141391. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metakrilsavészterek előállítására

2 141391. 2. Egy folyamatsorozat,"amelynek <révén a) a metilacetátnak .az átészterezésnél és a pirolizisnél alkalmazott feleslegét visszanyerjük; . b) az ecetsavat, amely az (1) lépés szerint előálló termékben melléktermékként jelentkezik, a metilacetáttá való átalakításhoz felhasználjuk és c) a végterméket, nevezetesen a metil-metakrilát-monomért tiszta alakban kinyerjük. A jelen találmány szerinti munkamódot a következőkben ismertetjük. Az alfa-oxi-izovajsav laktidjának és ammoniumbiszulfátnak keverékébe (ahol is az utóbbit a jelenlévő laktid 5 és 100 súlyszázaléka közötti mennyiségben alkalmazzuk), a laktid egyegy mol-jára 5—15 mol, előnyösen 9 mol metilacetátot vezetünk be, miközben a reakcióelegyet erőteljesen kavarjuk és azt 110—200 C° közti tartományban fekvő, előnyösen 180 C°-os hőmérséketen tartjuk, A reakciórésztvevöként működő metilacetátot olyan sebességgel vezetjük be a reakciórendszerbe, hogy — amikor a .reakciórendszerbőt kilépő összes gőzöket egy elméletileg számított 10 fenéknek msgfelelő és 5:1 és 10:1 közötti (előnyösen azonban 8:1) visszafolyási aránnyal működtetett oszlopon átvezetjük, a termék átmenő frakciójában, a metilacetáthozzávezetés egész, időtartama alatt 80—85 C°-os hőmérsékletet tartunk fenn. A terméknek az a része, amely az oszlop és a kondenzáló között gőzállapotban kivehető, -metilacetát, metilmetakrilát, valamint az alfa-acetoxi-izovajsav metilésztere és a laktid elegyéből áll. E termék messzemenően állandóan maradó összetételt mutat' és — ami különösen fontos — gőzállapotú termékek keveréke. -A gőzállapotú termékek keverékét, amelyet a berendezés frakcionáló oszlopából az. említett szabályozási feltételek mellett kivezetünk, egy piroliziscsövön átvezetjük, amelynek hőmérsékletét 400 és 600 C° hőmérséklet között, előnyösen azonban 525 C°-on tartjuk, mimellett az átlagos tartózkodási időtartam nem tesz ki többet 1 percnél és kevesebbet 5 másodpercnél,előnyösen azonban 10 másodpercig tart. A piroliziscső egy mindkét végén összeszűkülő hengeres szervet alkot, amelynél a magasságnak az átmérőhöz való viszonya nem kevesebb 6:1-nél és- amelyet olyan anyag tölt. ki, amely a töltetnek az említett hőmérséklettartományba való felhevítésével okozott igénybevételt kibírja és amely továbbá rézporból és,egy tetszésszerinti olyan anyagból álló keverékkel van bevonva, amely mint pl. a foszforsav vagy a foszforsav savanyú sói és hasonlók, hidrogéniónokat képes létrehozni, amikor a reagáló anyag benne oldódik'. A cső végén kilépő gőzelegy lényegében át-nem-alakult metilacetátból, metilmetakrilátból és ecetsavból áll. A csőből kilépő gőzöket kondenzálóba vezetjük, ahol azok folyékonnyá válnak. Az egész kondenzátumot gyűjtőedénybe vezetjük, ahol azt az alább leírandó módon tovább dolgozzuk fel. Ezt a kondenzátumot azután tisztítási eljárásnak vetjük alá. A végtermék, nevezetesen a metil-metakrilát a nyers termékből különböző módszerekkel izolálható, amely nyers terméknek fő alkotó részei a metakrilsav monomer észteréből, a metilacetát át-nem-alakult feleslegéből és ecetsavból állanak. A monomer metil-metakrilát tiszta állapotában való kinyerésére alkalmas, a találmány szerint: előnyben "részesített eljárás a következő: Olyan készüléket alkalmazunk, amely egy . keverővel ellátott háromnyakú edényből, egy legalább is 20 elméleti fenéknek megfelelő elkülönítőképességű oszlopból és egy kóndenzálóból áll. A pirolizis termékeinek, elegyét ebben a készülékben 3:1 és 5:1 közötti visszafolyási arány mellett frakcionáljuk, amikör is többek között egy olyan frakciót kapunk, amely mindazokat az anyagokat tartalmazza, amelyek az ' oszlopfőnél mért 80 C°-ig terjedő hőmérsékleten desztillálnak át. A forralóedényben ekkor olyan maradék marad vissza! amely főként moncmér-metil-metakrilátból és ecetsavból áll. E íoiyamat megismétlése végett a reakciótermékből nyert ama frakciót, amely főként metilacetátból áll, egy új laktidadag feldolgozásánál minden további tisztítási művelet nélkül újból alkalmazhatjuk. Miután a változatlanul maradt metilacetát főtömegét a piroüzistermékek elegyéből eltávolítottuk, a forralóedényben jelenlévő maradékot a következő folyamatokból álló módon dolgozzuk fel: A forralóedényben lévő masszához elsősorban 96% -os kénsavat adunk, mégpedig az eredetileg alkalmazott laktid egy-egy móljára 0,8—1,6 mol, előnyösen pedig 1,2 mol mennyiségben. A kénsavat a forralóedény tartalmának hűtése közben olyan sebességgel engedjük befolyni, hogy a hőmérséklet sohasem lépje túl a 40 és 90 C° közötti kívánt hőmérsékletet, előnyösén pedig úgy, hogy a reakciómasszában egy 60 C .fokos hőmérsékletet tartunk fenn. Ha a savnak a desztillálási maradékhoz való hozzáadását befejeztük, úgy egy csepegtető tölcsérből metanolt adunk hozzá, mégpedig olyan sebességgel, hogy amikor a maradékot a forralóedényben 100 C°-on tartjuk és az oszlopban egy 3:1 arányú visszafolyási arányt tartunk fenti, a metanolhozzáadás egész időtartama alatt az oszlopfőben 54 C°-os hőmérséklet uralkodjék. Ez az 54 C°-os hőmérséklet egy metanolból és metilacetátból álló binér azeotropelegy folytonos ledesztillálásának felel meg, amely azeotrópos elegy 18,7 súlyszázalék metanoból és 81,3 súlyszázalék metilacetátból áll. Ily módon a pirolizis műveletével kapott elegynek ecetsavból álló része metilacetáttá alakul át, amelyet a hozzákevert metanoltói való elkülönítése után az eljárás megismétlésénél újból alkalmaztunk. Az ecetsavnak teljes eltávolítása arról ismerhető fel, hogy az oszlopfőt elérő gőzök hőmérséklete magának a metanolnak forráspontjára emelkedik. Amikor ez beáll, a metanol hozzáfolyatását abbahagyjuk és a desztilláló oszlopot egy egyszerű Berl-Saddle szerint töltött oszloppal helyettesítjük, amelynek elkülönítőképessége elméletileg 5 fenéknek felel meg.