DE1618824C - Verfahren zur Herstellung von Oxalsäure - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von OxalsäureInfo
- Publication number
- DE1618824C DE1618824C DE1618824C DE 1618824 C DE1618824 C DE 1618824C DE 1618824 C DE1618824 C DE 1618824C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- propylene
- oxidation
- acid
- oxalic acid
- nitric acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 92
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 40
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 33
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Chemical compound O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 20
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L Chromic acid Chemical compound O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 4
- -1 characterized Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims 3
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 claims 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000000802 nitrating Effects 0.000 claims 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RPAJSBKBKSSMLJ-DFWYDOINSA-N (2S)-2-aminopentanedioic acid;hydrochloride Chemical compound Cl.OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O RPAJSBKBKSSMLJ-DFWYDOINSA-N 0.000 claims 1
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M Sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 claims 1
- 229940077747 antacids containing calcium compounds Drugs 0.000 claims 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229940043430 calcium compounds Drugs 0.000 claims 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M iodate Chemical class [O-]I(=O)=O ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims 1
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N Potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N Aluminium nitrate Chemical compound [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQEAHKQTKPXOKH-UHFFFAOYSA-N I(=O)(=O)O.[N+](=O)(O)[O-].[N+](=O)(O)[O-] Chemical compound I(=O)(=O)O.[N+](=O)(O)[O-].[N+](=O)(O)[O-] GQEAHKQTKPXOKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M Potassium iodate Chemical compound [K+].[O-]I(=O)=O JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- PPNKDDZCLDMRHS-UHFFFAOYSA-N dinitrooxybismuthanyl nitrate Chemical compound [Bi+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PPNKDDZCLDMRHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GEVPUGOOGXGPIO-UHFFFAOYSA-N oxalic acid;dihydrate Chemical compound O.O.OC(=O)C(O)=O GEVPUGOOGXGPIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 1
- 239000001230 potassium iodate Substances 0.000 description 1
- 235000006666 potassium iodate Nutrition 0.000 description 1
- 229940093930 potassium iodate Drugs 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001119 stannous chloride Substances 0.000 description 1
- 229940013123 stannous chloride Drugs 0.000 description 1
- FWPIDFUJEMBDLS-UHFFFAOYSA-L tin dichloride dihydrate Chemical compound O.O.Cl[Sn]Cl FWPIDFUJEMBDLS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Description
3 4
und schließlich das Gemisch bei 45 bis 10O0C zu von 30 mm und einem Nutzvolumen von 300 ecm;
erhitzen, wobei gleichzeitig eine Entfernung der eine konische Kammer 2, die sich an den unteren
Stickstoffoxyde im Maße ihrer Bildung erfolgt. Teil des Reaktionsgefäßes anschließt und an.^ der
Wenn man nach dem Verfahren der deutschen Verbindungsstelle mit diesem durch eine . Platte 3
Patentschrift 742 053 oder dem dritten im obigen 5 aus Frittenglas Nr. 3 (Porosität 15 bis 40 μ) abge-Absatz
genannten Verfahren arbeitet, ist es zweck- schlossen ist; eine Propylenzufuhrleitung 4 an der
mäßig, den Katalysator ab dem Beginn der Arbeits- Spitze der konischen Kammer und eine Salpetergänge
einzuführen, um den größten Vorteil aus der säurezufuhrleitung 5 oberhalb der Platte 3; das ReVerwendung
des Katalysators zu ziehen. Bei den aktionsgefäß weist einen Doppelmantel 6 auf, der
beiden anderen Verfahren können die Katalysatoren io die Zirkulation einer bei konstanter Temperatur geentweder
zu Beginn der Fixierungsreaktion des Pro- haltenen Flüssigkeit ermöglicht, und eine Leitung 7
pylens in dem gewählten Oxydationsmittel oder zu zur Abführung der Reaktionsmasse durch Überlauf
Beginn der Stufe des Verfahrens, die der Umwandlung und ein Thermometer 8.
der Zwischenprodukte in Oxalsäure entspricht, ein- Einem zweiten Reaktionsgefäß 9, das mit dem
geführt werden. Praktisch ist es am bequemsten, 15 ersten identisch ist, mit einer Verbindung zwischen
den Katalysator in dem zur Oxydation des Propylens der Leitung 7 des ersten Reaktionsgefäßes und der
gewählten Oxydationsmittel zu lösen. gerade oberhalb der Platte aus Frittenglas dieses
Man kann die obengenannten Katalysatoren auch zweiten Reaktionsgefäßes mündenden Leitung, einer
zur Salpetersäureoxydation der Zwischenprodukte aus Sauerstoffzuleitung 10, einer Abzugsleitung 11 für die
der Oxydation von Propylen mit Salpetersäure ao Reaktionsmasse durch Überlauf und einer Leitung 12
und/oder Stickstoffdioxyd nach deren Isolierung zum Abziehen des Gemisches Sauerstoff/Stickstoffaus
dem Oxydationsmedium verwenden. So kann man oxyde, das aus der Reaktionsmasse stammt, zu einer
in bekannter Weise durch Umsetzung von Propylen Gewinnungsvorrichtung für die nitrosen Dämpfe,
mit Stickstoffdioxyd bei einer Temperatur unterhalb Einem konischen Kolben 13 mit einem Fassungs-21°C hergestellte Λ-Nitratomilchsäure einer Oxydation 25 vermögen von 21, der durch einen Schliffstopfen mit einer den Katalysator enthaltenden Salpeter- verschlossen ist, durch den eine Leitung, die mit der säurelösung unterziehen. Ebenso kann man auch die Leitung 11 verbunden ist, führt, und mit einem erfindungsgemäß brauchbaren Katalysatoren zur Be- Thermometer 14, einer Leitung 15 zur Abführung der schleunigung der Oxydation von Milchsäure mit aus der Reaktion stammenden Gase und einem nicht-Salpetersäure zu Oxalsäure verwenden. Zu dem Falle, 30 dargestellten Heizsystem ausgestattet ist.
in welchem diese Milchsäure durch Hydrolyse von Vor Beginn des Arbeitsgangs leitet man durch a-Nitratomilchsäure in saurem Medium erhalten den Doppelmantel bei 20'" C gehaltenes Wasser und wird, genügt es, zu der Salpetersäurelösung der er- bringt dann in das Reaktionsgefäß 1 65 °/oige Salpeterhaltenen Milchsäure eine ausreichende Menge Salpeter- säure in einer Menge von 280 g/h und 110°/oiges säure und den gewählten Katalysator zuzugeben. 35 Propylen in einer Menge von 4,6 l'h ein. Das Niveau
mit Stickstoffdioxyd bei einer Temperatur unterhalb Einem konischen Kolben 13 mit einem Fassungs-21°C hergestellte Λ-Nitratomilchsäure einer Oxydation 25 vermögen von 21, der durch einen Schliffstopfen mit einer den Katalysator enthaltenden Salpeter- verschlossen ist, durch den eine Leitung, die mit der säurelösung unterziehen. Ebenso kann man auch die Leitung 11 verbunden ist, führt, und mit einem erfindungsgemäß brauchbaren Katalysatoren zur Be- Thermometer 14, einer Leitung 15 zur Abführung der schleunigung der Oxydation von Milchsäure mit aus der Reaktion stammenden Gase und einem nicht-Salpetersäure zu Oxalsäure verwenden. Zu dem Falle, 30 dargestellten Heizsystem ausgestattet ist.
in welchem diese Milchsäure durch Hydrolyse von Vor Beginn des Arbeitsgangs leitet man durch a-Nitratomilchsäure in saurem Medium erhalten den Doppelmantel bei 20'" C gehaltenes Wasser und wird, genügt es, zu der Salpetersäurelösung der er- bringt dann in das Reaktionsgefäß 1 65 °/oige Salpeterhaltenen Milchsäure eine ausreichende Menge Salpeter- säure in einer Menge von 280 g/h und 110°/oiges säure und den gewählten Katalysator zuzugeben. 35 Propylen in einer Menge von 4,6 l'h ein. Das Niveau
Die Bedingungen bezüglich Temperatur, Konzen- der Reaktionsmasse steigt in dem Reaktionsgefäß
tration an Salpetersäure und Molverhältnis zwischen bis zum Niveau des Überlaufs 7. Die Reaktionsmasse
Salpetersäure und dem der Oxydation unterzogenen (Gas plus Flüssigkeit) wird dann in das Reaktions-Produkt
können in den für die bekannten Verfahren gefäß 9 geführt, in welches man gleichzeitig einen
angegebenen Grenzen variieren. 4° Sauerstoffstrom in einer Menge von 5,5 l/h einleitet.
Die erfindungsgemäß brauchbaren Katalysatoren Wenn die Reaktionsmasse den Überlauf 11 erreicht
eignen sich ganz besonders gut im Falle von Oxyda- hat, ist die Apparatur in Betrieb. In dem Mantel des
tionsreaktionen mit Salpetersäure, die kontinuierlich Reaktionsgefäßes 9 zirkuliert ebenfalls Wasser von
durchgeführt werden, da sie durch die Verkürzung 200C. Die Temperatur der Reaktionskomponenten
der Kontaktzeiten der Reaktionskomponenten er- 45 im Inneren der Reaktionsgefäße wird so bei 25"C
möglichen, die Produktivität der Anlagen erheblich gehalten. Das Gemisch aus dem Reaktionsgefäß 9
zu verbessern. wird während 5 Stunden in dem konischen Kolben 13
Es sei noch erwähnt, daß sich im Verlauf der be- gesammelt. Während dieser Zeitspanne wird das
kannten Reaktion des Stickstoffdioxyds mit den in dem Kolben 13 enthaltene Gemisch mit Hilfe
a-Olefinen, welche zu Nitraten von \-Hydroxy-carbon- 50 eines Magnetrührers bewegt und bei 55° C gehalten,
säuren führt, unbeständige Produkte bilden können. Nach diesem 5stündigen Betrieb bricht man die Zu-
Es besteht daher in gewissen Fällen die Gefahr von führung der Reaktionskomponenten ab und setzt
unkontrollierbaren Zersetzungen und sogar von Ex- das Erhitzen der in dem Kolben 13 gesammelten
plosionen. Probe 6 Stunden bei 55°C fort. Dann wird die so
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, 55 erhaltene Reaktionsmasse, die einer Zufuhrmenge von
ohne sie zu beschränken. In den Beispielen sind die 1400 g 65%iger Salpetersäure und 1,045 Mol Propylen
Gaszufuhrmengen in Mengen unter Normaltempe- entspricht, auf 2O0C abgekühlt. Die in dem Kolben 13
ratur- und Normaldruckbedingungen (00C, 760 mm enthaltene gebildete Oxalsäure wird durch eine Probe-
Hg) und die Salpetersäurekonzentrationen in % entnahme nach den üblichen Analysenmethoden nach
(Gewicht je Gewicht) ausgedrückt. 60 Isolierung durch Ausfällung in Form von Calcium-
oxalat bestimmt.
Beispiel 1 Die Reaktionsbilanz ist die folgende:
Die verwendete Apparatur, die in der F i g. 1 dar- Salpetersäurekonzentration,
gestellt ist, besteht aus folgenden Teilen: 65 ausgedrückt in % HNO3/
Einem ersten Reaktionsgefäß, das die folgenden HNO3 + H2O am Ende der
Teile aufweist: Eine zylindrische Kammer 1 aus Glas Reaktion für das Produkt in
mit einer Höhe von 450 mm, einem Durchmesser dem Kolben 13 55°/
5 6
Umwandlungsgrad des und eine Leitung 9, die am oberen Ende der Kammer3
Propylens 100% für das kontinuierliche Abführen der Reaktionsmasse
Ausbeute an Oxalsäure, be- beginnt.
zogen auf eingesetztes Man fixiert Propylen in einer wäßrigen 70%igen
Propylen 66,8 °/0 5 Salpetersäurelösung, die 7 % Stickstoffdioxyd enthält,
Salpetersäureverbrauch, aus- indem man kontinuierlich das Propylen und die
gedruckt in 100%iger HNO3 ■ Salpetersäurelösung in das oben beschriebene Reak-
je Kilogramm Oxalsäure- tionsgefäß einleitet, wobei die Zufuhrmengen 3000 g/h
dihydrat 1,37 kg/kg für die Säurelösung und 20 l/h für das Propylen
ίο betragen, was zu einer Fixierung von 0,4MoI je
Man wiederholt den obigen Versuch, verwendet Liter Salpetersäurelösung führt. Die Temperatur
jedoch 65%ige Salpetersäure, die 4 Gewichtsprozent in der Reaktionsmasse wird bei 300C gehalten, und
Chromnitrat [Cr(NO3J3 · 9 H2O] enthält, was 0,5% die Verweilzeit der Reaktionskomponenten in der
metallischem Chrom entspricht. Außerdem setzt man Apparatur beträgt 30 Minuten. Man zieht die Reak-
das Erhitzen des Produkts in dem Kolben 13 nach 15 tionsmasse kontinuierlich in eine Lagerungsvorrichtung
Abbrechen der Zuführungen von Säure und Propylen ab. Die Analyse zeigt, daß das abgezogene Gemisch
nur 4 Stunden fort. Die Bestimmung der Oxalsäure keine Oxalsäure enthält.
ergibt eine Ausbeute von 77,5 % der Theorie, bezogen Man bringt 4,5 kg des so gesammelten Gemischs
auf Propylen, und einen Salpetersäureverbrauch von in einen 6-1-Glaskolben ein, der mit einem System
1,2 kg 100%iger Salpetersäure je Kilogramm ge- ao zum Bewegen, einem Thermometer, einer Vorrichtung
bildetem Oxalsäuredihydrat. zur Entnahme von Proben und einer Gasabzugsleitung
ausgestattet ist. Man setzt dem Inhalt des
Beispiel 2 Kolbens 140g Chromnitrat [Cr(NO3)3-9H2O] zu,
was einem Gewichtsverhältnis von Chrom zu der zu
Die verwendete Apparatur, die in Fig. 2 dar- 25 behandelnden Masse von 0,44% entspricht. Dann
gestellt ist. weist die folgenden Teile auf: Ein Reak- erhöht man die Temperatur bis auf 500C durch
tionsgefäß 1 aus Glas mit einem Nutzvolumen von Eintauchen in ein Bad mit regulierter Temperatur
1400 ecm, das aus einer vertikalen zylindrischen (die Temperatur ist in 45 Minuten erreicht). Man
Kammer 2 nut einem Durchmesser von 40 mm und bestimmt dann von Zeit zu Zeit die Oxalsäure in
einer Höhe von 550 mm besteht, auf der sich eine 30 Proben der Reaktionsmasse, die in regelmäßigen
Kammer 3 zur Trennung Gas/Flüssigkeit befindet Zeitabständen entnommen sind, wobei der Zeitpunkt,
und die oben und unten mit einer Vorrichtung zur zu dem die Temperatur 50° C erreicht hat, als ur-
Wärmeregulierung verbunden ist, die aus einem Rohr 4 sprüngliche Zeit genommen wird. Die Oxalsäure
mit einem Durchmesser von 12 mm und einem Doppel- wird in üblicher Weise nach Ausfällen in Form ihres
mantel besteht, wobei die untere Verbindungsleitung 35 Calciumsalzes bestimmt.
über eine Umlaufpumpe 5 führt. Das Reaktionsgefäß Man führt drei entsprechende Versuche durch,
weist außerdem die folgenden Teile auf: Eine Leitung 6 wobei der eine ohne Katalysator und die beiden
zur Einführung von Salpetersäure, eine Leitung 7 anderen mit Ferrinitrat (unter Einführung von 0,4%
zur Einführung von Propylen, eine Düse 8, die Fe) bzw. Stannochlorid (unter Einführung von 0,5 %
senkrecht in den mit der Leitung 7 und der Pumpe 5 40 Sn), vorgenommen werden. Die erhaltenen Ergebnisse
verbundenen Teil des Reaktionsgefäßes hineinragt, sind in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben:
Bildungsgeschwindigkeit der Oxalsäure in Mol | je Liter und | Stunde |
ohne
Katalysator |
Chromnitrat | Ausbeute %> der Theorie, |
Stanno
chlorid |
ohne
Katalysator |
|
Zeit in | t Ferrinitrat |
Stanno
chlorid |
0,29 | 26,1 | 51,8 | 11,9 . | ||
Stunden | Chromnitrat ' | 0,41 j | 0.47 | 0.19 | 54 | bezogen auf eingesetztes Propylen | 67,9 | 26 |
O | 0,41 l | 0,195 | 0J7 | 0,15 | 66,6 | Ferrinitrat I I |
75,2 | 36,6 |
0,25 | 0,24 | 0,12 j | 0,10 | 0,10 | 76,6 | 48,3 ' | ■ 82 | 51,5 |
0,50 | 0.18 | 0,035 ' | 0,04 | 0,04 | 81,7 | 63,3 '' | 84,3 | 69,5 |
1 | 0,065 ' | 0 | 0 | 0,02 | 81,7 | 71,5 j | 84,3 | 76,8 |
2 | 0 | 0 | o | 75,5 ! | ||||
3 | 0 | 80 | ||||||
80 ! |
Man führt eine Reihe von vier Versuchen wie im Beispiel 2 durch, wobei der eine ohne Katalysator
und die drei anderen unter Ersatz des Chromnitrats durch Kaliumjodat. Aluminiumnitrat bzw. Wismutnitrat
in Mengen, die 0.5% J°d, 0,2% Aluminium
bzw. 0,5% Wismut (Gewichtsanteil, bezogen auf die zu behandelnde Masse des Gemischs) entsprechen,
durchgeführt werden. Die von dem Zeitpunkt ab, zu dem die Temperatur 50° C in der Fertigstellungsstufe erreicht hat, durchgeführten Bestimmungen
liefern die folgenden Ergebnisse:
Ausbeute in % der Theorie, | - | bezogen auf eingesetztes Propylen | Kalium | Aluminium | Wismut | |
60 Zeit in | ohne | jodat | nitrat | nitrat | ||
Stunden | Katalysator | 26,3 | 29,7 | 21,4 | ||
11,9 | 40,8 | 42,5 | 42,2 | |||
0 | 26 | 51,2 | 53,85 | 51,45 | ||
65 0,25 | 36,6 | 64,5 | 63,5 | 56,15 | ||
0,50 | 51,5 | 74,9 | 76,8 | 71 | ||
1 | 69,5 | |||||
2 |
Be i spiel 4
Man stellt .Λ-Nitratomilchsäure auf folgende Weise
her': In ein Reaktionsgefäß aus Glas, das mit dem ersten Reaktionsgefäß von Beispiel 1 identisch ist
und das mit einem Thermometer und einer Gasabzugsleitung ausgestattet ist, bringt man 201 g
Stickstoffdioxyd ein, das durch Zirkulierung von Salzlösung in dem Doppelmantel bei O'"C gehalten
wird. Dann führt man durch die Leitung 4 während 5 Stunden ein Gemisch von Sauerstoff und Propylen
in Mengen von 15 bzw. 7 l/h ein, stellt dann die Gasströme ab und entfernt das überschüssige Stickstoffdioxyd
durch Destillation im Vakuum bei 25 "C. Man erhält so 237 g oc-Nitratomilchsäure.
In einen 5-1-GIaskolben, der mit einem Thermometer,
einem System zum Bewegen, einer Gasabzugsleitung und einer Vorrichtung zur Entnahme^ von
Proben ausgestattet ist, bringt man die oben erhaltenen 237 g \-NitratomiIchsäure, 4220 g 70%ige
Salpetersäure und 34,8 g Chromsäure (was 0,4% Chrom, bezogen auf das Medium, entspricht) ein. Man
bringt die Temperatur des Gemischs durch Eintauchen des Kolbens in ein bei regulierter Temperatur gehaltenes
Wasserbad auf 500C und bestimmt in regelmäßigen Abständen die gebildete Oxalsäure wie im
Beispiel 1 beschrieben.
Der Versuch wird wiederholt, wobei jedoch die Chromsäure weggelassen wird. Man erhält die
folgenden Ergebnisse:
Bildungsgeschwindigkeit der Oxalsäure in Mn) |
Stunde ohne Ka talysator |
Ausbeute an Oxalsäure, bezogen auf der Oxy |
38,9 | 69 | |
Zeit in Stunden |
je Liter um in Anwesen heit von Chromsäure |
dation unterzogenes Propylen, in % i" Anwesen- ; ohne Ka- ciSX« ta*sator |
60,8 | ||
0,25 | 0,206 | 25,7 | |||
0,5 | 0,307 | 0,087 | 41,85 | ||
1 | 0,065 | ||||
1,5 | 0,013 | 0,087 | |||
2 | 0,085 | 60,3 19 | |||
3 | 63,6 | ||||
3,5 | 0,013 |
Beispiel 5 Man bringt das Ganze auf 50'C und verfolgt die
In den im Beispiel 4 verwendeten 5-1-Kolben bringt Bildungsgeschwindigkeit der Oxalsäure als Funktion
man 3,76 kg 70gewichtsprozentige Salpetersäure, 35 der Zeit. Der gleiche Versuch wird ohne Chromsäure
182,6 g Milchsäure und 30,8 g Chromsäure (was wiederholt. Man erhält die in der nachfolgenden
0,4 Gewichtsprozent Chrom entspricht) ein. Tabelle angegebenen Ergebnisse:
Bildungsgeschwindigkeit | ohne | Ausbeute an Oxalsäure, | ohne | |
7pit in | von Oxalsäure in Mol | Chrom | bezogen auf Milchsäure | Chrom |
Z.C1L ΙΠ
StiinHpn |
je Liter und Stunde | 0 | in·/. | 0 ο |
4JLLItIUCIl | in Anwesenheit | in Anwesenheit | ||
von Chromsäure | 0 | von Chromsäure | 0 | |
0 | 0,42 | 3,3 | ||
0,25 | 0,42 | 0,043 | 17,9 | 2,1 |
0,5 | 0,42 | 32,5 | ||
0,75 | 0,315 | 0,1 | 47,25 | 8,2 |
1 | ||||
1,25 | 0,173 | 0,155 | 62,7 | 17,2 |
1,5 | ||||
1,75 | 0,094 | 0,173 | 70,5 | 43,5 |
2 | ||||
2,25 | 0,061 | 0,107 | 78,1 | 61,7 |
3 | ||||
3,25 | 0,020 | 80,6 | ||
4 | ||||
4,25 | 0,009 | 82,2 | ||
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Oxydation von flüssigem Propylen bei Tem- 5° ^feht' -gasförmiges Propylen mit einer wäßrigen
peraluren-zwischen -30 und -[2PC, "die zu SaIpelersaurelosung mit einer Konzentration über
Zwischenprodukten führt; 50"/o einer bei Temperatur von 40 bis 80 C i.m/u-
2. Oxydation der Produkte aus der ersten Stufe -setzen wobei sich cl.c Reaktion nach der Fix.erung des
bei M) bis 120-C mit einem Oxydationsmittel, das PrüPy|c"s »"Verlauf einer hert.gstellungsstufc yervorzugsweise
Nitriersäure ist, jedoch auch SaI- 55 vollständig!, d.e dann besteht das erhaltene Gemisch
petersäure oder Stickstoffdioxyd bei Anwendung ^0'01"01" J™^™^. v<>» 4() bis 80 ζ ™ h:lllen·
,,.., rir,„.i, i,.;.<
ι..ηη Außerdem kann man die obengenannten Katalysatoren
Vi)Il J JlULK NCI Π K ti Il Π. ι · t r ·■ t · · wet ι ι
auch mit Vorteil bei einem Verfahren verwenden, das
Hei sowohl der einen als auch der anderen Arbeits- darin besteht, Propylen in einer wäßrigen Salpeterweise
/tir Oxydation des Propylens bilden sich zunächst <>
<> säurclüsung mit einer Konzentration von vorzugsweise gewisse Zwischenprodukte, unter denen sich insbeson- zumindest 50% hei normalem Druck odor u-it-jr Dnick
(lere x-Nitnitoniilchsäure (vgl. S. l; u in a / υ η i und zu fixieren, wobei die Temperatur von 10 bis 40 C
Mitarbeiter, l.a Chiinica e I'lndustria, 47, S. 1064 bis beträgt, und dann gegebenenfalls die aus dieser
IOC)7 11%^]) und Milchsäure befinden. Diese Produkte ersten Stufe stammende Rcaklioiismasse mit einem
weiden im Verlaufe einer /weiten Oxydationsslufe ßf, Sauerstoffstroni oder einem Strom eines sauersloffmit
Salpetersäure in Oxalsäure übergeführt. Man haltigen Gases bei normalem Druck oder unter Druck
slellt fest, daß die Fixierung des Propylens in dem zu behandeln, um den Gehalt an nilroseii Dämpfen
Oxydalioiismediiiin. in deren Verlauf die verschiedenen auf einen möglichst geringen Wert /11 beschränken.
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0356703A2 (de) | Verfahren zur Oxidation von 5-Hydroxymethylfurfural | |
DE1163790B (de) | Verfahren zur Herstellung von Propionsaeure | |
DE2823660C2 (de) | ||
DE3030463A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aromatischen polycarbonsaeuren | |
DE3135004C2 (de) | ||
DE1618824C (de) | Verfahren zur Herstellung von Oxalsäure | |
DE1618824B (de) | ||
DE1618824A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Oxalsaeure | |
DE1107212B (de) | Verfahren zur Herstellung von Aldehyden durch die Oxo-Synthese | |
DE868151C (de) | Verfahren zur Herstellung von Carbonsaeuren und deren Estern | |
DE2820394C2 (de) | ||
EP0282778A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 7-Chlor-chinolin-8-carbonsäuren | |
DE1002313C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Essigsaeure, Ameisensaeure und Formaldehyd durch katalytische Oxydation von Aceton | |
DE1278424B (de) | Verfahren zur Herstellung von Essigsaeure | |
DE1593318C (de) | Verfahren zur Herstellung von Oxalsäure | |
DE1593296C (de) | ||
DE2916589A1 (de) | Verfahren zur herstellung von terephthalsaeure | |
AT228186B (de) | Verfahren zur Trennung von wässeriger Essigsäure von einem flüssigen, rohen Reaktionsprodukt | |
DE2528524C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Carbonsaureestern aus Carbonsäureamiden | |
DE1468667C3 (de) | Verfahren zur Oxydation von tert,-Butylalkohol zu alpha-Hydroxyisobuttersäure | |
AT235821B (de) | Verfahren zur Herstellung von Dekandikarbonsäure | |
DE820303C (de) | Verfahren zur Herstellung organischer Saeuren sowie deren Ester | |
EP0122501A1 (de) | Verfahren zur Herstellung basischer Chrom-Aluminium-Sulfate | |
DE895597C (de) | Verfahren zur Herstellung von Vinylestern | |
DE1593005C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methylacrylat oder Methyl- bzw. Äthylmethacrylat |