181934. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dialkil-aminok kinyerésére
181934 6 mi leírás szerint azonban a víztelenítést ilyen módon csak akkor lehet végrehajtani, ha a víztelenítendő elegyben a normál-propil-alkohol móltörtje kisebb 0,1-nél; ellenkező esetben az átdesztilláló normál-propil-alkohol oldó hatása miatt a desztillátum homogénné válik és a víztelenítés a fellépő nagy di(normál-propil)-amin veszteség miatt gazdaságtalanná válik, sőt, az említettnél nagyobb propil-alkoholtartalom esetében a víztelenítés ilyen módon egyáltalán nem megoldható. Ha a desztillálandó elegy propil-alkohol-tartalma az előbbinél nagyobb — mint a legtöbb esetben —, akkor csak olyan azeotrópképző anyaggal lehet a víztelenítést végrehajtani, amely vízben gyakorlatilag nem oldódik. Ilyen anyag például a benzol, a ciklohexán vagy a toluol, illetve általában a szénhidrogének. így például a 687 171. számú nagy-britanniai szabadalmi leírás szerint 75—85 °C között forró szénhidrogén-párlattal, például benzollal végrehajtott azeotróp desztillációval a normál-propil-amin gyártás során képződő, di- és tri(normál-propil)-amint, vizet és normál-propil-alkoholt tartalmazó szerves fázis víztelenítését meg lehet oldani, majd ezt követően egy következő desztillációs lépésben az elegyből a propil-alkoholt desztillációval el lehet távolítani. Ennek az eljárásnak több hátránya is van. Egyrészt a víztartalom eltávolításához egy idegen anyagra van szükség azeotrópképzőként. Ez az idegen anyag a végtermékeket szennyezheti és a recirkulációs anyagáramokkal a reaktorba visszakerülve bomlást szenvedhet. Ez szennyező anyagok képződéséhez vezethet, illetve a katalizátort dezaktiválhatja. Másrészt magához az azeotróp desztillációhoz egy különálló desztillációs berendezésre van szükség. Végül az idegen anyag nem javítja meg az egymáshoz közel eső forráspontú normál-propil-alkohol és di(normál-propil)-amin elválasztási körülményeit, aminek következtében az említett propil-alkohol-mentesítő desztillációnál a normál-propil-alkohol teljes mértékű eltávolítása csak nagy, a normál-propil-alkohol-tartalom 0,5—3-szorosát kitevő mennyiségű di(normálpropil)-amin egyidőben végzett ledesztillálása mellett hajtható végre. Az utóbbi hátrányos vonás miatt az előállított di(normál-propil)-aminnak jelentős hányadát nem lehet végtermékként kinyerni, a ki nem nyerhető hányadot tartalmazó frakciót a reaktorba vissza kell vezetni. Emiatt adott mennyiségű di(normál-propil)-amin végtermék gyártásához nagyobb méretű reaktor és nagyobb méretű desztillációs berendezés szükséges, ami ennek az eljárásnak a gazdaságosságát jelentősen rontja. Különböző rendű normál-butil-aminok gyártása esetében is hasonló nehézségek lépnek fel, különösen akkor, ha di(normál-butil)-amint is elő kívánnak állítani. Ennek oka az, hogy a mono(normál-butil)-amin és adott esetben az ammónia, illetve a normál-butiraldehid desztillációs elkülönítése után egy szerves fázisra és egy vizes fázisra elváló reakciótermék szerves fázisának desztillációjával a fázisban lévő víz és normál-butanol ugyan kivonható, azonban a II. táblázatban feltüntetett azeotróp elegyek fellépése miatt csak úgy, hogy az elegy di(normál-butil)-amin-tartalmának jelentős hányada is a desztillátumban jelenik meg. Emiatt ebben az esetben is nagyobb méretű reaktor és desztilláló berendezés szükséges adott mennyiségű di(normál-butil)-amin végtermék gyártásához. Hasonló probléma merül fel olyan alkil-aminok gyártása esetében, amelyeknél a dialkil-amin forráspontja nagyobb, mint a megfelelő szerkezetű alkoholé. Valamennyi azeotróp desztillációs eljárás közös hátránya azonban az, hogy velük csak az egyik eltávolítandó komponenst, a vizet lehet a reakcióelegyből kivonni. így e lépés után a másik eltávolítandó komponenst, a nem reagált alko5 holt egytovábbi önálló desztillációs lépésben el kell távolítani, hogy a megmaradt elegyben lévő dialkil-amint egy végső desztillációs lépéssel el lehessen különíteni a nagyobb forráspontú komponensektől, például a trialkil-amintól. Olyan azeotróp desztillációs eljárás azonban nem ismeretes, amellyel egy lépésben egyszerre lehetne eltávolítani a reakció során képződött vizet és az át nem alakult alkoholt a reakciótermékből. Elvileg a kinyerendő anyagnál (a jelen esetben a dialkil-aminnál) nagyobb forráspontú, megfelelően megválasztott anyag, az úgynevezett oldószer jelenlétében végrehajtott desztillációval, az oldószeres desztillációval is végre lehetne a komponensek elkülönítését hajtani. A megfelelő oldószer kiválasztása Éveli, Berg és Hamson [Ind. Eng. Chem., 36. 871 (1944)] csoportosítása szerint az elválasztandó komponensek minőségétől függően hajtandó végre. A csoportosítás szerint a víz az I. csoportba, az alkoholok, a primer és szekunder aminok a II. csoportba, a ketonok, tercier aminok stb. a III. csoportba tartoznak; így oldószeres desztillációs elválasztásnál oldószerként a dialkil-aminokhoz az I. vagy a II. csoportba tartozó anyagok felhasználása lenne célszerű. Feladatul tűztük ki olyan desztillációs eljárás kidolgozását, amely úgy biztosítja a dialkil-aminok kinyerését, hogy az elvégzendő alkohol- és vízmentesítést egyetlen desztillációs lépésben lehessen végrehajtani. Találmányunk lényege az a meglepő felismerés, hogy ha ammóniát és monoalkil-amint már nem tartalmazó, főleg dialkil-aminból, vízből és át nem alakult alkoholból álló elegyek desztillációját a feldolgozásra kerülő reakciótermékben lévő trialkil-amin-tartalomhoz képest lényegesen nagyobb töménységben alkalmazott trialkil-amin jelenlétében hajtjuk végre, akkor a desztillációra kerülő elegy víz- és alkoholtartalma egyetlen desztillációs lépésben teljes mértékben kivonható, minimális mennyiségű dialkil-amin veszteség mellett. Ez a felismerés annál meglepőbb, ha figyelembe vesszük, hogy a trialkil-aminok az oldószeres desztillációs elválasztáshoz alkalmazható oldószerek korábban említett csoportosítása szerint a III. csoportba tartoznak. A fentiek alapján a találmány tárgya eljárás dialkil-aminok kinyerésére a megfelelő mono-, di- és trialkil-amint, vizet, a megfelelő alkoholt és adott esetben a megfelelő aldehidet vagy ketont és ammóniát tartalmazó elegyből a monoalkil-amin és adott esetben az aldehid vagy keton és az ammónioa desztillációval végzett eltávolítása, ezután a di- és trialkil-amint, vizet és az alkoholt tartalmazó maradék két fázisra való szétválasztása, végül a fázisszétválasztásnál képződő felső fázis frakcionált desztillálása, így a víz és az alkohol fejtermékként, a di- és trialkil-amin keverékének pedig fenéktermékként való elkülönítése és végül az utóbbiak desztillációval való szétválasztása útján. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a felső fázist a dialkil-amin moláris mennyiségére vonatkoztatva 0,3—10 mólnyi menynyiségű trialkil-amin jelenlétében frakcionáltan desztilláljuk. A találmány szerinti eljárással di(n-propil)-amin vagy magasabb molekulasúlyú dialkil-aminok nyerhetők ki. Az utóbbiakra példaképpen a di(n-butil)-amint, diizobutil-amint vagy di-n-pentil-amint említhetjük. A találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósítása során tehát úgy járunk el, hogy a reaktort elhagyó termékhez, vagy az ammóniamentesítő desztilláló oszlop fenéktermékéhez, vagy pedig a monoalkil-amin desztilláló berendezés fenéktermékéhez vagy ezek tetszőleges kombinációjához annyi trialkil-amint adunk, hogy a dialkil-amin moláris mennyiségére vonatkoztatva a trialkil-amin moláris mennyisége 0,3—10-szeres legyen. Az adott esetben kiváló vizes 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
