DE1915037C3 - Verfahren zur Reinigung von technischer Monochloressigsäure durch selektive katalytische Dehalogenierung des darin enthaltenen Dl- und Trichloressigsäure - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von technischer Monochloressigsäure durch selektive katalytische Dehalogenierung des darin enthaltenen Dl- und TrichloressigsäureInfo
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- DE1915037C3 DE1915037C3 DE1915037A DE1915037A DE1915037C3 DE 1915037 C3 DE1915037 C3 DE 1915037C3 DE 1915037 A DE1915037 A DE 1915037A DE 1915037 A DE1915037 A DE 1915037A DE 1915037 C3 DE1915037 C3 DE 1915037C3
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
- C07C51/377—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
Description
Bekanntlich entstehen bei der Herstellung von
Monochloressigsäure durch direkte Chlorierung von I. Moleküle, die Elemente der Gruppen Vb und
Essigsäure mit Chlon?as Di- und Trichloressigsäure 60 VIb des Periodensystems enthalten
als Nebenprodukte. Man kann diese unerwünschten 2. eine Reihe bestimmter Metalle und deren Verbin-
Nebenprodukte entweder durch weitere Chlorierung düngen.
vollständig zu Trichloressigsäure umsetzen, für welche 3. bestimmte Moleküle mit Mehrrachbindungen,
allerdings nur ein begrenzter Bedarf besteht, oder beispielsweise
nach einem der Verfahren der DT-PSen 65 So umfaßt beispielsweise die zweite Kategorie der
72 980 bzw. 12 01 326 durch Behandluntt mit Was- genannten Katalysatorgifte nach Untersuchungen,
serstoff in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators die mit Platinmetall als Katalysator durchgerührt
weitgehend zu Monochloressigsäure dehalogenieren. worden sind. Metalle oder Mctalhoncn. deren äußere
(.-Niveaus mit mindestens fünf Elektronen besetzt
ind. Einige Beispiele für derartige Ionen sind:
Cu+, Cu2+, Ag+, Au + , Ha2 + . Pb2+ Fe2+ Co2 +
und Ni-+. " '
Dementsprechend wird auch die durch Palladium katalysierte Dechlorierung von Dichloressigsäure
jurch Zusatz von 0,5 Gewichtsprozent Silberacetat zum Ausgangsgemisch vollkommen blockiert. Kupfer-,
Blei- und Nickelsalze -- in Konzentrationen von jeweils 0,5 Gewichtsprozent der entsprechenden Acetate
- beeinträchtigen die Wirksamkeit von Palladiumkatalysatoren bei dem genannten Proze3 ebenfalls
in erheblichem Maße.
Überraschend wurde jedoch gefunden, daß der Zusatz von vielen anderen Metallen bzw. Metallverbindungen,
aber auch von Salzen des Ammoniaks und seiner Derivat; sowie von Lewis-Basen, die partielle
Dehalogenierung von Di- bzw. Trichloressigsäure in Gegenwart eines Edelmetalls günstig beeinflußt. Wirksam
in diesem Sinne sind auch polare Mehrfachbindungen enthaltende Verbindungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von technischer Monochioressigsäure durch selektive
Dechlorierung der darin enthaltenen Di- und Trichloressigsäure durch Einleiten von Wasserstoff im
Überschuß in das flüssige, auf eine Temperatur von 60 bis 170 C erwärmte Rohprodukt in Gegenwart
eines stationär angeordneten oder im Rohprodukt suspendierten und aus einem inerten Träger sowie
einem Edelmetall der VIII. Gruppe des Periodensystems bestehenden Hydrierungskatalysators und
Abtrennen der Monochioressigsäure aus dem hydrierten Gemisch ist dadurch gekennzeichnet, daß man
die Umsetzung in Gegenwart eines durch Zugabe mindestens eines der Zusätze
a) Metallsalz, dessen Anion das Acetat-, Carbonat- oder Chlorid-Ion ist, Metallhydroxid oder Metalloxid
der Alkali-, Erdalkali-. Erdmetalle oder der seltenen Erden oder eines Metalls der 4. bzw.
5. Nebengruppe des Periodensystems, welches für den Edehnetallkalalysator kein Kontaktgift
darstellt und zumindest teilweise im Ausgangsgemisch löslich ist und, oder
b) AmmonsalzoderTriäthylamin,Pyridin.4-Aminopyridin.
Piperidin, Glycin. Harnstoff. Triphenylphosphin sowie ein im Ausgangsgemisch lösliches
Salz dieser Verbindungen und/oder
c) Butyraldehyd, Diisobutylketon. Butylacetai oder
Cyanessigsäure
aktivierten Edelmetallkatalysators durchführt, wobei
man die Zusätze in einer Menge von mindestens etwa 0.001 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des
Ausgangsgemisches, bis zu einer Maximalmenge, die ihrer Löslichkeit b/w. Mischbarkeit im Ausgangsgemisch
entspricht, einsetzt.
.Ie nach Verwendungszweck des nach beendeter Dehalogenierung vorliegenden Gemisches kann es vorteilhaft
sein, die Aktivicrungs/usäl/c im Gemisch zu
belassen oder sie durch Destillation des Dchalogcnierungsgemisches
abzutrennen. Der dabei zurückgewonnene Aktivator kann erneut zum Einsatz gebracht
werden.
Das vorliegende Dchalogenierungsverfahren kann in einer oder in mehreren Verfahrensstufen, beispielsweise
in einer Gruppe hintcreinandcrgcschalicicr Reaktoren,
durchtieführt werden. Der zur Durclifühi unti
des Verfahrens optimale Aktivator sowie die erforderliche Menge wird zweckmäßigerweise in dem erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Konzentrationsbereich in Abhängigkeit von der jeweiligen Arbeitsweise, dem
Di- bzw. Trichloressigsäuregehalt im Ausgangsgemisch, der Art, Beschaffenheit und Menge des zu verwendenden
Edelmetallkatalysators, der zu benutzenden Apparatur, der vorgesehenen Verweilzeit des
Ausgangsgemisches im Reaktor sowie dem Verwendungszweck des Reaktionsproduktes ermittelt.
Der in Anwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Aktivatoren erzielbare Effekt kann beispielsweise
durch Verwendung eines körnigen Trägermaterials mit kleiner Korngröße, wie aus den nachfolgenden
Beispielen 1 und 5 sowie den Tabellen 1 und 7 ersichtlich, erheblich gesteigert werden. Ein
weiterer Vorteil des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß die ursprüngliche Aktivität der eingesetzten
Katalysatoren über einen längeren Zeitraum erhalten bleiben, während die Leistung entsprechender Katalysatoren
ohne Aktivierungszusatz bei dem vorliegenden Dehalogenierungsprozeß rasch abnimmt, wie
die Beispiele 2 bis 4 zeigen. Die Lebensdauer der bekannten Edelmetallkatalysatoren kann somit durch
Anwendung der vorgeschlagenen Aktivatoren um ein Vielfaches gesteigert werden. Damit steigt auch die
Wirtschaftlichkeit der bekannten Dehalogenierungsverfahren, die weitgehend von der Leistungsfähigkeit
des Edelmetallkatalysators abhängig ist. Der Zusatz von Aktivatoren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
steigert nicht nur die Leistung frisch hergestellter Katalysatoren, sondern auch die Leistung gebrauchter
Katalysatoren, wie aus nachfolgendem Beispiel 6 ersichtlich.
Das Verfahren der Erfindung ist besonders Für einen kontinuierlichen Betrieb zur Reinigung von
technischer Monochioressigsäure durch Dehalogenierung von darin enthaltener Di- bzw. Trichloressigsäure
geeignet. Das beigefügte Fließschema erläutert eine Ausführungsform des Verfahrens mit einer durch
Chlorierung von Eisessig in Gegenwart von Essigsäureanhydrid und Acetylchlorid erhaltenen rohen
Monochioressigsäure.
Die Rohsäure wird zunächst über die Leitung 1 in das Verseifungsgefäß 2 zur Verseifung von Essigsäureanhydrid
und Acetylchlorid eingeleitet. Nach vollendeter Verseifung wird das Rohsäuregemisch vom
Verseifungsgefäß 2 über die Leitung 3 der Destillationskolonne 4 zugeführt, in welcher eine Trennung
der Rohsäure von möglichen Katalysatorgiften, wie Schwermetallionen, erfolgt. Die derart vorbehandelte
Rohsäure wird nunmehr mit Wasserstoffgas in Gegenwart eines feinkörnigen Katalysators dechloriert, wozu
sie über die Leitung S in den Reaktor 6 aufgegeben wird, während der Wasserstoff über die Zuführungsleitung
7 von unten in den Reaktor 6 einströmt. Um eine gute Durchmischung der Rohsäure Katalysator-Suspension
herbeizuführen, wird die Rohsäure vom Reaktor 6 über eine den oberen Teil des Reaktors 6
mit dem unteren verbindenden Rohransalz 8 im Kreislauf geführt. In den Rohransatz 8 ist ein Sedimentationsgefäß
9 zwischengeschaltet, in das der Rohransatz 8 mit seiner unteren Öffnung bis in die Spitze
des Sedimentationsgefäßes 9 hineinragt. Die im Kreislauf geführte Suspension tritt aus der unleren Öffnung
des Rohransatzes 8 in das Sedimentdtionsgefäß 9 aus. wobei der Katalysator am Boden des Gefäßes 9 sedimenliert
und mit der Hauptmenge der Rohsäure in
1 JJ Iv)
den Reaktor zurückgeführt wird, während ein weiterer
Teil der dechlorierten Rohsäurc über die Uberlaufleitung
10 in die Destillationskolonne 11 zur Trennung von Essigsäure und Monochloressigsäure geleitet
wird. Die Essigsäure wird über Kopf der Dcstillutionskolonne
11 über die Leitung 12 abgezogen, während die Monochloressigsäure als Sumpfprodukt anfällt
und über die Leitung 19 aus der Destillationskolonne 11 ausgeschleust wird. Die aus dem Reaktor 6
über die Leitung 13 entweichenden Abgase, welche aus überschüssigem Wasserstoff sowie Chlorwasserstoff
und im Gasstrom mitgerissenen geringen Anteilen der flüssigen Rohsäure bestehen, werden im
Kondensator 14 von den Rohsäureanleilen getrennt und anschließend über die Leitung 15 in die Waschkolonnc
16 eingeleitet, in welcher eine Abtrennung des Chlorwasserstoffs aus dem Abgas durch Gegenstromwäsche
mit Wasser erfolgt. Letzteres wird der Waschkolonne 16 über die Leitung 17 zugeführt, über
Kopf der Waschkolonne 16 wird der gereinigte, überschüssige Wasserstoff abgezogen und über die Leitungen
18 und 7 in den Reaktor 6 zurückgeleilel. Das in der Waschkolonne anfallende Waschwasser wird
über die Leitung 20 abgezogen.
20 g eines Palladium/Kieselsäure-Kalalysators, wobei 0,5 Gewichtsprozent Palladium auf kugelförmiges
Siliciumdioxid mit einem Kugeldurchmesser von etwa 5 mm aufgebracht waren, wurden in mehreren Schichten
zwischen Raschigringen in ein zylindrisches Gefäß, dessen Boden aus einer Fritte bestand und gasdurchlässig
war, eingebracht. Nachdem 220 g destillierte technische Monochloressigsäure mit etwa 5,4 Gewichtsprozent
Dichloressigsäuregehalt in das Gefäß eingebracht und unter Stickstoffalmosphäre auf 120" C
erhitzt worden waren, wurden durch die Fritte im Verlauf von 6 Stunden 50 l/h Wasserstoff in das Reaktionsgemisch
eingeleitet. Anschließend wurde in dem vom Katalysator abgetrennten Produkt der restliche
Dichloressigsäuregehalt bestimmt sowie die umgesetzte Menge Dichloressigsäure und die Katalysatorleistung
(g DCE/g Pd ■ h) berechnet.
Vorbeschriebener Versuch wurde mehrmals unter Verwendung von frischem Katalysator und einem der
in nachfolgender Tabelle aufgeführten Aktivatoren wiederholt und die erzielten Umsätze sowie die Katalysatorleistung
tabellarisch erfaßt.
Aktivator
Lithiumchlorid
Natriumacetat
Natriumchlorid
Natriumchloracetat
Kaliumacetat
Kaliumchlorid
Ammonacetat
Ammonchlorid
Triäthylamin
Pyridin
Triphenylphosphin
Butylacetat
Butyraldehyd
Di-isobutylketon
MCE = Monochlorcssigäure.
DCE =■ Dichloressigsäurc.
DCE =■ Dichloressigsäurc.
(Gewichtsprozent)
0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0.23 0.23
0.23 0,23 0,09 0,91 0.91 0.91
onzcntration | (Mol/kg) | Umsatz | Kalalysatorlcistung |
nl) | — | (V. DCE) | (g DCE/g Pd ■ h) |
0,054 | 67,3 | 13,5 | |
0,017 | 77.4 | 15,2 | |
0,039 | 83,6 | 16,8 | |
0,010 | 80,0 | 16,2 | |
0,023 | 78,2 | 15,8 | |
0.030 | 75,5 | 14,7 | |
0,030 | 75,5 | 14,7 | |
0,043 | 77,4 | 15,2 | |
0,022 | 82,9 | 16,2 | |
0,029 | 81,8 | 16,5 | |
0,003 | 89,9 | 18,0 | |
0,078 | 77.5 | 15,6 | |
0,126 | 75,7 | 15,1 | |
0.064 | 75,7 | 15,1 | |
78,8 | 15,7 |
Der im Beispiel 1 beschriebene Katalysator wurde hinsichtlich seiner Beschaffenheit derart variiert, daß
als Trägersubstanz Strangpreßlinge aus SiO2 mit
einem Durchmesser von etwa 4 mm und einer Länge von 5 bis 10 mm eingesetzt wurden. Ansonsten wurde
analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch der Katalysator jeweils nach Ablauf von 6 Stunden mit frischer
technischer Monochloressigsäure in Kontakt gebracht wurde, um dessen Leistungsdauer zu ermitteln. Im
6stündigen Zyklus wurde ebenfalls Umsatz und Katalysatorleistung errechnet. Die nach einer Versuchszeit
bis zu 60 bzw. bis zu 120 Stunden erhaltenen Daten sind in den Tabellen 2 und 3 aufgeführt.
1827
Aktivator
Pyridin
Pyridin + Na2CO,
4-Aminopyridin . .
Glykokoll
Glykokoll
Aklivalor-Konzenlration
(Gewichtsprozent)
0.50 0.1 4-0.067 0.12 0.1
(Mol/kgl
0.063
0.013 0.013
Gewichtsprozent D(T. im Ausgangsgemisch
6,06 5,94 5.89
5,89 5.89 Umsatz DCIi
in Gewichtsprozent
in Gewichtsprozent
30 Stil.
19,6 92,1 70,6
58,4 52,6 Std.
8.4
94.3
71,5
94.3
71,5
64.9
44.8
44.8
Durchschnitt
12.0
94.0
94.0
69,3
62.3
47.5
47.5
Katalysatorlcistung
.10 Stil.
4,3
20,2
15.3
20,2
15.3
12,6
11.3
11.3
SId.
1,9
20.2
15.4
20.2
15.4
14,0
9.7
9.7
Durchschnitt
2,7 20,5 15,0
13,6 10.3
Aktivator
Natriumcarbonat
Pyridinhydrochlorid
Piperidin
Pyridinhydrochlorid
Piperidin
Aklivalor- | (Mol/kg) | Ge wichts |
Umsatz DC | 60 Std. | I- in Gewichtsprozent | 120 Std. | Durch schnitt |
30 Std. | Katalysalorlcistung | 90 Sld. | 120 Std. |
Konzentration | prozent DCU |
14.2 | 2.5 | ||||||||
(Ge wichts |
0.031 | im Aus gangs- gemisch |
30 Std. | 10.4 66.5 |
90 Std. | 70.7 | 71,5 | 14.2 | 60 Std. | 12.2 | 13.0 |
prozent) | 0,063 0,063 |
96.5 76.9 |
93,2 74.7 |
94,8 75.3 |
17.3 13.8 |
1.8 | 17.4 13.6 |
17.2 13,6 |
|||
0,33 | 5,01 5,02 |
13,6 76.9 |
66.1 | 12.2 | |||||||
0.7 0.54 |
5,02 5.02 |
94.8 75.3 |
94.8 74,3. |
17.7 14.2 |
|||||||
Durchschnitt
2.6 13.1
17.4 13.8
Es wurden analog der im Beispiel Verfahrensweise drei verschiedene Gemische
riert. wobei diese Gemische wie folgt charakterisiert sind:
iräglich mit einer bestimmten Menge Dichloressigsäure
versetzt wurde,
wie B unter Zusatz von 0.33 Gewichtsprozent Na2CO3 als Aktivator.
wie B unter Zusatz von 0.33 Gewichtsprozent Na2CO3 als Aktivator.
A = destillierte technische Monochlorcssifcsaure. ^ ^. ^ ejnzelncn Versuchen erzielten Umsätze
B = durch mehrmaliges Umkristallisieren aus ei.- Kontaktleistunuen sind in Tabelle 4 erfaßt,
essig gereinigte Monochloress.gsaurc. die nachTabelle
Aus | Gcwichts- pro7.ent |
30 Sld. | DCE-Umsatz in Gcwic | 90 Std. |
gangs- | DCE im | 19,6 | 5.3 | |
gemisch | Ausgangs gemisch |
54,9 | 60 Std. | 26,1 |
A | 6,06 | 59,6 | 8,4 | 53.9 |
B | 5,94 | 42.3 | ||
C | 5.94 | 69.7 | ||
120 Sld.
6,4 22,7 67,2
Durchschnitt
Std.
4.3
12.0
13.0
12.0
13.0
Katalysalorleistung
Std.
1,9
10.2
15,2
15,2
Sld.
1.1
6.3
11,8
Std.
1.4
5.5
14.6
Durchschnitt
1,9
8,0 13,4
Es wurde die Katalysatorleistung des rn beschriebenen Katalysators be. Venvendung v
triumcarbonat bzw. Pyridin als Aktivator".Abhan
giekeit von der Konzentration des Aktiva tors über
eine Versuchszeil von maxima 60 Stunde nc rmriten.
Die Durchführung des Versuchs erfolgte analoL der im Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise, wobei im
Zyklus von 6 Stunden das Rcaklionsgemisch erneuert wurde. Die erzielten Ergebnisse hinsichtlich des Dichlovessigsäureumsalzes
und der Katalysatorleistung sind in den Tabellen 5 und 6 dargestellt.
509644/88
Aklivator- Konzentration |
(Mol kg) | (MoUg) | Gewichts | Tabelle | 5 | W) sni. | hlsprozent | 60 Std. | Durchschnitt | JO Std. | Kaialysatorleislung | Durchschnitt | 2.6 | |
(Gewichts prozent) |
_ | prozent [XIi im |
10.4 | Durchschnitt | 10,4 | 14,2 | 2,5 | |||||||
Aktivator | 0,0006 | Ausgangs gemisch |
DCK-Umsalz in Cjcwk | 14,4 | 44,1 | 41,1 | 7,5 | |||||||
0.1X103 | 0,003 | 5,01 | JO Std. | 37.4 | 65,3 | 68.8 | 8.3 | |||||||
— | 0.0032 | 0,013 | 13.6 | 39,1 | 75.7 | 78.4 | 9.4 | |||||||
Natrium | O1(X)IS | 0,025 | 5.22 | 48.1 | 84.1 | 85,8 | 9,3 | |||||||
carbonat | 0.016 | ■ - | 43.5 | 50.7 | 8.4 | 12.0 | 12.6 | |||||||
Natrium | 0.0063 | 0.013 | 5.03 | 69,2 | 77,6 | 76.7 | 12.6 | |||||||
carbonat | 0,067 | 0.063 | 50.7 | 68.4 | 94,3 | 94,1 | 12,1 | |||||||
Natrium | 0,0125 | 5,03 | 60.0 | 13.3 | ||||||||||
carbonat | 0.13 | (.8.6 | 63.3 | 14,1 | ||||||||||
Natrium | 0.031 | 5.22 | 66,5 | 14,2 | ||||||||||
carbonat | 0,33 | 69.4 | 6 | 76.7 | ||||||||||
Natrium | 5.02 | W) Std. | ||||||||||||
carbonat | Aktivaior- Konzentration |
76.9 | 1,8 | Katalysalorleislung | Durchschnil | |||||||||
(Gewichts prozent.) |
Gewichts | DCL-Umsalz in Gewichtsprozent | JO Std. | |||||||||||
— | prozent DCK im |
JO Std. | 2,5 | 7,1 | ||||||||||
Aktivator | 0,005 | Ausgangs gemisch |
13.6 | 7,7 | ||||||||||
0,025 | 5,01 | 41,4 | 12,5 | 8,8 | ||||||||||
0,10 | 5.03 | 66,2 | 14,3 | |||||||||||
Pyridin | 0,20 | 5,03 | 78.2 | 17,0 | 12,6 | |||||||||
Pyridin | 5,03 | 88.9 | 4.3 | |||||||||||
Pyridin | 0.10 | 5,22 | 19.6 | 16.5 | 11.5 | |||||||||
Pyridin | 0.50 | 6.06 | 76,2 | 20,2 | 2,6 | |||||||||
__ | 5.89 | 92.1 | 12,2 | W) Std. | 7,7 | |||||||||
Pyridin | 5,94 | 1,8 | 12.7 | |||||||||||
Pyridin | 8,0 | 14,4 | ||||||||||||
Tabelle | 12,0 | 16.4 | ||||||||||||
14,0 | 2.7 | |||||||||||||
16,2 | 16.6 | |||||||||||||
1,9 | 20.6 | |||||||||||||
16,8 | ||||||||||||||
20.7 | ||||||||||||||
Mit Hilfe eines suspendierten Katalysators, bei welchem 0.6 Gewichtsprozent Palladium auf feinkörnigem
Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von 50 bis 150 iim niedergeschlagen war. wurden
220 g destillierte technische Monochloressigsäure mit einem Dichloressigsüuregehalt von 5,3 bis 5,4 bzw.
7.5 Gewichtsprozent wie im Beispiel 1 beschrieben irr Verlauf von 4 Stunden umgesetzt. Der Versuch wurd<
unter Zusatz verschiedener Aklivatoren wiederhol und der restliche Dichloressigsüuregehalt in dei
jeweils resultierenden Proben nach 1 und 2 Stundei Reaktionsdauer bestimmt. Die jeweils erhaltenen Ver
Suchsergebnisse sind aus Tabelle 7 ersichtlich.
Aktivator
Natriumacetat
N atriumchloracelat
Natriumchlorid ....
Ammonchlorid ....
Calciumchlorid ....
Natriumchlorid ....
Ammonchlorid ....
Calciumchlorid ....
Aluminiumchlorid .
Trichlorsilan
Cerdioxid
Vanadinpentoxid ..
Titandioxid
Harnstoff
Cyanessigsäure ...
Aktivator-Konzentralion (Mol kg)
(Gewichtsprozent!
0,23 0,23 0.23 0,23 0,23
0.23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23
0,017 0,010 0.039 0,043 0,020
0,017 0,017 0,013 0,013 0.034 0,038 0.027
Gewichtsprozent DCK
im Ausgangsgemisch
im Ausgangsgemisch
5,35
5,35
5.35
5,35
5,35
5,35
5,35
5.35
5,35
5,35
5,35
7,5
7,5
7,5
7.5
7,5
7.5
7.5
7,5
7,5
7,5
7.5
7,5
7.5
7.5
7,5
DCE-I | Jmsalz | 2 Std. | Katalysatork |
η Gewichtsprozent nach | 83,1 | 1 Std. | |
1 Std. | 98,3 | 29.0 | |
30,4 | 81.5 | 79.8 | |
83.4 | 98.3 | 37.1 | |
39.0 | 92.6 | 59.6 | |
62.4 | 90,8 | 57.2 | |
59.3 | 69,4 | 60,5 | |
63,1 | 89,3 | 41.1 | |
30.6 | 85,3 | 79.8 | |
60,0 | 89.3 | 72.6 | |
54,7 | 89,5 | 79.8 | |
60,0 | 89.3 | 79.5 | |
59,8 | 97.3 | 83,1 | |
62,6 | 90,7 | 94.4 | |
70.7 | 74.2 | ||
56,0 |
2 Std.
39,1 47,2 39.1 46,4 44,4 43,5
46,0 59,3 56.8 59,3 59.4 59.3 64.9
60,5
1827
Ein gebrauchler Palladiumkalalysator, einhaltend 0,5 Gewichtsprozent Pd, das auf Siliciumdioxid-Kugeln
niedergeschlagen war und dessen Leistung auf etwa 16% der ursprünglichen Leistung gesunken war.
wurde zur Reinigung technischer Monoehlor;ssigsa'ure
mit einem Dichloressigsäuregehalt von 4.8 bis 5.4 Gewichtsprozent unter den im Beispiel 1 genannten
Reaklionsbedingungcn eingesetzt. Nach Zusatz von 1 Gewichtsprozent Natriumchloracetat als Aktivator
zur Rohsäure wurde die Katalysatorleistung
wie aus Tabelle 8 ersichtlich etwa verdoppelt.
wie aus Tabelle 8 ersichtlich etwa verdoppelt.
Durch Zusatz von I Gewichtsprozent Ammonchlorid erreichte der bereits gebrauchte Katalysator
über 6()% seiner in frischem Zustand erbrachten Leistung, was einer Zunahme des ohne Aktivator erhaltenen
Wertes von etwa 300% entspricht. In einem mit Natriumchlorid gesättigten Ausgangsgemisch wurde
ein analoger Effekt erreicht, wenn der Versuch unter jeweiliger Erneuerung des Ausgangsgemisches fünfmal
wiederholt wurde (s. Tabelle 8).
Kaialvsalor
frisch
gebraucht
gebraucht
gebraucht
Aktivator | Gewichts prozent DCP. im Ausgangs gemisch |
DCB- Umsatz in Gewichts prozent |
5,4 | 67.3 | |
5,1 | 11,7 | |
Gewichts | 5.4 | 22.7 |
prozent Na-chlor- |
||
acetat | ||
Gewichts | 5,1 | 42.7 |
prozent (NH4)Cl |
KaIaIy-
sator-
lcisturni
13.5
2.2
4.5
4.5
8.5
Aktivator | Gewichts | t Λ/ ■ I | Kataly- sator- k'tstunu |
|
Katalysator | NaCI ges. | prozent I)CI-: im Ausgangs- gemisch |
1X 1 ■. - Umsatz in Gewichts prozent |
3,7 |
gebraucht | NaCI ges. | 5,1 | 19,6 | 4,0 |
gebraucht | NaCl ges. | 5,1 | 21,4 | 7,0 |
gebraucht | NaCl ges. | 5,1 | 37,5 | 7,8 |
gebraucht | NaCI ges. | 4,8 | 44,3 | 8.2 |
iebraucht | NaCI ges. | 5,4 | 41,2 | 8.8 |
iebrjucht | 5,4 | 44,5 | ||
In einem für den kontinuierlichen Betrieb geeigneten
Rohrreaktor mit stationär angeordnetem Katalysator, wobei letzterer aus Siliciumdioxid-Kugeln.
welche mit 0,6 Gewichtsprozent Palladium belegt waren, bestand, wurde technische Monochloressigsäure
mit 4,9 bis 5,7 Gewichtsprozent Dichloressigsäure mit Hilfe von Wasserstoff bei 130 bis 140 C dechlorierl.
Die technische Monochloressigsäure rieselte dabei über den in einem langen Rohr befindlichen Katalysator.
Die erzielten Umsätze und Katalysatorleistungen ohne Zusatz eines Aklivators sowie in
Gegenwart von Cyanessigsäure und Harnstoff als Aktivatoren sind in Tabelle 9 aufgeführt.
Aktivator
40
Cyanessigsäure Harnstoff
(Mol/kg) | Gewichts | DCE- | |
prozent DCIi im |
Umsalz in Ge |
||
Aktivator- Konzentration |
0.014 | Ausgangs | wichts |
0.020 | gemisch | prozent | |
(Gewichts prozent ) |
4,9 | 50.0 | |
5,5 | 93.6 | ||
0.12 | 5.7 | 93.5 | |
0.12 |
Kataly-
sator-
leislung
3.25 6.60
6,85
Hierzu 1 Blatt Zcichnuntien
Claims (1)
- νΐ 1 Die vorerwähnten DT-PSen 10 72 980 und 12 01 326beschreiben Verfehren zur partiellen DehalogenierungPatenianspiuch: ρμ mA bzwt oder Trihalogenessigsäure durch,.w nberleitea eine§ feinen Flüssigkeitsnebels oder vonVerfahren zur Reinigung von technischer Mono- _ rri . aus Di_ wn(j bzw. oder Trihalogenessigsäure chloressigsäure durch selektive Dechlorierung der 5 lt F^ entsprechenden Lösung dieser Säuren, insdarin >aitfaaltenen Di- und Trichloressigsäure durch |*~ d e eines bei der Halogenierung von Essigsäure Einleiten von Wasserstoff im Überschuß in das rTwonohaiOgenessigsäure als Nebenprodukt entsteflüssige, auf eine Temperatur von 60 bis 170 C er- als »Ryndiaufflüssigkeit« bezeichnetenwärmte Rohprodukt in Gegenwart eines stationär nenuc zusammen mit Wasserstoff über einen angeordneten oder im Rohprodukt suspendierten io «™ ^d^ten Hydrierungskatalysator, derund aus einem inerten Träger sowie einem fcdel- Träeer aufgebracht ist, bei einer Temperaturmetall der VIII. Gruppe des Periodensystems be- ^«''[Ιχ *stehenden Hydrierungskatalysators und Abtrennen v°D^ber hinaus wird in der US-PS 28 63 917 ein der Monochloressigsäure aus dem hydrierten Ge- rfam-en zur Reinigung von technischer Monochlor-misch, dadurchgekennzeichnetdaßis ". _ durch selektive Dechlorierung der in der man die Umsetzung in Gegenwart eines durch iTonochloressigsäure als Nebenprodukt vorliegenden Zugabe mindestens eines der Zusätze Dichloressigsäure beschrieben, wobei dieses Verfahrenη AuriuTch eekennzeichnet ist, daß man Wasserstoffgasa) Metallsalz, dessen Anion das Acetat- C ar- dadurch^eni£e m ur von etwa ω bis 170 Ca bonat- oder Chlorid-Ion ist. Meta lhydrox.d 20 m_dasarfcmclemp<[ regemisch, in wel- oder Metalloxid der Alkali-, Erdalkah-, Erd- ^^^^^Träger aufgebrachter Edelmetallmetalle oder der seltenen Erden oder eines jhem ^n au e« S eilfgeleitet Ulld nach ^ Metalls der 4. bzw 5. Nebengruppe des> Pe- ^^J^S^ng aus dem Reaktionsgemisch nodensystems, welches Tür den Edelmetall- enaeier u>cv.u. „utrennt Als Katalvsatoren kata.ysaytor kein Kontaktgift darstellt und 15 Monoc^iej^^-^^ ^JgAS" STS1SiSSr* im AUSgangSgemlS ^c^idePeriodensysteins. insbesondere PaI-b) Ammonsalz oder Triäthylamin, Pyridin, ladiuni, bewahrt„ „ fi. ^1 , aeeiRnet 4-Aminopyridin, Piperidin, Glycin, Harnstoff, Die in der US-PS 28 63 917 als gee.gne Triphenyl^hosphin sowie ein im Ausgangs- 30 neten Katalysatoren s.nd mit dem Nachteil gemisch lösliches Salz dieser Verbindungen daß ihre ursprunglicrund/oder Einsatz erhebhec) Butyraldehyd, Diisobutylketon, Butylacelat 17 dieses Patenij „ J . .. laktleistune naen jusiunuiucui i_,uiaaii. um· <vu an-oder Cyanessigsaure ^ ^ge™g v n e d rfahrensbedingungen auf 60% der ur-aktivierten Edelmetallkatalysators durchführt, wo- sprünglichen Leistung "«P1"1«1'*^^ ^^ bei man die Zusätze in einer Menge von minde- leistung die umgesetzte Menge Dichlore^gMU« «, stens etwa 0,001 Gewichtsprozent, bezogen auf Gramm pro Stunde und pro Gramm Edelmetellkatodie Menge des Ausgangsgemisches, bis zu einer lysator bedeutet. Bei diesem Verfahren 1muß »raj Maximalmenge, die ihrer Löslichkeit bzw. Misch- 40 der Katalysator nach verhältnismäßig kurzem Einsatz barkeit im Ausgangsgemisch entspricht, einsetzt. aus dem Reaktionsgemisch en fernt und durch Erfc 6 b hitzen auf Rotglut in inerter Atmosphäre reaktiviertwerden, was bei kontinuierlichem Betrieb des Dechlorierungsprozesses nachteilig ist. Aus der erwähn-4J ten US-PS 28 63 917 kann weiterhin entnommenwerden, daß der beschriebene Katalysator nicht selektiv wirkt, indem bereits in der Anfangsphase der Dechlorierung von Dichloressigsäure nur etwa 15 GeGegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein wichtsprozent der umgesetzten Dichloressigsäure als Verfahren zur Aktivierung von Edelmetallkatalysa- 50 Monochloressigsäure und 85 Gewichtsprozent als bstoren bei der Reinigung technischer Monochloressig- sigsäure anfallen.säure mittels selektiver hydrierender Dehalogenierung Ein besonderes Problem auf dem Gebiet der hetero-von Di- und Trichloressigsäure durch Zusatz be- genen Katalyse sind bekanntlich die verha tnismaliig stimmter Substanzen, die — dem Reaktionsgemisch zahlreichen Katalysatorgifte fur Edelmetallkatalysaselbst in kleinen Mengen beigefügt — Leistung und 55 toren. E. B. M a χ t e d beschreibt m Advances in Lebensdauer des Edelmetallkatalysators wesentlich Catalysis 3, 129 (1951). drei Gruppen von aui Metallerhöhen, katalysatoren wirkenden Giften:
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