197911. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos üzemű eljárás 7-amino-cefalosporánsav előállítására
197911 tokon, időben változó hőmérsékleteket igénylő, szakaszos eljárás. A folyamatos technológia előnye az is, hogy kisebb űrtartalmű reaktorok alkalmazhatók, ami a fajlagos beruházási költséget csökkenti. Az ismert szakaszos üzemű 7-ACA előállítási eljárások, továbbá ezek hatásfokának és üzemi kivitelezési nehézségeinek ismeretében célul tűztük ki olyan új eljárás kidolgozását, amelynek 7-ACA kihozatala a legjobb szakaszos technológiák kihozatalát legalábbis eléri, de egyidejűleg folyamatos üzemű termelés alapjául szolgálhat. Találmányunk alapját az a felismerés képezi, hogy ha a reakciósorozat egyes lépéseit egymástól térben elválasztjuk és egyidejűleg a reakció által egyébként is szükséges indifferens reakcióközegbe direkt módon cseppfolyós nitrogént vezetünk, akkor egyrészt a közeg indifferens volta nem változik meg, másrészt a cseppfolyós nitrogén bevitele a reaktorba enyhe túlnyomást (3 kPa) okoz és ez megakadályozza a külső környezetből a víz és a levegő esetleges beszivárgását a reaktorba. A víz és a levegő beszivárgása a reakcióterekbe nem kívánatos irányba vezeti el a reakciókat. A reakciólépések térbeli elválasztásának eredményeként a folyamatos rendszerben a nedvesség és a levegő nem kívánatos hatása öntisztulás révén szinte teljes mértékben kiküszöbölhető. Azt tapasztaltuk, hogy a cseppfolyós nitrogén direkt alkalmazása az ismert indirekt hütésü technológiákhoz képest előnyösebb, mert egyrészt nagyobb hűtési sebesség érhető el, ami az egyes reakciókat kísérő jelentős hőmérséklet ugrások kompenzálásakor előnyös, másrészt az elérhető hőmérsékleti minimum is alacsonyabb hőmérsékleti érték. Hűtéstechnikai szempontból igen jelentős az a tény, hogy a cseppfolyós nitrogén elpárolgása számottevő hűtőteljesítményt képvisel. Ezáltal a cseppfolyós nitrogén alkalmazásával mind az állandó hőmérséklet tartáshoz, mind a hőmérséklet ugrások gyors kompenzálásához a szükséges izoterm feltételek teljesíthetők. A cseppfolyós nitrogén bevezetése a folyamatos technológiának megfelelően egybekapcsolt reaktorrendszerbe minden esetben megfelelően megválasztott diszperzitással kell, hogy történjen, mert ez nagyban befolyásolja a technológia adott pontján az izoterm körülmények biztosíthatóságát, illetve a hőmérséklet ugrások kompenzálhatóságát. A CEF-C—7-ACA átalakítás során az imino-klorid—imino-éter átalakulást kíséri a legjelentősebb hőmérséklet ugrás, ami saját méréseink szerint a foszfor-pentaklorid metanolízisének a következménye. A cseppfolyós nitrogénnel való direkt hűtés alkalmazása az izoterm feltételek között végbemenő, alacsony hőmérsékletet igénylő, erősen exoterm reakciólépések reakciófeltételeinek teljesítésére jól megfelel, így alkal-3 más az öt fő reakciólépésből álló CEF-C dezacilezési reakció megvalósítására. Találmányunk szerinti eljárás foganatosítására olyan módszert dolgoztunk ki, hogy a reakciósorozat öt fő lépését térben szétválasztjuk egymástól öt sorbakapcsolt, folyamatos reaktor segítségével. A reaktorok űrtartalmát a folyamatos rendszerbe bevitelre kerülő anyagok mennyiségének és az optimális reakcióidőknek a figyelembevételével célszerűen választjuk meg. Mindegyik reaktorba megvalósítjuk a folyékony nitrogén direkt bevezetésének a lehetőségét, továbbá a reaktorokba az egymást követő lépésekben bevezetésre kerülő anyagok adott esetbeni előhűtésének lehetőségét is. A reaktorok elrendezését a folyamatábrán mutatjuk be. A reaktorok kialakításánál a folyékony nitrogén direkt alkalmazását tekintve elhagyható a duplikátorok vagy a reakciótérbe nyúló csőkígyók kialakítása, minden egyes reakciólépés viszonylag egyszerű felépítésű reaktorokban foganatosítható és mindegyik reaktorban mód nyílik a kívánt hőmérsékleten izoterm körülmények biztosítására. Találmányunk szerinti eljárásban az Rl szuszpendáló tartályban metilén-kloridból, dimetil-anilinból és CEF-C-cink-komplexből szuszpenziót készítünk 25—30°C hőmérsékleten állandó kevertetés fenntartásával. Az Rl szuszpenziós tartályból az R2 szililező reaktorba jut a szuszpenzió, ahová folyamatosan adagoljuk a szükséges mennyiségű klór-szilánokat is. Az R2 szililező reaktorban állandó kevertetést és 30—32°C hőmérsékletet biztosítunk. A reaktánsok térfogatáramát úgy állítjuk be, hogy az R2 szililező reaktorban a tartózkodási idő 25—30 perc legyen. Az R2 reaktorból a reakcióeiegy előhűtőn keresztül az R3 reaktorba kerül, amelybe folyamatosan adagoljuk az előhűtött foszfor-pentaklorid metilén-kloriddal készült oldatát, állandó kevertetés mellett. Cseppfolyós nitrogén direkt bevezetésével az R3 reaktor hőmérsékletét —40°C — —42°C közötti hőmérsékleten tartjuk és 100—120 perc tartózkodási időt biztosítunk. Az R3 reaktorból a reakcióeiegy az R4 reaktorba jut, amelybe folyamatosan, előhűtött metanolt vezetünk. A reaktor belső hőmérsékletét folyékony nitrogén direkt bevezetésével —30°C-----32°C-on tartjuk. Állandó kevertetés biztosítása mellett 100—120 perc tartózkodási időt biztosítunk. Az R4 reaktorból a reakcióeiegy az R5 reaktorba kerül, ahová folyamatosan 1—6°C- os ionmentes vizet vezetünk. Állandó kevertetés mellett 0—5°C hőmérsékleten 20—25 perc tartózkodási időt biztosítunk. Az R5 reaktorból a reakcióeiegy az FI műveleti egységbe jut, ahol a vizes és a szerves fázisok egymástól szétválnak. Az alsó szerves fázist folyamatosan elvezetjük. A felső vizes fázist egy két egységből álló reaktorrendszerbe (R6a és R6b) vezetjük, amelyben 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
