145989. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinilacetát előállítására

C3 Megjelent: 1960. január 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEfRÁS 145.989. SZÁM 12. o. 5—10. OSZTÁLY — SE—835. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás vinilacetát előállítására Szervesvegyipari és Műanyagipari Kutatóintézet, Budapest Feltalálók: Thurzó György és Jókay Kornél A bejelentés napja: 1958. június 13. Ismeretes, hogy vinilkloridot úgy állítanak elő, hogy sósavat és acetilént megfelelő1

katalizátoron reagáltatva a 100—250 C° közötti hőmérsékleten lefolytatott addíciós reakció eredményeként az acetilén majdnem kvantitatíve vinilkloriddá alakítható. Katalizátorként általában szublimátot vagy más higanysókat, katalizátorhordozóként pedig aktív szenet, vagy más aktív felületű anyagot (pl. aktív alumíniumoxid) alkalmaznak. A 145 017 számú magyar szabadalom eljárást ismertet vinilklorid előállítására, melyet az jellemez, hogy az aktív szénre felvitt 10 súly%-nyi szublimáton kívül még 20 súly%-nyi titándioxid promotort is használ. Ezáltal az így készített katalizátorral alacsonyabb üzemhőmérsékletnél is majdnem kvantitatív acetilénre számított konverzió érhető el, ezenkívül a katalizátor kevésbé érzékeny az acetilén szennyezéseiként jelenlevő ún. „katalizátor mérgekkel" szemben. Ugyancsak ismeretes az is — a vinilklorid előállítással analóg módon — acetilén és valamely organikus vagy anorganikus sav megfelelő katalizátorok jelenlétében és kellő hőmérsékleten lefolytatott addíciós reakciója révén más vinilmonomerek is előállíthatók. Így pl. az ecetsavból és acetilénből 170—250 C° közötti hőmérsékleten aktív szén hordozóra felvitt zinkacetát katalizátor jelenlétében jó kitermeléssel vinilacetát (továbbiakban VAC) állítható elő. Ezt az alapelvet alkalmazza a vinilalkohol karbonsavesztereinek előállítására bejelentett két német szabadalom (DRP 403 784 és DRP 485 271), és ezek amerikai bejelentése (US. P. 1 882 525). Későbbi szabadalmak katalizátor hordozóként aktív alumíniumoxidot (US. P. 2 398 820) ajánlanak, illetve katalizátorként zink-kadmium-higanykromit (Br. P. 581501 és US. P. 2 411962) alkalmazását javasolják. Egy másik szabadalom katalizátorként zink, illetve kadmium szilikátokat és poliszílíkátokat ajánl (US. P. 2 521113), amelyek élettartama szerintük kedvezőbb az aktív szén hordozóra felvitt zinkvegyületek esetében kapottnál. Az előbb említett német szabadalmak alapján felépített üzemeknél általában az ecetsavat és az acetilént nem mólarányaiknak megfelelő mennyiségben vezetik rá a katalizátorra, hanem a belépő gázelegy kb. 87—90 tf% acetilént és kb. 10— 13 tf% ecetsavat tartalmaz. Az ecetsavat 40—60 százalékban alakítják át vinilacetáttá, a többi változatlanul halad át a reaktoron. A gázelegyből mélyhűtéssel egy főként ecetsavat és vinilacetátot tartalmazó nyersterméket választanak ki, az át nem alakult acetilént pedig recirkuláltatják. Az acetilén feleslegben való alkalmazásának kettős szerepe van; részben segíti a reakció teljessé tételét, ezenkívül pedig lehetővé teszi a vinilacetátnak a katalizátorról való deszorpció ját. Ez utóbbira azért van szükség, nehogy a képződött vinilacetát egy újabb molekula ecetsav felvételével etilidéndiacetáttá alakuljon, azaz káros melléktermék-képződés következzen be. Az acetilén recirkulációja — ami üzemgazdaságossági okokból elkerülhetetlen — több üzemvezetési nehézséggel jár együtt. Az acetilénnel együtt ecetsav és vinilacetát kerül vissza az ecetsav elgőzölögtetőbe, mely utóbbi az elgőzölögtetés hőfokán (50—60 C°) polimerizálva gyantásodást és dugulásokat okozhat. Ezenkívül a magával ragadott ecetsav miatt a visszavezető csőrendszert és a fúvókat különlegesen korrózióálló szerkezeti anyagból kell készíteni. Az acetilénben levő inertgáz szennyezések a recirkuláció révén feldúsulnak és emiatt a recirkuláltatott acetilén egy részét ki kell „levegőztetni", ami acetilénveszteséget jelent, s így. az acetilénre — egy hosszabb üzemperiódus anyagfogyasztásából — számított kitermelés csak 90—94%. A katalizátor élettartama általában 7—800 üzemóra, ami alatt az üzemhőfokot a kezdeti 170 C°ról fokozatosan 220 C°-ig emelik. Az említett hátrányok kiküszöbölésére azáltal nyílik alkalom, ha alacsony (5—15%) acetiléntar-