DE1198341B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Peressigsaeureloesungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C07c

Deutsche Kl.: 12 ο-12

1198 341
B68659IVb/12o
31. August 1962
12. August 1965

Die Erfindung bezieht sich auf die kontinuierliche Herstellung von Peressigsäurelösungen.

Es ist z. B. aus der britischen Patentschrift 547333 bekannt, daß man Peressigsäure durch Umsetzung von Acetaldehyd mit Sauerstoff in der Dampfphase, beispielsweise bei einer Temperatur von 120 bis 180° C herstellen kann, vorausgesetzt, daß der Acetaldehyd in beträchtlichem Überschuß über den Sauerstoff vorliegt, so daß die Gefahren einer Explosion vermindert werden. Im allgemeinen wurden der Acetaldehyd und der Sauerstoff bisher in einem Verhältnis von wenigstens 8 Mol Acetaldehyd auf 1 Mol Sauerstoff verwendet.

Das bekannte Verfahren wurde in der Weise durchgeführt, daß man den Acetaldehyd und den Sauerstoff in einen gewöhnlich aus Aluminium bestehenden Reaktionsraum einleitete, das dampfförmige Reaktionsgemisch aus diesem in eine Fraktionierkolonne einführte, in die ein geeignetes Lösungsmittel wie Aceton, Dimethoxymethanol (Methylal) oder Methylacetat eingeleitet wurde, um die Peressigsäure und die gleichzeitig gebildete Essigsäure zu lösen. Der nicht umgesetzte Acetaldehyd wurde nach Abtrennung der übrigen Bestandteile des Reaktionsgemisches in das Reaktionsgefäß zurückgeführt.

Bei der technischen Durchführung dieses Verfahrens, bei dem normalerweise wenigstens 90 Gewichtsprozent des dem Reaktionsgefäß zugeführten Sauerstoffs verbraucht werden, beträgt das Molverhältnis von Peressigsäure zu Essigsäure gewöhnlich etwa 2 bis 2,5:1. Ein höheres Verhältnis von Peressigsäure zu Essigsäure kann erreicht werden, wenn man einen großen Anteil, z. B. 30 bis 50 %, des Sauerstoffs nicht umsetzt. Jedoch ist eine solche Arbeitsweise wegen der Schwierigkeit der Zurückgewinnung des nicht umgesetzten Sauerstoffs und dessen Gegenwart im zurückgewonnenen Acetaldehyd infolge der erhöhten Explosionsgefahr in technischem Maßstab nicht empfehlenswert.

Um den nicht umgesetzten Acetaldehyd von den übrigen Bestandteilen des Reaktionsgemisches abzutrennen, war es bisher notwendig, ein Kühlsystem zu verwenden, durch das das Dampfgemisch auf eine Temperatur von nicht mehr als 21° C gekühlt wurde. Hierzu war die Verwendung einer Kälteanlage notwendig.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Oxydation von Acetaldehyd zu Peressigsäure in befriedigender Weise in Gegenwart von verhältnismäßig großen Mengen an Lösungsmittel durchgeführt werden kann, das man nicht quantitativ vom nicht umgesetzten Acet-

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von
Peressigsäurelösungen

Anmelder:

British Celanese Limited, London

Vertreter:

Dr. O. Dittmann, Patentanwalt,

München 9, Bereiteranger 15

Als Erfinder benannt:
Stanley Beesley, Derbyshire;
Donald Arthur Sharman, Coventry
(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 7. September 1961 (32106)

aldehyd trennen muß. Vielmehr enthält der Acetaldehyd, der zum Reaktionsgefäß zurückgeführt wird, erfindungsgemäß mindestens 17,5 Gewichtsteile, vorzugsweise 33,3 bis 100 Gewichtsteile Lösungsmittel je 100 Gewichtsteile Acetaldehyd. Dies bedeutet, daß das zurückgeführte Reaktionsgemisch wenigstens 15 Gewichtsprozent, beispielsweise 25 bis 50 Gewichtsprozent, Lösungsmittel enthält.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Peressigsäurelösungen durch Umsetzung von Acetaldehyd mit Sauerstoff in der Dampfphase unter Einführung des dampfförmigen Reaktionsgemisches in eine Fraktionierkolonne, in die ein Lösungsmittel für die als Bodenprodukt der Kolonne erhaltene Peressigsäure eingeleitet wird, und Rückführung des nicht umgesetzten Acetaldehyds vom Kopf der Fraktionierkolonne in das Reaktionsgefäß, ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil des aus Lösungsmittel und nicht umgesetztem Aldehyd bestehenden dampfförmigen Kopfproduktes der Fraktionierkolonne mit einem Gehalt von mindestens 17,5, vorzugsweise 33,3 bis 100 Gewichtsprozent Lösungsmittel je 100 Gewichtsteile Acetaldehyd direkt in das Reaktionsgefäß zurückführt.

Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß seine Sicherheit erhöht wird, so daß ein geringeres Molverhältnis von Acetaldehyd zu Sauerstoff angewandt werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das MoI-

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bei

Verhältnis von Acetaldehyd zu Sauerstoff niedrigen Werten wie 5,5 :1 liegen.

Das erfindungsgemäß verwendete Lösungsmittel soll nicht über 80° C sieden. Aceton ist hierfür vorzüglich geeignet, doch können auch andere Lösungsmittel wie Methylal, Methylacetat, Äthylacetat oder Methylenchlorid verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele^ näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird, in der ein Fließschema des kontinuierlich durchgeführten Verfahrens gezeigt ist.

Beispiel 1

Sauerstoff wird in einer Menge von 25 kg je Stunde durch die Leitung 1 in ein Reaktionsgefäß 2 eingeführt, in dem eine Temperatur von etwa 150° C herrscht. Gleichzeitig wird ein im Kreislauf zurückgeführtes, dampfförmiges Gemisch aus Acetaldehyd und Aceton durch Leitung 3 in das Reaktionsgefäß 2 eingeführt, wobei je Stunde 164 kg Aceton und 245 kg Acetaldehyd, gemischt mit etwa 4 kg anderer Gase (Verunreinigungen) zurückgeführt werden. Das Molverhältnis von Acetaldehyd zu Sauerstoff beträgt 7,1:1. Vom Reaktionsgefäß gelangt das dampfförmige Reaktionsgemisch zur Mitte einer Fraktionierkolonne 4, der Aceton in einer Menge von 145 kg je Stunde durch Leitung 5 zugeführt wird. Die Sumpftemperatur der Kolonne beträgt 70° C, die ■ Kopftemperatur 37° C. Das vom Boden der Kolonne 4 stündlich abgezogene Gemisch besteht aus 41 kg Peressigsäure, 11 kg Essigsäure und 143 kg Aceton. Die dampfförmigen Kopfprodukte der Kolonne verlassen diese durch die Leitung 6, von der die Kreislaufleitung abzweigt. Der Hauptmenge des Kopfproduktes werden durch Leitung 12 je Stunde 23 kg Stickstoff im Kühler 7 zugefügt, aus dem die Abgase durch das Rohr 8 entfernt werden, während das Kondensat über einen Behälter 9 (Temperatur bei 20° C) und die Leitung 10 zum Kopf der Kolonne 4 geleitet wird. Dieses Kondensat besteht stündlich aus 655 kg Aceton und 980 kg Acetaldehyd. Die zum Ersatz des umgesetzten Acetaldehyde benötigte Menge Frisch-Aldehyd (44 kg/Stunde) wird in bestimmten Intervallen durch die Leitung 11 in den Kühler 7 eingeführt.

Beispiel 2

Sauerstoff wird in einer Menge von 36 kg/Stunde in das Reaktionsgefäß, in welchem eine Temperatur von 150° C herrscht, und in das stündlich ein im Kreislauf zurückgeführtes Gemisch aus 123 kg Aceton und 286 kg Acetaldehyd mit etwa 4 kg anderer Gase (Verunreinigungen) eingeführt wird, eingeleitet.

Unter diesen Bedingungen beträgt das Molverhältriis von Acetaldehyd zu Sauerstoff 5,5:1.

Aus dem Reaktionsgefäß wird das Umsetzungsgemisch einer Fraktionierkolonne zugeführt, in die stündlich 193 kg Aceton eingeleitet werden. Die

ίο Bodentemperatur der Kolonne beträgt 70° C, die Kopftemperatur 34° C. Das am Boden der Kolonne entfernte Produkt enthält stündlich 55 kg Peressigsäure, 20 kg Essigsäure und 193 kg Aceton. Ein Teil des Kopfprodukts der Kolonne wird in das Reaktionsgefäß zurückgeführt, während der Rest unter Zugabe von 23 kg/Stunde Stickstoff durch den Kühler 7 geleitet, dort vom Abgas getrennt und dann über den Behälter 9 zurück zum Kopf der Kolonne 4 geleitet wird. Bei dem zurückgeführten Gemisch handelt es sich stündlich um. 490 kg Aceton und 1150 kg Acetaldehyd.

Etwa 60 kg Acetaldehyd werden je Stunde als Dampf kontinuierlich dem Kühler 7 zugeführt, um eine gleichmäßige Beschickung des Behälters 9 aufrechtzuerhalten.

In den obigen Beispielen wurde nur ein einziges Reaktionsgefäß 2 verwendet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich jedoch auch zweier oder mehrerer Reaktionsgefäße bedienen.

Das in den Beispielen als Lösungsmittel verwen-,. dete Aceton kann durch Methylal ersetzt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Peressigsäurelösungen durch Umsetzung von Acetaldehyd mit Sauerstoff in der Dampfphase unter Einführung des dampfförmigen Reaktionsgemisches in eine Fraktionierkolonne, in die ein Lösungsmittel für die als Bodenprodukt der Kolonne erhaltene Peressigsäure eingeleitet wird, und Rückführung des nicht umgesetzten Acetaldehyde vom Kopf der Fraktionierkolonne in das Reaktionegefäß, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil dee aus Lösungsmittel und nicht umgesetztem Aldehyd bestehenden dampfförmigen Kopfproduktes der Fraktionierkolonne mit einem Gehalt von mindestens 17,5 vorzugsweise 33,3 bis 100 Gewichtsprozent Lösungsmittel je 100 Gewichtsteile Acetaldehyd direkt in das Reaktionsgefäß zurückführt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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