DE1668348B2 - - Google Patents
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Description
peraturen erhalten wurde, dadurch ge- toren kostspielig.
kennzeichnet, daß man zur Herstellung Gemäß den bekanntgemachten Unterlagen der
des Katalysators Zinkcarbonat, Zinkhydroxyd, japanischen Patentanmeldung 4461/1964 wird ein
Zinkoxyd oder Gemische dieser Verbindungen, 20 Nickelkatalysator mit inertem Gas behandelt, und
Chromtrioxyd und lösliches Kupfersalz in einem Maleinsäureanhydrid wird in flüssiger Phase in Gegen-Molverhältnis
von 3 Mol Zink und 1 bis 10 vart dieses Katalysators zu Butyrolacton mit einer
Mol Kupfer je 0,5 bis 10 Mol Chrom, bezogen Ausbeute von 60 bis 80% hydriert; der Destillationsauf die Metalle, verwendet. rückstand enthält jedoch eine beträchtliche Mengs
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 Bernsteinsäure als Nebenprodukt.
zeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, der Das Verfahren zur Herstellung von y-Butyrolacton
3 Mol Zink und 2 bis 8 Mol Kupfer auf 1 bis durch katalytische Hydrierung von Maleinsäurean-
4 Mol Chrom enthält. hydrid, Maleinsäure, Bernsteinsäureanhydrid, Bern
steinsäure, Furmarsäure oder Gemischen derselben,
30 gegebenenfalls bei erhöhtem Druck, in der Gasphase
bei Temperaturen zwischen 180 und 350° C und einem
Molverhältnis des zu hydrierenden Ausgangsmaterials zu Wasserstoff von 1: 5 bis 1:100 in Gegenwart eines
Zink, Chrom und Kupfer enthaltenden Katalysators,
y-Butyrolacton kann durch Hydrieren und Dehydra- 35 der durch Ausfällen von Chromaten durch Zugabe
tisieren von nach der Reppeschen Reaktion hergestell- eines Alkalichromats und eines Metallsalzes, Rösten
tem 2-Butindiol-(l,4) hergestellt werden. Es sind und Behandeln des Niederschlages bei hohen Temjedoch
auch mehrere Verfahren zu: unmittelbaren peraturen mit Wasserstoff erhalten wurde, ist gemäß
Herstellung von y-Butyrolacton durch Hydrieren von der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß man zur
Maleinsäureanhydrid oder Derivaten desselben be- 40 Herstellung des Katalysators Zinkcarbonat, Zinkkannt.
Jedoch hat man noch kein wirtschaftlich vor- hydroxyd, Zinkoxyd oder Gemische dieser Verbinteilhaftes
Verfahren zur selektiven Herstellung von düngen, Chromtrioxyd und ein lösliches Kupfersalz
y-Butyrolacton in hoher Ausbeute gefunden. in einem Molverhältnis von 3 Mol Zink und 1 bis
Es ist bekannt, daß für die katalytische Hydrierung 10 Mol Kupfer je 0,5 bis 10 Mol Chrom, bezogen
von nichtaromatischen Dicarbonsäuren bzw. deren 45 auf die Metalle, verwendet. Vorzugsweise benutzt man
Ester zu Lactonen ein Zink-Chrom-Kupfer-Katalysa- einen Katalysator, der 3 Mol Zink und 2 bis 8 Mol
tor besonders geeignet ist (vgl. britische Patentschrift Kupfer auf 1 bis 4 Mol Chrom enthält.
449 520). Dabei wird ein sogenannter Adkinscher Der erfindungsgemäß verwendete Hydrierungskata-Kupferchromitkatalysator verwendet, der durch Fäl- lysator ist ein Zink-Kupfer-Chrom-Katalysator mit lung einer Mischung von Chromaten aus einer wäß- 50 einer besonderen Zusammensetzung, der y-Butyrolacrigen Lösung einer Mischung hydrierender Metall- ton in hohen Ausbeuten liefert und sehr lange aktiv salze mit Alkalichromaten und anschließende Behänd- bleibt. Durch Untersuchung dieses Katalysators nach lung mit Wasserstoff bei hoher Temperatur gewonnen der Röntgenbeugungsmethode wurde gefunden, daß wird. Dabei wird unter erhöhtem Druck von etwa das Kupfer darin in metallischem Zustande vorliegt, 105 bis 350 atü gearbeitet. Die bei diesem Verfahren 55 Zink und Chrom jedoch nicht als einfache Oxyde, erzielten Ausbeuten sind unbefriedigend. sondern wahrscheinlich in Form eines Doppelsalzes Nach der USA.-Patentschrift 3 065 243 wird für vorhanden sind. Dieser Katalysator läßt sich durch die Herstellung von y-Butyrolac1:on aus Anhydriden Umsetzung einer Zinkverbindung, wie Zinkcarbonat, oder Estern entsprechender Dicarbonsäuren ebenfalls Zinkhydroxyd, Zinkoxyd oder Gemischen derselben, der Adkinsche Katalysator verwendet. Dabei werden 60 Chromtrioxyd und einem Kupfersalz nach an sich neben dem gewünschten Butyrolacton im allgemeinen bekannten Herstellungsmethoden, nämlich Herstellung erhebliche Mengen Bernsteinsäureanhydrid erhalten. eines Niederschlages, Auswaschen, Trocknen, Zer-Um dessen Entstehung nach Möglichkeit zu unter- kleinern, Rösten und Reduzisren, gewinnen,
drücken, muß die Zufuhrgeschwindigkeit der Aus- Als Zinkverbindung können Niederschläge, die aus gangsstoffe ungewöhnlich niedrig gehalten werden, 65 wäßrigen Lösungen von löslichen Zinksalzen, wie nämlich nach einem Beispiel auf einem Wert von Zinksulfat oder Zinknitrat, mit Alkalilauge oder 0,014 g Rohmaterial pro Gramm Katalysator pro Alkalicarbonat hergestellt worden sind, in ungetrock-Stunde. Im übrigen lassen sich nach dem bekannten netem Zustande verwendet werden. Als Kupfersalze
449 520). Dabei wird ein sogenannter Adkinscher Der erfindungsgemäß verwendete Hydrierungskata-Kupferchromitkatalysator verwendet, der durch Fäl- lysator ist ein Zink-Kupfer-Chrom-Katalysator mit lung einer Mischung von Chromaten aus einer wäß- 50 einer besonderen Zusammensetzung, der y-Butyrolacrigen Lösung einer Mischung hydrierender Metall- ton in hohen Ausbeuten liefert und sehr lange aktiv salze mit Alkalichromaten und anschließende Behänd- bleibt. Durch Untersuchung dieses Katalysators nach lung mit Wasserstoff bei hoher Temperatur gewonnen der Röntgenbeugungsmethode wurde gefunden, daß wird. Dabei wird unter erhöhtem Druck von etwa das Kupfer darin in metallischem Zustande vorliegt, 105 bis 350 atü gearbeitet. Die bei diesem Verfahren 55 Zink und Chrom jedoch nicht als einfache Oxyde, erzielten Ausbeuten sind unbefriedigend. sondern wahrscheinlich in Form eines Doppelsalzes Nach der USA.-Patentschrift 3 065 243 wird für vorhanden sind. Dieser Katalysator läßt sich durch die Herstellung von y-Butyrolac1:on aus Anhydriden Umsetzung einer Zinkverbindung, wie Zinkcarbonat, oder Estern entsprechender Dicarbonsäuren ebenfalls Zinkhydroxyd, Zinkoxyd oder Gemischen derselben, der Adkinsche Katalysator verwendet. Dabei werden 60 Chromtrioxyd und einem Kupfersalz nach an sich neben dem gewünschten Butyrolacton im allgemeinen bekannten Herstellungsmethoden, nämlich Herstellung erhebliche Mengen Bernsteinsäureanhydrid erhalten. eines Niederschlages, Auswaschen, Trocknen, Zer-Um dessen Entstehung nach Möglichkeit zu unter- kleinern, Rösten und Reduzisren, gewinnen,
drücken, muß die Zufuhrgeschwindigkeit der Aus- Als Zinkverbindung können Niederschläge, die aus gangsstoffe ungewöhnlich niedrig gehalten werden, 65 wäßrigen Lösungen von löslichen Zinksalzen, wie nämlich nach einem Beispiel auf einem Wert von Zinksulfat oder Zinknitrat, mit Alkalilauge oder 0,014 g Rohmaterial pro Gramm Katalysator pro Alkalicarbonat hergestellt worden sind, in ungetrock-Stunde. Im übrigen lassen sich nach dem bekannten netem Zustande verwendet werden. Als Kupfersalze
können lösliche Kupfersalze, wie Kupfersulfat oder Kupfernitrat, verwendet werden. Bei der Herstellung
des Niederschlages aus diesen Zink-, Kupfer- und Chromverbindungen zwecks Gewinnung des Katalysators
kann die Reihenfolge des Zusatzes der beiden anderen Verbindungen mit Ausnahme der Zinkverbindung
beliebig gewählt werden. Das Kupiersalz oder das Chromtrioxyd können auch nach dem Auswaschen
mit Wasser, Trocknen, Zerkleinern und Rösten zugesetzt werden.
Wenn Zinkcarbonat und ein lösliches Kupfersalz miteinander umgesetzt werden, spielt sich wahrscheinlich
die folgende Reaktion ab:
ZnCO3 -f Cu++ + H2O -> Cu(OH)2 + CO2 + Zn++.
ZnCO3 -f Cu++ + H2O -> Cu(OH)2 + CO2 + Zn++.
Die Zinkionen können durch Auswaschen mit Wasser entfernt oder mit Alkali, wie Natronlauge,
als Zinkhydroxyd ausgefällt werden. Verwendet man Zinksulfat und Kupfersulfat, so muß zur Bildung
des Niederschlages Natronlauge zugesetzt werden, und die Menge der Natronlauge soll 0,5 bis 4 Äquivalente
je Äquivalent Kupfer betragen. Verwendet man das Nitrat, so braucht keine Natronlauge zugesetzt
zu werden.
Bei der Herstellung des Niederschlages kann, falls erforderlich, ein Träger zugesetzt werden.
Der Niederschlag wird dann mit Wasser g-waschen,
getrocknet, zerkleinert und geröstet, mit etwas Schmiermittel, wie Graphit, gemischt, unter Druck
in der Tablettenpresse verformt und in das Reaktionsgefäß eingebracht. Das Rösten kann auch nach dem
Verformen durchgeführt werden. Der verformte Katalysator im Reaktionsgefäß wird zunächst allmählich
mit einem an Stickstoff reichen Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff reduziert, dann wird die Wasserstoffkonzentration
allmählich gesteigert, und schließlich wird die Reduktion des Katalysators mit reinem
Wasserstoff beendet. Der Katalysator wird in diesem reduzierten Zustand für die Umsetzung gemäß der
Erfindung verwendet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das dampfförmige Ausgangsgut,
nämlich Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure, Bernsteinsäureanhydrid, Bernsteinsäure, Fumarsäure oder
Gemische derselben, mit Wasserstoff im Molverhältnis von 1: 5 bis 1:100, vorzugsweise von 1:10 bis 1: 30,
gemischt und über den auf 180 bis 3500C, vorzugsweise auf 240 bis 3000C, erhitzten Katalysator geleitet.
Wenn das Ausgangsgut eine Doppelbindung aufweist, wie Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure oder
Fumarsäure, entwickelt sich bei der Hydrierung eine große Wärmemenge. Deshalb kann die Umsetzung
in diesen Fällen vorzugsweise in zwei Stufen durchgeführt werden, so daß in dei ersten Stufe die Doppelbindung
gesättigt wird und in der zweiten Stufe die Lactonbildung erfolgt, um die Reaktion besser unter
Kontrolle halten zu können. In diesem Fall kann die erste Stufe der Reaktion bei 180 bis 29O0C, vorzugsweise
bei 220 bis 26O0C, durchgeführt werden. Die mittlere Verweilzeit des Gasgemisches aus dem Dampf
des Ausgangsstoffes und dem Wasserstoff in Gegenwart des Katalysators beträgt vorzugsweise 0,5 bis
10 Sekunden. Wenn die Reaktionszeit zu lang ist, benötigt man nicht nur ein größeres Reaktionsgefäß,
sondern das entstehende Butyrolacton wird weiter in Tetrahydrofuran und Butanol umgewandelt. Die
Hydrierung wird im allgemeinen bei Drücken von 0,1 bis 5 kg/cm2 durchgeführt. Besonders günstige
Ergebnisse werden bei Drücken unter 2 kg/cm2 erzielt.
377 g (3 Mol) Zinkcarbonat werden zu 0,5 1 Wasser unter Rühren zugesetzt. Dann gibt man eine wäßrige
Lösung von 100 g (1 Mol) Chromtrioxyd in 0,51
Wasser zu. Das Gemisch wird im Verlaufe von 1 Stunde bei 40° C mit einer Lösung von 967 g (4 Mol)
Kupfernitrat in 1,0 1 Wasser versetzt und reagieren
to gelassen, bis sich kein Kohlendioxyd mehr entwickelt.
Der Niederschlag wird dreimal mit je 3 1 Wasser gewaschen, bei 12O0C getrocknet, zerkleinert
und 3 Stunden bei 45G°C geröstet. Die Ausbeute beträgt 266 g. Das Produkt wird mit 4 % Graphit gemischt
und das Gemisch zu Tabletten mit 4 mm Durchmesser verformt.
260 g dieser Katalysatortabletten werden in ein Reaktionsrohr mit 20 mm lichter Weite und einem
Fassungsvermögen von 160 ml eingegeben. Zunächst wird die Temperatur auf 1700C gesteigert, wobei
man Stickstoff unter einem Druck von 0,5 kg/cm2 hindurchleitet. Dann wird Stickstoff, der 1I30 seines
Volumens an Wasserstoff enthält, mit einer Geschwindigkeit von 100 1/Std. hindurchgeleitet. Im Verlaufe
von 5 Stunden wird die Temperatur auf 1900C gesteigert und der Katalysator reduziert. Schließlich
leitet man reinen Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 1301/Std. durch das Reaktionsrohr und
steigert die Temperatur im Verlaufe einer Stunde auf 225° C, worauf die Reduktion beendet ist.
Ein gasförmiges Gemisch aus Bernsteinsäureanhydrid und Wasserstoff im Molverhältnis von 1:17
wird durch das mit dem Katalysator beschickte Reaktionsrohr bei einer Temperatur von 2850C, einem
Reaktionsdruck von 1,0 kg/cm2 und einer mittleren Verweilzeit von 2,0 Sekunden hindurchgeleitet. Nach
45 Minuten sind 52,0 g Bernsteinsäureanhydrid durchgesetzt. Das Produkt enthält 37,1 g Butyrolacton; die
Ausbeute beträgt 83% der Theorie. Das Verhältnis von Butyrolacton zu dem umgewandelten Bernsteinsäureanhydrid,
d.h. die Selektivität, beträgt 95%. Wenn die Verweilzeit nur 1,0 Sekunden beträgt,
erhält man eine Ausbeute an Butyrolacton von 66% und eine Selektivität von 97%.
Wird der Katalysator gemäß der Erfindung unter Verwendung der äquivalenten Menge Zinkoxyd an
Stelle des im obigen Beispiel verwendeten Zinkcarbonats hergestellt, so erhält man praktisch die
gleichen Ergebnisse.
Das Verfahren dieses Beispiels wird mit der Arbeitsweise des Beispiels 6 der USA.-Patentschrift
3 065 243 verglichen, das scheinbar eine besonders gute Ausbeute liefert. Die Ergebnisse sind hier tabellarisch
zusammengestellt.
Der reine Vergleich der Ausbeutezahlen scheint zugunsten der USA.-Patentschrift zu sprechen, weil
hier eine Ausbeute von 88,1% angegeben ist, die höher ist als die in der vorliegenden Anmeldung angegebene
Ausbeute von 83 %. Wenn man jedoch die Herstellungsmengen betrachtet, so beträgt die Menge
des nach der USA.-Paventschrift gewonnenen Produktes höchstens ein Drittel des erfindungsgemäß gewonnenen
Erzeugnissos, denn die Zufuhrgeschwindigkeit beträgt nach der Entgegenhaltung nur 0,090
gegenüber einer Zufuhrgeschwindigkeit von 0,266 gemäß der Erfindung, d. b.., die Zufuhrgeschwindigkeit
beträgt nur das O,338fache des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Rohmaterial | Beispiel 6 nach der USA.-Patent- schrift |
Beispiel 1 gemäß der Erfindung |
Bernstein | Bernstein | |
säurean | säurean | |
hydrid | hydrid | |
Molares Verhältnis zwi | ||
schen Wasserstoff und | ||
Rohmaterial | 100:1 | 17:1 |
Zufuhrgeschwindigkeit | ||
(Gramm Rohmaterial | ||
pro Gramm Katalysa | ||
tor pro Stunde) | 0,090 | 0,266*) |
Temperatur (0C) | 298 | 285 |
Ausbeute (%) | 88,1 | 83 |
*) Die Zufuhrgeschwindigkeit ist wie folgt berechnet: Der
Katalysator wog 260 g, die Versuchsdauer betrug 45 Minuten. Die in dieser Zeit eingesetzte Menge an Bernsteinsäureanhydrid
betrug 52 g; daraus berechnet sich eine Zufuhrgeschwindigkeit von 52 · 60 = 0,266.
45 · 260
Weiterhin ist noch zu berücksichtigen, daß beim Verfahren der Entgegenhaltung 1001 Wasserstoff
gegenüber 17 1 Wasserstoff in der Zeiteinheit beim Verfahren der Erfindung durch den Katalysator hindurchgeleitet
werden müssen. Die Leistung des Katalysators nach der Entgegenhaltung wird also weiterhin
im Verhältnis von 17: 100 vermindert. Demnach beträgt die tatsächliche Erzeugung des gewünschten
Endproduktes nach Beispiel 6 der Entgegenhaltung im Vergleich zur Erfindung nur 0,338 · 0,17, d. h.
0,057.
Wenn man bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Verweilzeit von 3 Sekunden anwendet, die immer
noch einer Zufuhrgeschwindigkeit von 0,177 entspricht, erhöht sich die Ausbeute auf 90%, wobei
lediglich die Reaktionszeit auf das 11/2fache verläneert
ist.
Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht also besonders in der wesentlich besseren
Ausbeute und der besonders hohen Selektivität des neuen Katalysators. Hinzu kommt noch eine besonders
l.an^e Aktivität des neuen Katalysators, wie sich
aus dem folgenden Beispiel 2 ergibt, wonach die Katalysatoraktivität selbst nach 30 Tagen nicht wahrnehmbar
abgenommen hat.
106 g (1 Mol) Natriumcarbonat werden in 11 Wasser gelöst. Diese Lösung wird allmählich mit
einer Lösung von 288 g (1 Mol) Zinksulfat in 11 Wasser versetzt. Dann setzt man eine wäßrige Lösung
von 133 g (1,33 Mol) Chromtrioxyd in 200 ml Wasser zu. Hierauf wird eine wäßrige Lösung von 667 g
(2,68 Mol) Kupfersulfat in 1,51 Wasser zu dem Gemisch zugesetzt. Nach Beendigung der Kohlendioxydentwicklung
wird 11 einer wäßrigen Lösung von 213 g Natriumhydroxyd zugegeben. Der Niederschlag
wird achtmal mit je 3 1 Wasser gewaschen, über Nacht bei 2100C getrocknet, zerkleinert und
dann 3 Stunden bei 4500C geröstet. Die Ausbeute beträgt 345 g. Dieser Katalysator wird mit 4%
Graphit gemischt und zu Tabletten von 4 mm Durchmesser und 4 mm Höhe verformt. 46 ml (60 g) dieser
Tabletten werden in das Reaktionsrohr der zweiten Reaktionsstufe eingegeben.
175 g Diatomeenerde und 447 g (1,51 Mol) Zinknitrat werden zu 11 Wasser zugesetzt. Sodann wird
eine Lösung von 160 g Natriumcarbonat in 2,51 Wasser zugesetzt. Die festen Stoffe werden abfiltriert
und einmal mit Wasser gewaschen. Dann setzt man eine Lösung von 50 g (0,5 Mol) Chromtrioxyd in 11
Wasser und anschließend eine Lösung von 242 g (1,0 Mol) Kupfernitrat in 11 Wasser zu. Das Produkt
wird dreimal mit je 3 1 Wasser gewaschen, getrocknet, zerkleinert und geröstet. Zu den so erhaltenen 286 g
werden 4% Graphit zugesetzt, und das Gemisch wird zu Tabletten von 4 mm Durchmesser und 4 mm
Höhe verformt. 65 g (71 Mol) dieser Tabletten werden in das Reaktionsrohr der ersten Reaktionsstufe eingebracht.
Durch die durch Hintereinanderschalten des Reaktionsrohres der ersten Reaktionsstufe und des
Reaktionsrohres der zweiten Reaktionsstufe hergestellte Reaktionsvorrichtung wird Stickstoff unter
Druck von 0,5 kg/cm2 mit einer Geschwindigkeit von 98 1/Std. hindurchgeleitet. Im Verlaufe von 2 Stunden
und 35 Minuten wird die Temperatur von 28 auf 1700C gesteigert. Dann wird dem Stickstoff V30 seines
Volumens an Wasserstoff zugemischt. Die Temperatur wird im Verlaufe von 1 Stunde und 40 Minuten weiter
auf 2050C gesteigert, wobei der wasserstoff haltige Stickstoff mit einer Geschwindigkeit von 108 1/Std.
hindurchgeleitet wird. Schließlich wird durch die
Vorrichtung reiner Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit
von 198 1/Std. hindurchgeleitet und die Reduktion 1 Stunde bei 190°C fortgesetzt.
Nunmehr wird durch die Reaktionsvorrichtung ein gasförmiges Gemisch aus Maleinsäureanhydrid und
Wasserstoff bei einem Molverhältnis von 1 · 17 und einer mittleren Verweilzeit in beiden Reaktionsrohren
von 4,4 Sekunden hindurchgeleitet. Die Temperatur des ersten Reaktionsrohres wird auf 236 bis 248 0C,
diejenige des zweiten Reaktionsrohres auf 282 bis
288°C eingestellt. Der Reaktionsdruck beträgt 1,0kg/ cm2. Wenn die Umsetzung unter diesen Bedingungen
kontinuierlich für einen Zeitraum von 720 Stunden, entsprechend einem Durchsatz von 18 kg Maleinsäureanhydrid,
durchgeführt wird, beträgt die mittlere
Ausbeute an Butyrolacton 63% und die Selektivität 94%, woraus sich ergibt, daß der Katalysator seine
Aktivität beibehält.
772 g (6,15 Mol) Zinkcarbonat werden im 11 Wasser suspendiert. 1450 g (6,0 Mol) Kupfernitrat werden
in 11 Wasser gelöst, und diese Lösung wird zu der Suspension zugesetzt. Die Feststoffe werden abfiltriert,
mit 6 1 Wasser gewaschen, getrocknet und 3 Stunden auf 4500C erhitzt. Das Produkt wird mit einer wäßrigen
Lösung von 214 g (2,14 Mol) Chromtrioxyd in 0,51 Wasser gemischt, dann getrocknet und mit 4%
Graphit versetzt. Das Gemisch wird zu Tabletten von 4 mm Durchmesser und 4 mm Höhe verformt.
Die Tabletten werden weitere 2 Stunden auf 45O0C erhitzt. Die Ausbeute beträgt 635 g. 190 g (150 ml)
dieses Produktes werden in ein Reaktionsrohr eingebracht. Der Katalysator wird unter den Bedingungen
des Beispiels 1 reduziert. Dann wird ein gasförmiges Gemisch aus Bernsteinsäure und Wasserstoff
bei einem Molverhältnis von 1: 20, einer Temperatur von 285°C, einem Druck von 1,1 kg/cm2 und einer
mittleren Verweilzeit von 3,1 Sekunden über den Katalysator geleitet. Im Verlaufe von 1 Stunde, entsprechend
einem Durchsatz von 41,6 g Bernsteinsäure, beträgt die Ausbeute an Butyrolacton 75% und die
Selektivität 97%.
In einem mit 190 g (150 ml) des im Beispiel 3 verwendeten Katalysators beschickten Reaktionsrohr xo
wird ein gasförmiges Gemisch aus Fumarsäure und Wasserstoff bei einem Molverhältnis von 1: 52, einer
Temperatur von 25O0C, einem Druck von 1,1 kg/cm2
und einer mittleren Verweilzeit von 3,0 Sekunden über den Katalysator geleitet. Innerhalb einer Stunde,
entsprechend einem Durchsatz von 20,5 g Fumar-
säure, beträgt die Ausbeute an Butyrolacton 58% und die Selektivität 90 %.
Ein nicht reduzierter Katalysator wird unter den im Beispiel 2 für die Herstellung des Katalysators der
zweiten Verfahrensstufe angegebenen Bedingungen hergestellt, mit dem Unterschied, daß das Natriumcarbonat
durch eine äquivalente Menge Natrinmhydroxyd ersetzt und die Reduktion nach Beispiel 1
durchgeführt wird. Die Hydrierung von Bernsteinsäureanhydrid wird unter Verwendung dieses Katalysators
und im übrigen unter den Bedindungen des Beispiels 1 durchgeführt. Bei einer mittleren Verweilzeit
von 2,0 Sekunden beträgt die Ausbeute an Butyrolacton 79%.
109581/4
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von y-Butyrolacton stoff erforderlich ist. Es ist jedoch bekannt, daß Ester
durch katalytische Hydrierung von Maleinsäure- 5 bedeutend leichter als Anhydride zu reduzieren sind
anhydrid, Maleinsäme, Bernsteinsäureanhydrid, (vgl. beispielsweise Journ. Chem. Soc, Band 54,
Bernsteinsäure, Fumarsäure oder Gemischen der- S. 1152).
selben, gegebenenfalls bei erhöhtem Druck, in Gemäß der USA.-Patentschrift 3 113 138 wird die
der Gasphase bei Temperaturen zwischen ISO und Hydrierung in einem niederen Alkylester der Essig-
35O0C und einem Molverhältnis des zu hydrie- io säure oder Dioxan als Lösungsmittel in Gegenwart
renden Ausgangsmaterials zu Wasserstoff von eines Paliadiumkataiysators durchgeführt, der sich
1: 5 bis 1:100 in Gegenwart eines Zink, Chrom auf Aktivkohle oder aktiviertem Aluminiumoxyd als
und Kupfer enthaltenden Katalysators, der durch Träger befindet, und man erhält eine entsprechende
Ausfällen von Chromaten durch Zugabe eines Fraktion bei dei Destillation des Reaktionsproduktes;
Alkalichromats zu einem Metallsalz, Rösten und 15 die Ausbeute, bezogen auf die eingesetzte Säure, ist
Behandeln des Niederschlages bei hohen Tem- jedoch nicht sehr hoch. Ferner sind diese Katalysa-
Applications Claiming Priority (1)
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