CH359436A - Verfahren zur Herstellung konzentrierter Acetessigamid-Lösungen - Google Patents

Description

      Verfahren        zur        Herstellung    konzentrierter     Acetessigamid-Lösungen       Es ist bekannt,     Acetessigamid    durch Einwirken  von Ammoniak auf     Diketen    in wässriger Lösung bei  Temperaturen von unterhalb 50  C herzustellen.  



  Infolge der     grossen    Reaktionsfähigkeit der Aus  gangsstoffe und der     während    der Reaktion befreiten  Wärme wurde die Reaktion in der Regel in verdünn  ten Lösungen betrieben und bei Temperaturen von  unter 15  C gehalten, um     unerwünschte    Nebenreak  tionen zu vermeiden.

   Auf diese Weise gelangte man  aber nur zu     Acetessigamidlösungen    von höchstens       30%        Acetessigamidgehalt.        Die        Aufbereitung        des          Acetessigsäureamides    aus solchen verdünnten Lösun  gen bereitet aber wegen seiner guten Löslichkeit und  weil es sich beim Eindampfen leicht zersetzt, grosse  Schwierigkeiten.  



  Die     Erfindung    betrifft nun ein Verfahren zur Her  stellung von     Acetessigamidlösungen    mit mehr als       4011/o        Acetessigamidgehalt    bei Temperaturen, welche  die grossen Reaktionsgeschwindigkeiten     auszunützen     gestatten, ohne dass nennenswerte Nebenreaktionen  eintreten, wobei die Wärmeableitung an Stelle von  Kältesolen mit Wasser von z. B. bis 25  C erfolgen  kann.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstel  lung konzentrierter wässriger     Acetessigamidlösungen          mit        einem        Gehalt        von        über        40%        Acetessigamid,        vor-          zugsweise        50-8514,    durch Umsetzen von     Diketen     mit Ammoniak in wässriger Lösung bei Temperaturen  von 20-60  C,     vorzugsweise        25-40     C, ist dadurch  gekennzeichnet, dass     Diketen,

      Ammoniak und Wasser  in eine     wässrige        Acetessigamidlösung    von mehr als       35        %        Acetessigamidgehalt        eingeführt        und        durch        Küh-          lung    die Temperatur     innerhalb    des genannten Berei  ches gehalten wird.  



       Vorteilhafterweise    geht man von einer     Acetessig-          amidlösung    aus, deren Konzentration derjenigen der       herzustellenden    Lösung entspricht, wobei das gegen-         seitige        Verhältnis    des der Reaktion zugeführten     Di-          ketens,Ammoniaks    und Wassers so berechnet ist, dass  daraus eine     Acetessigamidlösung    der gewünschten  Konzentration entsteht.  



  Die Zugabe von     Diketen,        Ammoniak    und Wasser  zu der     Acetessigamidlösung    erfolgt     bevorzugterweise,     um     möglichst    alle Nebenreaktionen zu unterbinden,  in der Art, dass die durch die Reaktion gebildete  Wärme höchstens eine kleine Temperatursteigerung  von z. B. 20  C, vorzugsweise 5-10  C, des Um  setzungsgemisches während der Reaktion hervorruft.  Durch eine entsprechende Kühlung kann diese Wärme  wieder aus dem Umsetzungsgemisch entfernt werden.  



       Diketen,    Ammoniak und Wasser können     einzeln     oder     Diketen    einerseits und Wasser und Ammoniak  anderseits der Reaktion zugeführt werden. Bei der  Herstellung hochkonzentrierter     Acetessigamidlösun-          gen    kann es unter Umständen     vorteilhaft    sein, über  konzentrierte     wässrige        Ammoniaklösungen    oder zu  sätzlich zu wässriger     Ammoniaklösung    gasförmiges  Ammoniak der     Umsetzungsflüssigkeit    beizugeben.  



  Eine gute     Durchmischung    der Reaktionsteilneh  mer mit der     Acetessigamidlösung    ist natürlich not  wendig, um lokale     Überhitzungen    und die damit zu  sammenhängenden     ausbeutevermindernden    Neben  reaktionen zu     vermeiden.     



  Da die     Acetessigamidlösung    bei den erhöhten Ar  beitstemperaturen nach einiger Zeit schon Zerset  zungserscheinungen zeigen     kann,    ist es unter Umstän  den wünschenswert, die Zugabe an     Frischreaktanden     so zu     regeln,    dass nach einem bestimmten Zeitraum  die als Reaktionsmedium dienende     Acetessigamidlö-          sung    ersetzt ist. So sollte z. B. bei einer Arbeitstempe  ratur von über 40  C die durchschnittliche Verbleib  zeit der     Acetessigamidlösung    100 Min, nicht über  schreiten.     Vorteilhafterweise    ist sie bei Temperaturen  von 25-30  C in der Grössenordnung von 2-30 Min.

        Die     Verbleibzeit    berechnet sich nach der Gleichung:  <U>Volumen der Reaktionsflüssig</U>       Verbleibzeit    = ke<U>it im Zyklus</U>  Volumen der dem Zyklus entnommenen Lösung pro Stunde    Das vorliegende     Verfahren    ist mit besonderem  Vorteil für eine kontinuierliche Arbeitsweise geeignet.  



  Ein Beispiel einer zur     kontinuierlichen    Durchfüh  rung des Verfahrens geeigneten Anlage ist schema  tisch in     Fig.    1 dargestellt. Die Anlage besteht aus dem  Kreislaufrohr 1, einer Förderpumpe 2, den     Einlauf-          rohren    für     Ammoniakwasser    und     Diketen    3 und 4,  einem     wassergekühlten    Kühler 5 und einem überlauf  gefäss 6.

   Ein weiteres Beispiel einer Anlage zeigt       Fig.    2, wo zusätzlich     zu    den schon     erwähnten    Elemen  ten (gleiche     Numerierung    wie     Fig.    1)     ein    Absorber 7  mit     Ammoniakgaseinlauf    8 vorgesehen ist.  



  Im Kreislauf zirkuliert eine     Acetessigamidlösung     der herzustellenden Konzentration, gefördert durch  die Pumpe 2. Vor dem Kühler wird durch die Leitung  3 zuerst eine konzentrierte     Ammoniaklösung    in den  Kreislauf gebracht. Durch den Wassergehalt der Am  moniaklösung kann der     Acetessigamidgehalt    der Lö  sung reguliert werden. Mittels einer Leitung 8 könnte,  falls z. B. hochkonzentrierte     Acetessigamidlösungen     herzustellen sind, gasförmiges Ammoniak, durch den  Absorber 7 in den Kreislauf gebracht werden.

   Das       Diketen    wird, nachdem das Ammoniak sich gut mit  der zirkulierenden     Acetessigamidlösung        vermischt    hat,  über die Zuleitung 4 in den Kreislauf eingelassen. Die  Reaktion     setzt    sofort unter starker Wärmeentwicklung  ein. Das Kreislaufgemisch wird nun in einen gross  oberflächigen Kühler von der entstandenen Wärme  befreit. Am Ende des Kühlers ist die Reaktion prak  tisch beendet.

   Ein Teil der     Acetessigamidlösung    wird  nun dem     überlaufgefäss    6 zugeführt, wo die der zu  gegebenen     Ausgangsproduktenmenge    entsprechende       Quantität        Acetessigamidlösung    entnommen wird, wäh  rend der restliche Anteil Lösung wieder dem Kreislauf  zugeführt wird.  



  <I>Beispiel 1</I>  Ein     Zirkulationssystem,    wie in     Fig.    1     dargestellt,     bestehend aus Pumpe (einer Förderleistung von  0,6     m3/Std.),    Wasserkühler und     überlauf,    mit einem  totalen Inhalt von 1,5 Liter, fliessen stündlich 4,8 Liter       Diketen        97,5        %        und        6,

  7        Liter        wässriges        Ammoniak          von        25        %        zu.        Die        Temperatur        wird        mit        dem        Kühl-          wasser    auf 25  C eingestellt. Die     Ammoniakzugabe     kann mit     Hilfe    des     pH-Wertes    mit einem     pH-Meter     im Ablauf     gesteuert    werden.

   Bevorzugt wird ein     pH     von 9,5-10. Stündlich entstehen 10,25 Liter     Acet-          essigamidlösung,        spez.        Gew.    1,125/20 , mit einem  Gehalt von 56,4     Gew.O/o.    Die     Verbleibzeit        beträgt     8,8 Min., die Ausbeute     931/o    auf     Diketen    bezogen.

    <I>Beispiel 2</I>  Einem     Zirkulationsapparat,    wie in     Fig.    1 beschrie  ben, bestehend aus Pumpe (Förderleistung 2     m3/Std.),     Wasserkühler von 1 m2 Oberfläche und     überlauf    mit  einem totalen Inhalt von 7,5<B>1</B>     fliessen    50 1/h     Diketen            97,

  5        %        und        68        1/h        Ammoniak        25        0/0        zu.        Die        Tempe-          ratur    wird mit dem Kühlwasser auf 25-35  C ge  halten. Der     pH-Wert    während der Reaktion wurde  mit Hilfe eines     pH-Meters    auf 9,3 eingestellt.

   Stünd  lich entstehen 103-105 1     Acetessigamidlösung        (spez.          Gew.    1,11 bei 20 C) mit einem Gehalt von       52,3        Gew.%,        entsprechend        61        kg/Std.        Amid        100%.     Die     Verbleibzeit    beträgt 4,3 Min., die Ausbeute 950/0  auf     Diketen    bezogen.  



  <I>Beispiel 3</I>  Ein     Zirkulationssystem    entsprechend     Fig.    3, be  stehend aus Pumpe (Förderleistung 2     m3/Std.),    Küh  ler und     überlauf,    wird durch eine Absorptionseinrich  tung ergänzt.

   Dem Kreislauf von 8,5 1 Inhalt     fliessen          stündlich        36    1     Diketen        97,5        %        und        12    1     Ammoniak          25        %        zu.        Ausserdem        werden        dem        Absorber        12,9        m3/Std.          NH3    gasförmig zugeleitet.  



  Die Temperatur wird mit dem Kühlwasser auf  25-30  C gehalten, der     pH-Regelwert    ist auf etwa       9,5        eingestellt.        Stündlich        entstehen        48,2    1     79,3        %ige          Amidlösung.    Die     Verbleibzeit    beträgt 10,5 Min., die  Ausbeute, bezogen auf     Diketen,    beträgt 95,5 0/0.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung konzentrierter wässriger Acetessigamidlösung mit einem Gehalt von über 40 % Acetessigamid durch Umsetzung von Diketen mit Ammoniak in wässriger Lösung bei Temperaturen von 20-60 C, dadurch gekennzeichnet, dass Diketen,

   Ammoniak und Wasser in eine wässrige Acetessig- amidlösung von mehr als 35 % Acetessigamidgehalt eingeführt und durch Kühlung die Temperatur inner halb des genannten Bereiches gehalten wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man von einer Acetessigamidlösung ausgeht, welche den gleichen Acetessigamidgehalt auf weist, wie die herzustellende Acetessigamidlösung. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Temperatursteigerung des Um setzungsgemisches während der Reaktion höchstens 20, vorzugsweise 5-10 C, beträgt. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die durchschnittliche Verbleibzeit, bezogen auf die fertige abgezogene Acetessigamid- lösung, höchstens 100 Min. ausmacht. 4.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die durchschnittliche Verbleibzeit bei Temperaturen von 25-30 C zwischen 2 und 30 Min. liegt.