158000. lajstromszámú szabadalom • Tökéletesítések észterek és alkoholok előállítására szolgáló eljárásokban
3 158000 4 képződik, amikor a propilén a vizes kénsavban elnyelődik. Bár mind elméletileg, mind gyakorlatilag lehetőség van arra, hogy a propilént (vagy pontosabban a propilénnek azt a részét, amely nem elkerülhetetleinül kötődik diizópropüéter alakjában) átalakítsuk izopropilészterré és izopropanollá bánmilyen viszonylatban és mennyiségi arány mellett, ami kb. 100 : 1-től kb. 1 : 100-ig terjedhet, á gyakorlatban kevés előnyét látjuk annak, amikor nagyon magas az izopropilészter aránya az izopropanolhoz viszonyítva, mert ilyen célra nagyon nagy mennyiségű karbonsav jelenlétében kell dolgozni, nevezetesen a (szabad vagy szulfátként kötött) izopropanolhoz viszonyítva az ekvimolekuláris aránynak megfelelő vagy annál nagyobb mennyiségekben, és ebből viszonylag nagy savveszteségek következnek abban a híg vizes kénsavoldatban, amely a kapott termékek desztillációs úton való kinyerése után visszamarad; ebben az alakban a karbonsavat gyakorlatilag nem lehet visszanyerni. Ennek megfelelően arnniak érdekében, hogy ezt a hátrányt kiküszöböljük, tanácsos ilyen vonatkozásban a propilénnek kb. 90—95%-ban izopropilacetáttá és kb. 10—5%-ban izopropanollá való átalakítására szorítkozni. Célszerű desztillációs kolonnában folytonosan dolgozni, hasonlóan a csupán izopropanol előállítására szolgáló, fentebb említett szokásos módszerhez. Erre a célna a desztillációs kolonnába folytonosan tápláljuk be propilén és 50—80 súly%-os vizes kénsav nyers abszorpciós termékét a kívánt mennyiségű karbonsavval együtt. A kolonnát olyan mértékben kell telíteni, hogy biztosítsuk a kívánt reakciók lejátszódását, valamint a reakciótermékeknek a maradék vizes kénsavról desztilláció útján való folytonos elkülönítését. A szulfátaszterek hidrolíziséhez szükséges vízgőz előállítása céljából megfelelő fűtésre lehet szükség. A kívánt reakció lejátszódásához előnyös 75 C° és 140 C* közötti hőmérsékletet alkalmazni. Desztillációs kolonnában való folytonos művelet esetén célszerű a kolonnának azt a részét, amelyben ezek a reakciók végbemennek, 'vagyis a betáplálási pont és a kolonna alja közötti zónát, a fenti hőmérséklettartományba eső hőmérsékleten tartani. A nyomás eltérhet az atmoszferikustól. Ecet savészter előállítása esetén könnyebb és gazdaságosabb atmoszferikus nyomáson dolgozni, míg propionsav- és vajsávészter előállítása esetén 1—5 kg/cm2 , előnyösen 2—3 kg/cm 2 túlnyomás alkalmazása célszerű a kolonna tetején távozó azeotrop elegy észter-tartalmának megnövelése érdekében. A reakciótermékeket, vagyis az izopropilésztert, az izopropanolt és a diizopropilétert a fönti módon desztilláljuk le, majd a komponensek egymástól való elkülönítését és desztillációs tisztítását a szokásos technológiával végezhetjük. A találmány szerinti eljárás nagyon magas izopropilészter-hozamak elérését teszi lehetővé a kiindulási savmennyiségre vonatkoztatva. Az izopropilészterek ilyen módon való előállítása nemcsak rendkívül rugalmas módszer, amennyiben lehetővé teszi a.termékek arányainak széles-5 körű változtatását, hanem nagyon gazdaságos is. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. A példákban ismertetett reakciókat az alábbi készülékben folytat-10 tuk le. A hidrolizáló-acetilező reaktor 2,4 m magas és 40 mm átmérőjű üvegkolonna, amely 5 mm-es üveg Raschig-gyűrűkkel van megtöltve. Ebbe a kolonnába teteje alatt 50 cm magasságban foly-15 tonosan és állandó sebességgel tápláljuk be a megfelelő sav, valamint a fentebb említett töménységű vizes kénsav és propilén abszorpciós termékét. A kolonna alján üvegballon van elrendezve, amelyet hevítünk; így az újraforraló 2o egységként működik, és a kolonnát ellátja vízgőzzel. Ebbe az egységbe üzem alatt folytonosan betápláljuk a szükséges mennyiségű vizet, hogy a vizes kénsavoWat töménységét a kívánt értékre (előnyösen 30—50 súlv%-ra) állítsuk be; ez a 2S sav a kolonna aljának elhagyása után ebben a ballonban összegyűlik, és onnan folytonos,an elvezetjük. A kolonna tetején egy hagyományos kondenzátor van elrendezve. A kondenzált desztillátum egy részét elvezetjük a készülékből és a fennmaradó részt a kolonna felső részén visszafolyatva forraljuk. A reflux-arány, amelyet minden egyes esetben meg kell határozni annak érdekében, hogy meggátoljuk a sav desztillálását a kolonna tetején, nyilvánvalóan függ a desztillálandó elegy összetételétől, valamint a reakciózónának a kívánt hőmérsékleten való tartása és a képződött termékek eldesztillálása céljából a kolonnával közölt bő mennyiségétől. 1. példa 40 • 691 g/óra mennyiségű olyan nyers elegyből induljunk ki, amelyet propilénnek izopropanollá való hidratálására szolgáló berendezésben úgy kaptunk, hogy 192 g/óra propilént nyeletünk el 45 499 g/óra mennyiségű, 75 súly% kénsavat tartalmazó vizes kénsavban. A fentebb ismertetett reakcíókolonnába folytonosan tápláljuk be ezt az elegyet (691 g/óra), amelyhez előzőleg 41 g/óra mennyiségű ecetsavat 'kevertünk. 50 A kolonna újrafórraló egységének melegítését úgy szabályozzuk, hogy a kolonna betáplálás! pontja alatt 70. cm magasságban 94 C° állandó hőmérsékletet tartunk. A kolonna tetején a ref_ lux 125 g/óra, és a kolonna aljába betáplált víz mennyiségét úgy.szabályozzuk, hogy az újraforraló egységet elhagyó vizes kénsav 47 súly% koncentrációjú legyen. Az egyensúly elérése után a fenti feltételek mellett 331 g/óra olyan folyadékkeveréket vezetünk el a kolonna kondenzátorából, amely 21 súly% izopropilacetátot, 65,6 súiy% izopropanolt, 5,15 -súly% diizopropilétert és 0,0.1.8 súly% 65 ecetsavat tartalmaz; a fennmaradó mennyiség 2
