160026. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés glicerindiklórhidrin előállítására
7 egy allilkloridot feloldó 23 tartályba, ahol az feloldja a 24 vezetéken át betáplált allilkloridot. A reakciófolyadéknak egy másik részét a klór feloldására szolgáló 25 éjek torba nyomjuk, ahol a, 26 vezetéken át bejuttatott klőrgáz oldódik a folyadékban. Ezután a reakciófolyadékban oldott allilkloridot betápláljuk az A—B—C reakciózónába. A 25 ejektorban feloldódott klórt tartalmazó reakciófolyadékot két vagy több ágra osztva betápláljuk az egymást követő lépéseknek megfelelő reakciózónákba. (A rajzon a klóroldatot két lépésben tápláljuk be.) A reakciózónából távozó reakciófolyadékot a 20 tartályba vezetjük, és a 27 vezetéken át folytonosan kivonjuk. A 28 vezetéken át vizet vezetünk az allilkloridot oldó 23 tartályba a kivont glicerindiklórhidrin-oldatnak megfelelő mennyiségben. A következő példák szemléltetik a találmány gyakorlati végrehajtását anélkül, hogy annak oltalmi körét ezekre kívánnánk korlátozni. 1. példa Az 1. ábrán vázolt berendezésben literenként 0,356 mól glicerindiklórhidrint tartalmazó 30 C°-os vizes oldatot keringettünk. A keringő oldatból óránként 500 litert az allilkloridot oldó tartályon vezettünk keresztül, és eközben óránként 4,1 mól allilkloridot oldottunk fel benne, óránként 140 litert pedig a klórt oldó tartályon vezettünk keresztül, és eközben óránként 4,1 mól klórt oldottunk fel benne. Az így előállított vizes allilklorid oldatot reagáltatjuk a vizes klóroldattal. A berendezésből termékként óránként 10,7 liter glicerindiklórhidrin oldatot vontunk ki, és pótlásként óránként 10,4 liter vizet juttattunk be. A glicerindiklórhidrin hozama a kiindulási anyagokra vonatkoztatva 90,4%. volt. 2. példa Reakciósorozatot hajtottunk végre az 1. példában leírt körülmények között, óránként 4,1 mól allilkloriaot és 4,1 mól klórt betáplálva és óránként 10,7 liter glicerindiklórhidrin oldatot kivonva, miközben a keringetett 30 C°-os vizes oldat 0,1 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, illetve 0,6 mól/liter glicerindiklórhidrint tartalmazott. A glicerindiklórhidrin oldat koncentrációja és a glicerindiklórhidrin hozama közötti összefüggést a kísérleti eredmények alapján a 4. ábrán az A vonallal ábrázoltuk. Ellenőrzésképpen glicerindiklórhidrint állítottunk elő a 405 205 számú japán szabadalom leírásában ismertetett módon. Az eredményt a 4. ábrán a B vonal szemlélteti. A 4. ábra B vonalához hasonló összefüggést kaptunk, amikor glicerindiklórhidrint egy másik hagyományos módszerrel állítottunk elő, folyékony allilkloridot betáplálva klór vizes oldatával töltött függőleges oszlopba. 8 3. példa A 2. ábrán vázolt berendezésben glicerindiklórhidrint állítottunk elő. Egy 200 liter lérfoga-5 tú tartályt megtöltöttünk vízzel, és titánból készült, 2,5 cm átmérőjű és 20 m hosszú csőreaktort használtunk. A vizet a tartályban óránként 138 m:! meny-10 nyiségben keringettük a klórnak és 138 m;i mennyiségben az allilkloridnak a feloldására. A klórt ejektorral abszorbeáltattuk óránként 418 kg mennyiségben. A klórt az ejektor szívó oldalán abszorbeáló 15 nyomás —270 cm vízoszlop volt. Az allilkloridot óránként 460 kg mennyiségben abszorbeáltattuk. A glicerindiklórhidrin képződésére vezető reakció exoterm volt, és 40 C-nál elérte az 20 egyensúlyi állapotot. A reakció simán ment végbe a csőreaktorban, és nem lehetett szabad klórt kimutatni a cső végén. A glicerindiklórhidrin koncentráció a tar-25 tályban az idővel csaknem lineárisan nőtt. Amikor ez a koncentráció 5%-ot ért el, vizet kezdtünk pótolni óránként 30 m;i mennyiségben, úgyhogy a reakció egyensúlyi körülmények között folytatódott. A tartályból kivont termék 3P összetétele a következő volt: glicerindiklórhidrin 97,5% triklórpropán 1,8%) éterek 0,2%, :s5 e gy éb 1-°% 4. példa 4Q A 3. ábrán vázolt berendezésben glicerindiklórhidrint állítottunk elő. A berendezés egyensúlyi állapotában literenként 0,332 mól koncentrációjú vizes glicerindiklórhidrin-oldatot keringettünk óránként 27 liter mennyiségben az • 5 allilklorid és 19,7 liter mennyiségben a klór feloldására. Az oldat megfelelő részéhez allilkloridot és klórt adtunk óránként 1,02 mól, illetve 1.00 mól mennyiségében. A klórt az ejektornál abszor-50 beáltattuk, és a keletkezett oldatot két egyenlő részre osztva betápláltuk a csőreaktorba. A titánötvözetből készült reaktor átmérője 25 cm, hossza 20 m volt. A klóroldatot a csőreaktor elején, illetve onnan 2 méterre tápláltuk be. Órán-55 ként 2,94 liter vizet juttatunk be a berendezésbe pótlásképpen. A reakciót 40 C°-on hajtottuk végre. Ily módon óránként 2,94 liter glicerindiklórhidrin-oldatot vonhattunk ki termékként. A glicerindiklórhidrin hozama a kiindulási anyagokra számítva 95,0%( volt. A melléktermékek mennyisége, triklórpropáné és észtereké kb. 5%)-a volt a felhasznált allilkloridnak. összehasonlításképpen klórt oldva tartalmazó reakciófolyadékot vezettünk be a reakciózónába 65 egyetlen ponton. Ebben az esetben a glicerindi-4
