DE1161551B - Process for the production of oxidation products of propylene, especially acetaldehyde and propylene oxide. - Google Patents
Process for the production of oxidation products of propylene, especially acetaldehyde and propylene oxide.Info
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Description
DEUTSCHESGERMAN
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AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
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Deutsche Kl.: 12 ο-7/02 German class: 12 ο -7/02
F35133IVb/12o
13. Oktober 1961
23. Januar 1964F35133IVb / 12o
October 13, 1961
January 23, 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Oxydationsprodukten des Propylens, wobei besonderer Wert auf die dabei in guten Ausbeuten entstehenden Oxydationsprodukte Propylenoxyd und Acetaldehyd gelegt wird. SThe invention relates to a process for the preparation of oxidation products of propylene, Particular emphasis is placed on the oxidation products propylene oxide which are produced in good yields and acetaldehyde is placed. S.
Es sind zwar zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Oxydationsprodukten des Propylens bekannt. Dabei erhält man aber beispielsweise in Gegenwart von Kupferkontakten ausschließlich Aldehyde, insbesondere Acrolein. Acetaldehyd und Propylenoxyd werden dabei nicht gebildet.Numerous processes for the preparation of oxidation products of propylene are known. However, in the presence of copper contacts, for example, only aldehydes are obtained, in particular Acrolein. Acetaldehyde and propylene oxide are not formed.
Die für die direkte Oxydation des Äthylens so wertvollen Silberkontakte geben mit Propylen schon bei verhältnismäßig niederer Temperatur fast nur Kohlendioxyd. Propylenoxyd ist nur auf dem Umweg über Propylenchlorhydrin technisch zugänglich.The silver contacts, which are so valuable for the direct oxidation of ethylene, already give with propylene at a relatively low temperature almost only carbon dioxide. Propylene oxide is just a detour Technically accessible via propylene chlorohydrin.
Daher besitzt nach wie vor die direkte Oxydation des Propylens großes Interesse. Es ist nun schon versucht worden, unter Vermeidung von aldehydischen Nebenprodukten Propylenoxyd aus Propylen herzustellen. In der USA.-Patentschrift 2 530 509 z. B. wird ein solches Verfahren beschrieben. Die Oxydation wird danach unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur mit einem großen Propylenüberschuß durchgeführt. Das wesentliche dieses Verfahrens ist ein genau festgelegtes Verhältnis der Gaskontaktoberfläche im Reaktor zum freien Raum. Dies wird durch Füllen der Reaktorrohre mit inerten Füllkörpern, Raschigringen aus Keramik oder Aluminium erreicht.The direct oxidation of propylene is therefore still of great interest. It is now attempts have been made to avoid aldehydic by-products propylene oxide from propylene to manufacture. U.S. Patent 2,530,509 e.g. B. such a method is described. the Oxidation is then carried out under elevated pressure and at elevated temperature with a large excess of propylene carried out. The essence of this procedure is a precisely defined ratio of Gas contact surface in the reactor to the free space. This is done by filling the reactor tubes with inert Filling elements, Raschig rings made of ceramic or aluminum.
Als einziges Reaktionsprodukt wird Propylenoxyd angegeben, jedoch fehlen jegliche Angaben über die Höhe der Ausbeute. Die Raum-Zeit-Ausbeuten sind niedrig. Sie betragen nach den Patentbeispielen nur 11,8 bis 65,5 g pro Liter und Stunde.Propylene oxide is given as the only reaction product, but no information is given about the amount of the yield. The space-time yields are low. According to the patent examples, they are only 11.8 to 65.5 g per liter and hour.
Eine andere USA.-Patentschrift 2 689 253 beschreibt die Herstellung von organischen Verbindungen
mit Carbonyl- und Hydroxylgruppen durch partielle Oxydation von Propylen in der Dampfphase.
Beispielsweise werden aus Propylen und Sauerstoff Propylenoxyd und Acetol erhalten. Außerdem
werden als Reaktionsprodukte Propionaldehyd und Acrolein genannt. Die Ausbeuten an Propylenoxyd
betragen maximal 13,3%, an Acetol 5,0%, an Propionaldehyd und Acrolein zusammen 4,5%.
Wesentlich bei diesem Verfahren ist, daß man das Reaktionsgas unter 6,8 atü auf 343° C vorerhitzt,
bis die Reaktion beginnt, und dann die Temperatur bis maximal 482° C ansteigen läßt. Die Reaktion
wird dann durch direkte Zugabe von Wasser abgebrochen. Ein besonderer Effekt soll in der Ver-Verfahren
zur Herstellung von
Oxydationsprodukten des Propylens, besonders
Acetaldehyd und PropylenoxydAnother US Pat. No. 2,689,253 describes the preparation of organic compounds having carbonyl and hydroxyl groups by partial oxidation of propylene in the vapor phase. For example, propylene oxide and acetol are obtained from propylene and oxygen. Propionaldehyde and acrolein are also mentioned as reaction products. The maximum yields of propylene oxide are 13.3%, of acetol 5.0%, and of propionaldehyde and acrolein together 4.5%. It is essential in this process that the reaction gas is preheated to below 6.8 atmospheres temperature to 343 ° C. until the reaction begins, and then the temperature is allowed to rise to a maximum of 482 ° C. The reaction is then stopped by adding water directly. A special effect is said to be in the Ver-Method for the production of
Oxidation products of propylene, especially
Acetaldehyde and propylene oxide
Anmelder:Applicant:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,Paint factories Bayer Aktiengesellschaft,
LeverkusenLeverkusen
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr. Christian Wegner,Dr. Christian Wegner,
Heisterbacherrott über Königswinter,Heisterbacherrott over Königswinter,
Dr. Hans Haberland,Dr. Hans Haberland,
Dipl.-Ing. Hermann Heinz,Dipl.-Ing. Hermann Heinz,
Dr. Dieter Hüllstrung,Dr. Dieter Hüllstrung,
Dr. Karl Sigwart,Dr. Karl Sigwart,
Dr. Rudolf Haupt, LeverkusenDr. Rudolf Haupt, Leverkusen
wendung von Gemischen aus gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen liegen.use of mixtures of saturated and unsaturated Hydrocarbons.
In der USA.-Patentschrift 2 683 174 wird weiterhin die Direktoxydation von Isobuten zu Ketonen, Aldehyden und Alkoholen beschrieben, bei der die Umsetzung in einem sphärischen Reaktionsraum erfolgt. Bei diesem Verfahren werden jedoch keine Alkylenoxyde erhalten. Aus der USA.-Patentschrift 2 974173 ist es weiterhin bekannt, Acetaldehyd durch Direktoxydation von Äthan mit Sauerstoff bei Temperaturen von 93 bis 173 0C durchzuführen. Bei diesem Verfahren wird Äthylenoxyd jedoch nur als Nebenprodukt erhalten. Aus der deutschen Auslegeschrift 1 082 247 ist es weiterhin bekannt, daß Propylen mit Sauerstoff zu Propylenoxyd umgesetzt werden kann, wobei jedoch keine zufriedenstellenden Ausbeuten erzielt werden.US Pat. No. 2,683,174 also describes the direct oxidation of isobutene to ketones, aldehydes and alcohols, in which the reaction takes place in a spherical reaction space. However, no alkylene oxides are obtained in this process. From USA. Patent 2 974173 it is further known to perform acetaldehyde direct-oxidation of ethane with oxygen at temperatures from 93 to 173 0 C. In this process, however, ethylene oxide is only obtained as a by-product. From the German Auslegeschrift 1,082,247 it is also known that propylene can be reacted with oxygen to form propylene oxide, but the yields are not satisfactory.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Oxydationsprodukten des Propylens, besonders Acetaldehyd und Propylenoxyd, in wesentlich verbesserten Ausbeuten durch Oxydation von Propylen mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff enthaltenden Gasen in Abwesenheit von Katalysatoren bei erhöhtem Druck, wobei das Gasgemisch in einem Vorerhitzer, der mit dem Reaktionsgefäß in unmittelbarer Verbindung steht, auf etwa 280 bis 300°C erhitzt und im Reaktionsgefäß anschließend bei bekannten höheren Temperaturen die Propylenoxydation durchgeführt wird. Das Verfahren istThe invention relates to a process for the preparation of oxidation products of propylene, especially acetaldehyde and propylene oxide, in much improved yields by oxidation of Propylene with oxygen or gases containing free oxygen in the absence of catalysts at elevated pressure, with the gas mixture in a preheater, which is connected to the reaction vessel in is directly connected, heated to about 280 to 300 ° C and then placed in the reaction vessel the propylene oxidation is carried out at known higher temperatures. The procedure is
309 780/279309 780/279
dadurch gekennzeichnet, daß man das Gasgemisch, das Wasser oder Wasserdampf enthält, mit einer Strömungsgeschwindigkeit durch den Vorerhitzer leitet, die größer als die lineare Ausbreitungsgeschwindigkeit der Reaktion und außerdem 4- bis 30mal größer als die Strömungsgeschwindigkeit im Reaktionsgefäß ist, und durch Erzeugung eines Staues auf bekannte Weise eine gleichmäßige Strömung des Gasgemisches im Vorerhitzer und im Reaktionsraum bewirkt. Der Vorerhitzer und das Reaktionsgefaß sind unmittelbar miteinander verbunden. Hierdurch erhält man eine genau geregelte Temperaturführung und eine möglichst niedrige Anheiztemperatur, bei der die Oxydation initiiert wird. Die dabei einsetzende plötzliche Reaktion kann dann bei 410 bis 4300C, höchstens 45O0C, ohne Schwierigkeiten abgefangen werden. Die Umsetzung kann aber auch bei noch höheren für diese Reaktion üblichen Temperaturen durchgeführt werden. Der Vorerhitzer ist im allgemeinen ein Röhrenapparat mit Heizung, eventuell mit Heizbadflüssigkeit zum Temperaturausgleich. Die Vorheiztemperatur ist im allgemeinen mit 280 bis 3000C ausreichend. Das Reaktionsgefaß ist ein daran anschließender freier Raum oder ebenfalls ein Röhrenapparat mit entsprechend weiteren Rohren oder einer größeren Anzahl von Rohren, so daß die Strömungsgeschwindigkeit an dieser Stelle plötzlich erheblich herabgesetzt wird. Das Reaktionsgefaß enthält keine Füllkörper und auch keine Kontaktkörper. Es ist vollkommen leer. Die Reaktion setzt an dieser Stelle plötzlich ein, da vorher im Vorerhitzer die Strömungsgeschwindigkeit größer ist als die lineare Ausbreitungsgeschwindigkeit. Während bei Kontaktreaktionen an festen Kontakten die Reaktionen dann einsetzen, wenn die erhitzten heißen Reaktionsgase den Kontakt berühren, wird die Reaktion in dem vorliegenden, nicht katalytischen, rein thermischen Verfahren durch Differenzierungen in den Strömungsgeschwindigkeiten an einen vorher bestimmten und genau zu kontrollierenden Ort, nämlich in die Reaktionskammer, verlegt. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Reaktionsgase vorzuerhitzen, ohne daß Reaktion eintritt, die Reaktion in die eigentliche Reaktionskammer zu verlegen und dort festzuhalten.characterized in that the gas mixture containing water or water vapor is passed through the preheater at a flow rate which is greater than the linear propagation rate of the reaction and also 4 to 30 times greater than the flow rate in the reaction vessel, and by creating a backlog known way causes a uniform flow of the gas mixture in the preheater and in the reaction chamber. The preheater and the reaction vessel are directly connected to one another. This results in a precisely regulated temperature control and the lowest possible heating temperature at which the oxidation is initiated. The sudden onset of this reaction can be intercepted to 430 0 C, at most 45O 0 C without difficulty then at 410th However, the reaction can also be carried out at even higher temperatures customary for this reaction. The preheater is generally a tube device with heating, possibly with heating bath fluid for temperature equalization. The preheating temperature is generally sufficient with 280 to 300 0 C. The reaction vessel is an adjoining free space or also a tube apparatus with correspondingly further tubes or a larger number of tubes, so that the flow rate is suddenly considerably reduced at this point. The reaction vessel does not contain any packing or contact bodies. It is completely empty. The reaction starts suddenly at this point, as the flow velocity in the preheater is greater than the linear velocity of propagation beforehand. While in contact reactions on fixed contacts the reactions start when the heated hot reaction gases touch the contact, the reaction in the present, non-catalytic, purely thermal process is carried out by differentiations in the flow velocities at a previously determined and precisely controlled location, namely in the reaction chamber, relocated. This arrangement makes it possible to preheat the reaction gases without a reaction occurring, to move the reaction into the actual reaction chamber and to hold it there.
Hierbei ist die Abstufung der Strömungsgeschwindigkeiten von besonderer Bedeutung. Die Strömungsgeschwindigkeit im Vorerhitzer ist 4- bis 30mal größer als im Reaktor. Wenn beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit im Vorerhitzer 3,7 m/sec beträgt, so tritt bis zu einer Temperatur von 3300C auf keinen Fall Oxydation ein. Bei einer Vorheiztemperatur von 280 bis 3000C hat man also noch genügend Spielraum. In der Reaktionskammer wird die Strömungsgeschwindigkeit momentan auf 0,2 bis 0,3 m/sec herabgesetzt. Jetzt setzt, da die Strömungsgeschwindigkeit kleiner ist als die lineare Ausbreitungsgeschwindigkeit, die Reaktion ein. Dies geht zunächst noch sehr langsam, steigert sich immer mehr, bis schließlich ein Temperaturmaximum von im allgemeinen 420 bis 4500C erreicht wird. Die hierfür erforderliche Zeit beträgt etwa 0,2 bis 0,7 Sekunden.The graduation of the flow velocities is of particular importance here. The flow rate in the preheater is 4 to 30 times greater than in the reactor. For example, if the flow rate in the preheater 3.7 m / sec is so oxidation occurs to a temperature of 330 0 C in any case. At a preheating temperature of 280 to 300 0 C has thus still enough room. The flow velocity in the reaction chamber is momentarily reduced to 0.2 to 0.3 m / sec. Now, since the flow velocity is less than the linear propagation velocity, the reaction begins. This is still very slow at first, increasing more and more until a temperature maximum of generally 420 to 450 ° C. is reached. The time required for this is about 0.2 to 0.7 seconds.
An die Reaktionskammer schließt sich gegebenenfalls unmittelbar ein Nachkühler an, zweckmäßig ebenfalls ein Röhrenapparat, jedoch wieder mit hoher Strömungsgeschwindigkeit und mit großer Kühlfläche. Er erlaubt die sofortige Abkühlung der heißen Reaktionsprodukte. Man erreicht dadurch, daß die einmal gebildeten Produkte nicht weiteroxydiert oder verändert werden.If appropriate, an aftercooler immediately follows the reaction chamber, expediently also a tube apparatus, but again with a high flow rate and a large cooling surface. It allows the hot reaction products to cool down immediately. One achieves thereby, that the products once formed are not further oxidized or changed.
Wichtig ist außerdem, daß die Rohre und die Reaktionskammer gleichmäßig begast werden. Dies geschieht durch Erzeugung eines Staus in bekannter Weise, z. B. durch eingebaute Siebe, Lochblenden oder Düsen, am Anfang eines jeden Rohres. · In diesen Rohrverengungen tritt nun leicht Abscheidung von Kohlenstoff ein, indem kleine Mengen von Verunreinigungen wie Acetylenverbindungen oder andere leicht zersetzliche C-Verbindungen zerfallen und die Rohrverengungen weiter verengen oder gar verstopfen. In diesem Falle tritt keine gleichmäßige Begasung ein, sondern gerade das Gegenteil. Im Reaktor findet eine ungleichmäßige, zu lokalen Überhitzungen führende Reaktion statt. Die Verstopfung aller Düsen führt zum Stillstand der gesamten Reaktion.It is also important that the tubes and the reaction chamber are gassed evenly. this is done by generating a jam in a known manner, for. B. by built-in screens, pinhole diaphragms or nozzles, at the beginning of each pipe. · Separation now easily occurs in these pipe constrictions of carbon by removing small amounts of impurities such as acetylene compounds or other easily decomposable carbon compounds disintegrate and further narrow the pipe constrictions or even clog. In this case, there is no uniform gassing, but just the opposite. A non-uniform reaction that leads to local overheating takes place in the reactor. The constipation of all nozzles leads to a standstill of the entire reaction.
Ein wesentlicher Teil des beanspruchten Verfahrens besteht nun darin, daß man dem Reaktionsgas von vornherein eine kleine Menge Wasser oder Wasserdampf zugibt. Dieser Wasserdampf verhindert nun überraschenderweise die Abscheidung von Kohlenstoff in den Düsen, in dem Vorheizelement und in der Reaktionskammer. Alle Teile des gesamten Reaktors bleiben dabei vollkommen blank. Durch die Zugabe des Wassers wird überraschenderweise kein Propylenoxyd verseift.An essential part of the claimed process consists in adding a small amount of water to the reaction gas from the outset or adding steam. Surprisingly, this water vapor now prevents deposition of carbon in the nozzles, in the preheating element and in the reaction chamber. All parts of the entire reactor remain completely blank. By adding the water, surprisingly no propylene oxide saponified.
Durch die geregelte und genau lokalisierte Oxydation erreicht man die Bildung von zum Teil anderen Reaktionsprodukten und mit besseren Ausbeuten als bei den bisher bekannten Verfahren.The regulated and precisely localized oxidation leads to the formation of in part different reaction products and with better yields than in the previously known processes.
Die Reaktion soll unter erhöhtem Druck durchgeführt werden. Es genügt ein Gesamtdruck von 3 bis 10 atü. Die Temperatur soll maximal 4500C betragen. Die Reaktion beginnt bei der Endtemperatur der Vorerhitzung, also etwa 3000C, und steigt dann bis über 4000C.The reaction should be carried out under increased pressure. A total pressure of 3 to 10 atmospheres is sufficient. The temperature should be a maximum of 450 0 C. The reaction begins at the final temperature of preheating, or about 300 0 C, and then increases up to 400 0 C.
Die Gaszusammensetzung kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, ohne die Ergebnisse wesentlich zu beeinflussen, z. B.The gas composition can vary within wide limits without the results being significant to influence, e.g. B.
Propylen 25 bis 75 VolumprozentPropylene 25 to 75 percent by volume
Sauerstoff 0,5 bis 8,0 VolumprozentOxygen 0.5 to 8.0 percent by volume
Rest: N2, CO, CO2 sowie die Verunreinigungen des Propylens.Remainder: N2, CO, CO2 and the impurities of propylene.
Reaktionsprodukte sind in erster Linie Acetaldehyd und Propylenoxyd. Aus 100 kg umgesetztem Propylen entstehen 27 kg Propylenoxyd und 33 kg Acetaldehyd. Die Ausbeuten sind also so, daß ein technisch durchaus brauchbares Verfahren vorliegt. Dies wird in erster Linie durch die überraschende Bildung und durch die Isolierung des Acetaldehyds erreicht. Das Verfahren der vorgenannten USA.-Patentschriften beschreibt nicht die Bildung des Acetaldehyds. Aber gerade durch die Bildung von größeren Mengen Acetaldehyd neben Propylenoxyd wird das Verfahren technisch wertvoll. Außerdem liegen die Raum-Zeit-Ausbeuten besonders günstig. Pro Liter Reaktionsraum und Stunde werden 300 bis 400 g Propylenoxyd und 375 bis 500 g Acetaldehyd gebildet. Sie liegen also erheblich höher als bei bekannten Verfahren des Standes der Technik.Reaction products are primarily acetaldehyde and propylene oxide. From 100 kg of converted propylene 27 kg of propylene oxide and 33 kg of acetaldehyde are produced. The yields are so that a technical one a perfectly usable procedure is available. This is primarily due to the surprising Formation and achieved by the isolation of acetaldehyde. The process of the aforementioned USA patents does not describe the formation of acetaldehyde. But precisely because of the formation of larger amounts of acetaldehyde in addition to propylene oxide the process becomes technically valuable. In addition, the space-time yields are particularly good cheap. 300 to 400 g of propylene oxide and 375 bis are per liter of reaction space and hour 500 g of acetaldehyde were formed. They are therefore considerably higher than in the case of known methods of the prior art Technology.
Außerdem entstehen andere Aldehyde und Ketone, wie Formaldehyd, Propionaldehyd, Acrolein, Di-In addition, other aldehydes and ketones such as formaldehyde, propionaldehyde, acrolein, di-
acetyl, Aceton, ferner Äthylenoxyd nur in kleinen Mengen. Als Nebenprodukte werden nooh Kohlenoxyd und Kohlendioxyd gebildet.acetyl, acetone, and also ethylene oxide only in small quantities. As a by-product there are no carbon monoxide and carbon dioxide formed.
Die Reaktionsprodukte werden aus dem Reaktionsgas mit Wasser herausgewaschen und durch Destillation und Rektifikation in reiner Form isoliert. Kohlenoxyd und Kohlendioxyd gehen zum Teil mit in die Produktwäsche. Der übrige Teil kann in bekannter Weise gewonnen bzw. entfernt werden.The reaction products are washed out of the reaction gas with water and by distillation and rectification isolated in pure form. Carbon oxide and carbon dioxide go in part with the product wash. The remaining part can be obtained or removed in a known manner.
Das von Reaktionsprodukten ganz oder teilweise befreite Reaktionsgas wird im Kreise zurückgeführt, nachdem die verbrauchten Anteile an Propylen und Sauerstoff ergänzt wurden.The reaction gas completely or partially freed from reaction products is returned in a circle, after the consumed proportions of propylene and oxygen have been replenished.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es gegenüber der eingangs zitierten Literatur, Propylenoxyd in einem technisch einfachen Verfahren mit sehr guten Ausbeuten herzustellen.Compared to the literature cited at the outset, the process according to the invention enables propylene oxide to be produced in a technically simple process with very good yields.
Das Verfahren wird durch folgende Beispiele näher erläutert.The process is explained in more detail by the following examples.
Durch einen Oxydationsreaktor, der aus einem Vorheizelement, einer Reaktionskammer von 0,81 Inhalt und einem Kühler besteht und der in der Weise gebaut ist, daß die Verhältnisse der linearen Strömungsgeschwindigkeiten eines Gasstromes in den drei Reaktorteilen sich wie 18,5 : 1 : 18,5 verhalten, werden bei 8 atü Druck 20 Nm3/h eines Gasgemisches geleitet, das 45 Volumprozent Propylen und 5 Volumprozent Sauerstoff enthält. Der Rest besteht vorwiegend aus Stickstoff, Kohlenoxyd und Kohlendioxyd.Through an oxidation reactor, which consists of a preheating element, a reaction chamber with a capacity of 0.81 and a cooler and which is built in such a way that the ratios of the linear flow velocities of a gas stream in the three reactor parts are 18.5: 1: 18, 5 behave, 20 Nm 3 / h of a gas mixture containing 45 percent by volume propylene and 5 percent by volume oxygen are passed at 8 atmospheric pressure. The rest consists mainly of nitrogen, carbon dioxide and carbon dioxide.
Die Temperatur im Vorheizelement wird auf 280 bis 3000C gehalten. Die Temperatur des Gasgemisches steigt in der Reaktionskammer bis auf 430 bis 4500C an. Infolge der eintretenden Oxydationsreaktionen sinkt der Gehalt des Gasgemisches an Sauerstoff auf 0,5 bis 1 Volumprozent, während eine Reihe von Oxydationsprodukten des Propylene entsteht. Die Gase werden daraufhin gekühlt und einer Druck-Wasserwäsche unterworfen.The temperature in the preheater is maintained at 280 to 300 0 C. The temperature of the gas mixture rises to 430 to 450 ° C. in the reaction chamber. As a result of the oxidation reactions occurring, the oxygen content of the gas mixture drops to 0.5 to 1 percent by volume, while a series of oxidation products of propylene are formed. The gases are then cooled and subjected to pressure water washing.
Aus den gasförmig verbleibenden Anteilen, die neben Propylen vor allem Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenoxyd und Kohlendioxyd enthalten, werden die beiden letztgenannten beispielsweise durch Oxydation zu CO2 bzw. mit Hilfe einer alkalischen Waschflüssigkeit teilweise oder ganz entfernt, im verbleibenden Gasstrom werden das verbrauchte Propylen und der verbrauchte Sauerstoff ergänzt und das Gemisch über einen Kompressor dem Oxydationsreaktor wieder zugeleitet.From the remaining gaseous components, which in addition to propylene, primarily oxygen, nitrogen, Contain carbon oxide and carbon dioxide, the latter two are, for example, by oxidation to CO2 or partially or completely removed with the help of an alkaline washing liquid, im The propylene and oxygen consumed are replenished with the remaining gas flow and the mixture is fed back to the oxidation reactor via a compressor.
Bei der destillativen Aufarbeitung des Extraktionswassers werden auf 1000 kg verbrauchtes Propylen folgende Oxydationsprodukte gewonnen:When the extraction water is worked up by distillation, propylene is consumed for every 1000 kg the following oxidation products obtained:
330 kg Acetaldehyd,
270 kg Propylenoxyd,330 kg acetaldehyde,
270 kg propylene oxide,
24 kg Äthylenoxyd,24 kg ethylene oxide,
25 kg Propionaldehyd,
73 kg Acrolein,25 kg propionaldehyde,
73 kg acrolein,
16 kg Aceton,16 kg acetone,
62 kg Gemisch höhersiedender Stoffe.62 kg mixture of higher boiling substances.
Die Raum-Zeit-Ausbeute an Acetaldehyd beträgt etwa 500 g pro Liter und Stunde.The space-time yield of acetaldehyde is about 500 g per liter and hour.
Durch einen Vorerhitzer und ein anschließendes Reaktionsrohr, deren Querschnitte so gewählt sind, daß sich die linearen Strömungsgeschwindigkeiten wie 1 : 25 verhalten, wird bei 7,5 atü ein Gasgemisch, das zu 45 Volumprozent aus Propylen und 5 Volumprozent aus Sauerstoff besteht, geleitet. Außerdem enthält das Gasgemisch Stickstoff.Through a preheater and a subsequent reaction tube, the cross-sections of which are selected so that that the linear flow velocities behave as 1:25, a gas mixture is produced at 7.5 atmospheres, which consists of 45 percent by volume of propylene and 5 percent by volume of oxygen. The gas mixture also contains nitrogen.
Die Temperatur im Vorerhitzer wird auf 2800C eingestellt, die in dem Reaktionsrohr auf 700°C. In dem Reaktionsrohr tritt sofort bei der eingestellten Temperatur Reaktion ein, wobei der Sauerstoff zu etwa 90% verbraucht wird. Dabei entsteht eine Reihe von Reaktionsprodukten, insbesondere Propylenoxyd und Acetaldehyd. Die Verweilzeit im Reaktionsrohr beträgt 0,51 Sekunden. Die Raum-Zeit-Ausbeute beträgt etwa 450 g Propylenoxyd pro Liter Reaktionsraum und Stunde, während in der USA.-Patentschrift 2 530 509 maximal 65,5 g Propylenoxyd pro Liter und Stunde erhalten werden.The temperature in the preheater is set to 280 0 C, in the reaction tube to 700 ° C. In the reaction tube, reaction occurs immediately at the set temperature, with about 90% of the oxygen being consumed. A number of reaction products are formed, in particular propylene oxide and acetaldehyde. The residence time in the reaction tube is 0.51 seconds. The space-time yield is about 450 g of propylene oxide per liter of reaction space and hour, while in US Pat. No. 2,530,509 a maximum of 65.5 g of propylene oxide are obtained per liter and hour.
Claims (4)
USA.-Patentschriften Nr. 2 530 509, 2 689 253, 683 174, 2 974 173.German Auslegeschrift No. 1,082,247;
U.S. Patent Nos. 2,530,509, 2,689,253, 683,174, 2,974,173.
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