KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU-
Klasa 6 (5)
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1 avgusta 1933.
PATENTNI SPIS BR. 10248
Invention Gesellschaft fur Verwaltung und Yerwertung chemisch — technischer Patente G. m. b. H., Berlin, Nemačka,
Postupak za preradu vodenih rastvora masnih kiselina, naročilo sirčetne kiseline.
Prijava od 11 avgusta 1932.	Vazi od 1 februara 1933.
Vodeni rastvori masnih kiselina, naročite sirčetne kiseline, dobiveni različitim procesnim, stoje industriji u velikim količinama na raspoloženju i u glavnom se prera-duju na koncentrisane kiseline. Več je davno predloženo, da se sirčetna kiselina ekstrahuje iz njenih razbUaženih rastvora pomoču u vodi teško rastvorljivih alkohola iti etera lli estera a zatim se dobiva u koncentrisanom oblliku predestilisavanjem ekstrakcionog sredstva. Poslednjih godina uspelo je da se ove vodene kiseiine neposredno prerade u tehnički vrlo važne estre masnih kiselina. Postupci, kcji se na ovo odnose, imaju ipak nedostatak, što je potrebna velika k lič na sumpora i jedna naročita aparatura. Potrošnja sumporne kiseline kod uobičajnih postupaka za esteri-fikovanje pri up trebi koncentrisanih kise-tina je doista znatno manja, ali ovde su troškovj oko koncentrisanja, kao i oko rokovanja i čuvanja gotovih kcncentrisanih kiselina vrlo veliki.
Ovde opisanom postupku uspelo je da udruži prednosti cbe metode za esterifiko-vanje uklanjanjem n vedenih nedostataka. Postupak omogučava jednu takvu preradu vodenih rastvora organskih kiselina, da se uz neposredno dobivanje estera istovreme-no dobivajo i koncentrisane kiseline, pri čemu se odnos izmedu dobivenih količina kiseline i estera, u zavisnosti od položaja glavnih tržišta, može po volji regulisati. Koncentrisanje i esterifikovanje vrši se pri torne u jednom toku i u jednoj jedinoj a-
paraturi, a time odpada ju dosadašnji troš-kovi odvajanja i čuvanja koncentrisanih kt-selina, koje se inače u jednom kasnijem postupku i u jednoj separatno} aparaturi dovode do esterifikovanja. Potrošnja sumporne kiseline za; esterifikovanje smanjena je pri torne na jedan dosada nikad ne po-stignuti minimum; i toplota se iskoriščuje vrlo pc-voljno, pošto izmedu ostalog otpa-da hladenje i ponovno zagrevanje koncentrisanih kiselina za esterifikovanje. Nov postupak omogučava i upotrebu sredstava za ekstrakciji!, čija je tačka ključanja viša, ati isto tako može biti i niža od tačke ktju-čanja kiselina zai preradu.
Iz francuskog patentneg spisa broj 696.496 več je poznat postupak, prema kome je esterifikovanje sa ekstrakcijom kiseline u toliko vezano, u koliko se kiselina iz vrlo razbtaženih vodenih rastvora, koji kod poznateg postupka esterifikovanja' otpada-ju, ekstrahuje jednim, u vodi nerastvoriji-vim alkoholom. Ovom cilju služi i sam alkoholi, koji se uvodi u kolone za esterifikovanje. Alkoholni ekstrakt kiseline, koji u odnosu na njegov sadržaj alkohola sadrži samo vrlo malu kolličinu kiseline, vodi se zatim u kolonu za esterifikovanje uz isto-vremeno dovodenje potrebne količine sveže koncentrisane kiseline. Ovaj postupak ne daje dakle čistu koncentrisanu kiselinu, več samo ester a šta više potrebno je dovodenje veče količine koncentrisanih kiselina. da bi se mogao esterifikovati veliki višak alkohola.
Din. 15.
Bitnost postupka prema prijavi sastoji se samo u torne, što se najpre kiselina iz njenog vodenog rastvora pomoču istog estra, koji se treba napraviti, na poznat način ekstrahuje. Dobiveni ekstrakt razdvaja se destilacijom na taj način, što se u destiiacioni stub za vreme destilacije ne-prekidno uvodi onaj alkohol, čiji je ester upotrebrjen za ekstrakciju. Taj alkohol, u datom slučaju zajedno sa katalizatcrom, vodi se u destilacija u takvoj količini, koja odgovara jednom izvesnom procentu one količine alkohola, koja je ekvivalentna ki-selini, koja dolazi iz ekstrakcije u destilacija. Uvodenje alkohola vrši se celishodno na onom mestu štaba za destilisanje, gde je količina ekstrakcionog sredstva več srna-njena, čim e je osiguran povoljan položaj ravnoteže reakcije. Deo kiseline, koji odgovara dovedenoj količini alkohola pre-tvara se u ester, a istovremeno se koncen-triše ostatak kiseline, dok se voda, koja je u maloj količini donešena, kao i ona, koja se stvara prilikom procesa esterifikovanja, na temperaturi, koja je niža od tačke klju-čanja kiseline, u vidu binarne mešavine estra-vode-pare odiazi bez prepreke kroz koncentrisanu kiselinu cdn. kroz kiselinu za koncentrisanja. Do sada upotrebljivi proces bilo samo za esterifikovanje, bilo samo za koncentrisanje 1 uredaj, koji je služi o za ovo, upotrebiče se na taj način jednovremeno za oba postupka. Kao kraj-nji rezultat dobivače se prema torne iz istog stuba za destilisanje istovremeno koncentrisma kiselina i jedan ester. Sveže obrazovani višak poslednjeg odvojeno se odvodi, a ostatak se vrača za dalju ekstrakciju.
Postupak, kao i njegovi pojedini delovi, može biti voden periodično kao i nepre-kidno. Omogučuje naročito kružno vodenje katalizatora, sumporne kiseline, čime se može potrošnja sumporne kiseline u ve-likoj meri smanjiti.
Postupak je pogodan za preradu vodenih rastvora raznih kiselina, na pr. sirčet-ne, mlečne, valerianske i t. d.
Crtež pretstavlja šematički primer izvo-denja jednog postrojenja sa neprekidnom radom, koji omogučava slučajnu promenu količine estra odn. kiseline, koja se ima proizvesti i u opšte odnose destilacije.
Primer 1. Dobijanje koncentrisane sir-četne kiseline i sirčetnog etera (etilestra sir četne kiseline) iz sirčeta koje se do bi ja previranjem.
Iz suda A vodi se sirče kroz sprevodnik 1 u stub 3 za ekstrakciju, koji je ispunjen materijalima za punjenje velike površine. Etilester sirčetne kiseline, koji je dočekao iz suda B kroz provodnik 2 u donji deo
stuba za ekstrakciju diže se na više, ekstrahuje kiselinu iz sirčeta, koje teče na niže i izlazi iz stuba za ekstrakciju na gornjem delu kroz odvod 4 kao rastvor sirčetne kiseilne-etilestra; sirčetne kiseline. Voda, koja je oslobodena sadržine sirčetne kiseline ulazi kroz cev 5 u kolonu za destilaciju 6 u koju se kroz cev 7 uduvava para. U vodi rastvorem etilester sirčetne kiseline vodi se kroz cev 8 u hliadnjak 9 i dobije se kod 10. Rastvor sirčetne kiseline-etilestera sirčetne kiseline, koji dolazi spro-vodnicima 4 i 11 u gornji deo kolone 12 teče ovde na dole; pare etilestra sirčetne kiseline, koje ovde izdestilišu vode se kroz sprevodnike 14, 15, 16 u hladnjak 17 i debiju se kod 18. Željeni deo sirčetne kiseh-ne, koji se skupi j a u donjem delu kolone 12, koji je dosta koncentrisan i koji sadr-ži ješ nešto estra sirčetne kiseline vodi se sprevodnikom 19 u kolonu za destilacija 20. Izdestilisani ester sirčetne kiseline ulazi kroz cevi 21, 22 natrag u ko-ionu 12, sir-četna kiselina, koja teče na niže hladi se u hadnjaku 41 i dobije se kod 46. Ne otečeni deo sirčetne kiseline kroz odvod 19 teče iz kolone 12 kroz preiivnik 25 u kolonu 13, meša se sa sumpornom kiselinom, koja je dovedena iz rezervoara C sprovodnicima 27 i 28 i teče na dole. Iz rezervoara D dovodi se etilalkohol sprevodnikom 30 u sud za isparavanje 31t pare etilalkohola dižu se na više u koloni 13, pretvaraju sirčetnu kiselinu, koja teče na dole u ester sirčetne kiseline, d: speva ju kroz preiivnik 25 u kolonu 12 a odavde isto tako u hladnjak 17 i dobijaju se kod 18. Više ili manje razbla-žena sumporna: kiselina teče iz kolone 13 kroz cev 33 u hladnjak 34 j može se prema potrebi voditi natrag u rezervoar za sumpornu kiselinu C. Sveže stvore ni deo estra sirčetne kiseline, koji se dobija kod 18 j 10 odvodi se. a ostatak vrača u rezervoar A za dalju ekstrakciju.
Primer 2. Ponavljanje primera 1 uz znat. no smanjenje potrošnje sumporne kiseline.
Ekstrakcija se vrši prema primeru 1. Rastvor sirčetne kiseline-estra sirčetne kiseline dolazi kroz cev 11 ponovo u kolonu 12, u koju se kroz cev 28 uvodi i sumporna kiselina. Izvesan deo mešavine sumporne-, sirčetne kiseline koja teče na dole, oduzima se iz donjeg dela kolone 12 sprevodnikom. 19; ostatak teče kroz preiivnik 25 u kolonu 13, gde se sirčetna kiselina prema primeru 1 esterifikuje. Sumporna kiselina, koja je usled esterifikovanja postala razblažena, odvodi se iz haidrijaka 35 natrag u rezervoar C. Sprevodnikom 19 oduzeta mešavina sumporne i sirčetne kiseline dolazi u kolonu 20, gde se vrši od-
vajanje kiselina; sirčetna kiseiina dobija se kao destilat kod 39, dok se sumporna kiselina hladi u hladnjaku 41 i odvodi natrag u rezervoar C. Na o vaj način može se sumporna kiselina više puta upotrebijavati, pošto se u pojedinim postupcima rada samu malo razblažuje a največi deo vode, ko j a bi vršila razblaživanje odlazi kao binerna mešavina estra sirčetne kiseiine — vode prilikom provodenja kiseiine kpoz kolonu 12.
Primer 3. Izrada amilacetata i koncen-trisane sirčetne kiseiine iz sirčeta.
Iz rezervoara A vodi se sirče u ekstrakti oni stub 3 a iz rezervoara B amilacetat. Voda, koja; sadrži nešto rastvorenog amilacetata, koja se dole nakupila i koja je oslobodena sadržine sirčetne kiseiine dola-zi kroz sprevodnik 5 u kolonu za destilati ju 6. Amilacetat, koji odavde izlazi dobija se kod 10. Rastvor amilacetata — sir--četne kiseiine koja na gornjem delu izlazi iz stuba za ekstrakciju 3 dovodi se spro-vodnicima 4 i 42 u gornji deo kolone 13, gde teče na dole. Ovde isparava sirčetna kiselina j isto tako i onaj deo amilacetata, koji sa dovedenom vodom stvara binarnu smešu pare. Veči deo amilacetata skupi j a se u tečnu fazu u donjem delu kolone 13 i ohladen u hladnjaku 34, vodi se natrag za ekstrakciju. Pare sirčetne kiseiine i a-mil-acetata, vode, koji izlaze iz gornjeg dela kolone 13 dolaze prelivom 25 u kolonu 12, gde se penju na više. U istu kolonu 12 dovodi se mešavina amilalkohola i sum-porne kiseiine iz rezervoara C sprovodni-oima 27, 28. Žel,jeni deo para, sirčetne kiseiine, ko je se penju na više biče ovde e-sterifikovan amilalkoholom, koji teče na niže; višak para sirčetne kiseiine i jedan deo dovedenog amilacetata, poslednji u vidu jedne mešavine amilacetata-, vode-, pare, eddazi iz kolone 12 i doliazi sprovodni-cima 14, 47 u kolonu 48. Ovde teče nani-že kondenzovana koncentrisana sirčetna kiselina, čija tačka ključanja leži visoko i posle proticanja kroz hladnjak 52 dobija se kod 53. Binarna mešavina pare amilacetata i vodene pare odlazi pri torne iz kolone 48, dolazi kroz cevi 50, 16 u hladnjak 17 i amilacetat se dobija kod 18. Kroz cev 49 može se u kolonu 48 uduvati nešto pare, da bi se mogli odstraniti u sirčetnoj kiselini zaostali poslednji ostatci amilacetata u vidu jednog binarnog sistema amilacetata — vode sa minimalnem tačkom ključanja. Drugi deo stvorenog amilacetata u koloni 12 teče kao tečna faza zajedno sa sumpornom kiselinom na niže i odvodi se kroz cev 19 u kolonu 20. Ovde se amilacetat predestiiiše, kondenzuje u hladnjaku 38 i dobija se kod 39. Stvoreni višak amil-
acetata se odvodi, a ostatak se vrača natrag u ekstrakciju. Sumporna kiselina oslobodena amilacetata teče kroz hladnjak 41 i odvodi se natrag u rezervoar C, gde se meša sa amilalkoholom, koji pritiče kroz cev 45.
Primer 4. Vodeni rastvor kiseiine ekstrahuje se pogodnim sredstvom za ekstrakciju. Ekstrakt se vodi sa željenom koliiči-nom odgovarajučeg alkohola, eventualno sa jednim katalizatvrom, u aparat za esto-rifikovanje, koji periodično radi. Željiem deo kiseiine ovde če se esterifikovati i mešavina če se frakcionom destilacijom razdvajati na svoje sastavne delove.
Postupak se može p specialnim slučaje-vima izvoditi na taj način, što se kiselina iz svog vodenog rastvora ne ekstrahuje estrom, koji se ima napraviti, več jednim trečim rastvornim sredstvom. Taji način rada opisače se radi potpunosti na sledečem primeru.
Primer 5. Dobijanje koncentrisane mlečne kiseiine i etiliacetata iz vodenog rastvora mlečne kiseiine.
U kolonu za ekstrakciju uvodi se od gore iz rezervoara A vodeni rastvor mlečne kiseiine a od dole iz rezervoara B dietil-eter. Voda, koja obče kroz cev 5 iste ruje u kolonu 6 rastvoreni eter i izlazi kod 10. Rastvor eter-mlečna kiseiina dolazi kroz cevi 4, 11 u kolonu 12, gde eter isparava, izlazi kod 18, a odavde se vodi natrag u stub za ekstrakciju 3. Željeni deo koncentrisane mlečne kiseiine, koji u koloni 12 teče na dole vodi se kroz cev 19 u kolonu 20, ohladi se u hladnjaku 41 i dobija se kod 46. Nešto zadržani eter u mlečnoj kiselini isparava u koloni 20 i odvodi se natrag u kolonu 12. Deo mlečne kiseiine, koji nije otočen kod 19 teče kroz preliv 25 u kolonu 13, u koju se dovodi para etilalko-hola iz suda za isparavanjie 31. Pri torne postaje i bez dodatka sumporne kiseiine, etilacetat, koji se ohladi u hladnjaku 34 i koji se dobija kod 35. Višak alkohola sa vodom, koja se stvara u toku esterifikova-nja dolazi u obliku pare u kolonu 12, o-davde u kolonu 48 i dobija se kod 53.
Postupak omogučava preradu i drugih masnih kiselina u različitim kombinacijama. Oba produkta t. j. ester i koncentrisana kiselina mogu se dobiti u medusobnom odnosu po volji.
Patentni zahtevi-'
1. Postupak za preradu vodenih rastvora masnih kiselina, naročito sirčetne kiseiine, pri kome se kiselina ekstrahuje jednim njenim estrom- a zatim se dobiveni ekstrakt odvoji od ekstrakcionog sredstva destilacijom, naznačen time, što se isti al-
kohol, čiji ester služi kao ekstrakciono sredstvo, i u slučaju potrebe jedan poznati katalizator za esterifikovanje, uvodi ne-prekidno u destilaciju, celishodno na onom mestu, ,gde je količina ekstrakcionog sredstva več smanjena, u jednom tako reguli-sanom odnosu, da njegova količina iznosi samo jedan deo one količine, ko j a je ekvi-vainetna priteklo} ekstrahovanoji kiselini, tako da se iz istog destilacionog stuba u jednom radnom toku dobiju istovremeno dva krajnja produkta u željenom odnosu, naročite koncentrisana kiselina i jedan ester, čiji se sveže stvoreni višak zasebno
odvodi, dok se ostatak vrača natrag u eks-trakciju.
2. Postupak po zahtevu 1, uz upotrebu jedne mineralne kiseline kao katalizatora, naznačen time, što se katalizaciona kiseii-na, koja izlazi iz destilacionog stuba i ko-ja je razblažena jednim delom vode, stvo-rene usled procesa esterifikovanja, ponovo odvodi natrag u stub za destilaciju i to na: mestu, gde se naiaze dovoljno obilne količine estra, da bi uzela sobom vodu, koja se nalazi u razblaženoj kiselini, kao binar-nu mešavinu estra-vode u vidu pare, tako da se katalizaciona kiselina neprekidno re-generiše i upotrebljuje u stalnom kruženju.
GO
V
rn
i/v
Adpatent broj 10248.
cr