156478. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkoholok előállítására szénhidrogének oxidációjával
156478 9 10 A találmány tárgyát képező nyolcadik tökéletesítés az alábbiakra van alapozva: A víz jelenléte a reaktorban, mint minden észterezésnél, itt is káros. Vdz .azonban minden oxidáció & észterezés folyamán szükségszerűen keletkezik: a reakciós közéig viszonylag magas hőmérséklete és az oxidálógáz vivőthatása következtében a víz az átalakulatlan szénhidrogénekkel együtt gőz alakban távozik a rendszerből. Jól ismert tény, ibogy a szénhidrogének, különösen a ciklohexán, az észterezési reakcióknál imint azeotróp-képző anyagok vizet visznek el a rendszerből. Az oxidáló reaktorokból kiáramló gáz alakú termékeket mindeddig lehűtötték. Ez két kondenzátum-fázist eredményezett: egy tovább fel nem használt vizes fázist és egy szerves fázist. Az utóbbit az oxidáló reaktorba visszavezették. Minthogy ez a lényegéiben át nem alakult szénhidrogénekből álló szerves fázis nem volt vízmentes, ezen szénhidrogéneknek a folyamatba való visszatáplálása azzal a kellemetlenséggel járt, hogy az oxidációs reaktorba folyamatosan újra és újra víz került be. A találmány tárgyát képező nyolcadik tökéletesítés ezt a 'kellemetlenséget van hivatva orvosolni. Meglepetésre azt tapasztaltuk, hogy az említett reaktorból .kiáramló gáz lalafcú termék kondenzálása és dekantálása után nyert nem oxidálódott szénhidrogén az oxidáló reaktorba közvetlenül visszatáplálható, .amennyiben abba előzőleg ortobórsav dehidíratált terimékét, pl. bórsavainhidridet, pirolbrósavat vagy célszerűen imetaibórsavat vittünk be. Ilyen körülmények között nem találtunk hozamcsökkenést azokhoz az eljárásokhoz képest, amelyeknél az oxidáló reaktorba kizárólag friss, s így vízmentes szénhidrogént táplálták be (természetesen ugyancsak az oxidáló gázzal). A műveletet az 1. ábrán sematikusan ábrázolt készülékben hajthatjuk végre. A molekuláris oxigént tartalmazó gáz a szuszpendált bórsavat vagy bórsavanhidridet, célszerűen >metabó:rsavat tartalmiazó és a cseppfolyós szénhidrogént imagában foglaló (1) oxidáló reaktorba az (5) csövön keresztül érkezik be. Az oxidációs termékeket a (8) vezetéken át vezetjük el, míg a (7) csövön kiáramló gáz alakú terméket a '(2) kondenzátorban lehűtjük. Ezáltal a (8) vezetékibe folyadéknak és nem kondenzálódott gáznak keveréke kerül. A kondenzátum a (3) szeparátorban két fázisra különül: az alul elhelyezkedő 'vizes és a felül elhelyezkedő szerves fázisra. A nem kondenzálható gázokat a (12) vezetéken át vezetjük ki. Míg a vizes fázist a i(l;3)- vezetéken át elimináljuk, a nem oxidálódott szénhidrogéneket és csekély mennyiségű vizet tartalmazó szerves fázist a (9) lesövön át a keverőberendezéssel éllátott (4) keverőtartályba vezetjük. Ebben keverjük össze a szénihidrogént a résziben dehidratált bórsavval, azaz az ortobórsiajvnál alacsonyabb hidratációs fokú bórsavval. Itt metabórsavat i(AMB) használtunk. A dehidratált bórsav minimális mennyisége a (9) csőben jelenlevő szénhidrogén teljes víztartalmának elnyeléséhez szükséges elméleti mennyiségnek felel meg, miáltal az itt alkal-5 mázott sasv ortobórsawá alakul át. Mindenesetre célszerű azonban a dehidralt savat feleslegben, pl. az elméletileg számítotthoz képest 1J5—liO-szeres mennyiségben alkalmazni. Egy előnyös foganatosítási mód abban áll, 10 hogy a reaktor táplálásához szükséges teljes bórsavmenmyiséget ebben a szakaszban viszszük be, a továbbiakban aztán a folyamathoz szükséges mennyiségű bórsav szállítójának szerepét a visszatáplált szénhidrogén látja el. A 15 szuszpendált bórsavat vagy anhidridet tartalmazó szénhidrogén a (10) csövön jut vissza a reaktorba. Ha szükséges a i(ll) csövön át további bórsavat és szénhidrogént vezethetünk be. 20 Megállapítottuk, hogy ilyen körülmények között a visszatáplált szénhidrogént kísérő víz a dehidratált bórsavon megkötődve annak hidratálási fokát növelte, és hogy ilyenformán a víz a reakció megzavarása nélkül a reakciós -25 térbe visszavezethető, ami váratlan eredmény, mert ugyanez a' víz közvetlenül visszavezetve jelentősen csökkenti az alkoholhozamot. A 2. ábra az eljárás egyik 'célszerű foganatosítási módját mutatja be. 30 Ennél a (3) szeparátor tetején elvezetett nem kondenzálható gáz részleges visszatáplálását hajtjuk végre. Ezt a főleg nitrogénből álló gázt újra feknelegiítjük és a p5) kicserélőben szénhidrogének-35 kel telítjük. Ezen túlmenően, az oxidáció hőkihasználásának javítása érdekében egy közbeeső hőírekuperáaiót hajtunk végre az alábbi részletes leírás szerint. A 'cseppfolyós szénhidrogén oxidálását az 40 előzőkhöz hasonlóan az (íl) reaktorban hajtjuk végre. Az alkohol bórsav-észterét a (8) csövön át távolítjuk el. A reaktorból kiáramló gáz alakú terméket a i(16) és 1(30). 'csövön át a (17) és (1) csövön át áramló két folyadékkal (atme-45 lyek mibenlétét és szerepét a továbbiakban még kifejtjük) történő keverés után a '(14) hőkioseréiő első lépcsőjére vezetjük. A (14) kétlépcsős hőkicserélő ellenáramú érintkezést biztosít az (1) oxidáló reaktorból kiáramló gáz 50 alakú termék és a (19) csövön a rendszerbe veszetett friss és általában hideg szénhidrogén között. Ez a szénhidrogén a (17) csövön a felső lépcsőről lefolyik az alsó lépcsőre, míg az '(1) reaktorból származó és az alsó lépcsőn még 55 nem kondenzálódott gőzök a (20) csövön át a felső lépcsőre áramlanak. Ezeket a gőzöket, miközben az egyik lépcsőről a másikra áramlanak a ! (2íl) hőrekuperátor hűti le. Az így visszanyert hőmennyiség a berendezés bármely 6° részében előnyösen felhasználható. Ez a hővisszanyerés azért jelentős, ímert a (20) csőben áramló gáz magas hőmérsékletű. A (21) relkuperátorban és a (14) hőikicserélő felső lépcsőjén végbemenő hűtés folytán az 65 (1) oxidáló reaktorból jövő gőzök újabb kon-S
