190586. lajstromszámú szabadalom • Eljárás maleinsav-hidrazid előállítására
4 190586 5 zótti hőmérsékleten. Egy másik készülékben 650 tőmegrész 50 tómegXos vi2es karbamid-oldatot készítünk. A két szobahőmérsékletű oldatot olyan ütemben vezetjük a hőcserélőbe, hogy abban mindig 1 tőmegrész nátrium-hipoklorit-oldat keveredjen 0,284 tömegrész karbamid-oldattal. Az oldatok tartózkodási ideje a hőcserélőben 0,1-1 percet tesz ki, ez alatt felveszik a berendezés hőmérsékletét és kilépve is 100-130 °C-os az oldat, ezt azután egy olyan keverővei és visszafolyató hűtővel ellátott készülékbe vezetjük, melybe előzőleg 1350 tőmegrész 50 tömegX-os vizes kénsavat és 280 tőmegrész maleinsavanhidridet adagoltunk. Az adagolás végére a reakcióelegy hőmérséklete 80-90 °C lesz. A készülék tartalmát ezután felforraljuk és még 30-120 percig 80-90 °C hőmérsékleten tartjuk. Ezután lehűtjük, szűrjük és a szűrőn maradt maleinsav-hidrazidot vízzel sav- és sómentesre mossuk. Maleinsavanhidridre számolva 90-95X-os kitermeléssel kapjuk a malein6av-hidrazidot, melynek olvadáspontja 292-296 °C és tisztasága olyan, hogy kiválóan alkalmas növényi növekedésszabályozd készítmények előállítására. A malein6av-hidrazid leszűrt anyalúgja erősen savas, mert a (CHCO)zO + NHz-NH2.H2SO4 = C4H4N2O2 + HzO + H2SO4 reakcióegyenlet szerint a maleinsavanhidrid és hidrazinszulfát közötti reakció során minden mól maleinsavanhidrid reakciójával egy mól kénsav szabadul fel. Ezt az anyalúgot éppen ezért a következő gyártási folyamatokban mindaddig felhasználjuk, amíg a kénsav koncentráció olyan kicsi, illetve a térfogat olyan nagy nem lesz, hogy az eljárás már nem gazdaságos. A kénsavnak a fent említett recirkuláltatását azonban természetesen már korábban is megszűntethetjük. A találmány szerinti eljárásunkban új és előnyős az, hogy nem különítjük el sem a hidrazinhidrátot, sem annak valamely sóját, hanem magát a keletkezett hidrazinsó-oldatot használjuk fel a további reakcióhoz, mely olyan tökéletesen megy végbe, hogy a végtermék maleinsav-hidrazidból leszűrt anyalúg analitikai vizsgálata azt mutatja, hogy ez az oldat nem tartalmaz hidrazint vagy hidrazinsót. Ez azt jelenti, hogy a nátrium-hipoklorit és karbamid között lejátszódó reakcióban képződő hidrazin mindennemű feldolgozási, betöményítési vagy tisztítási veszteség és e műveletekre történt műszaki-, apparativ és munkaráfordítás nélkül hasznosul. Az eljárás szakember számára is meglepő, mert az ilyen híg oldatban, melyben a reagáló anyagból ugyanolyan térfogatban gyakorlatilag egy nagyságrenddel kisebb mennyiség van jelen, mint azokban az oldatokban, amelyeket az irodalom szerint használnak, feltétlenül kisebb kell, hogy legyen a molekulák találkozásénak valószínűsége az időegység alatt, mint az utóbbiban. De meglepő e2en kívül az a tény is, hogy a maleinsav-hidrazid képződése az eddig ismertté vált módszerekhez viszonyítva gyorsabb vagy legalább ugyanolyan gyors a karbamid és nátrium-hipoklorit reakció közegéül szolgáló oldatban, pedig ez az oldat nagymennyiségű nátrium-kloridot, nátrium-szulfátot, ammónium-szulfátot, nátrium-klorétot és mindazokat a melléktermékeket is tartalmazza, amelyek a hidrazin mellett keletkeznek. A vázolt hidrazin szintézis konverziója a legkedvezőbb esetekben is alig éri el a 80%-ot, de általában 60-70% között változik, tehát a nyers .szintézis oldat* szükségképpen tartalmaz a felsoroltakon kívül még más melléktermékeket is. Ezeknek a keletkezése elkerülhetetlen, hiszen közismert az a tény, hogy a hidrazin szintézisben bármely kiindulási anyagot választjuk is, a konverzió 75-80X közé esik. Nézetünk szerint az a magyarázat, hogy a felsorolt kísérő anyagok vagy közülük legalább egy, kedvezően befolyásolja a maleinsavanhidrid és hidrazinBZulfát között végbemenő reakciót. Az eljárásunk folyamán lejátszódó reakció, amint azt a közölt reakcióegyenlet mutatja, vizkilépéssel is együttjár, ezért váratlan az a tény is, hogy az ilyen hig oldatban - amelyben már eleve óriási vizfelesleg mellett vannak jelen a reaktánsok - a reakció egyensúlya nem szorul vissza, a kitermelés nem romlik, hanem javul és mindig eléri legalább a 90X-ot. A találmány ismertetése céljából az alábbi példákat közöljük, azonban ezek a szabadalom oltalmi kórét nem korlátozzák. 1. példa Zománcozott duplikátorban nátrium-hipoklorit-oldatot készítettünk ügy, hogy 160 tömegrész nátrium-hidroxidot 325 tömegrész vízben oldottunk. Ebbe az oldatba 10-30 °C közötti hőmérsékleten 71 tömegrész klórgézt nyelettünk el. Egy másik készülékben 140 tömegrész 50 tómeg%-os vizes karbamid-oldatot készítettünk. A két szobahőmérsékletű oldatot olyan arányban vezettük egy 100- -130 °C-ra melegített hőcserélőbe,, hogy 1,0 tőmegrész nátrium-hipoklorit-oldatra 0,284 tömegrész karbamid-oldat jusson. A két oldat a hőcserélőben 0,25-0,5 perc alatt összekeveredett és felmelegedett. A kifolyó forró oldatot egy harmadik, keverős készülékbe vezettük, melybe előzőleg 280 tömegrész cc. sósavat és 78,5 tőmegrész maleinsavanhidridet töltöttünk. A két oldat egyesülése közben a hőmérséklet 80-90 °C-ra emelkedett. Az oldatot 40 percig forraltuk és kevertük. Lehűtve szűrtük és a szűrőn maradt maleinsav-hidrazidot hideg vízzel savmentesre mostuk. Kitermelés: 85 g maleinsav-hidrazid. Olvadáspont: 293 °C. Színtelen kristályok. (96,7X1. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
