közben ammóniával telítjük. A telítés után az olajfürdöt 160 °C-ra melegítjük, és 10 mól/ óra sebességű NHj-bevezetés mellett megkezdjük a hidrazin-hidrát beadagolását. 9 óra alatt egyenletes sebességgel beadagolunk 5,06 kg (100 mól) 100 t%-os hidrazin-hidrátot. A reakcióedényhez kapcsolódó hűtő fej-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 l
