HU216294B - Eljárás a 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid nemtoxikus sói előállítására, és elrendezés az eljárás végrehajtására - Google Patents
Eljárás a 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid nemtoxikus sói előállítására, és elrendezés az eljárás végrehajtására Download PDFInfo
- Publication number
- HU216294B HU216294B HU9402643A HU9402643A HU216294B HU 216294 B HU216294 B HU 216294B HU 9402643 A HU9402643 A HU 9402643A HU 9402643 A HU9402643 A HU 9402643A HU 216294 B HU216294 B HU 216294B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- solvent
- phase
- vessel
- methylene chloride
- process according
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- YGCFIWIQZPHFLU-UHFFFAOYSA-N acesulfame Chemical class CC1=CC(=O)NS(=O)(=O)O1 YGCFIWIQZPHFLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 18
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 title claims description 10
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 title claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 68
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229960005164 acesulfame Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical group ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 228
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 26
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 26
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 25
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 25
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 20
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 claims description 19
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 claims description 19
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 10
- QXBGLCSYJYZBFK-UHFFFAOYSA-N 3-oxobutanoylsulfamic acid Chemical class CC(=O)CC(=O)NS(O)(=O)=O QXBGLCSYJYZBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical class NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 8
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- WASQWSOJHCZDFK-UHFFFAOYSA-N diketene Chemical compound C=C1CC(=O)O1 WASQWSOJHCZDFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000006798 ring closing metathesis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical class CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- WBZFUFAFFUEMEI-UHFFFAOYSA-M Acesulfame k Chemical compound [K+].CC1=CC(=O)[N-]S(=O)(=O)O1 WBZFUFAFFUEMEI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 239000000619 acesulfame-K Substances 0.000 description 11
- -1 acetoacetamido compound Chemical class 0.000 description 10
- 235000010358 acesulfame potassium Nutrition 0.000 description 7
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 125000005208 trialkylammonium group Chemical group 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 125000005270 trialkylamine group Chemical group 0.000 description 3
- XLXCHZCQTCBUOX-UHFFFAOYSA-N 1-prop-2-enylimidazole Chemical class C=CCN1C=CN=C1 XLXCHZCQTCBUOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GCPWJFKTWGFEHH-UHFFFAOYSA-N acetoacetamide Chemical compound CC(=O)CC(N)=O GCPWJFKTWGFEHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012455 biphasic mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JNONJXMVMJSMTC-UHFFFAOYSA-N hydron;triethylazanium;sulfate Chemical compound OS(O)(=O)=O.CCN(CC)CC JNONJXMVMJSMTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- DMZUSFYWKZBCEV-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylethanamine;3-oxobutanoylsulfamic acid Chemical compound CC[NH+](CC)CC.CC(=O)CC(=O)NS([O-])(=O)=O DMZUSFYWKZBCEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019605 sweet taste sensations Nutrition 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D291/00—Heterocyclic compounds containing rings having nitrogen, oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D291/02—Heterocyclic compounds containing rings having nitrogen, oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms not condensed with other rings
- C07D291/06—Six-membered rings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
- Y10S203/17—Saline water conversion
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
A találmány új eljárás aceszűlfámsók előállítására amidő-szűlfőnsavsókdiketénnel való reagáltatása, a kapőtt acető-acetamidő-szűlfőnsavsólegalább ekvivalensnyi kén-triőxiddal, halőgénezett alifásszénhidrőgén őldószerben lefőlytatőtt gyűrűzárása és a kapőttaceszűlfám-H sóvá alakítása útján, őly módőn, hőgy a nyershalőgénezett alifás szénhidrőgén őldószer desztillációs feldőlgőzásaső án újbóli felhasználásra megfelelő tisztaságú őldószert nyernekvissza, és a fennmaradó őldószertartalmú desztillációs maradékőttisztítás nélkül a gyűrűzárási reakció lefőlytatására szőlgáló reaktőrmögött visszavezetik a rendszerbe. A találmány kiterjed az eljáráskivitelezésére alkalmas berendezésre is. ŕ
Description
A találmány tárgya a 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid nemtoxikus sóinak előállítási eljárására, valamint az eljárás végrehajtására szolgáló elrendezésre vonatkozik.
A 6-metil-3,4-dihidro-l ,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxidot (a továbbiakban aceszulfám-H) egy ideje káliumsója (a továbbiakban aceszulfám-K) formájában alkalmazzák édesítőanyagként az élelmiszeriparban, intenzív édes íze miatt.
Az aceszulfám-K előállítására egy sor különböző eljárás ismert [1. például Angewandte Chemie, 22 (1973), 965-973. oldalak]. Különösen az az eljárás keltett érdeklődést, melynél egy oldószerben, előnyösen metilén-kloridban, elsősorban amido-szulfonsavban közelebbről az amido-szulfonsav oldható sójában diketénnel reagáltatva aceto-acetamido-vegyületet állítanak elő, az amido-szulfonsav sójaként általában alkáli- vagy ammóniumsókat, előnyösen trialkil-ammóniumsókat alkalmaznak. A diketénnel történő átalakításnál az alábbi reakcióegyenletnek megfelelően az (I) képletű acetoacetamido-szulfonsavsó keletkezik:
NH2-SO3M + CH2 = C - O
I I ích2-co ch3-co-ch2conh-so3m [M=báziskation, különösen NH(l-6 szénatomszámú alkil)3]
Az előnyösen metilén-kloridban oldott (I) képletű aceto-acetamido-vegyületet meghatározott reakciófeltételek között SO3 - előnyösen metilén-kloridban készített - oldatával reagáltatva ciklizálják; az SO3-t előnyösen fölöslegben alkalmazzák (1. EP 155.634, 159.516,
217.076 és 218.076 számú nyilvánosságra hozatali iratokat). Ilyen módon olyan ciklizálási termék jön létre, melyből vízzel történő átalakítás (hidrolízis) során aceszulfám-H, az úgynevezett „édesítősav” (Π), keletkezik:
CH3-CO-CH2-CONH-SO3M + SO3 (fölösleg) I | ciklizálás közelebbről nem meghatározott közbenső termék | + víz (fölösleg) hidrolízis (+MHSO4,
H2SO4 és víz k C K,
I /
= C 0 \ / N-S0:
H aceszulfám-H („édesítőszer”) 4- + MOH
\ /
so, (II) (III) aceszulfámsó (aceszulfám-K) (M’= báziskation, előnyösen K)
Mind a ciklizálás, mind a hidrolízis gyorsan lefutó, erősen exoterm reakció.
A reakciókeverék egy szerves fázisra, előnyösen metilén-klorid-fázisra és egy vizes kénsavfázisra válik szét. A (II) édesítősav nagyobb része (körülbelül 4/5) a szerves fázisban, körülbelül 1/5 része a kénsavfázisban oldva található. A kénsavfázis az alkália vagy ammónium, előnyösen trialkil-amin csaknem összes mennyiségét szulfátként, előnyösen trialkil-ammónium-hidrogén-szulfát formájában tartalmazza. A kénsavfázis a még meglévő oldószer - előnyösen metilén-klorid sztrippelése után a továbbiakban más területen értékesíthető.
Az édesítősavnak a kívánt (III) só alakjában történő elválasztását célszerűen a már említett EP 218.076 szá60 mú nyilvánosságra hozatali iratban leírt módszerrel le2
HU 216 294 Β hét végrehajtani. Ennek során először is egy extrahálóedényben az édesítősavat oldószerrel, előnyösen metilén-kloriddal a kénsavfázisból extrahálják. Az itt alkalmazott oldószert az édesítősav nagyobb részét tartalmazó oldószerfázissal egyesítik. Utána az egyesített oldószerfázisból csekély mennyiségű szulfátot egy extrakciós edényben kevés vízzel extrahálják, és az extrakciós vízzel visszavezetik a hidrolízisedénybe a ciklizálási termék édesítősavvá történő átalakításához. Az édesítősav megmaradó, messzemenően szulfátmentes oldatából az édesítősavat vizes lúggal, előnyösen kálilúggal a kívánt só, előnyösen káliumsó formájában kapják meg. A (III) édesítőanyag vizes oldatát szokásos módszerekkel, például bepárlással vagy más oldószerekkel való kicsapással a tiszta, kristályos (III) édesítőanyaggá dolgozzák fel.
A megmaradó oldószer vízzel telített, és nagy mennyiséget tartalmaz a reakció során képződött melléktermékekből, mint aceton, trialkil-amin és az édesítősav trialkil-ammóniumsója az amido-szulfonsav trialkilammóniumsójának alkalmazása esetén, továbbá meghatározatlan magas forrpontú anyagok és oldott gyanták.
A fentiek szerint szennyezett oldószer ebben a formában nem használható fel újra, mert az SO3-mal történő összekeverésnél a ciklizálási fokozatban a szennyeződésekkel sötét színű, szilárd, nem oldható vegyületek keletkeznek, amelyek a vezetékekben dugulásokat hoznak létre. Ezenfelül acetonnal további színes termékek lépnek fel, amelyek az édesítőanyag oldatához kerülnek. Ilyen oldatokból többé nem választható el színtelen édesítőanyag. Ez a szennyezett anyag az (I) aceto-acetamido-vegyület amido-szulfonsavsóból és diketénből való előállításánál sem használható, mert csökken az aceto-acetamido-vegyület hozama és erősen színezett melléktermékek képződnek. Ezek bekerülnek a később nyert édesítőanyag-oldatba, és meggátolják a színtelen, szilárd (III) aceszulfámsó elválasztását az oldatból.
Az SO3-mal való keveréshez és az aceto-acetamidovegyület előállításához alkalmazott oldószer csak csekély mennyiségű szennyező anyagot tartalmazhat. A tiszta oldószer visszanyerése a nyers oldószerből, mely az édesítősav só alakjában történő semlegesítésekor keletkezik, nagymértékű apparatív ráfordítást követel jelentős energiafelhasználás mellett, mivel a szintézisnél a hozam és az édesítősav korlátozott oldhatósága következtében csak igen híg oldatokban lehet dolgozni. Az édesítőanyag koncentrációja például a metilén-klorid-oldatban, melyet azután lúggal kell semlegesíteni, általában csak 2-3 tömeg% között van. Következésképpen tiszta, újra használható oldószer kinyeréséhez a nyers oldószer desztillációs tisztításánál a szükséges visszafolyatási viszonyok figyelembevételével az előállított édesítő kilogrammjára számítva 100 kilogrammig teijedő tömegű oldószert kell elpárologtatni.
Az eddig szokásos módszereknél az oldószert több mint két desztillációs kolonnán tisztítják. Ezeknél az utolsó kolonnában keletkező fenékterméket el kell égetni, mely trialkil-amint, magas forráspontú komponenseket, mint acetont, nem meghatározott magas forráspontú anyagokat, szilárd maradékokat, mint gyantákat és csekély mennyiségben az édesítősav sóját, valamint a szilárd maradékokhoz még mintegy 70 tömeg% oldószert, mint oldásközvetítőt tartalmaz. További bepárlásra, vagyis az oldószer további visszanyerésére nincs lehetőség, mert különben szilárd anyagok besülésével kell számolni, ami mechanikai zavarokhoz vezet.
Az ismert eljárások hátrányait alapul véve a megoldandó feladat értelmében eljárást dolgoztunk ki aceszulfámsók előállítására, mely lehetővé teszi az alkalmazott oldószer egyszerű visszanyerését a nyers oldószerből, legfeljebb két kolonna felhasználásával, és messzemenően elkerüli a melléktermékek és maradékok elégetését.
Olyan módszert hoztunk létre, mellyel kiküszöbölhető oldószertartalmú iszapáramok keletkezése, és amely ezenfelül lehetővé teszi tiszta, az (I) képletű aceto-acetamido-vegyület és az SO3-ot tartalmazó keverék előállításához alkalmas oldószer visszanyerését, tetszés szerint egy vagy legfeljebb két desztillációs kolonnában, emellett elmarad egy speciális, magas forráspontú anyagok és maradékok eltávolításához szükséges desztillációs kolonna alkalmazása.
Találmányunk tárgya eljárás aceszulfámsók előállítására amido-szulfonsavsók és diketén (I) képletű acetoacetamido-szulfonsavsóvá történő átalakításával, utána gyűrűzárás legalább mintegy ekvivalensnyi SO3-dal, melynek során a gyűrűzárási reakció valamely halogénezett alifás szénhidrogén, mint inért oldószer jelenlétében megy végbe, majd a ciklizálási tennék (a szerves fázis) kezelése vízzel és a kapott (Π) képletű aceszulfám-H átalakítása (III) képletű nemtoxikus sóvá - az eljárást az jellemzi, hogy a keletkező nyers oldószer desztillációs feldolgozásánál a víz és a könnyen párolgó anyagok elválasztása, valamint a megfelelően tiszta, az (I) és/vagy (Π) képletű vegyületek előállításához újra alkalmazható oldószer visszanyerése után a megmaradó, oldószertartalmú desztillációs maradékot a gyűrűzárási reakció lefolytatásához közvetlenül, további tisztítás nélkül, a reakcióedény után a rendszerbe visszavezetjük.
Ezt az oldószertartalmú desztillációs maradékot a szerves fázis vízzel való kezelése céljából előnyösen az 5 hidrolízisedénybe, a 11 fáziselválasztó edénybe és/vagy a 13 extrakciós edénybe vezetjük vissza; 1. ehhez az 1. ábrát.
Az aceszulfámsót, előnyösen a (III) képletű aceszulfám-K-t önmagában ismert módon állítjuk elő az említett 155.634, 159.516, 217.024 és 218.076 számú EP nyilvánosságra hozatali iratokban leírtak szerint, amelyekre itt hivatkozunk. Ennek megfelelően először az (I) képletű aceto-acetamido-vegyületet állítjuk elő oly módon, hogy előnyösen az amido-szulfonsav valamely sóját, különösen a trialkil-ammóniumsóját többnyire 0-100 °C, előnyösen 20-45 °C hőmérsékleten diketénnel reagáltatjuk inért oldószerben, előnyösen halogénezett, alifás szénhidrogénben, különösen metilén-kloridban. Ezután SO3-dal, melyet előnyösen az ekvimolekulárisnál nagyobb mennyiségben alkalmazunk, gyűrűzárási reakció során SO3-adduktot állítunk elő, mint tovább nem izolált közbenső terméket, melynél oldószerként előnyösen ugyanolyant használunk, mint az el3
HU 216 294 Β ső lépcsőben, különösen metilén-kloridot. Általában -20 és 40 °C, előnyösen -10 és 15 °C közötti hőmérsékleti értékek között dolgozunk. Ezt az SO3-adduktot végül a (II) képletű édesítősavvá hidrolizáljuk mintegy 20-50 °C, előnyösen 35-45 °C közötti hőmérsékleten. Majd az édesítősavat megfelelő lúggal, előnyösen kálilúggal egy semlegesítőlépcsőben (III) képletű nemtoxikus sóvá, előnyösen kálisóvá alakítjuk.
Az oldószerként alkalmazott halogénezett, alifás szénhidrogéneknél előnyösen azokról van szó, amelyek legfeljebb négy szénatomosak és vízzel azeotropot képeznek, mint például metilén-klorid, kloroform, 1,2-diklór-etán, triklór-etilén, tetraklór-etilén, triklór-fluoretilén stb., melyek közül különösen előnyben részesül a metilén-klorid.
Találmányunk egyik előnyös megvalósítási változatánál mind az (I) képletű aceto-acetamid-N-szulfonsavsónál, mind az SO3-nál ugyanazt az oldószert, célszerűen metilén-kloridot alkalmazzuk.
Az (I) képletű aceto-acetamid-N-szulfonát és az SO3 mólaránya körülbelül 1:1 lehet, előnyben részesül azonban mintegy hússzoros SO3-fölösleg, előnyösen 3-10-szeres, különösen körülbelül 4-7-szeres moláris fölösleg.
Az (I) képletű aceto-acetamid-N-szulfonsavsók és SO3 alkalmazásának előnyös esetében, 1:1-nél nagyobb mólaránynál a gyűrűzárási reakcióban „SO3-addukt” keletkezik, melyből a (II) aceszulfám-H-t hidrolízissel kell felszabadítani. Ez a hidrolízis víz vagy jég és/vagy hígított vizes kénsav adagolásával jön létre, célszerűen - az alkalmazott SO3-fölösleg arányában - mintegy 2-6szoros moláris tömegben. Ehhez a hidrolízishez előnyösen mind vizet, mind hígított vizes kénsavat is alkalmazunk, mely az utánkapcsolt 18 extraktorból származik, és általában 2-20 tömeg%-os koncentrációt mutat.
A hidrolízis után egy kétfázisú vagy (ha az aceszulfám-H már létrejött) háromfázisú keverék jelenik meg. A (II) aceszulfám-H lényegében a szerves és a kénsavfázisban oldva található. A szerves fázist elválasztjuk.
A vizes-kénsavas fázistól elválasztott szerves fázist, illetve a megfelelő egyesített szerves fázisokat az említett 18 extraktorban vízzel való extrahálással tisztítjuk, melynél elsősorban a kénsavat extraháljuk a szerves fázisból.
A szerves fázis és a vizes extrakciós fázis térfogataránya általában körülbelül (20-5): 1. Lényegében kevesebb vízmennyiséggel is gyakran érhető el hatásos tisztítás.
A legegyszerűbb esetben úgy hajtjuk végre az extrakciót, hogy a két fázist egy keverőlombikban vagy keverőtartályban keverjük; speciális berendezésként elvben valamennyi technikai extrakciós készülék szóba jöhet, mint például Mixer-Settler-készülékek, szitatálcás kolonnák, tölteléktestes kolonnák, Karr-kolonnák stb. Az extrakciós fázisok érintkezésének intenzifikálásához keverőelemeket, mint például statikus keverőket is bevonhatunk.
A kénsavval egyidejűleg extrahált aceszulfám-H része a szerves fázisban összesen jelen lévő aceszulfámH-ra számítva a bevitt vízmennyiségtől függően körülbelül 2-30 tömeg% között van. Az eljárás összességének gazdaságosságát tekintve jelentős tényező a vízfázis visszavezetése az „SO3-addukt” hidrolízisébe.
A tisztított szerves fázisból, illetve a tisztított egyesített szerves fázisokból a (III) aceszulfám-H nemtoxikus sóit bázisokkal történő semlegesítéssel nyerjük ki. Bázisként azok jönnek számításba, melyek nemtoxikus kationokkal rendelkeznek. Előnyben részesülnek a káliumbázisok (KOH, KHCO3, K2CO3 stb.), különösen a KOH.
Az aceszulfám-H semlegesítése és ennek nemtoxikus sóinak kinyerése az aceszulfám-H-t tartalmazó tisztított, szerves fázisból úgy megy végbe, hogy a tisztított szerves fázist, illetve a megfelelő egyesített szerves fázisokat előnyösen vizes lúggal hozzuk intenzív érintkezésbe. Az intenzív érintkezés egy extrakció rendje és módja szerint megy végbe, az ehhez szükséges eljárások szerint, a szokásos berendezésekben, amint ezt már korábban leírtuk. Keverőelemeket, mint például statikus keverőket is lehet alkalmazni.
A semlegesítésnél addig adagoljuk a bázist, amíg a vizes fázis körülbelül 5-12, előnyösen 8-11 pH-értéket el nem ér. Az aceszulfámsót a vizes fázisból szokásos módon, kristályosítással nyerjük.
A találmány szerinti eljárás egyik célszerű változata szerint az oldószer, előnyösen metilén-klorid desztillációs feldolgozására csak egy kolonnában kerül sor. További előnyös megvalósítási változat értelmében az oldószertartalmú desztillációs maradékot a rendszer egynél több helyére vezetjük vissza, különösen a 11 fáziselválasztó edénybe és/vagy a 13 extrakciós edénybe.
A találmány további megvalósítási formája azt irányozza elő,
- hogy (I) aceto-acetamido-szulfonsavsóként metilén-kloridban oldott aceto-acetamido-szulfonsavtrialkil-ammóniumsót alkalmazunk,
- hogy a gyűrűzárást ekvimolekuláris mennyiségnél több SO3-dal visszük végbe, adott esetben ugyancsak metilén-kloridot alkalmazva oldószerként,
- hogy a gyűrűzárási reakció után SO3-adduktként keletkező, meg nem határozott ciklizálási terméket aceszulfám-H-vá hidrolizáljuk egy hidrolízisedényben,
- hogy egy utánkapcsolt fáziselválasztó edényben a terméket szerves fázisra és vizes, kénsavat tartalmazó fázisra választjuk szét, utána extrakciós edényben a vizes fázist metilén-kloriddal extraháljuk, és ezt a metilén-kloridot a fáziselválasztó edényből jövő szerves fázissal együtt a kénsav- és szulfátmaradékok vizes mosására egy további extraktorba vezetjük,
- hogy az így tisztított szerves fázisból bázissal történő semlegesítéssel az aceszulfám-H nemtoxikus sóját állítjuk elő, és egy utánkapcsolt fáziselválasztó edényben az elegyet vizes sóoldatra és metilén-klorid-fázisra választjuk szét, és
- hogy ezt a metilén-klorid-fázist adott esetben legalább egy extrakciós lépcsőn át a desztillációs kolonnához vezetjük.
HU 216 294 Β
A találmány szerinti eljárásnál az oldószer (metilénklorid) feldolgozása és visszanyerése előnyösen oly módon megy végbe, hogy a nyers oldószert egy desztillációs kolonna fenekénél vagy a fenék fölött vezetjük be, a desztillációs maradékot, mely az oldószer részei mellett szilárd melléktermékeket, valamint magas forráspontú anyagokat tartalmaz, eltávolítjuk a desztillációs kolonnából, és a rendszerbe, előnyösen az 5 hidrolízisedénybe, a 11 fáziselválasztó edénybe és/vagy a 13 extrakciós edénybe visszavezetjük a kénsavfázis extrakciója céljából, az előbbi desztillációs kolonna fejénél a vizet, csekély mennyiségű oldószert és ezzel az adott esetben jelen lévő magas forráspontú anyagokat eltávolítjuk, miközben az oldószer fő részét visszafolyó párlatként a desztillációs kolonnába visszavezetjük, és a kolonna középső részéről, egy közbenső tányérról, amely a kolonnába beadott nyers oldószer visszafolyatása fölött és a hozzáfolyatás alatt található, kielégítően tisztított oldószert veszünk le, és ezt a rendszerbe ismét visszavezetjük, előnyösen a reakcióedényekbe, az (I) és/vagy (II) képletű vegyületek, valamint a SO3-oldat előállításához.
Természetesen a tisztított oldószer olyan részei is, amelyek általában legfeljebb 2 tömeg%, előnyösen legfeljebb 1 tömeg% és különösen csak még 0,9-0,1 tömeg% szennyeződést tartalmaznak, a rendszer következő fokozataiba is bevezethetők.
A találmány szerinti eljárás meglepő előnyöket kínál, így a berendezéssel kapcsolatos ráfordítás jelentős mértékben kisebb, mivel három kolonna helyett csak egy vagy legfeljebb két kolonnára van szükség. Továbbá nem keletkeznek oldószertartalmú maradékok, melyek eltávolításához (elégetés) egyébként különleges berendezések szükségesek. Ezenfelül a nyers oldószer desztillációs tisztításának energiaszükséglete csekélyebb.
A találmány szerinti eljárás kivitelezhetősége meglepő volt. A melléktermékeknek, mint aceton és polimer szilárd anyagok, a rendszerbe való visszavezetésénél a teljes körfolyamatban a koncentráció növekedése volt várható. Az aceszulfámsó (K)-oldat szennyeződései megnehezítik a tiszta, szilárd aceszulfámsó (K) kinyerését, illetve, ha az oldatban erősen szennyezett polimerek találhatók, a termék tiszta kinyerése lehetetlenné válik.
Az volt továbbá várható, hogy a leírt desztillációs kolonnában a közbenső tányérról levett oldószer lényegesen több vizet tartalmaz, mint amennyi valójában található volt; a közbenső tányérról levett oldószer víztartalma azonban meglepő módon jelentősen kevesebb volt, mint a kolonna fenekén vagy fején.
Találmányunk továbbá a találmány szerinti eljárás kivitelezésére szolgáló elrendezésre is vonatkozik, mely lényegében a következő részekből áll: az (I) képletű vegyületek és SO3 ciklizációs reakciójához szükséges 3 reakcióedény, egy utánkapcsolt 5 hidrolízisedény a (II) képletű édesítősav kinyeréséhez, egy ezzel összekötött 11 fáziselválasztó edény a szerves fázis és a kénsavfázis elválasztásához, előnyösen egy 13 extraktor a leválasztott kénsavfázis oldószeres extrakciójához, előnyösen egy további 18 extraktor a 11- és 13-ból együtt vezetett szerves fázisok extrakciójához vízzel, egy 22 semlegesítőedény a (II) képletű édesítősav átalakításához a megfelelő (III) képletű sóvá, 25 fáziselválasztó edény a (III) só vizes oldatának elválasztásához az oldószertől és 32 desztillációs kolonna.
A 32 desztillációs kolonnához 36 fáziselválasztó edény csatlakozik, melyben a kolonnafejtől származó párakondenzátum áthalad és itt egy vizes fázisra és egy oldószerfázisra válik szét. Az utóbbit a kolonnába újra visszavezetjük. Az általában 15-30 elméleti tányért felmutató kolonna egyik közbenső tányérjáról tiszta oldószert lehet levenni. A kolonnafenékről az oldószertartalmú desztillációs maradékot az 5 hidrolízisedénybe, all fáziselválasztó edénybe és/vagy a 13 extrakciós edénybe vezetjük vissza. Ez a desztillációs maradék általában még legalább 10 tömeg%, előnyösen 50-98 tömeg% és különösen 75-95 tömeg% oldószert tartalmaz.
A találmány szerinti eljárást az 1. ábra példaszerűen magyarázza:
Az 1 vezetéken keresztül SO3 metilén-kloriddal készült oldatát a 3 reakcióedénybe (keverő) vezetjük, a 2 vezetéken át az aceto-acetamido-trialkil-ammóniumsó metilén-kloridban készült oldatát vezetjük a 3 reakcióedénybe. A 2’ vezetéken át ehhez az oldathoz hígítás céljából pótlólag metilén-kloridot adagolunk. A reakcióhőt a metilén-kloríd egy részének elpárologtatásával elvezetjük, az elpárolgó metilén-kloríd és folyékony termékek együtt a 4 vezetéken át a keverővei ellátott 5 hidrolízisedénybe kerülnek, a hidrolízis (hidratáció)lépés reakcióhőjét ugyancsak metilén-klorid-elpárologtatással vezetjük el. A metilén-klorid-gőzök a 7 vezetéken át a 8 kondenzátorhoz haladnak, a kondenzátum a 9 vezetéken át az 5 edényhez megy vissza. Az 5 edényben (tartály) lévő folyadékkeverék a 10 vezetéken át a 11 fáziselválasztó edénybe kerül. A 11 edényben lévő alsó kénsavfázist a 12 vezetéken át a 13 extraktorba (Mixer-Settler-edény) vezetjük, melyben ezt a kénsavfázist a 14 vezetékből jövő metilén-kloriddal az édesítősav extrakciója céljából kikeveqük. A kénsavfázist a 13 extraktorból a 15 vezetéken át elvezetjük. Az édesítősavval telített metilén-kloríd a 13 edényt a 16 vezetéken át hagyja el. A 11 fáziselválasztó edényből elvezetjük a metilén-kloridot a 17 vezetéken át, és a 16 vezetéken érkező metilén-kloriddal a 18 extraktorhoz visszük. A 18 extraktorhoz az oldott szulfát extrakciója céljából alulról a 19 vezetéken át vizet vezetünk, mely a 18 extraktor elhagyása után a 20 vezetéken át az 5 hidrolízisedényhez kerül. A 18 extraktor metilén-klorid-fázisát a 21 vezetéken át a keverő vei ellátott 22 semlegesítőedénybe visszük, melyhez a 23 vezetéken át vizes kálilúgot vezetünk, ennek mennyisége a 23 keverőedényben lévő pH-érték alapján kerül szabályozásra. A felső fázis vizes aceszulfám-K-oldat, ezt a 26 vezetéken át vezetjük el. Az alsó metilén-klorid-fázis a 27 vezetéken át a 28 Mixer-Settler-edényhez kerül, melyben ezt a fázist kevés vízzel, melyet a 29 vezetéken át viszünk a 28 Mixer-Settlerbe, utánmossuk. A mosóvizet a 30 vezetéken át, együtt a vizes kálilúggal a 22 sem5
HU 216 294 Β legesítőedénybe vezetjük. A 28 Mixer-Settlerből levett metilén-klorid-fázis nyers metilén-klorid, melyet a 31 vezetéken át a 32 desztillációs kolonna fenekéhez vezetünk. A 32 kolonnában lévő pára a 33 vezetéken át a 34 kondenzátorhoz és a kétfázisú kondenzátum a 35 vezetéken a 36 fáziselválasztó edénybe kerül. A 36 fáziselválasztó edényben elváló vizes fázis a 37 vezetéken távozik, a metilén-klorid-fázist a 38 vezetéken át visszafolyató párlatként a 32 kolonnába visszavezetjük. A 32 kolonna fenekénél a melléktermékeket tartalmazó metilén-kloridot a 14 vezetéken át elvezetjük a 13 extraktorba az édesítősavnak a kénsavból történő extrahálása céljából. A kolonna egyik közbenső tányérjáról a 39 vezetéken át tiszta metilén-klorid távozik, melyet SO3-t tartalmazó keverékhez és/vagy az aceto-acetamido-szulfonsav-trialkil-ammóniumsó-oldat előállításához újra felhasználunk.
I. összehasonlító példa
Tiszta, friss metilén-klorid alkalmazása visszavezetett anyag felhasználása nélkül. Az adatok tömegáramot jelentenek (az 1 óra alatt betáplált mennyiségeket).
II, 0 kg SO3 46,0 kg metilén-kloridban készült 5 °C hőmérsékletű oldatát az 1 vezetéken át a 3 reakcióedénybe vezetjük. A 2 vezetéken 15,0 kg 0 °C hőmérsékletű metilén-klorid-oldatot viszünk a 3 reakcióedénybe, mely 6,6 kg aceto-acetamido-szulfonsav-trietil-ammóniumsót, 1,0 kg különböző összetételű polimer komponenst és kis mennyiségben át nem alakult anyagot tartalmaz. A 2’ vezetéken át ezt az oldatot 12,0 kg metilén-kloriddal hígítjuk. Az oldatot nemesacél tartályban állítjuk elő oly módon, hogy a tartályba 10,0 kg metilén-kloridot viszünk be, melyhez 2,5 kg amido-szulfonsavat, 2,8 kg trietil-amint, 0,1 kg ecetsavat adunk, végül óvatosan 2,2 diketént adagolunk, miután az előbbi komponensek teljes mértékben feloldódtak. A reakcióedényben keletkező keveréket, mely metilén-kloridban oldva egy pontosan nem definiálható ciklizálási terméket, melléktermékeket és a reakcióhő hatására párolgó metilén-kloridot tartalmaz, a 4 vezetéken az úgynevezett 5 hidrolízisedényhez (keverőtartály) vezetjük.
A 6 vezetéken át az 5 hidrolízistartályba 8,0 kg vizet adagolunk. A 7 vezetéken a reakcióhő hatására elgőzölgő metilén-klorid halad a 8 kondenzátorhoz, miközben a kondenzátum a 9 vezetéken visszafolyik az 5 keverőtartályba. A folyadékkeveréket az 5 hidrolízistartályból, melyet konstans szinten kell tartani, a 10 vezetéken a fáziselválasztóhoz vezetjük. Az alsó kénsavfázis a vezetéken a 13 Mixer-Settlerhez folyik. A 13 Mixer-Settlerhez a 14 vezetéken 30,0 kg tiszta, friss metilén-kloridot vezetünk. A 15 vezetéken 26,0 kg kénsavfázist viszünk el. Ez a kénsavfázis 41 tömeg% kénsavat, 31 tömeg% vizet, 21 tömeg% trietil-ammónium-hidrogénszulfátot, 0,5 tömeg% kénsavat, 1 tömeg% acetont, 0,1 tömeg% édesítősavat, 3 tömeg% nem meghatározott szerves vegyületeket és 1 tömeg% oldott metilénkloridot tartalmaz. A 16 vezetéken át a metilén-kloridfázist a 13 Mixer-Settlerből a 17 vezetékbe visszük. A 11 fáziselválasztóból a 17 vezetéken át 100,5 kg metilén-klorid-fázist viszünk el, mely egyéb komponensek mellett 0,2 tömeg% vizet, 2,4 tömeg% édesítősavat és 0,4 tömeg% szulfátot tartalmaz. A 16 és 17 vezetékekből érkező egyesített metilén-klorid-áramokat a 18 extraktorhoz vezetjük. Az alsó részébe a 14 vezetéken 2,7 kg vizet viszünk be, az extrakciós vizet a 20 vezetéken az 5 hidrolízistartályba visszavezetjük. A 18 extraktor metilén-klorid-fázisát a 22 semlegesítőedénybe visszük (keverőtartály, vízhűtés külső köpennyel); a 23 vezetéken a 22 tartályban lévő pH-érték 9-re történő szabályozása mellett a 22 tartályba körülbelül 10 tömeg%-os kálilúgot vezetünk. A keletkező kétfázisú keveréket a 24 vezetéken a 25 fáziselválasztóhoz visszük. A 25 fáziselválasztóból az alsó metilén-klorid-fázist a 27 vezetéken a 28 Mixer-Settlerbe vezetjük, melybe a metilén-klorid-fázis kimosása céljából 6,4 1 vizet vezetünk be. A mosóvíz a kálilúggal együtt a 30 vezetéken át a 22 neutralizációs edénybe kerül.
A 31 vezetéken 99,0 kg metilén-kloridot veszünk le. A metilén-klorid 0,15 tömeg% vizet, 0,1 tömeg% trietil-amint, 0,4 tömeg% acetont és 0,5 tömeg% polimerféléket tartalmaz.
A 25 fáziselválasztó edény felső fázisaként a 26 vezetéken át 17,6 kg aceszulfám-K-oldatot viszünk el. A világossárga oldat 1 tömeg% metilén-kloridot, 17 tömeg% aceszulfám-K-t, 0,3 tömeg% kálium-szulfátot, 0,5 tömeg% acetont, 0,1 tömeg% trietil-amint és < 0,5 tömeg% ismeretlen vegyületeket tartalmaz.
Az édesítősav oldatának az eredeti volumen körülbelül 30%-ára történő bepárlásával, hűtéssel és szűréssel színtelen aceszulfám-K-t kapunk szilárd anyagként.
2. összehasonlító példa
Az aceto-acetamido-szulfonsav-trietil-ammóniumsó-oldat hígítása nyers metilén-kloriddal tiszta metilénklorid helyett
A kísérleti elrendezés és a mennyiségek azonosak az
1. összehasonlító példában foglaltakkal, azzal az eltéréssel, hogy az aceto-acetamido-vegyületet a 2’ vezetéken át a 2 vezetékbe érkező tiszta metilén-klorid helyett 12,0 kg, az 1. példában említett 31 vezetékből származó nyers metilén-kloriddal hígítjuk.
3. példa
A kísérleti elrendezés azonos az összehasonlító példákban foglaltakkal. A nyers metilén-kloridot azonban a 28 Mixer-Settlerből a 31 vezetéken át a 32 desztillációs kolonna fenekéhez vezetjük újrafeldolgozás céljából.
A 31 vezetéken 99,0 kg nyers metilén-kloridot vezetünk a 32 desztillációs kolonnafenékbe (45 szitatányér, közbenső tányér folyadékelvitelhez a 30 tányéron).
A nyers metilén-klorid megfelel az 1. összehasonlító példában említett nyers metilén-klorid összetételének, az egyéb külön áramok is megfelelnek az 1. példa szerintieknek.
A 32 kolonna fenékfiűtését az szabályozza, hogy a 33 páravezetéken át a 34 kondenzátorban (hűtés: hidegvíz) 110,0 kg desztillátum keletkezik, mely a 35 vezeté6
HU 216 294 Β ken át a 36 fáziselválasztóba kerül. A 37 vezetéken át 0,13 kg vízfázist viszünk el. Az alsó szerves metilénklorid-fázist a 38 vezetéken visszafolyó párlatként a kolonnába visszavezetjük. A közbenső tányérnál a 39 vezetéken át 66,0 kg tiszta metilén-kloridot választunk le. Ez a metilén-klorid szennyeződésként 140 ppm vizet, 40 ppm acetont, < 30 ppm trietil-amint tartalmaz; a metilén-kloridot ismét oldószerként alkalmazzuk az aceto-acetamido-vegyület előállításához és az oldat hígításához a reakció előtt, valamint a SO3-oldat előállításához.
A 32 kolonnafenékből a 14 vezetéken át 29,7 kg anyagot viszünk el, melyet az édesítősavnak a kénsavfázisból való extrakciójához alkalmazunk a 13 Mixer-Settler-készülékben, majd a 16 vezetéken a metilén-klorid-fázis a 17 vezetékhez kerül.
A 32 kolonnából a 14 vezetékbe kerülő folyadék lényegében metilén-kloridból áll, mely 300 ppm vizet, 1,4 tömeg% acetont, 0,3 tömeg% trietil-amint és 1,7 tömeg% polimert tartalmaz.
Több napig folytatott kísérlet után, amikor valamennyi külön áram koncentráció-egyensúlyban van, a 14 fenékáram acetonkoncentrációja 2 tömeg%-ra növekvő, csekély emelkedést mutat, mégsem növekszik a polimerek vagy egyéb komponensek koncentrációja. A levett kénsav 2 tömeg% acetont, 0,5 tömeg%ban az aceton kondenzációs termékeit, 5 tömeg% polimert és meg nem határozott szerves vegyületeket tartalmaz.
A 26 vezetéken 17,6 kg aceszulfám-K-oldatot veszünk le, a világossárga oldat 17 tömeg% aceszulfámK-t, 1 tömeg% metilén-kloridot, 0,3 tömeg% káliumszulfátot, 0,6 tömeg% acetont, 0,1 tömeg% trietilamint, <0,5 tömeg% ismeretlen vegyületeket tartalmaz. Az oldatnak az eredeti volumen 30%-ára történő bepárlásával, lehűtésével és szűrésével színtelen aceszulfám-K-t kapunk szilárd anyag formájában.
Lényegében azonos eredményt kapunk, ha a 32 kolonna fenéktermékét az 5 hidrolízisedénybe vezetjük. Ebben az esetben az édesítőanyagnak a kénsavfázisból a 13 edényben való extrakciójához például a 32 desztillációs kolonna fejtermékét is alkalmazhatjuk. A 36 fáziselválasztó alkalmazása ennél a változatnál nem feltétlenül szükséges.
Claims (14)
1. Eljárás aceszulfámsók előállítására amido-szulfonsavsók diketénnel az (I) képletű aceto-acetamidoszulfonsavsóvá
CH3-CO-CH2-CO-NH-SO3M (I)
- ahol M báziskationt képvisel - alakítása, ennek legalább ekvivalensnyi kén-trioxiddal történő gyűrűzárása útján, mimellett legalább ez a gyűrűzárási reakció inért oldószerként egy halogénezett, alifás szénhidrogén jelenlétében kerül lefolytatásra, majd a gyűrűzárási termék vízzel történő kezelése és a kapott (II) képletű aceszulfám-H valamely nemtoxikus / \ 0 = C o
H sóvá alakítása útján, azzal jellemezve, hogy a kapott, nyers halogénezett alifás szénhidrogén oldószer desztillációs feldolgozása során, a víz és az alacsony fonáspontú anyagok elválasztása, és az (I) és/vagy (II) képletű vegyületek előállításához újbóli felhasználásra megfelelő tisztaságú oldószer visszanyerése után a visszamaradó oldószertartalmú desztillációs maradékot közvetlenül, további tisztítás nélkül, a gyűrűzárási reakció lefolytatására szolgáló reakcióedény utáni helyen visszavezetjük a rendszerbe.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy oldószerként metilén-kloridot alkalmazunk.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a desztillációs feldolgozást csak egy desztillációs kolonnában hajtjuk végre.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oldószertartalmú desztillációs maradékot a rendszer legalább egy helyéhez, előnyösen a ciklizálási termék vizes kezelésére szolgáló hidrolízisedénybe, az ez után kapcsolt fáziselválasztó edénybe és/vagy az ezt követő extrakciós edényhez vezetjük vissza.
5. Az 1 -4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy aceto-acetamido-szulfonsavsóként aceto-acetamido-szulfonsav-trialkil-ammóniumsót alkalmazunk,
- a gyűrűzárást ekvimolekuláris mennyiségnél több kén-trioxiddal visszük végbe, előnyösen ugyancsak metilén-kloridot alkalmazva oldószerként,
- a gyűrűzárási reakció után keletkező SO3-adduktot egy hidrolizálóedényben aceszulfám-H-vá hidrolizáljuk,
- egy utánkapcsolt fáziselválasztó edényben a terméket szerves fázisra és vizes, kénsavat tartalmazó fázisra választjuk szét, a vizes fázist extrakciós edényben metilén-kloriddal extraháljuk, és ezt a metilén-kloridot a fáziselválasztó edényből jövő szerves fázissal együtt vizes mosásra egy további extraktorba vezetjük,
- az így tisztított szerves fázisból bázissal való semlegesítéssel az aceszulfám-H nemtoxikus sóját nyerjük ki,
- és egy utánkapcsolt fáziselválasztó edényben az elegyet vizes sóoldatra és metilén-klorid-fázisra választjuk szét, és
- ezt a metilén-klorid-fázist adott esetben legalább egy további extrakciós lépcsőn át a desztillációs kolonnához vezetjük.
HU 216 294 Β
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyers oldószert egy desztillációs kolonna fenekénél vagy a fenék fölött vezetjük be, a desztillációs maradékot, mely az oldószer részei mellett szilárd melléktermékeket, valamint magas forráspontú anyagokat tartalmaz, eltávolítjuk a desztillációs kolonnából, és a ciklizálási termék kezelésére szolgáló hidrolízisedénybe, a fáziselválasztó edénybe és/vagy az ezt követő extrakciós edénybe vezetjük vissza a kénsav extrakciója céljából, az előbbi desztillációs kolonna fejénél a vizet, csekély mennyiségű oldószert és ezzel az adott esetben jelen lévő magas forráspontú anyagokat eltávolítjuk, miközben az oldószer fő részét visszafolyó párlatként a desztillációs kolonnába visszavezetjük, és a desztillációs kolonna középső részéről, egy közbenső tányérról, amely a desztillációs kolonnába beadott nyers oldószer visszafolyatása fölött és a hozzáfolyatása alatt található, tisztított oldószert veszünk le, és ezt a rendszerbe ismét visszavezetjük.
7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tisztított oldószert visszavezetjük a reakcióedénybe.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oldószert tartalmazó desztillációs maradékot visszavezetjük a hidrolízisedénybe.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oldószertartalmú desztillációs maradékot a vizes fázisban még jelen lévő aceszulfámH-vegyület extrakciója végett a hidrolízisedény mögötti extraktorba vezetjük vissza.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a desztillációs maradék legalább még 10 t%, előnyösen 98 t%-ig terjedő mennyiségben tartalmaz oldószert.
11. Elrendezés a találmány szerinti eljárás kivitelezéséhez, azzal jellemezve, hogy lényegében az (I) képletű aceto-acetamido-szulfonsavsóból és SO3-ból végbemenő ciklizálási reakcióhoz szükséges reakcióedényből (3), utánakapcsolt, a (II) képletű édesítősav kinyeréséhez szükséges hidrolízisedényből (5), az ezzel összekötött fáziselválasztó edényből (11) a szerves fázis és a kénsavfázis elválasztásához, semlegesítőedényből (22) az édesítősav megfelelő (ΠΙ) képletű sóvá történő átalakításához, fáziselválasztó edényből (25) a só vizes oldatának szétválasztásához, és desztillációs kolonnából (32) áll.
12. A 11. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy az elrendezés kiegészítőleg az oldószerrel leválasztott kénsavfázis extrakciójához szükséges extraktorból (13), valamint a fáziselválasztó edényből (11) és a kiegészítő extraktorból (13) együtt vezetett szerves fázisok vizes extrakciójához szükséges extraktorból (18) áll.
13. A 11. vagy 12. igénypontok szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a desztillációs kolonnához fáziselválasztó edény (36) van kapcsolva, melybe a kolonnák fejétől a kondenzált pára áthalad, és melyben egy vizes fázisra és egy oldószerfázisra történő szétválás megy végbe.
14. A 11-13. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a desztillációs kolonna (32) 15-50 elméleti tányért tartalmaz.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4208513 | 1992-03-17 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9402643D0 HU9402643D0 (en) | 1994-12-28 |
| HUT71700A HUT71700A (en) | 1996-01-29 |
| HU216294B true HU216294B (hu) | 1999-06-28 |
Family
ID=6454275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9402643A HU216294B (hu) | 1992-03-17 | 1993-03-16 | Eljárás a 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid nemtoxikus sói előállítására, és elrendezés az eljárás végrehajtására |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5744010A (hu) |
| EP (1) | EP0638076B1 (hu) |
| KR (2) | KR0141871B1 (hu) |
| CN (1) | CN1035004C (hu) |
| AU (1) | AU3748893A (hu) |
| BR (1) | BR9306090A (hu) |
| CZ (1) | CZ289741B6 (hu) |
| DE (1) | DE59308994D1 (hu) |
| HU (1) | HU216294B (hu) |
| IL (1) | IL105077A (hu) |
| MX (1) | MX9301434A (hu) |
| RU (1) | RU2106347C1 (hu) |
| SG (1) | SG52713A1 (hu) |
| SK (1) | SK280033B6 (hu) |
| TW (1) | TW223067B (hu) |
| WO (1) | WO1993019055A1 (hu) |
| ZA (1) | ZA931857B (hu) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1062560C (zh) * | 1996-01-18 | 2001-02-28 | 广东省食品工业研究所 | 双氧噁噻嗪盐类化合物的分离和精制方法 |
| CN100516054C (zh) * | 2006-09-24 | 2009-07-22 | 张家港浩波化学品有限公司 | 一种合成乙酰磺胺酸钾过程中的磺化环合工艺及该工艺的专用设备 |
| US9024016B2 (en) | 2012-06-08 | 2015-05-05 | Nutrinova Nutrition Specialists & Food Ingredients GmbH | Process for producing acesulfame potassium |
| CN104292181B (zh) * | 2014-09-27 | 2016-10-26 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种mvr系统浓缩安赛蜜母液的方法 |
| US10030000B2 (en) | 2016-09-21 | 2018-07-24 | Celanese International Corporation | Acesulfame potassium compositions and processes for producing same |
| EP3319949B1 (en) * | 2016-09-21 | 2020-07-22 | Celanese International Corporation | Acesulfame potassium compositions and processes for producing same |
| HUE047858T2 (hu) | 2016-09-21 | 2020-05-28 | Celanese Int Corp | Aceszulfám-kálium kompozíciók és eljárás ezek elõállítására |
| PL3319948T3 (pl) * | 2016-09-21 | 2021-12-27 | Celanese International Corporation | Kompozycje acesulfamu potasowego i sposoby ich wytwarzania |
| US11434214B2 (en) | 2017-12-15 | 2022-09-06 | Chemadvice Gmbh | Process for the preparation of an acesulfame in a spray reactor having a specific velocity of flow |
| WO2019141369A1 (en) | 2018-01-18 | 2019-07-25 | Chemadvice Gmbh | Process for the preparation of an acesulfame with sulphuric acid processing |
| CN117023837A (zh) * | 2021-06-30 | 2023-11-10 | 南通醋酸化工股份有限公司 | 一种适用于生产安赛蜜的溶剂回收和废酸处理系统及方法 |
| CN114229982A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-25 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种ak糖结晶废液的氧化处理装置及方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2024694C3 (de) * | 1970-05-21 | 1979-03-29 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von 3,4-Dihydro-l ,23-oxathiazin-4-onen |
| DE2434562A1 (de) * | 1974-07-18 | 1976-01-29 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung des suessstoffes 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid |
| DE2539737C2 (de) * | 1975-09-06 | 1982-02-25 | Edeleanu Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur kontinuierlichen Wiedergewinnung von thermisch instabilen Lösungsmittelgemischen |
| US4289586A (en) * | 1978-04-06 | 1981-09-15 | Finishing Equipment, Inc. | Solvent recovery method |
| DE3410440A1 (de) * | 1984-03-22 | 1985-09-26 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid und dessen nichttoxischen salzen |
| DE3410439A1 (de) * | 1984-03-22 | 1985-09-26 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid und dessen nichttoxischen salzen sowie der dabei als zwischenprodukt(e) auftretenden acetoacetamind-n-sulfonsaeure(salze) |
| DE3527070A1 (de) * | 1985-07-29 | 1987-01-29 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxid |
| DE3531358A1 (de) * | 1985-09-03 | 1987-03-12 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung der nicht-toxischen salze des 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxids |
-
1993
- 1993-02-23 TW TW082101278A patent/TW223067B/zh not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 BR BR9306090A patent/BR9306090A/pt not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 CN CN93102657A patent/CN1035004C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 ZA ZA931857A patent/ZA931857B/xx unknown
- 1993-03-16 HU HU9402643A patent/HU216294B/hu unknown
- 1993-03-16 SG SG1996008156A patent/SG52713A1/en unknown
- 1993-03-16 IL IL10507793A patent/IL105077A/xx not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 US US08/302,807 patent/US5744010A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 AU AU37488/93A patent/AU3748893A/en not_active Abandoned
- 1993-03-16 CZ CZ19942278A patent/CZ289741B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 WO PCT/EP1993/000606 patent/WO1993019055A1/de active IP Right Grant
- 1993-03-16 SK SK1081-94A patent/SK280033B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1993-03-16 EP EP93920533A patent/EP0638076B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 DE DE59308994T patent/DE59308994D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 RU RU94041735A patent/RU2106347C1/ru active
- 1993-03-16 MX MX9301434A patent/MX9301434A/es unknown
-
1994
- 1994-09-16 KR KR1019940703240A patent/KR0141871B1/ko active
- 1994-09-16 KR KR1019940703240A patent/KR950700891A/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK280033B6 (sk) | 1999-07-12 |
| SG52713A1 (en) | 1998-09-28 |
| CZ227894A3 (en) | 1995-07-12 |
| IL105077A (en) | 1997-02-18 |
| KR950700891A (ko) | 1995-02-20 |
| MX9301434A (es) | 1994-01-31 |
| TW223067B (hu) | 1994-05-01 |
| SK108194A3 (en) | 1995-07-11 |
| DE59308994D1 (de) | 1998-10-22 |
| EP0638076B1 (de) | 1998-09-16 |
| KR0141871B1 (ko) | 1998-06-01 |
| HU9402643D0 (en) | 1994-12-28 |
| RU2106347C1 (ru) | 1998-03-10 |
| AU3748893A (en) | 1993-10-21 |
| CZ289741B6 (cs) | 2002-03-13 |
| RU94041735A (ru) | 1996-08-10 |
| BR9306090A (pt) | 1997-11-18 |
| WO1993019055A1 (de) | 1993-09-30 |
| EP0638076A1 (de) | 1995-02-15 |
| CN1077712A (zh) | 1993-10-27 |
| IL105077A0 (en) | 1993-07-08 |
| HUT71700A (en) | 1996-01-29 |
| US5744010A (en) | 1998-04-28 |
| CN1035004C (zh) | 1997-05-28 |
| ZA931857B (en) | 1993-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU216294B (hu) | Eljárás a 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid nemtoxikus sói előállítására, és elrendezés az eljárás végrehajtására | |
| US11718594B2 (en) | Acesulfame potassium compositions and processes for producing same | |
| WO2008016100A1 (fr) | Procédé servant à produire un composé de 2,2-dioxyde de 3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-one ou un sel de celui-ci | |
| US4804755A (en) | Process for the preparation of 6-methyl-3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-one 2,2-dioxide and for the purification thereof | |
| US5264624A (en) | Process for the recovery of adipic acid | |
| US20090318686A1 (en) | Method for producing potassium salt of 3,4-dihydro-1,2,3-oxathiazin-4-one-2,2-dioxide compound | |
| CN107540715B (zh) | Dmf的液-液萃取 | |
| EP0001043B1 (en) | Synthesis and aqueous recovery of hydroquinone | |
| CA2046763A1 (en) | Production of acetaminophen | |
| KR100371241B1 (ko) | O,s-디메틸n-아세틸포스포르아미도티오에이트의정제방법 | |
| EP0136995B1 (en) | Preparation of 2-(methylthiomethyl)-6-(trifluoromethyl) aniline from ortho-aminobenzotrifluoride | |
| US3859278A (en) | Process for separating lactams | |
| US4647669A (en) | Process for the purification of mercaptobenzothizaole | |
| JPH08325183A (ja) | ビスフェノールａの製造方法 | |
| JP3291987B2 (ja) | Ｏ，ｓ−ジメチル−ｎ−アセチルホスホルアミドチオエートの精製法 | |
| JPS6193133A (ja) | 多価アルコ−ルの回収法 | |
| PL195193B1 (pl) | Sposób oczyszczania izochinoliny | |
| US4992585A (en) | Process for producing α-chloroacetoacetic acid monomethylamide | |
| JP3039600B2 (ja) | ２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチルの製造法 | |
| JPH05221632A (ja) | バニリン廃液から芒硝の回収方法 | |
| US5399783A (en) | Preparation of 6,6'-dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobiindane | |
| JP3882859B2 (ja) | 水加ヒドラジンの製造方法 | |
| JPS58162570A (ja) | ｐ−トルエンスルホン酸クロリドの精製方法 | |
| JPH10109991A (ja) | ジメチルアミン−ボランの製造方法 | |
| CS234023B2 (en) | Method of anthracin separation and purification from anthracion oil |