PL34611B1 - Sposób wytwarzania alkoholi o wysokim ciezarze czqsleczkowym - Google Patents

Description

Od dawna znany jest sposób wytwarzania alkoholi o duzym ciezarze czasteczkowym przez redukcje estrów za pomoca sodu w srodowisku alkalicznym (reakcja Bouveault'a i Blanca). Spo¬ sób ten nie byl jednak nigdy stosowany na ska¬ le przemyslowa, poniewaz alkohol wytworzony w ten sposób byl za drogi, a uzywanie sodu metalicznego, bez stosowania specjalnych srod¬ ków ostroznosci, bylo niebezpieczne.Proponowane rózne sposoby, zmierzajace do zwiekszenia oplacalnosci procesu, nie daly poza» danych wyników.Wedlug jednego z nich redukcja za pomoca sodu odbywac sie powinna w zamknietym na¬ czyniu, w atmosferze wodoru pod cisnieniem, z dodatkiem lub bez dodatku gazu obojetnego.Spodziewano sie w ten sposób uniknac strat wodoru wskutek ulatniania sie go.Wedlug innej metody jako rozpuszczalnik stosuje sie weglowodór zmieszany z alkoholem o malym ciezarze czasteczkowym, którego uzy¬ wa sie w nadmiarze lub w ilosci teoretycznej potrzebnej do wydzielenia przy zetknieciu z so¬ dem metalicznym okreslonej ilosci wodoru.Straty rozpuszczalnika w tej metodzie sa bardzo znaczne, a ze wzgledu na utrzymanie koniecz¬ nej gestosci cieczy reakcyjnej nalezaloby zwiek¬ szac rozcienczenie.Wedlug trzeciej metody stosuje sie w po¬ przednio opisanej metodzie drobno rozkruszony metaliczny sód. Polepsza to wprawdzie wydaja nosc procesu, zwieksza jednak wyzej opisane niedogodnosci stosowania weglowodorów jako rozpuszczalników oraz niebezpieczenstwo zapa¬ lenia sie.Celem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania alkoholi, pozwalajacy na uniknie¬ cie wymienionych niedogodnosci i uzyskanie w prosty sposób, przy prostej aparaturze i z du¬ za wydajnoscia alkoholi o wyzszym ciezarze cza¬ steczkowym, szczególnie alkoholi palmitynowe¬ go, stearynowego i podobnych.Wedlug wynalazku nalezy odwodnic bardzo starannie wszystkie odczynniki biorace udzial w reakcji tak, aby zawartosc wody w miesza¬ ninie reakcyjnej byla mniejsza niz 0,001% lub lepiej jeszcze ponizej 0,0001%. Jezeli do reakcji zastosuje sie niewysuszony handlowy alkohol amylowy, zawierajacy okolo 0,5% wody, wydaj¬ nosc procesu zmaleje do 0. Przy uzyciu alkoho¬ lu o zawartosci 0,05% wody wydajnosc bedzie ciagle jeszcze nieznaczna. Przy dalszym obniza¬ niu zawartosci wody wydajnosc stopniowo wzra¬ sta, jednakze dopiero po osiagnieciu 0,001% na¬ stepuje nieoczekiwanie gwaltowny jej wzrost, co trudno bylo przewidziec.Estry biorace Udzial w reakcji powinny miec liczbe kwasowa ponizej 20, najlepiej nawet po¬ nizej 10. Unika sie w ten sposób powstawania mydla alkalicznego i czesciowego zmydlania pod¬ czas redukcji, które powoduje powazne zmniej¬ szenie wydajnosci.Poza tym nalezy stosowac takie ilosci cieczy bioracej udzial w reakcji, aby wytwarzajacy sie podczas reakcji wodór jednoatomowy prze¬ ksztalcil sie w wodór czasteczkowy jeszcze w glebi cieczy.Ciecz reakcyjna nalezy silnie mieszac tak, aby wytwarzajacy sie wodór zostawal równo- • miernie rozdzielony i mógl wchodzic natych¬ miast w reakcje. Najlepiej podgrzac calosc cie¬ czy do temperatury powyzej temperatury top¬ nienia sodu, co znacznie przyspiesza reakcje, po¬ niewaz ciekly sód rozbijany jest na drobne kro¬ pelki, które rozdzielaja sie równomiernie w ca¬ lej masie cieczy. Temperatura jednak nie po¬ winna przekraczac temperatury wrzenia.Nalezy tez stosowac roztwór estru znacznie bardziej stezony niz stosowano dotychczas, za¬ wierajacy co najmniej 20 czesci estru na 100 czesci alkoholu. Przyspiesza to reakcje, powo¬ duje znaczne oszczednosci na parze uzywanej w celu poczatkowego ogrzania mieszaniny, jak i przy nastepnej destylacji, majacej za cel od¬ dzielenie rozpuszczalnika. Dozwala to tez na re- kuperacje lugu z wody przeplukujacej. W celu zmniejszenia strat nalezy stosowac jako rozpu¬ szczalnik alkohol malo rozpuszczalny w wodzie i w lugu, np. alkohol amylowy pochodzacy z fer¬ mentacji.Reakcje przeprowadza sie w zbiorniku zam¬ knietym o ksztalcie kulistym, o promieniu co najmniej 0,6 — 0,7 m, zaopatrzonym w plaszcz do ogrzewania lub oziebiania, mieszadlo wpu¬ szczone przez chlodnice zwrotna, otwór spusto¬ wy oraz termometry.Mieszanine estru, najlepiej glicerynowego, i alkoholu o niskim ciezarze czasteczkowym, uprzednio starannie odwodnionych, wprowadza sie do zbiornika i podgrzewa za pomoca pary w przyblizeniu do 100°C, uruchamiajac miesza¬ dlo, które obraca sie z szybkoscia 1500 obrotów na minute. Cala zawartosc zbiornika zaczyna w nim krazyc, przy czym ruch cieczy skiero¬ wany jest równiez ku dolowi. Po otwarciu po¬ krywy wprowadza sie do wnetrza odpowiednia ilosc metalicznego sodu, który prawie natych¬ miast topnieje i rozbity zostaje na duza ilosc drobnych kropelek, rozdzielajacych sie w dol¬ nej czesci zbiornika. Kazda z tych kropelek tworzy jedna albo kilka banieczek wodoru jed- noatomowego, który zarówno dlatego, ze jest dobrze wymieszany z ciecza oraz ze ruch cieczy opóznia wznoszenie sie jego na powierzchnie, wchodzi calkowicie w reakcje, zanim opusci ciecz. Poniewaz reakcja przebiega egzotermicz¬ nie, nalezy wstrzymac doplyw pary i wlaczyc obieg wody chlodzacej. W miare odprowadzania ciepla z wnetrza zbiornika wprowadza sie coraz to nowe ilosci sodu tak, aby temperatura powoli wzrastala, nie osiagajac jednak temperatury wrzenia, co wykonuje sie tak dlugo, az cala ilosc sodu niezbedna do reakcji zostanie wyczer¬ pana. W ten sposób ciecz pozostaje ciagle wsta¬ nie cieklym, co wplywa korzystnie na przebieg reakcji, która mozna kontrolowac za pomoca ter¬ mometru i zapobiec wykipieniu cieczy.Azeby byc pewnym, ze reakcja zostala cal¬ kowicie zakonczona, nalezy po /dodaniu calej ilosci sodu podniesc temperature doprowadzajac do zagotowania sie cieczy i utrzymac ja na tym poziomie okolo 20 minut. Otrzymany produkt wypuszcza sie przez spust do innego zbiornika i dodaje don wody przy równoczesnym silnym mieszaniu. Powoduje to, ze alkoholan sodu roz¬ pada sie na alkohol i lug. Stezony lug oddziela sie przez dekantacje, a reszte poddaje sie dal¬ szemu starannemu przeplukiwaniu, uzywajac do tego celu wody przeplukujacej, pochodzacej z poprzednich procesów. Wody przeplukujace miesza sie ze soba i ze stezonym lugiem, uzy¬ skanym na poczatku reakcji, tak aby uzyskac roztwór o stezeniu 36°Be. Ostatnie plukania uskutecznia sie za pomoca wody, która zostaje zachowana do nastepnych procesów. Gdy calyLug zostanie usuniety za pomoca przeplukiwa¬ nia, oddestylowuje sie alkohol o niskim jeszcze ciezarze czasteczkowym, który sluzyl jako roz¬ puszczalnik i uzywa go do nastepnych procesów.Uzyskana wydajnosc wynosi 80 — 90% w zalez¬ nosci od uzytego oleju, a w szczególnosci jego kwasoty. - Ponizej podane sa dwa przyklady zastosowa¬ nia niniejszego wynalazku, które jednak nie ograniczaja jego zakresu.Przyklad I. 525 czesci wagowych oleju kokosowego rozpuszcza sie w 2000 czesci obje¬ tosciowych wilgotnego alkoholu amylowego od¬ zyskanego z poprzedniego procesu. Mieszanine te nalezy bardzo starannie odwodnic, po czym wprowadza sie do niej drobnymi dawkami 200 czesci wagowych sodu w temperaturze 110°C, która stopniowo podnosi sie do 150°C. Podczas trwania redukcji, to jest w czasie okolo dwóch godzin, nalezy silnie mieszac zawartosc zbiorni¬ ka. Nastepnie ochladza sie mieszanine do 110°C i dodaje wody przy równoczesnym silnym mie¬ szaniu w celu rozlozenia alkohoianów, po czym oddziela sie przez dekantacje lug, przeplukuje, poddaje dekantacji i ostatecznie destyluje.Przyklad II. Postepuje sie analogicznie jak w przykladzie I, stosujac jednak jako ma¬ terial wyjsciowy 200 czesci wagowych oleju spermacetowego o liczbie jodowej 60 — 70, roz¬ puszczonych w 800 czesciach objetosciowych alkoholu amylowego. Redukcja odbywa sie za pomoca 41 czesci wagowych sodu. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. „Sposób wytwarzania alkoholi o wysokim cie¬ zarze czasteczkowym za pomoca redukcji estru sodem w srodowisku alkoholowym, zna¬ mienny tym, ze redukcje przeprowadza sie w srodowisku zawierajacym mniej niz 0,001% wody.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie estry o liczbie kwasowej mniejsze] niz 20. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do jednorazowej reakcji uzywa sie co naj¬ mniej 1000 litrów mieszaniny zapelniajacej zbiornik o ksztalcie kulistym w przybli¬ zeniu w 2/
3. 3.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mieszanine reakcyjna poddaje sie energicz¬ nemu mieszaniu, wytwarzajac w strefie srodkowej tej mieszaniny prad skierowany z góry na dól. Societe Anonyme d'Innovationg Chimiaues „S i n n o v a" o u „S a d i c" Zastepca: inz. W. Zakrzewski rzecznik patentowy PL