DE1041027B - Verfahren zur Herstellung von mehrwertigen Alkoholen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von mehrwertigen Alkoholen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des VerfahrensInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
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- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
DEUTSCHES
Die stark exotherm verlaufende Umsetzung von Aldehyden oder Ketonen, ζ. B. von Acetaldehyd, Propionaldehyd,
Butyraldehyd und Isobutyraldehyd, mit Formaldehyd in Gegenwart von basischen Stoffen, wie
Alkali- oder Erdalkalioxyden oder -hydroxyden, zu mehrwertigen Alkoholen, wie Pentaerythrit, Trimethyloläthan,
Trimethylolpropan und 2,2-Dimethylolpropan, wird unter Zusatz erheblicher Mengen Wasser
durchgeführt. So ist z. B. ein Verfahren zur Herstellung von Pentaerythrit beschrieben, bei dem eine
20°/»ige Acetaldehydlösung mit einer 30°/oigen Formaldehydlösung
umgesetzt wird.
Es wurde nun gefunden, daß man mehrwertige Alkohole durch Kondensieren von Aldehyden oder Ketonen
mit Formaldehyd in Gegenwart von basischen Stoffen technisch dadurch besonders vorteilhaft herstellen
kann, daß man die Reaktion bei kurzer Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Reaktionsraum in
konzentrierteren Gemischen als bisher durchführt.
Solche erfindungsgemäß zu verwendenden Reaktionsgemische enthalten z. B. etwa 3O°/oige Formaldehydlösungen
und über 90%ige Lösungen der entsprechenden Aldehyde oder Ketone in den an sich
üblichen Mengen, wobei bei letzteren der Wassergehalt höchstens etwa 1 bis 2% beträgt und die übrigen
Bestandteile organische Verunreinigungen darstellen. Das bedeutet, daß der Wassergehalt der Reaktionsgemische
zwischen nur etwa 40 und 55 % liegt.
Die hierbei einzuhaltende Verweilzeit richtet sich zunächst nach der gewählten Reaktionstemperatur,
und zwar derart, daß sie um so kürzer zu bemessen ist, je höher die Temperatur liegt. Die Verweilzeit
hängt aber außerdem auch von der Art der umzusetzenden Aldehyde oder Ketone und der Art und
Menge des zugesetzten alkalischen Kondensationsmittels stark ab. Die geeigneten Bedingungen sind
durch einfache Versuche jeweils leicht zu ermitteln. In der Regel wird die mittlere Verweilzeit des Reaktionsgemisches
im Reaktionsraum zwischen etwa 5 und etwa 30 Minuten liegen.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Arbeitens mit
konzentrierteren Reaktionsgemischen liegen außer in einer Beschleunigung der Reaktion einerseits in der
Ersparnis von Dampf, der bisher für das Eindampfen der Wassermengen beim Aufarbeiten aufgewandt werden
muß, andererseits werden günstigere Bedingungen für eine gegebenenfalls nachfolgende Extraktion der
Alkohole aus den Reaktionsgemischen geschaffen. Dabei war es nicht vorauszusehen, daß es gelingen
würde, die an sich sehr empfindlichen und stark zur Bildung von verfärbenden und insbesondere verharzenden
Nebenprodukten neigenden Reaktionen in wesentlich geringeren Verdünnungen durchführen zu
können, ohne erhebliche Einbußen hinsichtlich der Verfahren zur Herstellung
von mehrwertigen Alkoholen
und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens
Anmelder:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen
Dr. Harry Danziger, Krefeld,
Dipl.-Ing. Karl Haeseler, Krefeld-Uerdingen,
und Dr. Gottfried Schulze f, Krefeld-Verberg,
sind als Erfinder genannt worden
Ausbeuten an höheren Alkoholen in Kauf nehmen zu müssen.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht z. B. darin, die einzelnen Reaktionskomponenten
kontinuierlich einem Misch- und Reaktionsgefäß und von da aus einer Pumpe zuzuführen.
Diese drückt das Reaktionsgemisch durch ein gekühltes Rohr in das Mischgefäß zurück. Eine
der Menge der neu zuzufließenden Ausgangskomponenten entsprechende Menge Reaktionsprodukt läuft
entweder am Ende des Kühlsystems vor dem Reaktionsgefäß oder durch einen Überlauf am Reaktionsgefäß ab, während der übrige Teil des Reaktionsgutes
im Kreis umläuft. Dabei wird der Zulauf der Ausgangskomponenten so gestaltet, daß diese nicht dem
Auslauf, sondern der erwähnten Pumpe zufließen.
Durch Abstimmen der Mengen der zulaufenden Ausgangskomponenten und des umlaufenden Reaktionsgemisches, der Umlaufgeschwindigkeit und der Kühlung
wird für die Aufrechterhaltung der geeigneten Reaktionstemperatur im Kreislauf gesorgt.
Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Darin bedeutet 1 die Zuleitung für die flüssigen Ausgangskomponenten und 2 eine Zuteilungsvorrichtung
für gegebenenfalls pulverförmige feste Ausgangsstoffe in das Misch- und Reaktionsgefäß 3, das in die
Pumpe 4 mündet, welche die Reaktionsmischung durch die mit Kühlmantel versehene Rohrschlange 5 in das
Gefäß 3 im Kreislauf zurückfördert. Nach Durchlauf
«09 658/413
durch den Kühler 7 verläßt das Reaktionsprodukt bei 6 kontinuierlich den Kreislauf. Bei 8 und 9 sind
Thermometer zur Kontrolle der Reaktionstemperaturen vorgesehen. Der vorzugsweise tangential in das
trichterförmige Mischgefäß 3 mündende Auslauf des Kühlrohres 5 bewirkt, daß die bei 1 und 2 zufließenden
Reaktionskomponenten gut gemischt auf kürzestem Wege zur Pumpe 4 gelangen.
Die dem Mischgefäß zuzuführenden Ausgangskomponenten können zum Teil Feststoffe sein, z. B.
Kalk, die durch eine Dosiervorrichtung eingeführt werden.
Kondensation von Butyraldehyd mit Formaldehyd
in Gegenwart von Calciumhydroxyd zu
Trimethylolpropan
Betriebsinhalt 4,25 1
Durchsatz:
Butyraldehyd, 92%ig 10,2 kg/h = 12,52 1
(d 0,82)
Formaldehyd, 30%ig 41,8 kg/h = 38,25 1
{d 1,092) Calciumhydroxyd 5,1 kg/h
57,1 kg/h ~ 501
(d 1,140)
Mittlere Verweilzeit 5,1 Minuten
Kondensationstemperatur im Wirbel ... 48 bis 50° C Das ablaufende Reaktionsgemisch wird auf 20° C
abgekühlt und neutralisiert.
Analyse des Kondensationsgemisches:
Ungelöste anorganische Stoffe 5,9%
Gelöste anorganische Stoffe 7,8%
Trimethylolpropan, roh 29,9%
(=98,0% der Theorie)
Durch Destillieren werden 80% reine Ware (= 78,4% der Theorie) erhalten.
Kondensation von Isobutyraldehyd mit Formaldehyd in Gegenwart von Calciumhydroxyd
zu 2,2-Dimethylolpropan
Betriebsinhalt 4,25 1
Durchsatz:
Isobutyraldehyd, 96%ig .... 10,0 kg/h = 12,51
(d 0,80)
Formaldehyd, 30%ig 28,4 kg/h = 26,01
(d 1,092) Calciumhydroxyd 5,1 kg/h
43,5 kg/h ~ 411
(d 1,063)
Mittlere Verweilzeit 6,2 Minuten
Kondensationstemperatur im Wirbel ... 54 bis 58° C Das ablaufende Reaktionsgemisch wird auf 20° C
abgekühlt und neutralisiert.
Analyse des Kondensationsgemisches:
Ungelöste anorganische Stoffe 16,2%
Gelöste anorganische Stoffe 4,2%
2,2-Dimethylolpropan, roh 31,4%
(= 98,8% der Theorie) Durch Destillieren des Rohproduktes werden 86,2%
an reiner Ware (=85,0% der Theorie) erhalten.
Kondensation von Propionaldehyd mit Formaldehyd
in Gegenwart von Calciumhydroxyd
zu Trimethyloläthan
Betriebsinhalt 4,25 1
Durchsatz:
Propionaldehyd, 91,3%ig ... 8,28 kg/h = 10,23 1
(rf 0,81)
Formaldehyd, 30%ig 41,8 kg/h = 38,25 1
(d 1,092)
Calciumhydroxyd 5,1 kg/h
55,18 kg/h -481
(d 1,152)
ac Mittlere Verweilzeit 5,3 Minuten
Kondensationstemperatur im Wirbel ... 48 bis 50° C Das ablaufende Reaktionsgemisch wird auf 20° C
abgekühlt und neutralisiert.
as Analyse des Kondensationsgemisches:
Ungelöste anorganische Stoffe 4,7 %
Gelöste anorganische Stoffe 7,2%
Trimethyloläthan 28,0%
(=99% der Theorie)
Das rohe Produkt wird in wäßriger Lösung über
Ionenaustauscher gereinigt und ist danach zu 88% destillierbar.
Kondensation von önanthaldehyd mit Formaldehyd in Gegenwart von 50%iger Natronlauge
zu Trimethylolhexan
Betriebsinhalt mit Kühlsystem .... 58 1
Durchsatz:
önanthaldehyd, 90%ig 27,9kg/h= 33,61
(rf 0,83)
.. Formaldehyd, 30%ig 68,6 kg/h = 62,8 1
(d 1,092^
Natronlauge, 50%ig 19,3 kg/h = 12,6 1
■ (rf 1,53) 115,8 kg/h =109,01
(rf 1,07)
(rf 1,07)
Mittlere Verweilzeit 30,2 Minuten
Kondensationstemperatur 85° C
Das ablaufende Gemisch wird auf 25° C abgekühlt und neutralisiert. Das Reaktionsgemisch besteht aus
einer öligen und einer wäßrigen Phase.
Die rohe, ölige Phase wird nach dem Abtrennen fraktioniert, wobei 61% der Theorie an Trimethylolhexan
erhalten werden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von mehrwertigen Alkoholen durch Kondensieren von Aldehyden oder
Ketonen mit Formaldehyd in Gegenwart von basisehen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Reaktion kontinuierlich bei einer möglichst kurzen Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Reaktionsraum
von etwa 5 bis etwa 30 Minuten in Gemischen mit einem Wassergehalt zwischen etwa
40 und etwa 55 % durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man trockene Erdalkalioxyde oder
-hydroxyde als Kondensationsmittel zusetzt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus
einem vorzugsweise trichterförmigen Misch- und Reaktionsgefäß, in das oben die Zuleitungen für
die Ausgangskomponenten münden und das am oberen Rande mit einem Überlauf versehen ist und
an das sich unten eine Pumpe anschließt, an deren Druckseite ein mit Kühlmantel versehenes, am
anderen Ende vorzugsweise tangential in das Mischgefäß zurückführendes Reaktionsrohr angebracht
ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 501 865.
USA.-Patentschrift Nr. 2 501 865.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF18176A DE1041027B (de) | 1955-08-12 | 1955-08-12 | Verfahren zur Herstellung von mehrwertigen Alkoholen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF18176A DE1041027B (de) | 1955-08-12 | 1955-08-12 | Verfahren zur Herstellung von mehrwertigen Alkoholen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1041027B true DE1041027B (de) | 1958-10-16 |
Family
ID=7088850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEF18176A Pending DE1041027B (de) | 1955-08-12 | 1955-08-12 | Verfahren zur Herstellung von mehrwertigen Alkoholen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1041027B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3097245A (en) * | 1959-01-13 | 1963-07-09 | Trojan Powder Co | Process for the preparation of trimethylolalkane |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2501865A (en) * | 1945-11-05 | 1950-03-28 | Walter M Fuchs | Pentaerythritol |
-
1955
- 1955-08-12 DE DEF18176A patent/DE1041027B/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2501865A (en) * | 1945-11-05 | 1950-03-28 | Walter M Fuchs | Pentaerythritol |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3097245A (en) * | 1959-01-13 | 1963-07-09 | Trojan Powder Co | Process for the preparation of trimethylolalkane |
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