CH136372A - Verfahren zur Herstellung von Aceton. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Aceton..    Gegenstand der     Erfindung    ist. ein Ver  fahren zur Herstellung von Aceton, dadurch  gekennzeichnet,     dass    Ester der Essigsäure  und     Wasserdampf    bei höheren Temperaturen  in Gegenwart von Katalysatoren in Reaktion  gebracht werden.  



  Als geeignete Reaktionstemperaturen  kommen hierbei vorzugsweise solche oberhalb       ?50      C, zum Beispiel Temperaturen von  '00 bis<B>600'</B> in     Betracht.    Der Wasserdampf  wird zweckmässig in starkem Überschuss an  gewendet.  



  Unterwirft man zum Beispiel     Äthylace-          tat    unter Verwendung von     Katalysatoren,     wie zum Beispiel Sauerstoffverbindungen  von Schwermetallen, wie Eisenoxyd oder  Schwermetalle, wie     Eisen    oder von Mischkon  takten, wie oxydiertem Eisen der oben ge  nannten Reaktionen bei höheren Tempera  turen, zum Beispiel solchen von 500   und  mehr, so nimmt, nicht nur die in den Estern  v     orh.a.ndene    Essigsäure, sondern auch der  Äthylalkohol an der     Acetonbildung    teil. Die    Reaktion verläuft alsdann im Sinne der  Gleichung       CH3    .

   CO .     0C2H5        -f-        H20    =     (CIL)        2C0          -f-        C02        -+-        '2H2.     



  Zur Durchführung dieses Verfahrens ha  ben sich insbesondere Mischkatalysatoren be  währt, zum Beispiel solche, welche einer  seits Sauerstoffverbindungen von Schwer  metallen für sich oder in Kombination     zeit     Metallen selbst, zum Beispiel oxydiertes Ei  sen, und andererseits Hilfskatalysatoren ent  halten. Als letzteres kommen Stoffe, welche an  sich nicht oder nicht ausreichend katalytisch  wirken, aber die Wirkung der Katalysatoren  verbessern und verlängern, wie zum Bei  spiel     Calciumcarbonat,        Calciumoxyd,        Mag-          nesiumcarbonat,        Magnesiumoxyd    und der  gleichen in Betracht.

           Beispiel:          Durch    ein Reaktionsrohr;     welches    mit       angerosteten    Eisenspänen, auf     welchen        Cal-          ciumca.rbonat    niedergeschlagen ist,     gefüllt              und    auf 510   erhitzt     ist,    wird ein Gemisch  gleicher Gewichtsteile von     Essigsäureäthy    f  ester und Wasser in Dampfform geleitet. Die       austretenden    Dämpfe werden kondensiert.

    Die Ausbeute an Aceton beträgt 85 % der       Theorie,    berechnet auf den     a.ngewendetei,          Essigsäureäthylester.     



  Bei Verarbeitung verdünnter Ausgangs  lösungen, wie zum Beispiel     Rohholzessig,     kann man mit     Vorteil    zum Beispiel derart  verfahren, dass     mau    zunächst den in diesem  Ausgangsstoff vorhandenen Methylalkohol       trennt,    hierauf mit     Äthylalkohol    verestert       und    das erhaltene,     zweckmässig    gereinigte       Äthylacetat    auf Aceton verarbeitet.  



  Weitere Untersuchungen haben ergeben,  dass es auch möglich ist, Ester in Mischung  mit     geringen    Mengen anderer, durch     Ketoni-          sierung    in ,Aceton     überführbarer    Substanzen,  wie Äthylalkohol,     Acetaldehyd,    Essigsäure  usw.

       im        .Sinne    der Erfindung zu     ketonisieren     und dass die     Ketonisierung    von Estern     bezw.     von Ester als Hauptbestandteil enthaltenden  Stoffgemischen der vorstehend genannten       Art    auch dann erfolgreich durchgeführt  werden kann, wenn man an .der     Ketonisie-          rung        nicht    teilnehmende .Fremdstoffe, wie  zum Beispiel Methylalkohol, zugegen sind.

    Diese Erkenntnis ermöglicht die Aufarbei  tung von Gemischen,     wie    solche in der Tech  nik     mitunter    anfallen, ohne     :dass    es nötig ist,  diese Mischungen zuvor     in    ihre Bestandteile  zu zerlegen, :oder sie     sonstwie    .aufzuarbeiten.  



  Bei der Herstellung von Aceton aus       Äthylacetat    kann man zum Beispiel so ar  beiten, dass ein Reaktionsprodukt erhalten  wird, welches .an der Hauptsache -aus Ace  ton besteht und daneben noch geringe Men  gen von Ester und     Acetaldehyd,    sowie fer  ner noch geringe Mengen von Äthylalkohol  und Essigsäure enthält. Aus diesem Gemisch  braucht man lediglich das gebildete Aceton  zu entfernen, während die übrigen Bestand  teile     ungetrennt    in den Prozess zurückgelei  tet und mit frischem     Äthylacetat    der     Ke-          tonisierung    unterworfen werden können.  



  Mit Rücksicht auf     die    Erkenntnis der       Wiederverwendbarkeit    der Nebenprodukte    kann man das     Ketonisierungsverfahren    ge  gebenenfalls mit Vorteil derart durchführen,  dass man weniger Wert auf die Erzielung  einer hohen Ausbeute der Theorie legt, und       stattdessen    grössere Mengen durchsetzt, wo  durch man eine grössere Produktion erzielen  kann.  



  Schliesslich wurde noch gefunden, dass  -die Katalysatoren durch Behandeln mit  Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasgemi  schen, zum Beispiel Luft, gegebenenfalls  unter Zusatz von Wasserdampf bei höheren  Temperaturen, zum Beispiel solchen von  etwa. 500   C, aktiviert werden können. Man       kann    zum Beispiel derart verfahren, dass man  bei Erschöpfung     bezw.    beim Nachlassen der  Wirksamkeit der Katalysatoren den     Ketoni-          sierungsvorgang    abbricht und zum Beispiel  Luft oder ein Gemisch von Luft und Was  serdampf unter Aufrechterhaltung der Re  aktionstemperaturen, zum Beispiel bei<B>500',</B>  über den Katalysator leitet.

   Wird hierbei       Sauerstoff    nicht mehr oder nicht mehr in       wesentlichen    Mengen     absorbiert,    so kann mit  der     Ketonisierung    fortgefahren werden, wo  bei dann wieder die ursprünglichen Ausbeu  ten     .erhalten    werden.  



       Eis    hat sich als vorteilhaft erwiesen, die  Aktivierung ,des     Katalysators        in    kürzeren       Zwischenräumen,    das heisst in Zeitpunkten       vorzunehmen,    bei welchen ein erhebliches  Nachlassen der Katalysatoren noch nicht in  Erscheinung getreten ist. Hierdurch erzielt  man ständig hohe Ausbeuten an Aceton.  



       Man    kann die Lebensdauer der Katalysa  toren auch dadurch verlängern, dass man  ohne Unterbrechung des     Ketonisierungsvor-          ganges    geringe Mengen von Luft zusammen  mit den Reaktionskomponenten (Ester und:  Wasserdampf) in den Kontaktraum ein  führt.  



  Auch mit Wasserdampf allein kann man  die     Leistungsfähigkeit    wieder erhöhen, zum  Beispiel derart, dass man von Zeit zu Zeit  die     Esterzufuhr    unterbricht und kurze Zeit  Wasserdampf allein unter Aufrechterhal  tung der Reaktionstemperatur durch den       Kontaktraum    leitet.      Nach einer Ausführungsform der Erfin  dung wird der als     Nebenprodukt    entstehende  Wasserstoff zur Durchführung des     Ketoni-          sierungsprozesses    und gegebenenfalls zur Re  generierung der Katalysatoren nutzbar ge  macht.

   Führt man zum Beispiel zusammen  mit dem Reaktionsgemisch noch etwas Luft  in den Vorgang     ein,    so wird ein Teil .des ge  bildeten Wasserstoffes in dem Reaktions  raum verbrannt und zur     Innenbeheizung     nutzbar gemacht. Den aus dem Reaktions  raum abgehenden     Wasserstoff    kann man zu  sammen mit der gleichfalls gebildeten Koh  lensäure oder auch allein zur     Aussenbehei-          zung    des     Reaktionsraumes    während der     Ke-          tonisierung    oder Regenerierung der Kataly  satoren verwenden.

   Man kann auch     Aussen-          und        Innnbeheizung    kombiniert zur Anwen  dung     bringen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Aceton, dadurch gekennzeichnet, dass Ester der Es sigsäure und Wasserdampf bei höheren Tem peraturen in Gegenwart von Katalysatoren in Reaktion gebracht werden. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Ester der Essig säure enthaltende Dampfgemische keto- nisiert werden.

   ?. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Dampfgemische ke- tonisiert werden, welche neben Estern der Essigsäure noch andere ketonisier- ba.re Bestandteile als Verunreinigungen enthalten. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Dampfgemische ke- tonisiert werden, welche neben Estern der Essigsäure noch andere an der Re aktion nicht teilnehmende Stoffe enthal ten. 4. Verfahren nach Patentanspruch. -dadurch gekennzeichnet, dass Wasserdampf im Überschuss angewendet wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Temperaturen oberhalb 500 gearbeitet wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Metallsauerstoffver- bindungen als Kontaktstoffe verwendet werden. i. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktstoffe ver wendet werden, welche neben eigentli chen Katalysatoren noch Hilfskataly satoren enthalten. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch " gekennzeichnet, dass Kontaktstoffe ver wendet werden, welche eigentliche Ka talysatoren und Hilfskatalysatoren in inniger Berührung miteinander enthal ten. 9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktstoffe ver wendet werden, welche Schwermetall oxyde und Metalle enthalten,. 10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktstoffe ver wendet werden, welche Schwermetall oxyde und Leichtmetalloxyde enthalten. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktstoffe ver wendet werden, welche iSchwermetall- oxyde, Leichtmetalloxyde und Metalle enthalten. 1?. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktstoffe ver wendet werden, welche Eisenoxyd und metallisches Eisen enthalten. 1.3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @d.ass Kontaktstoffe ver wendet werden, welche Eisenoxyd und Sauerstoffverbindungen -der Erdalkali- metallB enthalten. 14.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass angerostetes Eisen als Katalysator verwendet wird. 15. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass angerostetes Eisen, auf welchem eine Erdalkalimeta.llsauer- stoffverbindung niedergeschlagen ist, als Katalysator verwendet wird. 16. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet" dass die Katalysatoren durch Behandlung mit. Sauerstoff regene- riert werden. 17.

   Verfahren nach. Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dä.ss die Katalysatoren durch Behandlung mit Luft und Was serdampf regeneriert werden. 18. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet.. dass die Regenci-ierung der Katalysatoren in eiiem Zeitpunkt, bei welchem ihre Wirkung noch nicht erheblich nachgelassen hat, erfolgt. 19. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Reak tion gebildete Wasserstoff zur Beheizung des IContaktra:umes verwendet wird.

   2)0. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet-, dass geringe Mengen von Sauerstoff während des Ketonisierungs- varga.nges in den einge führt werden.