DE1518776A1 - Verfahren zur Herstellung ungesaettigter organischer Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung ungesaettigter organischer VerbindungenInfo
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Description
Eastman Kodak Company, 3^3 State Street, Rochester,
Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika
Verfahren zur Herstellung ungesättigter organischer Verbindungen (
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ungesättigter
organischer Z Verbindungen durch oxydative Dehydrierung.
Zur Herstellung von organischen Verbindungen mit Doppelbindungen
sind die verschiedensten Verfahren bekannt. Diese Verfahren haben jedoch verschiedene Nachteile. So sind die Ausbeuten und Umsetzungsgrade häufig niedrig und die Lebensdauer der Katalysatoren
ist oft kurz. Ein bekannter Dehydrierungskatalysator ist u.a. Jod, wie z.B. in J.Chem. Soc, , 1147-1160 (193J5) beschrieben
wird. Auch ist die gemeinsame Verwendung von Sauerstoff und einem Dehydrierungskatalysator, z.B. aus Ind. & Eng. Chem., kl$ 1I155
(1949) bekannt. Ein Jod und Sauerstoff als Dehydrierungskatalysator
verwendendes Verfahren ist aus der USA-Patentschrift 2719
bekannt. Bei diesem Verfahren werden organische Verbindungen und freies Jod in der Dampfphase unter im wesentlichen wasserfreien
ßedInnungen und Bildung von ungesättigten organischen Verbindungen
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erhitzt. In der Patentschrift wird erwähnt, daß anstelle von freiem Jod auch Jodwasserstoff oder Alkyljodide verwendet werden»
können. Jedoch wurde die Verwendung von Wasserstoffjodid, das
bei Reaktionstemperatur Jod in situ freigibt, nicht als vorteilhaft
angesehen.
Es hat sich gezeigt, daß der bei dem aus der genannten Patentschrift
bekannten Verfahren verwendete Katalysator eine Anzahl von Nachteilen aufweist, die die wirtschaftliche Anwendbarkeit
des Verfahrens stark beeinträchtigen. Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß stets eine Anzahl von Nebenprodukten
erhalten wird. Soll beispielsweise Methylisobutyrat zu Methylmethacrylat umgesetzt werden, so werden sowohl beträchtliche
Mengen Ilethylacrylat als auch beträchtliche Mengen von undefinierbaren niedrigsiedenden Verbindungen erhalten. Diese
erniedrigen nicht nur die Ausbeute an Methylmethacrylat, sondern erschweren auch die Isolierung und Reinigung desselben* Wie ferner
aus der USA-Patentschrift hervorgeht, liegt im Reaktionsgemisch Jod in Form.einer Mischung von freiem Jod und Jodwasserstoff
vor. Es hat sich gezeigt, daß ein beträchtlicher Teil freies
Jod mit den Abgasen aus dem Reaktorsystem abgetrieben wird. Wird Luft benutzt, so ist das Abgasvolumen so groß, daß eine
wirtschaftliche Wiedergewinnung von Jod nicht möglich ist. Wenn jedoch zur Verringerung des Abgasvolumens anstelle von Luft reiner
Sauerstoff verwendet wird, so sind Explosionen mit Sicherheit nicht vermeidbar. Selbstverständlich beeinträchtigt der Jodverlust
auch die V/irtschaftlichkeit des Verfahrens. Die Anwesenheit
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von Jod im Reaktionsgemisch erschwert des weiteren die Reinigung
des Reaktionsproduktes und die Wiedergewinnung des Katalysators. Der in der Patentschrift gemachte Vorschlag, das Jod
durch Extraktion mit wässrigen Natriumthiosulfatlösungen oder
Kaliumjodidlösungen zu extrahieren, ist praktisch undurchführbar.
Auch ist es nicht möglich, die jodhaltigen Lösungen zu destillieren, da das Jod hierbei sublimiert. Hinzu kommt schließlich,
daß der im Reaktionsgemisch vorhandene Jodwasserstoff auf ganz anderem Wege wiedergewonnen werden muß.
Bei dem aus der USA-Patentschrift 2 921 101 bekannten Dehydrierungsverfahren
wird freies Jod in Konzentrationen von mindestens H5 Gew.-% angewandt, wobei komplizierte Vorrichtungen zur Abtrennung
des freien Jods vom ungesättigten Reaktionaprodukt erforderlich sind. Der bei diesem bekannten Verfahren zusätzlich angewandte
Jodwasserstoff-Dampfstrom enthält mindestens 65 % Jodwasserstoff.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß die deih oxydativen DehydrierungBprozeß
bei Benutzung von freiem Jod anhaftenden Nachteile vermieden werden können, wenn als Katalynator bei der katalytischen
Dehydrierung von organischen Verbindungen Jodwasserst offhydrat verwendet- wird«
Das Vorfahren der Erfindung ist demzufolge dadurch gekennzeichnet,
daß man in die Heaktionuzone die Jodverbindimß in Form
von JodwaGserstoffhydrat einführt.
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Jodwasserstoffhydrat ist eine von Jodwasserstoff verschiedene Verbindung. In Webster's "New International Dictionary of the
English Language", 2. ungekürzte Auflage (19*L£)» Seite 1219
heäßt es: "Jodwasserstoff säure ist ein der Chlorwasserstoff säure
ähnliches, jedoch ein viel weniger stabiles Gas und ein starkes Reduktionsmittel, - auch Wasserstoff,)odid genannt." Die physikalischen
Eigenschaften von Jodwasserstoff werden in der "Encyclopedia of Chemical Technology," Band 7 (19H)» Seite 951, wie
folgt angegeben: "Jodwasserstoff, HJ, ist ein farbloses Gas, das in feuchter Luft stark raucht und einen Schmelzpunkt von
-50,8° sowie einen Siedepunkt von -35,3°C besitzt." Mellor weist in "A Comprehensive Treatise on Inorganic'and Theoretical Chemistry",
Band 2 (1922), Seite I85 darauf hin, daß Jodwasserstoff
in wässriger Lösung Jodwasserstoffhydrate bildet und daß mindestens 3 Hydrate unterscheidbar sind.
Die physikalischen Unterschiede zwischen Jodwasserstoff und den Jodwasserstoffhydraten, hier als "Jodwasserstoffhydrat" bezeichnet,
sind offensichtlich. Bei Verwendung der Verbindungen als Katalysatoren bei der Dehydrierung von organischen Verbindungen
in Gegenwart von Sauerstoff haben sich überraschenderweise folgende chemischen Unterschiede ergeben:
Wenn Jod, Jodwasserstoff oder Alkyljodide als Katalysatoren benutzt
werden, erhält man große Mengen von Jod und Jodwasserstoff und die Jodgehalte in den Abgasen, d.h. Jodverluste, sind sehr
hoch. Auch fiidet hier eine cheraiiehe Veränderung des Katalyse-
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tors statt: Jod wird teilweise in Jodwasserstoff, Jodwasserstoff in Jod und die Alkyljodide werden in Mischungen von Jod und Jodwasserstoff
umgewandelt.
Bei Verwendung von Jodwasserstoffhydrat werden demgegenüber sehr wenig oder keine Neben- und Mischprodukte erzeugt, die Reaktionsprodukte
enthalten kein Jod, es geht kein Jod mit den Abgasen verloren und der in Form einer Jodwasserstoffhydratlösung
wiedergewonnene Katalysator kann wiederverwendet werden. Obwohl es bekannt ist, daß Jodwasserstoff und Sauerstoff oder Luft bei
erhöhten Temperaturen unter Bildung von Wasser und Jod reagieren, wird bei Verwendung von Jodwasserstoffhydrat selbst bei Verwendung eines beträchtlichen Überschusses von Sauerstoff gegenüber der Jodwasserstoffhydrat-Menge dennoch kein freies Jod gebildet, denn der Sauerstoff verbindet sich mit dem aus der organischen Verbindung abgespaltenen Wasserstoff unter Bildung von
Wasser. Bei dem beschriebenen älteren Verfahren reagiert der Wasserstoff mit dem Jod unter Bildung von Jodwasserstoff, der
seinerseits mit dem Sauerstoff unter Bildung von Jod und Wasser reagiert.
Das erfindungsgemäß verwendet· Jodwasserstoffhydrat stellt somit
einen neuen Sauerstoffträger für Oxydationsreaktionen, insbesondere für oxydative Dehydrierungen dar. Vermutlich wird das Jodwasserstoff hydrat in Gegenwart der zu dehydrierenden organischen
Verbindungen in einen Komplex mit dem Sauerstoff überführt. Offensichtlich liegt eine gewiese Analogie zu der bekannten Reaktion
von Perjodsäure mit Wasser zur Bindung von weiterem Sauerstoff
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an Jod vor. Beispielsweise ist es möglich, mehr als 6 Sauerstoffatome
an ein einziges Jodatom zu binden.
Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich die verschiedensten gesättigten organischen Verbindungen und zwar sowohl cyclische
als auch Verbindungen mit offener Kette, die mindestens zwei benachbarte Kohlenstoffatome aufweisen, von denen Jedes
mindestens ein Wasserstoffatom^ aufweist, oxydativ d^hydrieren.
Besonders leicht dehydrierbare Verbindungen sind solche mit einer Alkylkette mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, insbesondere
Äthyl- oder Isopropylresten. Dehydrierbar sind beispielsweise folgende Gruppen von Verbindungen:
A) Ester
Dehydlrierbar sind insbesondere Ester von aliphatischen und
aromatischen mono-, dl- und polybasischen Säuren, soweit sie mindestens zwei benachbarte Kohlenstoffatome besitzen, von denen
Jedes mindestens ein Wasserstoffatom aufweist, was z.B. bei Alkylgruppen mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen der
Fall ist, wobei in den aliphatischen Reihen die Alkylgruppe vorzugsweise an einen Acylrest gebunden ist. Die niederen Alkylester,
z.B. Methylester, von niederen aliphatischen monobasischen Säuren mit mindestens drei und bis zu etwa 12 Kohlenstoffatomen
lassen sich besonders leicht dehydrieren. Hethyllsobutyrat
läßt sich beispielsweise in Methylmethacrylat, Methylpropionat
in Methylacrylat und Äthylpropionat in i'ithylacrylat
überführen. B'erner läßt sich aus Methyl-2-methylpentanoat
Methyl-2-methylpentenoat, au« Ilethyl-2-äthylhexanoi.tt ile-
iy!penteneat, au«
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thyl-2-äthylhexenoat, aus Äthylacetat Vinylacetat, aus Äthylisobutyrat
Vinylmethacrylat und aus Phenylisobutyrat Phenylmethacrylat herstellen. Ferner lassen sich beispielsweise Hexylpropionat,
Cyclohexylbutyrat und die entsprechenden Isobutyrate
sowie Phenylpropionat dehydrieren.
Dehydrierbar sind insbesondere aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe
mit mindestens 2 benachbarten Kohlenstoffatomen, die jeweils mindestens ein Wasserstoffatom enthalten, beispielsweise
mit Alkylgruppen mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen. Beispielsweise läßt sich aus Äthylbenzolptyrol, aus Cumol α-MethyI-styrol,
aus Cyclohexan Benzol, aus Äthylcyclohexan Styrol, aus Isobutan Isobutylen, aus Propan Propylen, aus Buten-1 Butadien,
2-aus /Methylbuten-1 Isopren und -aus Diäthylbenzol Divinylbenzol
herstellen. Ist das Reaktionsprodukt unter Reaktionsbedingungen ein Gas, so kann es in vorteilhafter Weise aus dem Abgas durch
Absorption oder Destillation wiedergewonnen werden oder als wasserunlösliches flüssiges Produkt aus einem Dekantiergefäß.
C) Ketone
Auch Ketone, die mindestens 2 benachbarte Kohlenstoffatome mit
jeweils mindestens einem Wasserstoffatom aufweisen, lassen sich leicht dehydrieren. Beispielsweise läßt sich aus Methyläthylketon
Methylvinylketon, aus Diäthylketon Divinylketon und Äthylvinylketon,
aus Cyclohexylmethylketon Acetophenon aus Methylisopropyljceton
Methylisopropeniifceton upd aus Propionphenon Vlnylphe-
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Da manche Ketone eine hohe Wasserlöslichk'elt aufweisen, wird
das Verfahren in diesen Fällen vorzugsweise in der Weise durchgeführt, daß das Produkt als eine einzige, Katalysator enthaltende
Phase aus dem DekanRtiergefäß T-2 abgezogen oder durch
Destillation in der Kolonne D-I entfernt wird, wobei der Katalysator
durch die Leitung 20 abgezogen wird, während das organische Reaktionsprodukt am Kopf der Destillationskolonne erhalten
und in üblicher Weise aufgearbeitet wird. Gegebenenfalls kann auch eine Extraktion der organischen Verbindungen aus der
im Dekantiergefäß befindlichen wässrigen Lösung zweckmäßig sein.
Von den Carbonsäuren, die die oben gekennzeichneten Gruppen aufweisen,
liefert Propionsäure beispielsweise Acrylsäure, Isobuttersäure Methacrylsäure, Bernsteinsäure Maleinsäure, 2-Äthylhexansäure
2-Äthylhexensäure und Buttersäure Crotonsäure.
Amide der entsprechenden Säuren lassen sich zu Amiden der entsprechenden
ungesättigten Säuren verarbeiten. In manchen Fällen sind die Amide bei gewöhnlicher Temperatur fest, so daß sie sich
leicht durch eine einfache Filtration der im Dekantiergefäß gekühlten Lösung abtrennen lassen. Wasserlösliche Amide, wie z.B.
Acrylamid, können aus dem Abklärgefäß durch Extraktion gewonnen werden.
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Dehydrierbar sind die verschiedensten Säureanhydride, z.B. Bernsteinsäureanhydrid, aus dem sich Maleinsäureanhydrid herstellen
läßt.
F) Nitrile
Auch Nitrile mit mindestens 2 benachbarten Kohlenstoffatomen mit jeweils einem Wasserstoffatom lassen sich dehydrieren. So
läßt sich beispielsweise Propionitril zu Acrylnitril und Isobutyronitril
zu Methacrylnitril dehydrieren.
Erfindungsgemäß können auch alle anderen organischen Verbindungen,
die zwei benachbarte Kohlenstoffatome aufweisen und bei
der angewandten Temperatur stabil sind, dehydriert werden. Beispielsweise liefern Aldehyde, wie Butyraldehyd und Bernsteinsäurealdehyd
sowie heterocyclische Verbindungen, wie z.B. 2-Äthyfuran oder α-Äthylpyridin, entsprechende ungesättigte Verbindungen.
Vorzugsweise wird das .Verfahren der Erfindung in der Weise durchgeführt,
daß die Reaktionskomponenten durch Erhitzen verdampft und unter Atmosphärendruck in eine Reaktionszone eingeführt wurden«
Gegebenenfalls kann auch unter Druck gearbeitet werden. Günstige Ergebnisse lassen sich beispielsweise bei Reaktorausgangedrucken
von 0,7 bis 14 kg/cm2 (10-200 psig) erhalten. Ausbeuten
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und Umsätze können oftmals aurch Druckanwendung vergrößert werden.
So kann z.B. ein Umsatz von 15$ bei Normaldruck gelegentlieh
auf 25/S bei 0,7 kg/cm überdruck erhöht werden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, eine Jodwasserstoffhydratlösung
und die zu dehydrierende Verbindung zu verdampfen und sie gemeinsam mit Luft durch eine auf etwa 500 bis 7000C.
oder noch höher beheizte, vorzugsweise auf 500 bis 5^0 C beheizte
Reaktionszone zu leiten. Als zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, den Dampfstrom mit einer Geeschwinaigkeit von etwa 300 bis
5000 cm^ JÖ dampfförmige Reaktionskomponenten, gemessen bei Normaltemperatur
und Normaldruck pro cmJ Reaktionszone pro Stunue
durch die Reaktionszone zu führen. Gegebenenfalls können die
Reaktionskomponenten An verschiedenen Stellen in den Reaktor eingeführt werden. Nach Verlassen der Reaktionsaone kann der
Dampfstrom mit Wasser abgeschreckt werden, worauf das Reaktionsprodukt abgetrennt wird. Die nicht umgesetzte Ausgangsverbindung
und das in Form einer wässrigen Lösung vorliegende Jodwasserstoffhydrat können dann nach Zusatz frischer Jodwasserstoffhydratlösung
und Ausgangsverbindung von neuem umgesetzt werden.
Iu keinem Zeitpunkt des Verfahrens tritt dabei freies Jod auf. Auch das Reaktionsprodukt enthält kein freies Jod.
In der Zeichnung 1st ein Fließschema dargestellt, nach dem das
Verfahren der Erfindung durchgeführt werden kann.
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Bei der dargestellten Ausführungsform werden eine Jodwasserstoffhydratlösung
und die organische Ausgangsverbindung getrennt auf "
über 3000C erhitzt. Gemeinsam mit Luft oder Sauerstoff, die ebenfalls
vorerhitzt werden können, wird das dampfförmige Gemisch dann in den auf über 40O0C aufgeheizten Reaktor Λ geführt. In
diesem Reaktor bleibt das Gemisch nur eine relativ kurze Zeit, beispielsweise-eine Sekunde lang. Das aus dem Reaktor A austretende
Reaktionsgemisch wird bei B mittels Wasser, Jodwasserstoffhydratlösung
oder ungesättigtem Reaktionsprodukt, das aus dem Dekantiergefäß T-2 zur Abschreckzone geführt wird, abgeschreckt.
Das abgeschreckte Reaktionsgemisch fließt dann von B in das Dekantiergefäß
T-2, in dem das jodfreie, ungesättigte organische Rohprodukt, falls es in'Wasser oder in der wässrigen Jodwasserst
of fhydrat lösung unlöslich ist, in üblicher Weise als obenstehende
Flüssigkeit abgetrennt und durch die Leitung l8 zur Reinigung abgezogen wird. Die jodfreie wässrige Jodwasserstoffhydratlösung
wird vom Boden des Dekantiergefäßes T-2 zum Reaktor A zurückgeführt. Ist das ungesättigte Reaktionsprodukt in der Abschieck-
es
zone löslich, kann/durch Destillation oder Extraktion abgetrennt werden. Die Abgase strömen durch den Kühler C-2 zu den Wasserwäschern, in denen aus dem Gas noch vor^ajindene organische Verbindungen ausgewaschen werden. Durch die Leitung 29 wird die nicht umgesetzte organische Verbindung und durch die Leitung das organische Jodid vom Destillationsabschnitt zu dem Reaktor A zurückgeführt.
zone löslich, kann/durch Destillation oder Extraktion abgetrennt werden. Die Abgase strömen durch den Kühler C-2 zu den Wasserwäschern, in denen aus dem Gas noch vor^ajindene organische Verbindungen ausgewaschen werden. Durch die Leitung 29 wird die nicht umgesetzte organische Verbindung und durch die Leitung das organische Jodid vom Destillationsabschnitt zu dem Reaktor A zurückgeführt.
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Das Gehäuse des Reaktors A kann aus StahJL (carbonfeteel) oder
aus nichtrostendem Stahl bestehen. Um die Carbonisierung des organischen Materials im Reaktor A zu vermindern, kann die mit
dem Gasstrom in Berührung stehende Reaktorauskleidung aus nicht oxydierbarem Material bestehen. Geeignete Konstruktionsmatera-
z.B.
lien sind/mit SiO2 überzogene Stahlrohre, Rohre aus geschmolzenem
Quarz oder mit Borkarbid, Bornitrid, Siliciumkarbid oder einem anderen oxydfreien Material ausgekleidete Rohre. Der Reaktor
kann leer sein oder mit demselben Material wie die Auskleidung, z.B. in Form von Raschigringen, gefüllt sein.
Die Jodwasserstoffhydrat-Konzentration der Lösung im Dekantiergefäß
T-2 soll zweckmäßig etwa 1 bis 30%, vorzugsweise 5 bis
15% betragen, so daß das ungesättigte organische Reaktionsprodukt wie z.B. Methylmethacrylat nicht in der Lösung gelöst wird
und von dieser abdekantiert werden kann. Ist das ungesättigte Reaktionsprodukt in Wasser oder in der Jodwasserstoffhydratlösung
im Dekantiergefäß T-2 löslich, ist die Konzentration des Jodwasserstoffhydrats hierin ohne Bedeutung, da das gelöste Reaktionsprodukt
durch Destillation, Extraktion oder auf andere Welse abgetrennt werden kann.
Die Temperatur im Reaktor zu dem Zeitpunkt, an dem die vorerhitzten
Ausgangsstoffe miteinander in Berührung kommen, ist, wie bereits hervorgehoben, von gewisser Bedeutung. Werden die Ausgangsstoffe
bei Temperaturen unterhalb etwa IJOO0C durch den Reaktor
geführt, so ist eine Zersetzung des Jodwasserstoffhydrats
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fcu erwarten. Dagegen kann bei Temperaturen oberhalb von etwa
7000C eine Zersetzung der organischen Verbindungen erfolgen.
Aliphatische Kohlenwasserstoffe können beispielsweise bei erhöhten
Temperaturen gekrackt werden. Ester lassen sich beispielsweise günstig bei Temperaturen von etwa l\^0 bis 650 umsetzen.
Die Verweilzeit der Reaktionsmischung im Reaktor 1st vorzugsweise sehr kurz; in der Regel beträgt sie nur etwa 0,1 bis 10
Sekunden, vorzugsweise 0,5 bis 3 Sekunden, z.B. eine Sekunde. Wenn der Reaktor mit Raschigringen oder dergl. gefüllt 1st,
ist die lineare Geschwindigkeit ohne Bedeutung. Ist der Reaktor nicht gefüllt, so ist die Einstellung einer linearen Geschwindigkeit
von größer als 7,6 m/Sek. zwecks wirksamer Ver-
mischung der Reaktionsteilnehmer zweckmäßig.
Zur Bereitung des wässrigen Jodwasserstoffhydrats genügt es, Jodwasserstoff in Wasser einzuführen, um einewässrige Lösung
von Jodwasserstoffhydrat zu erhalten. Die Konzentration des Jodwasserstoffs in der Lösung kann weitgehend verändert werden;
Konzentrationen von 2 bis 60? (als HI berechnet) haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Bei Konzentrationen von
weniger als 5% ist dem Reaktor genügend Wasser zuzugeben, so daß ein abschätzbares Reaktorvolumen von Wasserdampf angewandt
und die Reaktorkapaaität verringert Wird. B«i Konzentrationen
von oberhalb etwa 60% ist das JodwaBseretoffhydrat unstabil
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und schwierig zu handhaben DIe^ wässrige Lösung von Jodwasserstoff
kann vorcemischt oder in situ durch getrennte Einführung
von Wasser und Jodwasserstoff in den Reaktor erhalten werden.
Die Jodwasserstoffkonzentrat ion kann zwischen etwa 0,5 und 10%,
vorzugsweise zwischen etwa 1 und 6%, bezogen auf das Gewicht
der gesättigten organischen Verbindungen, wie z.B. Methylisobutyrat
liegen. Dei den bisher bekannten Uehydrierungs^verfahren,
wie 3ie z.B. in der USA-Patentschrift 2 390 253 beschrieben werden, muß das Jod zur Verhütung einer Krackung meistens In Mengen
zwischen 25 und 1000%, bezogen auf das Gewicht der gesättigten organischen Verbindung, verwendet werden» Dies ist beim Verfahren
der Erfindung infolge Verwendung einer genügend Wasser enthaltenden Jodwasserstoffhydratlösung nicht erforderlich.
Dae Verhältnis von gesättigter organischer Verbindung zu Sauerstoff im Ausgangsgemisch kann ebenfalls sehr verschieden sein.
Besonders gute Ausbeuten werden bei Molverhältnissen von IiI bis
10;1, vorzugsweise von 3:1 bis 8:1, z.B. bei Anwendung einer
lOJf-lgen wässrigen Jodwasserstoffhydrat-Katalyeatorlösung mit
einem Gehalt von 2%, belogen auf die gesättigte organische Verbindung* an Jodwasserstoffhydrat, erhalten«
Das Verfahren der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung und am Beispiel der Herstellung von Methylmethacrylat durch
Dehydrierung von Methylieobutyrat noch näher erläutert.
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Das über die Leitung 3 in den Reaktor A eingeführte Methylisobutyrat,
das geringe Mengen Isobuttersäure und Wasser enthalten kann, besaß eine Reinheit von mindestens 9W· Die über die Leitung 2
eingeführte Luft soll ölfrei sein, braucht aber nicht vorgetrodknet
zu werden. Die durch die Leitung 1 eingeführte Jodwasserstoffhydrat-Katalysatorlösung
kann etwa 20 Gew.-% Jodwasserstoff enthalten. Die über die Leitungen 1, 2 und 3 eingespeisten Reaktionskomponenten
wurden auf etwa 30° vorerhitzt. Der Reaktor wurde auf 500 bis 58O°C erhitzt. Im Reaktor wurde ein Druck von
1J,2 kg/cm aufrechterhalten. Die Kontaktzeit betrug etwa 1,3 Sekunden.
Die Konzentration des Jodwasserstoffs betrug, bezogen auf das Methylisobutyrat etwa k%. In den Reaktor wurde so viel
Luft eingeführt, daß das Molverhältnis von Ester zu Sauerstoff 6:1 betrug. Die Temperatur der abgesehreckten Lösung im Dekantiergefäß
ΐ-2 betrug 15 bis 2Q°C, die Temperatur der Waschwasserlösung
im Dekantiergefäß T-3 dagegen 5 bis 8°C. Die Destillations-,
kolonnen D-I, D-2, D-3 und D-4 wurden unter Vakuum betrieben.
Die Bodentemperatur der Kolonne D-I wurde unter 127°C, diejenige
der Kolonnen D-2 und D-3 unter 800C und diejenige der Kolonne
D-^i unter 60° gehalten. Sowohl das über die Leitung 3 eingereiste
frische Methylisobutyrat, als auch das über die Leitung 29 aus dem Prozeß zurückgeleitete Methylisobutyrat wurden im
Vorerhitzer E-3 verdampft und auf etwa 300° vorerhitKt. Die mittels
eines Gebläses über die Leitung 2 eingeführte Luft wurde im Vorerhitzer E-2 vorerhitzt. Die über die Leitung 1 eingeführte
frische Katalysatorlösung und die über die Leitung 12 aus dem Prozeß zurückgeführte Katalysatorlösung wurden im Vorerhitzer
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E-I veruainpft und auf etwa 300° vorerhitzt. Das aus dem Reaktor
ausströmende Dampfgemisch wurde bei B mit Hilfe des vom Dekantiergefäß
T-2 kommenden abgekühlten organischen rohen Reaktionsproduktes schnell abgeschreckt. Das kondensierte Reaktionsgemisch
wurae dann über die Leitung 4 und das Drucksteuerventil V-I in den Flüssigkeits-Gas-Abscheider T-I eingeführt, in dem das
Abgas abgetrennt und über die Leitung 6 entfernt wurde. Die Flüssigkeit wurde durch uie Leitung 5 durch das Abschreckgefaß C-I
Geführt, in dem sie mit ülykol auf 15 bis 20° abgekühlt wurde und
von wo sie in das Dekantiergefäß T-2 gelangte.
Das über die Leitung 6 abgeleitete Abgas wurde imi einem (Jüykolkühler
C-2 abgeschreckt und ctirm über die Leitung 7 3n den Abschreck
(iegenstroinwäscher S geführt, in dem es bei 5° mit kaltem V/asser
u-iii wurde. Das aus dem Kopf des Wäschers S entweichende Abgas
wurde über die Leitung 8 durch einen Glykolabschreckkühler C-3 abgezogen, worauf 1 es in die Atmosphäre abgelassen wurue.
An dieser Stelle wurden Abgasproben für die Analysenzwecke entnommen.
Die Waschv/asserlosung des Wäschers C floß über die Leitung
13 in das Dekantiergefäß T-3, worin üie organischen ütoffe und die Waschwasserlösung voneinander getrennt wurden. Die WascL-wasserlösung
floß über die Leitung 13 zur Pumpe P-3, ale sie über die Leitung 15 in den Glykolabschreckkühler C-4 pumpte, von üem
nie über üie Leitung 16 in den Wäscher 3 zurückgeführt wurde.
Die organische Phase wurde aus dem Abschreckgefäß T-3 über die Leitung 17 in die Aufbereitungsanlage geführt. ■
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Die aus dem Flüssigkeits-Gas-Abscheider T-I in das Dekantiergefäß
T-2 geführte Flüssigkeit wurde hier in eine obere organische Schicht und eine untere Katalysatorschicht getrennt.
Letztere bestand im wesentlichen aus der 2 bis 3% organische Ester und organische Säure enthaltenden unveränderten Jodwasserstoffhydrat-Lösungo
Sie wurde über die Leitung 11 abgezogen, in der Kolonne D-6 von organischen Verbindungen befreit
und dann mit Hilfe der Pumpe P-2 in die Leitung 12 gepumpt· Durch die Entfernung von organischem Ester aus der Jodwasserstoffhydrat-Lösung
wird die Bildung von Koks und Teer im Reaktor verhütet.
Die organische Schicht des Dekantiergefäßes T-2 enthielt Methylisobutyrat,
Methylmethacrylat, Methanol, Aceton, Methyl-
jodid, Isobuttersäure und Methylacrylat. Das Methanol und die
Isobuttersäure entstanden durch Hydrolyse im Abschreckgefäß B und dem Dekantiergefäß T-2; das Methyljodid entstand i durch
Umsetzung von Methanol mit Jodwasserstoffhydrat. Die Zusammensetzung der im Dekantiergefäß T-2 vorliegenden organischen
Schicht war wie folgt: 1 bis 2% einer Mischung etwa gleicher
Anteile von Methanol, Aceton und Methyljodid, 20 bis 30£ Methylmethacrylat, 0,1-0,3Ji Methylaorylat, 2t Isobuttersäure und
als Rest Methylisobutyrat. Die rohe organische Schicht des Dekantiergefäßes T-2 wurde teilweise über die Leitung 9 aur Pumpe
P-I abgelassen, von der sie über die Leitung 10 als frische Abschreckflüssigkeit nach B genpurapt wurde· Der Rest wurde über
die Leitung 18 entfernt und mit der im Abklärgefäß T-3 aus der
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Waschwasserlösung abgetrennten und über die Leitung 17 zugeleiteten
organischen Phase vermischt.
Das gesamte organische Rohmaterial ;vurde dann über die Leitung
19 der Destillationskolonne D-I zugeführt. Diese war mit Füllkörpern
gefüllt und arbeitete mit einem Rückflußverhältnis von
0,5:1 bäeiner Höhe von 12,2 m. Vom Boden der Kolonne wurden Isobuttersäure
und Jodv/asserstoffhydrat über die Leltung/20 zwecks
v/ledergewinnung des Jodwasserstoffs und Umwandlung der Isobuttersäure
zu Methylisobutyrat einer nicht dargestellten Anlage zugeführt. Das Jodwasserstoffhydrat entstand bei der Destillation
der Katalysatorlösung in der Kolonne D-6 und wurde physikalisch in die Kolonne D-I mitgerissen. Die Basistemperatur der Kolonne
D-I soll eine Temperatur von 1270C der Siedetemperatur der Jodwasserstoff-Wasser-Mischung
nicht übersteigen, um zu verhüten, daß der Katalysator in die Aufbereitungsanlage übergeht.
Die Kopffraktion der Kolonne D-I wurde über die Leitung 21 in
eine 18,3 m lange, gefüllte Destillationskolonne D-2 überführt.
Aus dieser wurden über Kopf Wasser und niedrigsiedende Bestandteile abgezogen. Sie gelangten über die Leitung 22 zum üekantiergefäß
T-iJ. Hler wurde das Wasser abgetrennt und über die Leitung 2'i abgeführt.
Die organische Phase wurde über die Leitung 23 in.die
Destillationskolonne D-5 geführt. Aus dieser wurde das Methyljodid
als Kopffraktion abgezogen und über die Leitung 25 der Leitung
zugeführt, aus der es mit Methylisobutyrat, In dem Reaktor A eingespeist
wurde. In diesem wurde das Methyljodid in Jodwasserstoff-
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hydrat und Methanol überführt. Vom Boden der Kolonne D-5 wurde
Methanol, Aceton und Methylacrylat über die Leitung 26 einer nicht gezeigten Methanol-Wiedergewinnungsanlage zugeführt.
Die aus der Kolonne D-2 abgezogene Bodenfraktion bestand aus einer
trockenen Mischung von Methylisobutyrat und Methylmethacrylat, die entweder über die Leitung 27 abgezogen und wie in der
USA-Patentschrift 3 062 872 beschrieben, aufgearbeitet wurde oder über die Leitung 28 der Destillationskolonne D-3 zugeführt wurde.
Letztere bestand aus einer 100-Siebböden-Kolonne, die bei einem
Rückfluß-Verhältnis von 4:1 arbeitete. Daß etwa 0,2£ Methylmethacrylat
enthaltende Methylisobutyrat wurde als Kopffraktion abgezogen
und über die Leitung 29 dem Raktor A zurückgeführt. Das
Methylmethacrylat wurde vom Boden der Kolonne D-3 über die Leitung
30 in die Kolonne D-4 eingespeist. Diene bestand aus einer
kurzen Verdampfurigs-Kolorine und uiente zur Entfernung von verfärbenden
Verbindungen und Polymeren. Das reine farblose Methylmethacrylat wurde vom Kolonnenkopf über die Leitung 31 abgezogen. Geringe
Polymermengen wurden vom Kolonnenboden über die Leitung 32
abgezogen und depolymerisiert.
Wenn das ungesättigte Reaktlonsprodul.t bei einer höheren Temperatur
als das nicht umgesetzte Ausgangsprodukt (κ«Β. Hethylmethacrylot
gegenüber Methylisobutyrat) niouot, wird, win ölen beschrieben,
dafj vrieuerceuonnene Aur.gaiigemateria] (J^aus doi' Kolonne D-3
dem Reaktor A über die Leitung 29 zurückgeführt, dan ungesättigte Reaktionsprodukt dagegen über die Leitung 30 abgezogen.
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BAD ORiGiNAL
BAD ORiGiNAL
ι σ ι ö / /b
Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren der Erfindung durch Gegenüberstellung mit bekannten Verfahren näher veranschaulichen.
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
Verwendung von I2 als Katalysator.
Verwendung von I2 als Katalysator.
Gemäß Beispiel 2 der USA-Patentschrift 2 719 171 wurden 2,0$ Jod
enthaltendes Methylisobutyrat mit Luft durch eine auf 55O°C erhitzte
Röhre aus Vycorglas geleitet, die zur Verbesserung der
v/ärmeübertragung Füllkörper aus Vycorglas enthielt. Das Verhältnis von Luft zu Methylisobutyrat entsprach einem Verhältnis von
0,5 Molen Sauerstoff pro Mol Methylisobutyrat. Die Geschwindigkeit des Durchgangs der dampfförmigen Reaktionsmischung durch
das Rohr betrug 236 cmJ (je cmJ Reaktlorinhalt und je Stunde bei Normalternperatur und -druck). Die Reaktionsmischung wurde sodann durch einen Kondensator geführt. Die Abgase wurden mit einer üblichen Natriumthiosulfat lösung gewaschen. Das flüssige Reaktionsprodukt enthielt, wie durch gaschromatographische Analyse ermittelt wurde, 16% Methylmethacrylat, 7$ Methylacrylat, 115? nichtmodifizierte niedrigsiedende Verbindungen und als Rest nicht umgesetztes Methylisobutyrat. Der Umwandlungsgrad zu Methylmethacrylat betrug 155£, die Gesamt ausbeute an Methylmethacrylat 50%. Das Gewichtsverhältnis von HI:I2 betrug in den Reaktionsprodukten 1:1. Das Abgas enthielt 1658 der wiedergewonnenen Jodmenge. Die
Gesamtmenge an wiedergewonnenem Jod betrug 60% (teilweise als
Jodid- und Jodatsalze)«
v/ärmeübertragung Füllkörper aus Vycorglas enthielt. Das Verhältnis von Luft zu Methylisobutyrat entsprach einem Verhältnis von
0,5 Molen Sauerstoff pro Mol Methylisobutyrat. Die Geschwindigkeit des Durchgangs der dampfförmigen Reaktionsmischung durch
das Rohr betrug 236 cmJ (je cmJ Reaktlorinhalt und je Stunde bei Normalternperatur und -druck). Die Reaktionsmischung wurde sodann durch einen Kondensator geführt. Die Abgase wurden mit einer üblichen Natriumthiosulfat lösung gewaschen. Das flüssige Reaktionsprodukt enthielt, wie durch gaschromatographische Analyse ermittelt wurde, 16% Methylmethacrylat, 7$ Methylacrylat, 115? nichtmodifizierte niedrigsiedende Verbindungen und als Rest nicht umgesetztes Methylisobutyrat. Der Umwandlungsgrad zu Methylmethacrylat betrug 155£, die Gesamt ausbeute an Methylmethacrylat 50%. Das Gewichtsverhältnis von HI:I2 betrug in den Reaktionsprodukten 1:1. Das Abgas enthielt 1658 der wiedergewonnenen Jodmenge. Die
Gesamtmenge an wiedergewonnenem Jod betrug 60% (teilweise als
Jodid- und Jodatsalze)«
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BAD ORIGINAL
• Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Verwendung von Ip bei höherer Temperatur.
Verwendung von Ip bei höherer Temperatur.
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde in allen Einzelheiten
wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Rohr auf 610° erhitzt wurde. Wie durch chromatographische Analyse des flüssigen
Reaktionsproduktes festgestellt wurde, bestand es aus 19% Methylmethacrylat,
8% Methylacrylat, 13? nicht identifizierten, niedrigsiedende
Verbindungen und zum Rest aus nicht umgesetztem Methylisobutyrat. Der Umwancilungsgrad zu Methylmethacrylat betrug 173»»
die Gesamtausbeute an Methylmethacrylat kT%. Das Verhältnis von
HI; Ip im Reaktlonsprodukt betrug 1:2. Das Abgas enthielt HHt2%
der wiedergewonnenen Jodmengen; die Gesamtmenge an wiedergewonnenem
Jod (teilweise als Jodid- und Jodatsalzen) betrug
Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
Verwendung von wasserfreiem Jodwasserstoff als Katalysator.
Beispiel 2 wurde unter Verwendung von Jodwasserstoff anstelle von Jod wiederholt. Der Jodwasserstoff wurde aus einem Gaszylinder
über ein Rotameter in den Reaktor in solchen Mengen eingeführt,
daß Im Reaktor 2% Jodwasserstoff, bezogen auf Methyllsobutyrat,
anwesend waren. Wie durch chromatographische Analyse festgestellt
£* wurde, bestand das flüssige Produkt aus 162 Methylmethacrylat,
o 1J% MethyLacrylat, 16$ nicht identifizierten, niedrigsiedenden
Produkten und viutn Heat nur, nicht umgesetzt em Methylisobutyrat.
[ιοί1 Uir.v/.-nuiluruT'.^i'.ui :*u ί ί.\ι;\ιινΛ.Ιι·,ν.ΐ',;Ιαί boi.iu;: Ul1^, til·"? «iuij
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Reaktionsprodukt betrug 1:1. Das Abgas enthielt i\$% aer wiedergewonnenen
Jodmenge. Die Gesamtmenge an wiedergewonnenem Jod betrug 90/5 (teilweise als Jodiü- und Jodatsalzen).
Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)
Verwendung von wasserfreiem Jodwasserstoff als Katalysator.
Das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren wurde unter den für das Verfahren der Erfindung besonders geeigneten Bedingungen wieuerholt,
wobei Jodwasserstoff, aber kein Jodwacserstoffhydrat verwendet
wurde. Methylisobutyrat wurde mit 2% Jodwasserstoff, bezogen auf MethylLsobutyrat und Luft, (0,2 Mole Sauerstoff pro Mol
Metliylisobutyrat) mit einer Geschwindigkeit von 660 cin-Vcmr/Reaktorvoluinen/Stunde
durch elnjF auf 600 C beheizte^ mit Vycorglaskörpern
gefülltes Vykolglasrohr geführt. Das Methylisobutyrat wurde auf iJ50°C vorerhitzt. Das aus dem Reaktor austretende Reaktlonsgemisch
wurde mLt ./asser abgeschreckt und das Abgas durch einen
Konaensator ge Leitet. Das flüssige Reaktlonsprouukt wurde vom Abschreckwasser
abgetrennt und gaschromatographisch sowie durch Titration mit normaler Uatriumhydroxyd- und Natrlumthiosulfat-Lösung
analysiert. Auch das Abschreckwasser wurde analysiert. Das flüssige Reaktionsprodukt enthielt iüi Methylmethacrylat, 3% Methylacrylat,
1\% nicht identifizierte niedrigsiedende Produkte
und nicht umgenetztes Methylisobutyrat. Der Umwandlungsgrad zu
Methylmethaotylat betrug 11,4?. Die Gesamtausbeute an Methylraethacrylat
betrug 6U. Das Verhältnis von HI:I2 lag im Abschreckwasuer
und dem organischen Reaktionsprodukt bei 6:4. Die Oesanitnuirit'ü
an wtecior .-i-,mnn«neiii Jod betrug 70%,
) 0 J J) 2 η j 1 7 J 7
BAD ORIGINAL -
Beispiel 5
^.Verwendung von Jodwasserstoffhydrat.
^.Verwendung von Jodwasserstoffhydrat.
Das in Beispiel 4 beschriebene Verfahren wurde unter Verwendung
einer Jodwasserstoffhydrat-Lösung als Katalysator anstelle von Jodwasserstoff wiederholt. Anstelle von Jodwasserstoffgas wurde
in den Reaktor so viel wässriges Jodwasserstoffhydrat in Methylisobutyrat
gelöst eingeführt, daß eine Konzentration von 2%, bezogen auf Methylisobutyrat, an Jodwasserstoffhydrat (als HI berechnet)
erhalten wurde. Der Umwandlungsgrad in Methylmethacrylat
betrug 18?, die Gesamtausbeute an Methylmethacrylat 72?. Methylacrylat
wurde nicht erhalten. Das flüssige Reaktionsprodukt enthielt kein Jod. Die Titration des Abschreckwassers zeigt, daß
95? des in den Reaktor eingeführten Katalysators unverändert wiedererhalten
wurden. In den abdekantierten organischen Produkten fand sich lediglich eine Katalysatorspur. Durch Destillation der
organischen Reaktionsprodukte wurde reines Methylmethacrylat gewonnen.
Das in Beispiel *J beschriebene Verfahren wurde wiederholt, ausgenommen,
daß der Jodwasserstoff aurch den in Beispiel 5 beschriebenen Katalysator ersetzt wurde und die Bedingungen
eeasa eee e gemäß Beispiel 2 angewandt wurden. Das flü?5sige Reaktionsprodukt
enthielt 15% Methylmethacrylat, 2? nicht identifizierte niedrigsiedende
Verbindungen und nicht umgesetztes Methylisobutyrat.
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Methylacrylat wurde nicht gefunden. Der Umwandlungsgrad zu
Methylmethacrylat betrug 13%, die Ausbeute an Methylmethacry
lat 68%. In den Reaktionsprodukten konnte mit Hilfe des Stärketestes kein Jod nachgewiesen werden. 94% des Katalysators
fanden sich im Abschreckwasser wieder.
Das in Beispiel 5 beschriebene Verfahren wurde wiederholt. Das Verfahren wurde so lange durchgeführt, bis das Abschreckwasser
10% Jodwasserstoffhydrat enthielt, wie durch Titration mit einer normalen Natronlauge bei pH=5 festgestellt wurde.
Die Abschreckwasserlösunn wurde sodann als Katalysator benutzt,
Da sie jedoch nicht in Methylisobutyrat löslich war, wie die ursprüngliche Jodwasserstoffhydratlösung, wurde sie getrennt,
in die Reaktionszone eingeführt und zwar in einer solchen Menge, daß in der Reaktionszone in Bezug auf Methylisobutyrat
2,01 Jodwasserstoffhydrat (als HI berechnet) vorlag. Die Einspeismengen
wurden derart eingestellt, daß, unter Berücksichtigung der in den Reaktor eingeführten vergrößerten Wassermengen,
die gleiche Geschwindigkeit aufrecht erhalten wurde. Der Umsatz und die Ausbeute an Methylmethacrylat blieben bei
Verwendung des wiedergewonnenen Katalysators unverändert. Die Menge an niedrigsiedenden Produkten blieb gering. Eine
Bildung von Methylacrylat wurde nicht festgestellt. Auch wurde kein Jod im Reaktorausfluß festgestellt.
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BAD ORIGINAL.
Unter Verwendung einer Anlage mit Vorerhitzter und V/asserwäscher
wurden Versuche mit Jod, wasserfreiem Jod wasserstoff und einer 30$igen Jodwasserstoffhydratlösung durchgeführt. Der Vorerhitzer
und der Reaktor bestanden aus mit Füllkörpern aus Vycorglas gefüllten Vycorglasrohren. Der Boden des Vorerhitzers wurde auf
450°, der Reaktor auf 600° erhitzt. Vorerhitzt wurden das Methylisobutyrat
und der Katalysator. Pro Mol Methylisobutyrat wurden Ir den Reaktor 0,2 Mole Sauerstoff in Form von Luft eingeführt.
Die Einspeisgeschwindigkeit betrug bei allen Versuchen 660 cm-v cmJ/Reaktorinhalt/Stunde. Die Katalysatorkonzentration betrug
2,0 Gew.-i Jod oder Jodwasserstoff, bezogen auf Methylisobutyrat.
Die Versuchsdauer betrug jeweils 3 Stunden. Daraufhin wurde die Anlage auf Anwesenheit von Jod geprüft. Bei Verwendung von
Jod oder waseerfreiem Jodwasserstoff als Katalysator trat zwischen
Vorerhitztenünd Reaktor die purpurne Farbe von molekulare» Jod
auf. Jod wurde auch im organischen Reaktionsprodukt anwesend, was durch einen Stärketest nachgewiesen werden konnte. Wurde demgegenüber
die 30?ige Jodwasserstoffhydrat-Lösung verwendet, so trat
weder eine purpurne Farbe zwischen Vorerhitzter und Reaktor auf, noch war Jod im organischen Reaktionsprodukt nachweisbar.
Umsetzung von Äthylbenzol zu Styrol.
Wurde Ethylbenzol unter der; oben angegebenen Bedingungen als
Λη./..'in, ,;;v--'i'blndmir; verwendet, so Let.rujj; uer Umwatnilungsfc; ad
■■in«*» 78/17 12
BAD ORIGINAL
28,1% und die Ausbeute 78/?. Die organischen Verbindungen wurden
zu 9*1 »5$ wiedergewonnen. Freies Jod v/urde nicht gefunden und zwar
weder im organischen Reaktionsprodukt, noch Ln der Uaschlösung.
Umsetzung von Cumol zu a-IIethylstyrol.
Als Ausgangsverblndung wurde Cumol verwendet. Der Umwanulungsgrad
zu α-Methylstyrol betrug 35% t die Ausbeute 85,5J. Die organischen
Verbindungen wurden zu 9l\t li% zurückgewonnen. Freies Jod wurde
nicht gefunden.
Als Ausgangsverbindung wurde Cyclohexan verwendet. Der Umwandlungs«
grad zu Benzol betrug 453»» die Ausbeute 9^%» Freies Jod wurde
nicht gefunden.
Als Ausgangsverblndung wurde Isobutan verwendet. Der Umwandlungsgrad tu Isobutylen betrug 3^%, di· Ausbeute $k%. Freies Jod konnte
nicht nachgewiesen werden.
BAD ORIGINAL
Umsetzung von Methyl-2-methylpentanoat zu Methyl-2-methylpentenoat
Bei Verwendung von Methyl-2-methylpentanoat unter den beschriebenen
Bedingungen wurde dieses zu 26$ zu Methyl-2-methylpentenoat
umgesetzt. Wiederum wurde kein Jod festgestellt.
Umsetzung von Methyl-2-äthylhexanoat zu ungesättigten Estern.
Bei Verwendung von Methyl-2-äthylhexanoat als Ausgangsverbindung
wurae jenes unter den gegebenen Bedingungen zu 2k% zu Methyl-Cgungesättigten
Estern umgesetzt. Jod trat nicht auf.
Umsetzung von Isobuttersäure zu Methacrylsäure.
Bei Verwendung von Isobuttersäure unter den beschriebenen Bedingungen
wurde ein Umwandlungsgrad von 18,5? zu Methacrylsäure erzielt.
Die Beispiele 1 bis k zeigen, daß bei Anwendung von Jod oder Jodwasserstoff
als Katalysator zur Herstellung von Methylmethacrylat aus Methylisobutyrat mit Luft die Produkte genauso Jod und Jodwasserstoff
enthalten wie beträchtliche Mengen von Methylacrylat. Wenn andererseits Jodwasserstoffhydrat-Lösungen bei diesem Prozeß
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BAD ORIGINAL
angewandt werden, wie in den Beispielen 5 bis 7 beschrieben, wird
kein Methylacrylat erhalten und kein Jod befindet sich in den Produkten.
Weiterhin ist ersichtlich, daß wenn Jodwasserstoffhydrat-
en
Lösungen als Katalysator/ benutzt werden, in keiner Stufe des Verfahrens
Jod erhalten oder entwickelt wird, wie sich aus Beispiel 8 ergibt. Hierdurch werden die Nachteile der bekannten Katalysatoren
vermieden. Ein anderer, bisher nicht erwähnter Unterschied besteht darin, daß sich die spontane Entzündungstemperatur der
Reaktionsmischung bei Anwendung von Jodwasserstoffhydrat als Katalysator um 10 bis 20° gegenüber der bisher bei Anwendung von
Jod oder wasserfreiem Jodwasserstoff üblichen Entzündungstemperatur
erhöht.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Ergebnisse sind völlig unerwartet.
So sind Methylester bekanntlich leich hydro Iy Xslerbar, insbesondere
in Gegenwart von wässrigen Mineralsäuren bei erhöhten Temperaturen. Es war daher anzunehmen, daß der Zusatz wässriger Lösungen
von Jodwasserstoffhydrat zum Reaktor bei erhöhten Temperaturen eine ausgedehnte Hydrolyse verursachen würde. Eine solche findet
jedoch nicht statt. Im Gegenteil zeigen die Beispiele, daß mit dem wässrigen Jodwasserstoffhydrat-Katalysator weniger niedrigsiedende
Produkte erhalten werden als mit Jod oder mit einem wasserfreien Jodwasserstoff-Katalysator. Die Tatsache, daß bei der
Reaktion von organischen Verbindungen, wie Methylisobutyrat, in Gegenwart von Luft und Jodwasserstoffhydrat bei Temperaturen oberhalb
lJ00° kein Jod gebildet wird ist überraschend. Unter diesen
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BAD ORIGINAL
Bedingungen reagiert Sauerstoff selektiv mit der organischen Verbindung unter Abspaltung von Wasserstoff als Wasser, wobei
das Jodwasserstoffhydrat unverändert zurückbleibt.
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Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung ungesättigter organischer Verbindungen durch oxydative Dehydrierung gesättigter organischer
Verbindungen, bei dem letztere sowie Sauerstoff und eine
Jodverbindung als Katalysator in Dampfform durch eine auf 400 bis 7000C aufgeheizte Reaktionszone geführt werden und
das Reaktionsprodukt aus dem die Reaktionszone verlassenden Dampfstrom isoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man
in die Reaktionszone die Jodverbindung in Form von Jodwasserstoff hydrat einführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Jodwasserstoffhydrat gemeinsam mit Sauerstoff und der gesättig·
ten organischen Verbindung in Form eines auf 3000C vorerhitzten
wässrigen Jodwasserstoffhydratdimpfes in die. Reaktionszone einspeist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man
bis öOlige wässrige Jodwasserstoffhydratlösungen verwendet.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem Verhältnis von gesättigter Verbindung zu
Sauerstoff von 3:1 bis 10:1 arbeitet.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration des Jodwasserstoffhydrates in dem zu
crhif ·-ii1 i; ! .pünl vom 0,5 bis ΙΟΊ, vorzugsweise 1 bis 61, be-
»!10128/17 12
BAD ORIGINAL
zogen auf das Gewicht der ungesättigten organischen Verbindung, beträgt.
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Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US8097061A | 1961-01-06 | 1961-01-06 | |
US38819664A | 1964-08-07 | 1964-08-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1518776A1 true DE1518776A1 (de) | 1969-07-10 |
Family
ID=26764193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651518776 Pending DE1518776A1 (de) | 1961-01-06 | 1965-08-06 | Verfahren zur Herstellung ungesaettigter organischer Verbindungen |
Country Status (3)
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---|---|
BE (1) | BE667996A (de) |
DE (1) | DE1518776A1 (de) |
GB (1) | GB1115771A (de) |
-
1965
- 1965-08-06 DE DE19651518776 patent/DE1518776A1/de active Pending
- 1965-08-06 GB GB3367265A patent/GB1115771A/en not_active Expired
- 1965-08-06 BE BE667996A patent/BE667996A/fr unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1115771A (en) | 1968-05-29 |
BE667996A (de) | 1966-02-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |