153937. lajstromszámú szabadalom • Eljárás malonsavdinitril előállítására ciánacetamidból
15 ' 5 (11) csövet a függőlegesen eltolható (12) fűtőgyűrű segítségével oly módon hevítjük .(a zónás megolvasztási eljáráshoz hasonlóan), hogy a megolvadt anyag cseppenként a 350—360 Cc hőmérsékletre hevített (14) katalizátorra hulljon és ott elgőzölögjön. A (13) reakcióedény egy tűzálló üvegből készült, kb. 30 cm hosszú és 7,5 cm belső átmérőjű henger; a betöltött katalizátor térfogata kb. 850 ml (sűrűsége 600 g/liter). A nyers malonsavnitrilt kb. 30 C° hőmérsékletre lehűtött állapotban a (16) visszafolyató hűtőben kondenzáltatjuk és a (15) lombikban gyűjtjük össze. A hasadás során képződött vizet a (17) hűtő-csapdában fogjuk fel. Az egész készüléket a legalább 3 m3 /óra szívóképességű (18) vákuumszivattyú segítségével 1—3 mm Hg-oszlop nyomás alatt tartjuk. A katalizátor terhelése 1 liter katalizátorra számítva óránként 30—35 g. A bevitt ciánacetamid desztilláció's tisztítás után 89%-os termelési hányaddal adja a 30,5 C° olvadáspontú malonsavnitrilt. Némi barna gyantás anyagtól eltekintve, melléktermékek az eljárás során nem keletkeznek. 2. példa: A katalizátor előállítása. 1 súlyrész fehér kovaföldet (a Johns—Manville Sales Corp., New York, „Celit 263" gyártmánya) és 5 súlyrész 85%-os foszforsavat péppé keverünk és ezt a pépet hő- és saválló borítású bádoglemezeken kiterítve, 20 óra hosszat sütjük 250—330 C°-ig emelkedő hőmérsékleten. Dehidratálás. A fenti módon elkészített katalizátorral eiánacetamidot az 1. példában leírthoz hasonló módon, 345—360 C° hőmérsékleten malonsavnitrillé alakítunk át. 500 g katalizátorra óránként 30 g eiánacetamidot csepegtetünk. 95%os hozammal kapjuk a 96% malonsavnitrilt tartalmazó nyers terméket, amelyet azután egyszerű desztillációval tisztítunk és így a nyers termékből 98%-os hozammal kapjuk a tiszta malonsavnitrilt. A katalizátor regenerálása. Kb. 200 órai üzem után a katalizátort foszforsavval való újbóli átitatás és 250—330 C° hőmérsékleten történő sütés útján regeneráljuk. A regenerálás addig ismételhető, amíg a hordozó még foszforsav felvételére képes. 3. példa: A katalizátor előállítása. 28.2 kg kovaföldet és 125 kg 85%-os foszforsavat péppé dörzsölünk össze. Ezt a pépet vákuumban 195 C° hőmérsékleten 72 óra hosz-3937 6 szat szárítjuk, majd aprítjuk és az aprított anyagot mentesítjük a finomszemcséjű részektől. Az 1. példában ismertetett és az 1. ábrán 5 vázlatosan szemléltetett, készülékben folytatjuk le a dehidratizálást, különböző hőmérsékleteken és a katalizátor különböző mértékű terhelésével. a) kísérlet: 295—305 C° hőmérsékleten dol-10 gozunk. A malonsavnitril-hozam 41 g/liter/óra katalizátorterhelés mellett, a bevitt ciánacetamid mennyiségére számítva 85%. A kapott világossárga színű termék tisztasága 96%. b) kísérlet: 350 C° hőmérsékleten dolgozva, 15 37 g/liter/óra katalizátorterheléssel, 87%-os malonsavnitril-hozamot érünk el; a narancssárga színű termék tisztasága 95%. c) kísérlet: 380—390 C° hőmérsékleten dolgozunk, 42 g/liter/óra katalizátorterheléssel. A 20 88%-os hozammal kapott termék színe vörösesnarancs, malonsavnitriltartalma 94%.' d) kísérlet: 395—410 C° hőmérsékleten dolgozunk, 50 g/liter/óra katalizátorterheléssel. 87,4%-os hozammal kapjuk a malonsavnitrilt, 25 amely valamivel sötétebb színű, tisztasága 94%. e) kísérlet: 345—360 C° hőmérsékleten dolgozunk. Az előző kísérletektől eltérően a katalizátorterhelést 71 g ciánacetamid/liter katali-30 zátor/óra szintre emeljük. A hozam 82%, a kapott termék malonsavnitril tartalma 90%. Az a), b), c), d) és e) kísérletek során kapott termékből csökkentett nyomás alatt lefolytatott egyszeri desztilláció útján tiszta malonsavnit-35 rilt (op. 30,5—31,5) kapunk 98%-os hozammal; ez a termék eiánacetamidot és ciánecetsavat már csak nyomokban tartalmaz szennyezésként. 4. példa: 40 A reakciót a 2. ábrán szemléltetett berendezésben folytatjuk le. Az ábrán a ciánacetamid megolvasztására szolgáló, 130 C° hőmérsékletre hevített (21) olvasztókészülék, a közönséges 45 nyomás alatt megolvasztott ciánacetamidnak a vákuum alatt dolgozó (23) pillanat-bepárlóba való bevezetésére szolgáló (22) bevezetőszelep és a katalizátort tartalmazó (24) csőköteg-reaktor látható. A 3. példa szerinti módon előállí-50 tott katalizátort 100 cm magasságban töltjük be a 150 csőből (egyenként 40 mm átmérővel) álló reaktorba. A képződött malonsavnitrilt a (29) vízköpennyel hűtött (25) gyűjtőedényben kondenzáljuk, ezt az edényt időnként oly mó-55 don ürítjük ki, hogy a (29) köpenybe gőzt vezetünk, a (25) edényben összegyűlt terméket ezáltal megolvasztjuk és a (210) szelepen át leeresztjük. A (26) és (27) leválasztok a reaktorból távozó gázok által esetleg még tovább 60 vitt malonsavnitril és a reakció során képződött víz leválasztására szolgálnak. Az első leválasztót általában vízzel, a másodikat —10 C° és —30 C° közötti hőmérsékletre hűtött sóoldattal üzemeltetjük. A vákuum előállítására a (28) szi-65 vattyií szolgál, amely a nyomó oldalon a. még 3
