PL54992B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20. VI968 54992 KI. 12 o, 8 MKP C07c UKD Wspóltwórcy wynalazku: Edward Kozlowski, Jerzy Obara, Witold Ban- dala, Romuald Nakonieczny Wlasciciel patentu: Chemiczna Spóldzielnia Pracy „Benzyl" Skarzysko- -Kamienna (Polska) Sposób wytwarzania aldehydu benzoesowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wy¬ twarzania aldehydu benzoesowego na drodze dwustopniowej hydrolizy chlorku benzylidenu C6H5 • CHC12 do aldehydu benzoesowego, w obec¬ nosci chlorku zelaza jako katalizatora.Znane sposoby hydrolizy chlorku benzylidenu w obecnosci zelaza metalicznego lub jego zwiaz¬ ków polegaja na ogrzewaniu chlorku benzylidenu z nadmiarem wody, w stosunku do ilosci potrzeb¬ nej teoretycznie, z dodatkiem lub bez dodatku alkaliów, w temperaturze nie przewyzszajacej 100°C. Wedlug tych znanych metod wode wpro¬ wadza sie w calosci w temperaturze 25°C — 30°C, a nastepnie dopiero mieszanine ogrzewa sie do temperatury 90—95°C. Proces hydrolizy przebie¬ ga na granicy dwóch faz cieklych.Ilosc uzywanego jako katalizator zelaza lub benzoesanu zelazowego w przeliczeniu na zelazo waha sie przy tym w granicach 0,033% — 0,035% wagowych, w stosunku do ilosci uzytego do hy¬ drolizy chlorku benzylidenu. W tych warunkach hydrolizy, na skutek trwalego nadmiaru wody w hydrolizerze, srodowisko reakcji jest silnie kwasne, a wydzielajacy sie chlorowodór jest wil¬ gotny.Aparatura musi wiec byc wykonana z kosztow¬ nych tworzyw odpornych na dzialanie kwasu sol¬ nego. W celu doprowadzenia reakcji hydrolizy do konca, po dziesieciogodzinnym ogrzewaniu chlor¬ ku benzylidenu z woda i katalizatorem wprowa¬ dza sie do mieszaniny reakcyjnej nadmiar mleka wapiennego i oddestylowuje aldehyd benzoesowy przy uzyciu bezposredniej pary wodnej. W spo¬ sobach tych reakcja hydrolizy chlorku benzyli¬ denu przebiega na granicy dwóch niemieszaja- cych sie cieklych faz i w stosunkowo niskiej tem¬ peraturze.Chlorek zelazowy wymywany jest w tych wa¬ runkach przez faze wodna, co znacznie zmniejsza szybkosc przebiegu reakcji. Calkowity czas prze¬ prowadzenia operacji hydrolizy 60 kg chlorku benzylidenu wedlug niemieckiego opisu patento¬ wego nr. 85493 wynosi 20 — 24 godzin. Mozna znacznie skrócic (do 10 godzin) czas przebiegu operacji, jezeli hydrolize przeprowadzi sie jedno- stopniowo za pomoca mleka wapiennego, jednak w tym przypadku nie odzyskuje sie chlorowodoru.Dotychczasowe wiec sposoby hydrolizy chlorku benzylidenu w obecnosci zelaza lub jego zwiaz¬ ków, umozliwiaja albo przeprowadzenie procesu hydrolizy w dwóch etapach z odzyskiwaniem wy¬ wiazujacego sie chlorowodoru, ale przy uzyciu kosztownej aparatury kwasoodpornej i przy sto¬ sunkowo dlugotrwalym zaangazowaniu aparatury 25 produkcyjnej albo przeprowadzanie hydrolizy w jednym etapie w srodowisku alkalicznym, w tanszej aparaturze i w krótszym czasie, ale przy utracie mozliwosci odzyskiwania chlorowo¬ doru, wywiazujacego sie w czasie przebiegu re- 30 akcji hydrolizy. 10 15 20 5499254992 3 Sposób wedlug wynalazku eliminuje wady do¬ tychczasowych procesów. Wedlug wynalazku hy¬ drolize przeprowadza sie w dwóch etapach, z od¬ zyskiwaniem wywiazujacego sie chlorowodoru, w aparaturze wykonanej ze zwyklej stali wegli- stej miekkiej i w czasie o polowe krótszym niz potrzebny jest do przeprowadzenia hydrolizy ta¬ kiej samej ilosci chlorku benzylidenu w srodowi¬ sku alkalicznym. Pierwszy etap hydrolizy chlorku benzylidenu prowadzi sie — podobnie jak w do¬ tychczas znanych sposobach — przy uzyciu wody bez dodatku alkaliów, w obecnosci chlorku zela¬ zowego jako katalizatora.W przeciwienstwie jednak do dotychczas zna¬ nych sposobów wode wprowadza sie do goracego chlorku benzylidenu w niedomiarze, korzystnie w ilosci 90% wagowych ilosci stechiometrycznej.Istotne jest przy tym powolne wprowadzanie wo¬ dy do srodowiska reakcyjnego. Wode wkrapla sie pod powierzchnie chlorku benzylidenu, przy ener¬ gicznym jego mieszaniu. Krople wody przy ze¬ tknieciu sie z ogrzanym do temperatury okolo 120 — 130°C chlorkiem benzylidenu * zawiera jacym okolo 0,06% rozpuszczonego chlorku zelazowego — zamieniaja sie w pare i przereagowuja natych¬ miast, jeszcze przed wydostaniem sie nad po¬ wierzchnie cieczy.Przy zachowaniu powyzszych warunków odzy¬ skuje sie okolo 90% HC1, a wydzielajacy sie w czasie reakcji chlorowodór jest ponadto calkowicie suchy, dzieki czemu procesu nie trzeba prowadzic w aparaturze odpornej na dzialanie kwasu solne¬ go, a wystarczy stosowanie zwyklej stali miekkiej, Po wkropleniu obliczonej ilosci wody, zawartosc hydrolizera ogrzewa sie jeszcze do temperatury okolo 150°C, w celu odpedzenia rozpuszczonego w cieczy reakcyjnej chlorowodoru i przetlacza sie do drugiego aparatu, o znacznie wiekszych wy¬ miarach, w celu zhydrolizowania w srodowisku alkalicznym resztek nieprzereagowanego w pierw¬ szym etapie chlorku benzylidenu.Jako roztworu hydrolizujacego uzywa sie 3% wodny roztwór sody amoniakalnej. Mieszanine po¬ reakcyjna zhydrolizowana woda wprowadza sie stopniowo, pod powierzchnie wrzacego roztworu sody, równiez przy ciaglym mieszaniu. Ciezszy roztwór chlorku benzylidenu w aldehydzie benzoe¬ sowym opada na dno reaktora i reakcja ppzebie- ga na styku obu faz cieklych. W ten sposób zmniejsza sie ilosc odparowywanego chlorku ben¬ zylidenu w czasie przeprowadzania procesu hydro¬ lizy w srodowisku alkalicznym i tym samym zmniejsza sie znacznie korozje aparatury.Do hydrolizy alkalicznej stosuje sie równiez apa¬ raty wykonane ze zwyklej stali weglistej miek¬ kiej. Po skonczonym procesie hydrolizy wytwo¬ rzony aldehyd benzoesowy oddestylowuje sie z aparatu z para wodna i poddaje oczyszczaniu w znany sposób. Zastosowanie dwu oddzielnych aparatów do przeprowadzania pierwszego i dru¬ giego etapu hydrolizy obniza koszt budowy apa¬ ratury, gdyz hydrolizer do przeprowadzania pierw¬ szego etapu pracy moze byc siedmiokrotnie mniej¬ szy, a zatem i odpowiednio tanszy od hydrolizera potrzebnego do przeprowadzania hydrolizy takiej 4 samej ilosci chlorku benzylidenu w srodowisku alkalicznym.Oprócz tego w przypadku zastosowania jednego aparatu do obu faz procesu nie byloby mozliwe 5 dokladne usuniecie wody po drugim etapie pracy, a co z tym sie wiaze nie byloby mozliwe dokladne ilosciowe wprowadzenie wody do pierwszego eta¬ pu hydrolizy, co jest bardzo wazne dla utrzymania prawidlowych warunków pracy.Szczególy sposobu wedlug wynalazku zawarte sa w ponizszym przykladzie.Przyklad. Do stalowego hydrolizera o po¬ jemnosci 600 1, zaopatrzonego w zasilany para plaszcz grzejny, chlodnice zwrotna i mieszadlo przetlacza sie 500 kg technicznego chlorku ben¬ zylidenu o masie wlasciwej 1,284 g/cm3, wsypuje sie 300 g bezwodnego chlorku zelazowego i stale mieszajac podgrzewa sie do temperatury okolo 120—130°C. Po osiagnieciu tej temperatury roz¬ poczyna sie wkraplanie 50 1 wody potrzebnej do hydrolizy, z szybkoscia maksymalna 5 1/godz.Caly proces hydrolizy przebiega w ciagu okolo 10—12 godzin. Wywiazujacy sie z reakcji chloro¬ wodór odprowadzany jest przez urzadzenie oczy¬ szczajace do igurytowych absorberów, w których przerabiany jest na stezony kwas solny. Po wkropleniu calej ilosci wody zawartosc hydroli¬ zera podgrzewa sie do temperatury 150°C, w celu odpedzenia rozpuszczonego w cieczy reakcyjnej chlorowodoru, a nastepnie mieszanine poreakcyjna przeprowadza sie pod próznia do przetloczki, a stad za pomoca sprezonego dwutlenku wegla przetlacza sie ja do stalowego hydrolizera o po¬ jemnosci 4400 1, równiez zaopatrzonego w zasilany para plaszcz grzejny, mieszadlo, chlodnice zwrot- no-odbiorcza i odbieralnik. W hydrolizerze uprze¬ dnio przygotowuje sie roztwór 100 kg sody amo¬ niakalnej w 2700 1 wody i podgrzewa sie ten roz¬ twór do temperatury 90°C.Mieszanine poreakcyjna z pierwszego etapu hy¬ drolizy wprowadza sie stopniowo pod powierzchnie goracego roztworu sody, przy stalym mieszaniu.Stopniowe wprowadzanie mieszaniny zawierajacej chlorek benzylidenu do goracego roztworu sody jest konieczne dla unikniecia zbyt gwaltownego przebiegu reakcji ze wzgledu na duze efekty cieplne i pienienie sie mieszaniny reagujacej.Po wprowadzeniu calej ilosci mieszaniny alde¬ hydu benzoesowego z chlorkiem benzylidenu za¬ wartosc hydrolizera podgrzewa sie do wrzenia to zn. do temperatury okolo 102°C i przy stalym mie¬ szaniu utrzymuje sie wrzenie w ciagu 2 godzin.W tym czasie zawarty w mieszaninie chlorek ben¬ zylidenu ulega calkowicie hydrolizie na aldehyd benzoesowy, który nastepnie po zatrzymaniu mie¬ szadla oddestylowuje sie z aparatu z para wod¬ na. Z jednej szarzy hydrolizy otrzymuje sie okolo 210 kg surowego aldehydu benzoesowego o za¬ wartosci okolo 90—92% C6H5CHO.Calkowity czas przebiegu procesu hydrolizy w srodowisku alkalicznym z oddestylowaniem alde¬ hydu wynosi 15 godzin. Poniewaz oba aparaty do hydrolizy kwasnej i alkalicznej pracuja równole¬ gle, przeto co 15 godzin mozna w nich przerobic 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 500 kg chlorku benzylidenu podczas gdy dla prze- hydrolizowania takiej samej ilosci chlorku benzyli¬ denu na jednym hydrolizerze, pracujacym wedlug dotychczasowego sposobu w srodowisku wylacznie alkalicznym, nalezy pracowac 32 godziny. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania aldehydu benzoesowego na drodze dwustopniowej hydrolizy chlorku benzyli¬ denu najpierw w srodowisku wodnym, w obecno¬ sci chlorku zelazowego jako katalizatora, a na¬ stepnie w srodowisku alkalicznym, znamienny 6 tym, ze w pierwszym stopniu pod powierzchnie chlorku benzylidenu ogrzanego do temperatury 120—130°C wkrapla sie wode w niedomiarze, ko¬ rzystnie 90% wagowych wody w stosunku do ilosci 5 stechiometrycznej, przy czym mieszanine reakcyjna miesza sie i odprowadza na zewnatrz wywiazujacy .sie suchy chlorowodór, a w drugim stopniu hydro¬ lize doprowadza sie do konca przez wprowadze¬ nie produktu hydrolizy z pierwszego stopnia pod powierzchnie wrzacego wodnego roztworu alka¬ licznego, korzystnie sody amoniakalnej, po czym aldehyd benzoesowy oddestylowuje sie z para wodna. • i PL