176340. lajstromszámú szabadalom • Eljárás maleinsavanhidrid előállítására maleinsavból
7 176340 8 lemérjük, és meghatározzuk a folyadékba merülő hossz-egységre vonatkoztatott súlynövekedést. Az eredményeket az alábbi táblázatban ismertetjük. Beadagolt szulfolán, súly% Kivált maradék, g/cm 1 0,72 2 0,54 5 0,36 10 0,29 20 0,21 4. példa A szulfolán hatása a maleinsav dehidratálódási sebességére E példában azt igazoljuk, hogy a szulfolánt igen előnyösen alkalmazhatjuk adalékanyagként a korábban idézett 1 321 417 sz. francia szabadalmi leírás szerinti eljárásban, amelynek során a maleinsav dehidratálásakor képződött vizet xilol segítségével, azeotrop desztillálóval távolítjuk el. Egy horgonykeverővel és hűtő-dekantáló feltéttel felszerelt, kétliteres üveglombikba 3 mól maleinsavanhidridet és 3 mól maleinsavat mérünk be, és a keveréket elektromos fűtőköpeny alkalmazásával megolvasztjuk. Az ömledéket 135 °C-ra melegítjük, majd 100 ml xilolt adunk hozzá, és az elegyet desztilláljuk. A kapott heterogén desztillátumot összegyűjtjük, a képződött víz mennyiségét az idő függvényében mérjük, és a dekantálással elkülönített szerves fázist visszavezetjük a lombikba. Egy további kísérletben az elegyhez 10 súly% szulfolánt is adunk. Miként az alábbi táblázat adatai egyértelműen igazolják, szulfolán jelenlétében a dehidratálás sebessége körülbelül kétszeresére nő. 1. 2. kísérlet kísérlet Hőmérséklet, °C 140-150 140-150 Beadagolt szulfolán, súly% 0 10 Dehidratálás sebessége (óránként levált vízmennyiség, mól) 1,42 2,83 Dehidratálás hozama 160 °C-on 1 óra elteltével, % 35 70 A következő példákban a találmány szerinti módszer ismert ipari eljárásokban történő alkalmazását ismertetjük. 5. példa 3 m3 hasznos térfogatú dehidratáló üstből és ahhoz kapcsolt, 80°C-on üzemelő hűtőből álló, ipari maleinsav-dehidratáló berendezés üstjébe óránként 500 kg nyers maleinsavanhidridet (benzol katalitikus oxidációját végző reaktor hűtőiből lefelé áramló termék), továbbá 600 kg olvadt maleinsavat (T = 135 °C, filmbepárlóból érkező anyag) vezetünk. A dehidratáló berendezést kezdetben kb. 135 °C-on és kb. 100 Hgmm nyomáson üzemeltetjük, a fűtőfelületek fokozódó elszennyeződése (lerakódásképződés) miatt azonban az óránként termelt mennyiség állandó értéken tartására a hőmérsékletet fokozatosan emelnünk és a nyomást fokozatosan csökkentenünk kell. Amikor a szennyezések eltávolítása érdekében az üzemelést már le kell állítanunk, a hőmérséklet 145 °C-t, míg a nyomás 60 Hgmm-t ér el. Ha az eljárást szulfolán távollétében végezzük, a berendezést 90 óráig üzemeltethetjük, ezalatt a berendezés 85 tonna maleinsavanhidridet termel. Abban az esetben azonban, ha a dehidratáló üstbe az üzemelés beindítása előtt 80 kg (a teljes töltetre vonatkoztatva 2,5 súly%) szulfolánt mérünk be, és az egyéb üzemi paramétereket nem változtatjuk, a berendezést 185 órán át üzemeltethetjük, és ezalatt 175 tonna maleinsavanhidridet kapunk. Tekintettel arra, hogy az utóbbi esetben a teljes üzemidő alatt gyakorlatilag a korábbi mennyiség kétszeresének megfelelő mennyiségű maleinsavanhidrid képződik, a gyantás anyagok mennyisége is körülbelül megkétszereződik. Ennek ellenére meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a dehidratáló üst hőcserélő felületein lényegesen kevesebb gyantás lerakódás vált ki, ugyanis a szulfolán szolubilizálta a gyantás anyagokat. A találmány szerinti eljárással tehát legalább a felére csökkenthetjük a szükséges tisztítási műveletek számát, és így jelentősen fokozhatjuk a berendezés termelőkapacitását. 6. példa E példában azt ismertetjük, hogyan alkalmazható a szulfolán a 745 029 sz. belga szabadalmi leírás szerinti, folyamatos üzemű maleinsav-dehidratálási eljárásban. A felhasznált berendezés elvi vázlatát az 1. ábrán mutatjuk be. A berendezés óránként 1000 mól (= 116 kg) maleinsav átalakítására alkalmas. Az ábrán fel nem tüntetett, benzol katalitikus oxidációját végző reaktort elhagyó gázokat a 9 mosóban vízzel mossuk, és az itt képződő, literenként 450 g maleinsavat tartalmazó vizes oldatot vezetjük be a rendszerbe. A találmány értelmében a 9 mosóba 11,6 kg szulfolánt juttatunk, így a dehidratáló berendezésbe érkező elegy 10 :1 súlyarányban tartalmaz maleinsavat és szulfolánt. Minthogy a szulfolán zárt körben cirkulál, a szulfolán mennyisége állandó érték marad. A maleinsavat és szulfolánt tartalmazó vizes oldatot a 10 csővezetéken keresztül juttatjuk az 1 bepárlóba, ahol a rendszert 550 Hgmm nyomáson 135 °C-ra melegítjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
