201522. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás S-etil-N,N-dizobutil-tiokarbamát előállítására
1 HU 201522 B 2 80 “C-ra és 100 ml vizet adunk hozzá, majd lehűtjük szobahőfokra és elválasztjuk a szerves fázist az első vizes fázistól. A szerves fázis a butilát (90 tömeg%-os) hozam 96 g. A vizes fázishoz 22 g nátrium-hidroxidot (0,55 mól) adunk 50 ml vízben oldva, ezáltal a diizo-butil-amin külön fázist képez. Az amin tömege 71 g, melynek amin tartalma 92 %, butilát tartalma 5,7 %. A regenerált amint visszavezetjük a gyártási folyamatban. Az összesített hozam 100,1 g (92 % elméleti). A termék illórészmentesítés után 96 %-os. 2. példa 130 g (1 mól) friss diizo-butil-amin, 165 g (1,28 mól) regenerált diizo-butil-amin, és 100 g metanol keverékéből óránként 520 ml-t adagolunk kétfokozatú kaszkád reaktorba és ott ellenáramban COS-gázzal reagáltatjuk. A bevezetett gáz térfogata óránként 29 1 illetve 70 g. A gáz 26-28 °C-on nyeletjük el. Az elnyelető reaktorokat 20 'C-os termosztáttal hűtjük. A gázbevezetés sebességét úgy szabályozzuk, hogy a hőfejlődés mértéke a két reaktorban közel azonos legyen, így a kaszkád reaktor második tagjában a kb. 50 %-os COS-gázfelesleg magas konverziófokot tesz lehetővé, míg az első tagban az 50 % aminfelesleg pedig a bevezetett COS-gáz teljes mennyiségének az elnyeletését biztosítja. A reaktorok összes hasznos térfogata 720 ml, 520 ml aminbeadagolás esetén kb. 1,35 óra átlagos tartózkodási időt kapunk. Az előállított tiokarbaminsav-aminsó metanolos oldatát óránként 175 g (1,14 mól) dietil-szulfűttal reagáltatjuk. A reakciót kéttagú kaszkádban végezzük. A kaszkád első tagját 20 “C-os termosztáttal hűtjük, ezzel a reakcióhőmérsékletet 30 “C-on tartjuk. A második reaktort 110 °C-on tartjuk, hogy az alkilezés végbemenjen. 110 “C-on a metanolnak kb. felét kidesztilláljuk, amit vízmentesen a gyártás elejére visszavezetünk. Az alkilező reaktor összes hasznos térfogata 1420 ml, melyben kb. 2 óra átlagos tartózkodási idő mellett történik az alkilezés. A reakcióelegyet a mósóedényben óránként 200 ml vízzel mossuk. Az elegy 60-70 “C-on két fázisra válik szét. A fáziselválasztóból óránként 210-230 g butilátot vezetünk el, amely 90 %-os. A butilát fáziselválasztóból távozó vizes oldatot a lúgos bontóban óránként 244 g 20 %-os (1,22 mól) nátrium-hidroxid-oldattal keverjük. A lúgfelesleg hatására a diizobutil-amin a hidroszulfátsóból felszabadul, és etil-nátrium-szulfát keletkezik. A diizo-butil-amint a folyamatos fáziséi választóban elválasztjuk a szennyvíztől. Az így nyert diizobutil-amin kb. 80 %-os, metanolt, vizet és butilátot tartalmaz szennyezésként. Az amint vízmentesítjük, ismételt felhasználás előtt 6 elméleti tányérszámú kolonna közepére adagoljuk be a vízmentesítendő amint, a fejben 1:2 arányú refluxot tartunk. 145-147 “C üsthőmérsékleten 0,1 tömeg% alatti víztartalomra csökken a termék. A gyakorlatban 0,3 % alatti víztartalommal a regenerált amin visszavezethető a gyártási folyamatba. A folyamatos butilát előállító berendezésből távozó nyers butilát kb. 90 %-os. A metanol és diizo-butil-amin tartalmát ledesztilláljuk szakaszosan. Légritkítás mellett 120 “C üsthőmérsékletig desztilláljuk le az illő alkatrészeket, így az üstben 96 %-os butilát marad vissza. 130-140 “C üst és 126-136 “C fejhőmérséklet mellett a butilát is ledesztillálható. Ily módon 98 %-os tisztaságú, halványsárga terméket kapunk. 3. példa A butilát folyamatos alőállításánál a di-i-butilamin szénoxi-szulfiddal való reagáltatására kaszkád reaktorsort használunk, amely 3 db 300 liter hasznos térfogatú, keverővei, gázbevezetővel, folyadék- be és elvezetővei ellátott folyamatos tankreaktorból áll. A sorbakapcsolt 3 reaktor első tagjába 260 kg/ó di-i-butilamint, 300 kg/ó regenerált di-i-butilamint (87 % di-i-butilamin tartalommal), és 200 kg/ó metanolt adagolunk be. Az első reaktorból túlfolyó reakcióelegyet, a második, majd a harmadik reaktoron átfolyva ellenáramban szénoxiszulfid gázzal reagáltatjuk. A 120 kg/ó szénoxiszulfidot a harmadik reaktor gázbevezetőjén vezetjük be a reaktorban lévő folyadék felszíne alá, az itt el nem reagáló gázt a második reaktorba, illetve innen az első reaktorba vezetjük. Az első reaktorban a bevezetett di-i-butilaminnak csak kb. 50 mól%-ban reagáltatjuk el, így az itt jelenlévő amin felesleg az ide bevezetett szénoxiszulfid teljes mennyiségének elreagáltatását biztosítja. A második reaktorban a bevezetett di-i-butilamin teljes mennyiségét reagáltatjuk az 50 mól% feleslegben jelenlévő szénoxiszulfid hatására. Az első és a második reaktort hűtéssel 25-30 “C-on tartjuk, s a fentiek szerint vezetve a reakciót, a reakcióhő is 50-50 % arányban oszlik meg a két reaktor között. Az alkilezési reakció előtt a di-i-butilamin:szénoxiszulfid mólarányát pontosan 2:1 arányban állítsuk be. A mólarány pontos beállítására a harmadik reaktort 45 “C-ra temperáljuk, mert ezen a hőmérsékleten a kívánt 2:1 di-i-butilamin:szénoxiszulfid mólarány beállítható. Az előállított N,N-i-butil-tiokarbaminsav-di-i-butilaminsó és metanol elegyét további két 300 literes, keverős, folyamatos tankreaktorban dietil-szulfáttal alkilezzük. Az összesen 325 kg/ó dietil-szulfát felét az első, másik felét a második alkilező reaktorba adagoljuk be, mindkét reaktort hűtéssel 30-40 "C-on tartjuk. Az alkilezési reakcióban képződő mono-etil-szulfát-di-i-butilaminsó kristályos. A második alkilező reaktorból távozó reakcióelegyet csőköteges, gőzzel fűtött hőcserélőben kb. 80 °C-ig melegítjük. A reakcióelegy elbontása keverős tankreaktorban történik. 800 l/ó vízzel keverjük össze 60 “C-os hőmérsékleten. Folyamatos fáziselválasztón a késztermék a vizes mono-etil-szulfát-di-i-butilaminsó oldatától elválasztható. A kilépő 430 kg butilát 96-97 %-os, amely 95-96 %-os hozamnak felel meg. A fáziselválasztóból távozó vizes oldatot 220 kg/ó 40 %-os nátrium-hidroxid-oldattal reagáltatjuk, majd egy másik folyamatos fáziselválasztón átvezetve a reakciókeveréket szerves fázisként a di-i-butilamint visszanyerjük és vízmentesítés után a folyamat elejére visszavezetjük. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás S-etil-N,N-diizobutil-tiokarbamát előállítására diizobutil-amin és karbonil-szulfid 2:1 mólarányban környezeti hőmérsékleten való reagáltatása és a kapott tiokarbaminsav-aminsó dietil-szulfáttal való alkilezése útján, azzal jellemezve, hogy a reagáltatást és az alkilezést a kiindulási diizobutil-aminra számítva legalább 10 tömeg% célszerűen 30-50 tömeg% 1-3 szénatomos alifás alkohol jelenlétében folytatjuk le, majd alkilezés közben az alifás alkoholt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
