AT65836B - Verfahren zur Darstellung von Essigsäure aus Aldehyd mittels Sauerstoff. - Google Patents

Description

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   Die vorliegende Erfindung besteht in einem Verfahren zur Darstellung von Essigsäure aus Aldehyden durch Oxydation mittels Sauerstoff. 



   Die Oxydation von Azetaldehyd zu   Essigsäure   durch Sauerstoff oder Luft geht unter gewöhnlichen Umständen sehr langsam vor sich und kann nicht als technische Darstellungmethode für Essigsäure dienen. Auch das bekannte Verfahren, wonach man molekularen Sauerstoff im komprimierten Zustande, d. h. unter Anwendung von Überdruck, auf den Azetaldehyd einwirken lässt, bietet technisch grosse Schwierigkeiten und ist mit Explosionsgefahr verbunden. 



  Ausserdem kann hiebei nur molekularer Sauerstoff verwendet werden. 



   Es ist nun gefunden worden, dass man Azetaldehyd äusserst schnell und bequem mit Hilfe von Sauerstoff oder Luft zu Essigsäure oxydieren kann, wenn man von Anfang an bei der Oxydation des Aldehyds diesem Eisessig seine Chlorderivate, ihre Homologen oder ein Gemisch derselben zusetzt. 



   Es ist anzunehmen, dass die bei der Einwirkung der genannten Säuren auf den Aldehyd entstehenden Verbindungen für den günstigen Verlauf der Oxydation von Wichtigkeit sind. 



   Die praktische Ausführung des vorliegenden Prozesses gestaltet man zweckmässig so, dass man in einen Rühr-oder Schüttelapparat eine grössere Menge Eisessig (z. B.   200 J.. y) einfüllt   und sodann eine kleinere Menge Azetaldehyd (z. B. 10 bis 20 kg) hinzufügt und nunmehr unter lebhaftem   Umrühren   oder   Umsch tteln   Sauerstoff, sauerstoffreiche oder atmosphärische Luft einleitet. Bei einer Temperatur von 70 bis 100  beginnt nach einiger Zeit eine sehr rasche Oxydation des Aldehyds zu Essigsäure, so dass bei Anwendung von Sauerstoff Abgase überhaupt nicht auftreten, wenn man die in geringer Menge gebildete Kohlensäure von Zeit zu Zeit beseitigt. Ist der zugesetzte Aldehyd zum grössten Teile oxydiert, so wird eine neue Portion Azetaldehyd hinzugefügt usw. 



   Nachdem eine dem Fassungsraum entsprechende Essigs uremenge gebildet worden ist, wird ein Teil derselben abgelassen und der Prozess weitergeführt. Die abgelassene Säure wird einer Destillation unterworfen, wobei zuerst die noch vorhandene geringe Menge Azetaldehyd und sodann eine reine hochprozentige Essigsäure übergeht. Die Ausbeute ist beinahe theoretisch Bei Einhaltung der angegebenen Temperatur wird kaum   l /o Kohlensäure gebildet.   



   Man kann aber auch den zur Einleitung der Reaktion erforderlichen anfänglichen Zusatz 
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 aber so langsam vor sich, dass eine technische Verwendung des Verfahrens an sich aus-   geM'hIossen ist.   
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 säure resultiert, die nicht mehr viel Aldehyd enthält. 



   Wird auf diesem oder ähnlichem Wege eine solche Lösung dargestellt, so kann nunmehr durch Zuführung von weiterem Aldehyd und Sauerstoff Essigsäure nach dem oben beschriebenen Verfahren gewonnen werden. 



   Der Prozess kann dann, wie folgt, ausgeführt werden : Durch eine Reihe von hintereinandergeschalteten. mit Azetaldehyd beschickten Rührgefässen, wird ein langsamer Sauerstoffstrom geleitet. Das letzte Gefäss ist mit einem   Rückflusskühler   verbunden, so dass der mitgerissene dampf-   förmige Aldehyd zum grössten   Teil hier kondensiert wird. Nicht kondensierter Aldehyd wird ausserdem durch Waschen der Abgase mit Wasser zurückgewonnen. Der Sauerstoff wird hiebei ganz langsam absorbiert und die von Zeit zu Zeit vorgenommene Titration bestätigt   eiue aihu hliche   
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 übrigen Gefässen eine ziemlich konzentrierte Säure. Der Sauerstoffstrom wird verstärkt und in kleinen Portionen Aldehyd   hinzugefügt0   Bei   80"geht   eine sehr rasche Essigsäurebildung vor sich. 



   Bei dieser Anordnung kann man auch in der Weise verfahren, dass man den notwendigen Aldehyd nicht, wie oben beschrieben, in die einzelnen Gefässe   nachfüllt,   sondern kontinuierlich, indem man systematisch Apparate mit frischem Azetaldehyd einschaltet. Denn der für die Reaktion verwendete Sauerstoff vergast in den ersten Apparaten, wo er im grossen   Überschuss   durchströmt, entsprechende Anteile von Azetaldehyd, die sich in den hinteren Apparaten kondensieren. Auf 

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 diese Weise geht also in den ersten Gefässen eine   Konzemtnenmg der Essigsäure   vor sich und   gleichzeitig wird in den dahinterfolgenden Gefässen die Aldehydzufuhr dadurch besorgt. 



  Es ist überhaupt bei allen hier beschriebenen Prozessen vorteilhaft den Aldehyd nicht portionsweise zuzuführen, sondern kontinuierlich in Dampfform. Der Sauerstoff oder die Luft   dienen dann zunächst zum Vergasen des Aldehyds und das gewonnene   Aldehyd-Sauerstongemisch   wird der   ReaktionsssÜ88igkeit   ununterbrochen zugeführt. 



   Es ist ausserdem gefunden, worden, dass bei Anwendung von Essigsäure usw. zur Einleitung und Beschleunigung der Reaktion und ebenso bei der Gewinnung der Essigsäure ohne den anfanglichen Zusatz der genannten Reagenzien die Gegenwart von   SauerstoCüberträgem   von grosser Bedeutung ist. Die Oxydation kann dann sowohl bei niederer Temperatur als auch mit noch   grösserer   Geschwindigkeit durchgeführt werden. Als für diesen Zweck geeignete Sauerstoff-   überträger kommen in Betracht Vanadinpentoxyd, Uranoxyd, geglühtes Eisenoxyduloxyd usw. 



  Arbeitet man z. B. in derselben Weise wie oben beschrieben mit Sauerstoff, so genügt in Gegenwart   der   Sauerstonüberträger   eine Temperatur von 40   bis 8 (J).   Besonders geeignet ist das Verfahren bei Gegenwart von Katalysatoren für das Oxydieren mit atmosphärischer Luft, wobei man den vom entweichenden Stickstoff mitgeführten Aldehyd durch Waschen mit Wasser zurückgewinnt. 



   An Stelle von Azetaldehyd kann man auch seine Polymerisationsprodukte oder ein Gemisch derselben anwenden. 



   Ferner kann man das Verfahren auch in der Weise ausführen, dass man die Oxydation in Kolonnenapparaten oder in Röhren, Türmen und in anderen Reaktionsräumen durchführt, welche mit   Glasstücken,     Tonscherben   oder ähnlichen Materialien gefüllt und zugleich mit fertiger Essigsäure usw. benetzt werden können, wobei wiederum mit Vorteil Katalysatoren zugesetzt werden. Auch in diesem Fall kann der Zusatz der fertigen   Essigsäure,   besonders bei Anwendung von Katalysatoren weggelassen werden. Leitet man nämlich durch solche Reaktionsraum ein Aldehyd-Sauerstoffgemisch hindurch, so ist auch hier die Oxydation kaum merkbar. Die Reaktion wird aber intensiv, wenn man längere Zeit das Gasgemisch durchleitet, so dass die Reaktionsmasse mit der langsam gebildeten Essigsäure durchtränkt wird. 



   Besondere Vorteile lassen sich in diesem Falle noch dadurch erreichen, dass man bei Ver- wendung genügend hoher Türme,   Röhren   usw. das Gegenstromprinzip benutzt, indem man im unteren Teile der Apparatur Sauerstoff einbläst und in den oberen Teil den Azetaldehyd ständig   zufliessen   lässt, wobei schon nach verhältnismässig kurzer Zeit im unteren Teil sich soviel 
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 geeignete Mischung von Essigsäure und Aldehyd vorfindet. 



   Bei der Bildung von Essigsäure aus Azetaldehyd und   Sauer : : toff   ist die Reaktionswärme bedeutend. Es muss deshalb für eme genügende Kühlung gesorgt werden. Bei der Durchführung des Prozesses in Schüttelapparaten und dgl., wo sich immer ein grosser Überschuss von fertiger Essigsäure befindet, wird die Reaktionswärme von derselben aufgenommen. Ausserdem kann bei dieser Anordnung die Temperatur den Siedepunkt der Essigsäure nicht überschreiten, so dass eine Explosionsgefahr hier ausgeschlossen ist. Es muss aber besonders für eine gute Kühlung gesorgt werden, um eine Überhitzung und Explosion zu vermeiden. bei Anwendung von Apparaten mit grosser Oberfläche, wie Türmen usw., und zwar besonders in Gegenwart von Katalysatoren. 



   Im allgemeinen wird die Temperatur am besten unterhalb   100"gehalten.   



    PATENT-ANSPRÜCHE:   
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 dem Aldehyd zusetzt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch weiter ausgebildet, dass man die Oxydation unter Zusatz von Sauerstoffübertriigern durchführt.

   3. Weitere Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1 derart, dass man die Behausung des Aldehyds mit Sauerstoff ohne vorherigen Zusatz von fertiger Essigsäure vornimmt und solange fortsetzt, his die anfangs träge verlan tde Essigääurebiidung doch endlich soviet Säure 1111 Aldehyd geliefert hat, als zur Einleitung und Fortführung der durch weitere Sauerstoff-und Aldehydzufuhr bewirkten erfolgreichen Oxydation nach Anspruch 1 erforderlich ist.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch Wetter ausgebildet, dass man die Oxydation unter ZusatzvonSauerstoffüberträgerndurchführt.