AT115644B - Verfahren zur Oxydation von Alkohol. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Oxydation von Alkohol. 
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   Es ist bekannt, Alkoholdampf durch Überleiten zusammen mit Luft oder Sauerstoff über erhitzte Katalysatoren, z. B. Kupfer oder Silber, zu oxydieren (siehe z. B. deutsche Patentschrift Nr. 422729). 



  Dabei entstehen neben Wasser und Acetaldehyd Essigsäure, Methan, Acetale usw. Es ist bisher nicht möglich gewesen, die Oxydation so zu leiten, dass gute Ausbeuten an Acetaldehyd und Essigsäure erreicht werden, also die Bildung von   wertärmeren   Nebenprodukten vermieden oder auf ein Minimum verringert wird. 



   Es wurde gefunden, dass man zu sehr guten Ausbeuten an den wertvolleren Produkten Acetaldehyd und Essigsäure gelangt, wenn man mit Silber als Katalysator so arbeitet, dass die Temperatur am Katalysator gemessen nicht unter   400  und nicht über 440 , zweckmässig   aber zwischen 400 und   4200 liegt.   



  Diese engen Grenzen müssen, wie gefunden wurde, festgehalten werden, will man gute Ausbeuten erzielen. Ferner schreckt man zweckmässig die den Katalysatorraum verlassenden Gase und Dämpfe sofort hinter diesem ab, so dass weitere Veränderungen im Gasgemisch unterbleiben. 



   Beispiel   l : Es   wurde Luft durch Alkohol (96%) bei   500 bis   zur annähernden Sättigung geleitet und das Gasgemisch mit einer solchen Geschwindigkeit über ein (vorgeheiztes) Silberdrahtnetz bzw. durch dasselbe hindurchgeführt, dass die Temperatur des Katalysators sich dauernd zwischen 408 und 410  befand. Zur genauen Messung der Temperatur war ein Teil des Katalysators fest um das Thermoelement herumgewickelt. Dabei wurden 65% des Alkohols in Acetaldehyd und Essigsäure umgesetzt,   31'5%   wurden wiedergewonnen. 



   Statt Drahtnetz kann man Silber auf einem Träger, z. B. auf Asbest, verwenden. 



   Geht man mit der Temperatur höher als angegeben, so sinken die Ausbeuten ; bei 454  ergaben sich Gesamtausbeute an Aldehyd, Säure und Alkohol von nur 77%. 



   Wenn die   Reaktionswärme   etwa bei zu langsamem Durchleiten der Gase oder bei anderen Mischungsverhältnissen oder anderen Dimensionen des Apparates nicht hinreicht, um die angegebenen Temperaturen aufrechtzuerhalten, so hilft man sich durch eine besondere Heizung der Gase oder des Katalysators, z. B. so, dass man die Luft oder das Gasgemisch vorwärmt (ganz oder zum Teil) oder indem man die Wärme der Reaktion im Gegenstromprinzip zur Heizung benutzt od. dgl., wobei man aber trotzdem für rasche Abschreckung der den Katalysatorraum verlassenden Gase und Dämpfe Sorge tragen muss. 



   Es wurde weiter gefunden, dass es zwecks Erzielung guter Ausbeuten an Oxydationsprodukten vorteilhaft ist, die den Alkohol mitführende Menge Luft (Sauerstoff) so zu bemessen, dass eine ziemlich weitgehende Ausnutzung des Sauerstoffs in der Reaktion stattfindet. 



    Beispiel 2: Es wurde ein Gemenge aus Luft und 96% igem Alkohol hergestellt, das nur 30% Sauer-   stoff mehr enthielt als nötig war, um allen Alkohol   in Aeetaldehyd überzuführen.   Bei Einhaltung einer Reaktionstemperatur von   4280 ergab sich, bezogen   auf die angewandte Menge Alkohol, eine Ausbeute 
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 ausbeute-unter Berücksichtigung der 4% Wasser des   96%igen Alkohol # 97#1% erreichte,   die als eine gute angesehen werden muss. 



   Arbeitet man dagegen mit einem grösseren Überschuss an Sauerstoff, so geht die Ausbeute an Aldehyd und Essigsäure stark   zulück.   So erhielt man bei 405  und einem   drei-bis fünffachen Überschuss   an Sauerstoff unter im übrigen gleichen Verhältnissen wie im obigen Beispiel nur rund 38% Aldehyd und Essigsäure, ohne dass im übrigen eine   Zerstörung des Alkohols eingetreten   wäre. 

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   Es hat sich ferner als vorteilhaft ergeben, die als zweckmässig erkannte Temperatur am Katalysator durch genaue Regelung der   Strömungsgeschwindigkeit   des Gasgemisches einzustellen. Man korrigiert so auch am einfachsten die Schwankungen der Temperatur, die sich aus irgendwelchen Gründen während des katalytischen Prozesses einstellen. Man kann sie auch durch Änderung des Verhältnisses zwischen Sauerstoff und indifferentem Gas bei Anwendung von Luft usw. einstellen. 



   Benutzt man, wie angegeben, einen verhältnismässig geringen Überschuss an Luft (Sauerstoff), so hat man abgesehen von dem Vorteil einer kleineren Menge zu kühlender Gase und Dämpfe den weiteren, dass man sich innerhalb der als geeignet erkannten maximalen   Temperaturgrenzen - 400   bis   4400 -   ohne Gefahr einer   Ausbeuteverminderung   freier bewegen darf als bei Verwendung eines grösseren Sauer-   stoff Überschusses.   So ergab sich auch bei   4350 eine   nur recht wenig schlechtere Ausbeute des Alkohols (bezogen auf die gewonnene Menge Aldehyd und Essigsäure und die zurückgewonnene Menge Alkohol) als bei   410 .   



   Man kann auch, wie weiter erkannt wurde, mit einer solchen Menge Luft (Sauerstoff) arbeiten, die rechnungsmässig etwas kleiner ist als diejenige, die man brauchen würde, wenn aller gegenwärtige Alkohol in Aldehyd und Essigsäure   übergehen würde.   



   Dass man bei   Sauerstoffüberschuss,   wie angegeben, weniger gute Ausbeuten an Aldehyd und Essigsäure erhält, ist überraschend. Man sollte im Gegenteil einen besseren Umsatz des Alkohols, z. B. durch Auftreten grösserer Mengen Essigsäure, erwarten. Das Gegenteil ist jedoch der Fall, indem die Ausbeuten an umgesetztem Alkohol stark sinken. 



   Das beschriebene Verfahren kann auch bei Minderdruck oder höherem als   Atmosphärendruck   ausgeübt werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Oxydation von Alkohol zu Aldehyd und Essigsäure bei höherer Temperatur mittels Silber als Katalysator unter Anwendung von Gemischen aus Alkohol und Luft, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oxydation bei Katalysatortemperaturen von 400 bis   4400 vornimmt.   
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 dem Verlassen des Katalysators abschreckt.

Claims (1)

1. 3. Verfahren nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man solche Gemenge von Alkohol und Luft (Sauerstoff) verwendet, die einen verhältnismässig kleinen Überschuss an Sauerstoff enthalten.