FI84818B - Foerfarande foer framstaellning av syraamid. - Google Patents

Description

1 84818

Menetelmä happoamidin valmistamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä happoamidin valmista-5 miseksi, jossa menetelmässä vastaavan hapon esteri reagoite-taan ammoniakin kanssa ja syntynyt amidi erotetaan nestemäisestä reaktioseoksesta kiteyttämällä ja jossa menetelmässä reaktiossa niinikään syntyvää alkoholia otetaan talteen siirtämällä sitä nestefaasista kaasufaasiin.

10

Esterin reagoittaminen ammoniakin kanssa on yleisesti tunnettu amidien valmistusmenetelmä. Menetelmällä on valmistettu esim. oksamidia, jota käytetään hitaasti vaikutavana typpilannoitteena. Valmistus on tapahtunut reagoittamalla 15 dimetyylioksalaattia ammoniakin kanssa metanoliliuoksessa, erottamalla syntynyt oksamidi kiteyttämällä ja ottamalla emäliuoksen metanoli ja reaktiossa ylijäänyt ammoniakki talteen tislaamalla.

20 Jos edellä mainitussa menetelmässä emäliuoksen metanoli halutaan saada talteen puhtaana, on se saatava erotetuksi ammoniakista. Erotus vaatii tehokkaan tislauskolonnisystee-min käyttöä. Tällainen systeemi on kuitenkin altis toimintahäiriöille, joiden seurauksena erotettavaan metanoliin 25 helposti jää ammoniakkia. Oksamidin valmistus niin pienellä ammoniakkimäärällä, että ylimääräistä ammoniakkia ei jää emäliuokseen, ei taas tule kysymykseen, sillä reaktio jäisi tällöin puolitiehen synnyttäen runsaasti niukkaliukoista oksaalihappomonometyyliesterimonoamidia, joka oksamidin 30 joukossa vaikeuttaisi suodattamalla tapahtuvaa oksamidin erottamista ja heikentäisi sen tehokkuutta lannoitteena.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, jolla on mahdollista valmistaa erityisesti oksamidia ilman 35 edellä mainittuja tunnettuun menetelmään liittyviä epäkohtia ja joka oksamidin lisäksi soveltuu muidenkin niukkaliukois-ten happoamidien valmistukseen. Keksinnölle on tunnusomaista se, että amidin kiteytysvaiheen emäliuos, joka sisältää 2 84818 alkoholin ohella reaktiosta ylijääneen ammoniakin, kierrätetään yhdistettäväksi prosessiin syötettävään esteriin, jolloin emäliuoksen sisältämä ammoniakki reagoi esterin kanssa, ja että osa näin saadusta oleellisesti ammoniakkiva-5 paasta liuoksesta erotetaan haiduttamalla tapahtuvaa alkoholin talteenottoa varten samalla kun liuoksen loppuosa saatetaan reagoimaan prosessiin syötettävän ammoniakin kanssa.

Olennaista keksinnön mukaisessa menetelmässä on se, että 10 emäliuoksessa esterin syöttövaiheeseen palaava ammoniak-kiylimäärä reagoi täydellisesti esterin kanssa niin, että tuloksena on ammoniakkia sisältämätön liuos, josta alkoholi on erotettavissa ammoniakkivapaana puhtaana tuotteena.

Toisin kuin tunnetussa menetelmässä, jossa emäliuos tisla-15 taan kokonaisuudessaan, otetaan keksinnössä erotuksen kohteeksi ainoastaan osa, sopivasti noin 5-15 %, esterin syöttövaiheesta saatavasta liuoksesta, josta alkoholia poistetaan saman verran kuin sitä jatkuvana prosessina tapahtuvassa reaktiossa syntyy. Lisäksi keksinnön etuihin kuuluu se, 20 että ammoniakki tulee hyödynnetyksi täydellisesti, jolloin sitä ei tarvitse syöttää prosessiin ylimäärin syötettävään esterimäärään nähden.

Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon mukaan alkoholin 25 talteenotossa syntyvä nestemäinen haihdutusjäännös palautetaan sekoitussäiliöön, jossa kierrätetty emäliuos yhdistetään prosessiin syötettävään esteriin. Nestemäinen haihdutus jäännös voi muodostua pääasiassa prosessiin syötetystä esteristä, joka on joko sulassa tilassa tai väkevänä liuok-30 sena. Haihdutus jäännöksen esteri tulee täten hyödynnetyksi seuraavassa ammoniakin kanssa tapahtuvassa reaktiossa.

Vaihtoehtoisesti voidaan alkoholin talteenotossa syntyvä nestemäinen haihdutusjäännös saattaa suoraan reagoimaan 35 prosessiin syötettävän ammoniakin kanssa.

Kun ammoniakin kanssa reagoitettava esteri on metyyliesteri, saadaan prosessista amidin ohella metanolia. Kun esteri on 3 84818 dimetyylioksalaatti, saadaan prosessin lopputuotteina me-tanolia ja oksamidia.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin 5 esimerkkien avulla viittaamalla ensin oheiseen piirustukseen, joka on kaavio eräästä keksinnön mukaisesta oksamidin valmistusprosessista, ja kuvaamalla sen jälkeen oksamidin valmistusta suoritusesimerkein.

10 Piirustuksen mukainen laitteisto oksamidin valmistamiseksi käsittää sekoitussäiliön 1, kaksi reaktiosäiliötä 2,3 sekä kiteytyneen oksamidin erottimena toimivan säiliön 4, jotka säiliöt on kytketty sarjaan mainitussa järjestyksessä. Sekoitussäiliöön 1 johdetaan prosessissa kierrätettyä, 15 metanolia ja ammoniakkia sisältävää emäliuosta johdosta 5 ja dimetyylioksalaattia johdosta 6. Emäliuoksen sisältämä ammoniakki reagoi sekoitussäiliössä 1 dimetyylioksalaatin kanssa, ja saatua ammoniakkivapaata liuosta siirretään johtoa 7 myöten reaktiosäiliöön 2, johon syötetään myös 20 johdosta 8 ammoniakkia, jonka määrä vastaa stökiometrisesti sekoitussäiliöön 1 syötetyn dimetyylioksalaatin määrää. Dimetyylioksalaatin ja ammoniakin reaktiossa syntyy oksamidia ja metanolia, ja saatu oksamidi alkaa erottua liuoksesta reaktiosäiliössä 2 ja kiteytyy loppuun reaktiosäiliössä 3, 25 johon reaktioseos on johtoa 9 myöten siirtynyt. Säiliöstä 3 reaktioseos siirtyy edelleen johtoa 10 myöten kiteiden erottimeen 4, jossa oksamidikiteet erotetaan emäliuoksesta suodattamalla. Erotettu oksamidi siirtyy piirustuksen mukaan johtoon 11, ja emäliuos, joka sisältää metanolin ohella 30 reaktiossa ylijääneen ammoniakin sekä mahdollisesti kiteytymättä jäänyttä oksamidia, palaa kierrätysjohtoa 5 myöten sekoitussäiliöön 1.

Reaktiossa syntyvän metanolin poistamiseksi prosessista 35 erotetaan osa sekoitussäiliössä 1 syntyvästä ammoniakkiva-paasta liuoksesta johdettavaksi johdon 12 kautta haihduttimeen 13, josta saadaan kuivaa, ammoniakkivapaata metanolia, joka piirustuksen mukaan poistuu johtoon 14. Haihduttimeen 4 84818 13 johdettu liuosmäärä voi olla noin 10 % sekoitussäiliös-tä 1 poistuvasta liuosmäärästä. Haihdutus jäännös, joka muodostuu osaksi tai kokonaan prosessiin syötetystä dimetyy-lioksalaatista/ palautetaan haihduttimesta 13 johtoa 15 5 myöten sekoitussäiliöön 1 tai vaihtoehtoisesti haarajohtoa 15' pitkin suoraan reaktiosäiliöön 2.

Seuraavissa suoritusesimerkeissä käytettiin edellä kuvattua laitteistoa sillä erotuksella, että oksamidin kiteytykseen 10 käytetty reaktiosäiliö toimii samalla kiteiden erottimena.

Esimerkki 1

Hyvin sekoitettuun 750 ml:n reaktiosäiliöön syötettiin lämpötilassa 18°C 10 p-% dimetyylioksalaatin metanoliliuosta 15 nopeudella 470 g/h. Samanaikaisesti syötettiin ko. reaktiosäiliöön ammoniakkikaasua nopeudella 400 ml/min. Kyseistä reaktioseosta johdettiin edelleen tasaisella nopeudella sekoitettuun 1 000 mlsn reaktiosäiliöön, josta lämpötilassa 25°C kiteytynyt tuote otettiin talteen suodattamalla. Suo-20 doksen keskimääräinen oksamidipitoisuus oli 0,05 p-% ja ammoniakkipitoisuus 1,7 p-%. Tuotteeksi saatiin keskimäärin 34,5 g 97,2 p-% oksamidia, mikä antaa oksamidin keskimääräiseksi saannoksi dimetyylioksalaatista 98,7 %.

25 Esimerkki 2

Sekoitettuun 500 ml:n reaktiosäiliöön johdettiin 47,2 g/h dimetyylioksalaattia ja 424,8 g edellisen esimerkin kokeen suodosta. Saadusta seoksesta, joka ei sisältänyt vapaata ammoniakkia, otettiin tasaisella nopeudella talteen 10 osaa 30 ja 90 osaa johdettiin edelleen hyvin sekoitettuun 750 ml:n reaktiosäiliöön. Ko. reaktiosäiliöön johdettiin samanaikaisesti lämpötilassa 25°C ammoniakkikaasua 400 ml/min. Kyseistä reaktioseosta johdettiin edelleen tasaisella nopeudella sekoitettuun 1 000 ml:n reaktiosäiliöön, josta lämpötilassa 35 25°C kiteytynyt tuote otettiin talteen suodattamalla. Suo- doksen keskimääräinen oksamidipitoisuus oli 0,01 p-% ja ammoniakkipitoisuus 4,3 p-%. Tuotteeksi saatiin keskimää- 5 84818 rin 31,4 g/h 96,1 p-% oksamidia, mikä antaa oksamidin keskimääräiseksi saannoksi dimetyylioksalaatista 96,2 %.

Esimerkki 3 5 Sekoitettuun 500 ml:n reaktiosäiliöön johdettiin 47,2 g/h dimetyylioksalaattia ja 407,9 g/h edellisen esimerkin kokeen suodosta sekä 12,7 g/h ko. kokeesta poistettua reaktioliuos-ta, josta oli haihdutettu 70 p-% ammoniakkivapaata metano-lia. Saadusta seoksesta, joka ei sisältänyt vapaata amrao-10 niakkia, otettiin tasaisella nopeudella talteen 10 osaa ja 90 osaa johdettiin edelleen hyvin sekoitettuun 750 ml:n reaktiosäiliöön. Ko. reaktiosäiliöön johdettiin samanaikaisesti lämpötilassa 25°C ammoniakkikaasua 200 ml/min. Kyseistä reaktioseosta johdettiin edelleen tasaisella nopeudella 15 sekoitettuun 1 000 ml:n reaktiosäiliöön, josta lämpötilassa 25°C kiteytynyt tuote otettiin talteen suodattamalla. Suo-doksen keskimääräinen oksamidipitoisuus oli 0,01 p-% ja ammoniakkipitoisuus 2,8 p-%. Tuotteeksi saatiin keskimäärin 34,0 g/h 96,1 p-% oksamidia, mikä antaa oksamidin keski-20 määräiseksi saannoksi dimetyylioksalaatista 98,4 %.

Alan ammattimiehille on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot eivät rajoitu edellä oleviin esimerkkeihin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puit-25 teissä.

Claims (3)

6 84818

1. Menetelmä oksamidin valmistamiseksi, jossa menetelmässä dimetyylioksalaatti reagoitetaan ammoniakin kanssa ja syntynyt oksamidi erotetaan nestemäisestä reaktioseokses-5 ta kiteyttämällä ja jossa menetelmässä reaktiossa niinikään syntyvää metanolia otetaan talteen siirtämällä sitä neste-faasista kaasufaasiin, tunnettu siitä, että oksamidin kitey-tysvaiheen emäliuos, joka sisältää metanolin ohella reaktiosta ylijääneen ammoniakin, kierrätetään yhdistettäväksi 10 prosessiin syötettävään dimetyylioksalaattiin, jolloin tämä reagoi emäliuoksen sisältämän ammoniakkialimäärän kanssa, ja että osa näin saadusta oleellisesti ammoniakkivapaasta liuoksesta erotetaan haihduttamalla tapahtuvaa metanolin talteenottoa varten samalla kun liuoksen loppuosa saatetaan 15 reagoimaan prosessiin syötettävän ammoniakkiylimäärän kanssa, jolloin prosessiin syötetyn ammoniakin määrä on stö-kiometrinen verrattuna dimetyylioksalaatin määrään, ja että haihdutusjäännös palautetaan prosessiin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metanolin talteenotossa syntyvä nestemäinen haihdutusjäännös palautetaan sekoitussäiliöön, jossa kierrätetty emäliuos yhdistetään prosessiin syötettävään dimetyylioksalaattiin . 25

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metanolin talteenotossa syntyvä nestemäinen haihdutusjäännös saatetaan suoraan reagoimaan prosessiin syötettävän ammoniakin kanssa. 30 7 84818