DE1956018B - Process for the catalytic production of isopropanol and acetone - Google Patents
Process for the catalytic production of isopropanol and acetoneInfo
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Description
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Lösungsmittel benutzt wird, ist es ratsam, entweder sehr rasch zu gefährlichen und nicht erträglichen Ferunter einem genügend hohen Druck zu arbeiten, um oxydgehalten im Bade und besonders in den bei der ein Mitreißen dieser Säure durch die Gase zu verhin- Reaktion erhaltenen Produkten, in denen sich 150 bis dem, die das Reaktionsbad mit einer Geschwindigkeit 200 g im Liter Peroxyde befinden, gerechnet als Perverlassen, die höher als ihre Entstehungsgeschwindig- 5 isobuttersäüre.If solvents are used, it is advisable to either quickly switch to dangerous or intolerable Ferunter a high enough pressure to work to reduce the oxide content in the bath and especially in the entrainment of this acid by the gases to prevent reaction products containing 150 to those who are in the reaction bath at a rate of 200 g per liter of peroxide, calculated as per leaving, which is higher than its rate of formation isobutyric acid.
keit innerhalb des Bades ist, oder für die das Bad ver- Die Gewinnung der gebildeten Erzeugnisse geschieht lassenden Dämpfe eine Dephlegmiereinrichtung vor- in üblicher Weise, insbesondere durch Kondensation, zusehen, welche die Kondensation und den Rückfluß Waschen der überschüssigen Gase nach gewöhnlicher der mitgerissenen überschüssigen Isobuttersäure zum Destillation oder Extraktionsdestülasion. Bade ermöglicht, um so ein konstantes Volumen des io Die folgenden Beispiele erläutern verschiedene AusBades aufrechtzuerhalten. Ein solches im wesentlichen föhrungsformen der Erfindung, aus einem niedrigsiedenden Verdünnungs- oderinside the bath, or for which the bath is used vapors leaving a dephlegmation device in the usual way, in particular by condensation, watch the condensation and reflux washing of excess gases after ordinary the entrained excess isobutyric acid for distillation or extraction distillation. Bath allows so as to maintain a constant volume of the io. The following examples illustrate various AusBaths. Such an essentially guiding form of the invention, from a low-boiling diluent or
Lösungsmittel bestehendes Ausgangsbad wird übrigers Beispiel 1Incidentally, the starting bath consisting of a solvent is Example 1
im Laufe des Verfahrens schrittweise durch ein höher- Das Ausgangsbad besteht aus einer Dispersion vonin the course of the process gradually through a higher- The starting bath consists of a dispersion of
siedendes Bad ersetzt, das in der Hauptsache aus hoch- is 100 g Molybdänoxyd (MoO3) in 21 einer Mischung ausReplaced a boiling bath, which mainly consists of high is 100 g of molybdenum oxide (MoO 3 ) in a mixture of 21
siedenden Nebenprodukten der Oxydationsreaktion gleichen Volumina 2-Äthylhexyl-2-äthylhexanoat undboiling by-products of the oxidation reaction equal volumes of 2-ethylhexyl-2-ethylhexanoate and
besteht. ^Methyl^-äthylpentyl-^methyl^-äthylpentanoat.consists. ^ Methyl ^ -ethylpentyl- ^ methyl ^ -ethylpentanoate.
In diesem Falle liegt der Druck vorzugsweise in der Der das Bad enthaltende Reaktor besteht aus rost-Größenordnung von 0,5 bis 5 Bar. insbesondere freiem Stahl mit einem Gesamtfassungsvermögen von zwischen etwa 1 und 4 Bar. Wie aus den folgenden 20 3 1, der mit einem sich drehenden Rührer ausgerüstet Beisp den 12 und 13 ersichtlich ist, ermöglicht die ist, welcher mit 1000 UpM umläuft. Das Sauerstoff Verwendung eines Reaktors, der mit einer durch- enthaltende Gas wird durch ein Rohr in das Bad eingelochten Platte zi>m Einleiten der Luft versehen ist, leitet. Ein Rotamete· mißt die Zuführungsgeschwindigauch beim Arbeiten unter einem Druck von nur 1 Bar keit des Gases. Der Isobutyraldehyd wird mit Hilfe eine gute Umwandlungsgeschwindigkeit und eine hohe 25 einer Meßpumpe zugeführt. Die Gase und Dämpfe, Ausbeute. die den Reaktor verlassen, werden durch eine Vorrich-In this case, the pressure is preferably of the order of magnitude of the reactor containing the bath from 0.5 to 5 bar. in particular free steel with a total capacity of between about 1 and 4 bar. As from the following 20 3 1, which is equipped with a rotating stirrer Beisp the 12 and 13 can be seen, which is made possible, which rotates at 1000 rpm. The oxygen Use of a reactor which is filled with a gas that is pierced through a pipe into the bath Plate zi> m introducing the air is provided, conducts. A rotamete measures the feed rate when working under a pressure of only 1 bar speed of the gas. The isobutyraldehyde is using a good conversion rate and a high 25 supplied to a metering pump. The gases and vapors Yield. which leave the reactor are
Dabei sind die \-!wendeten Katalysatoren auch in tung geleitet, die das Gas von der Flüssigkeit trennt und gelöstem Zustande im Oxydations^ade wirksam, und ein Fassungsvermögen von 200 ecm besitzt. Die abgeinfolgedessen reichen sehr geringe Mengen des Kataly- trennten flüssigen Anteile kehren von hier durch einen sators, beispielsweise 10 oder einige Putzend Teile pro 30 Siphon zum Reaktor zurück. Die das Trenngefäß verMillion bis etwa 1000 Teile pro Million des katalyti- lassenden Gase werden durch einen Kondensator sehen Metalls aus. Beispielsweise können 30 bis geleitet, der mit Wasser von Zimmertemperatur ge-1000 Teile pro Million Molybdän oder 10 bis 1000 Teile kühlt wird, und weiterhin durch einen mit Wasser von pro Million Mangan verwendet werden. 10" gekühlten Kondensator und schließlich durchThe catalysts used, which separate the gas from the liquid, are also activated dissolved state effective in the oxidation phase, and has a capacity of 200 ecm. The consequent very small amounts of the catalyzed liquid parts sweep from here through one sators, for example 10 or a few cleaning parts per 30 siphon back to the reactor. The verMillion Up to about 1000 parts per million of the catalytic gases are passed through a condenser look like metal. For example, you can pass 30 to that with water at room temperature ge-1000 Parts per million molybdenum, or 10 to 1000 parts, is cooled, and is continued by a water-containing per million manganese are used. 10 "chilled condenser and finally through
Wenn man unter den angegebenen bevorzugten 35 Kondensatoren, die mit einer Miscnung von AcetonIf one of the stated preferred 35 capacitors, which with a mixture of acetone
Reaktionsbedingungen arbeitet, kann die Umwand- und festem Kohlendioxyd gekühlt sind,Reaction conditions works, the conversion and solid carbon dioxide can be cooled,
lungsgeschwindigkeit des Isobutyraldehyds je Durch- Von den in den verschiedenen Kondensatorenrate of the isobutyraldehyde per passage of the in the various condensers
gang bis 85 %, im allgemeinen 35 bis 60 °/o< gewöhnlich wiedergewonnenen Flüssigkeitsmischungen und vonup to 85%, generally 35 to 60%, usually recovered liquid mixtures and of
etwa 50% betragen. Unter Verwendung derjenigen den die letzten Kondensatoren verlassenden Gasenbe about 50%. Using those gases leaving the last condensers
Metalloxyde als Katalysatoren, welche die besten Er- 40 werden chromatographische Analysen durchgeführt,Metal oxides as catalysts, which are the best Er- 40 Chromatographic analyzes are carried out,
gebnisse liefern und die oben als bevorzugt angegeben Diese Gase enthalten noch nicht zu vernachlässigendedeliver results and those indicated above as preferred. These gases contain not yet negligible
sind, betragen die praktischen molaren Ausbeuten für Mengen an Isobutyraldehyd, Aceton und Isopropanol,are the practical molar yields for amounts of isobutyraldehyde, acetone and isopropanol,
die drei Hauptprodukte der Oxydationsreaktion das letztere in kleinen Mengen. Die Gase werden vonthe three main products of the oxidation reaction, the latter in small quantities. The gases are from
für Isopropanol 30 bis 40% «Jiesen Verbindungen dadurch befreit, daß man siefor isopropanol 30 to 40% «These compounds can be freed by using them
für Aceton 30 bis 45°/ 45 durch eine wäßrige Losung von Hydroxylaminhydro-for acetone 30 to 45 ° / 45 by an aqueous solution of hydroxylamine hydro-
und für Isobuttersäüre '.'.'.'. .'.'.'.Υ.'.'. 0 bis 15 % f Ιθή$ hindurchleitet deren Analyse vor und nachand for isobutyric acid '.'. '.'. . '.'. '. Υ.'. '. 0 to 15% f Ιθή $ passes their analysis before and after
dem Verfahren eine Kontrolle der chromatographi-a control of the chromatographic
Von den Verunreinigungen, die in dem fertigen sehen Analyse der die vorhergehenden KondensatorenFrom the impurities that can be seen in the finished analysis of the previous capacitors
Reaktionsgemisch vorhanden sind, seien erwähnt Iso- verlassenden Gase ermöglicht. Schließlich mißt einReaction mixture are present, iso-leaving gases should be mentioned. Finally measure one
propylformiat, Isobutyrat, Essigsäure, Propionsäure, 5° Gasmesser die Menge der so gewaschenen abströmen-Methyläthylketon, Diazethyl, Diisopropyläther und den Gase.propyl formate, isobutyrate, acetic acid, propionic acid, 5 ° gas meter the amount of the so washed effluent methyl ethyl ketone, Diazethyl, diisopropyl ether and the gases.
Diisopropylkbton. Die gasförmigen Nebenprodukte Die Arbeitsbedingungen sind folgende (dabei wirdDiisopropyl block. The gaseous by-products The working conditions are as follows (thereby
sind in der Hauptsache folgende: das Gasvolumen in diesem und in den folgenden Bei-are mainly the following: the gas volume in this and in the following two
Kohlenmonoxyd 70 bis 80 Volumprozent sPiele,n a"f Normaltemperatur und Normaldruck um-Carbon monoxide 70 to 80 volume percent everal s P, na "f normal temperature and normal pressure environmentally
Kohlendioxyd 10 bis z0 Volumprozent 55 gerecnneV: Carbon dioxide 10 to z0 percent by volume 55 g erecnne V :
Propan 10 bis 15 Volumprozent _ .... ,Propane 10 to 15 percent by volume _ ....,
Zufuhrungsmenge desFeed rate of the
Auch Wasser wird bei der Reaktion gebildet. Das Isobutyraldehyds 284 g pro Sl.undeWater is also formed in the reaction. The isobutyraldehyde 284 g per hour
rohe Reaktionsprodukt enthält 5 bis 10 Gewichts- Zuführungsmenge der Luft ... 300 1 pro StundeThe crude reaction product contains 5 to 10% by weight of the amount of air supplied ... 300 liters per hour
Prozent Wasser bei den oben angegebenen bevorzugten 60 Temperatur des Bades 130°Percent water at the preferred 60 temperature of the bath given above 130 °
Umwandlungsverhältnissen. Naturgemäß hängt der Druck 1 atüConversion ratios. Naturally, the pressure depends on 1 atm
Wassergehalt von dem genauen Umwandlungsverhält- Die £ ^ sind de. ms ab.Water content of the exact conversion ratio- The £ ^ are de . ms from.
Der im Reaktionsbade vorhandene Katalysator be- NichtumgesetzterThe catalyst present in the reaction bath is unreacted
wirkt übrigens eine teilweise Zerstörung der Peroxyde. 65 Isobutyraldehyd 154 g pro StundeIncidentally, it partially destroys the peroxides. 65 isobutyraldehyde 154 g per hour
An sich könnte die Oxydation von Isobutyraldehyd in Gewonnenes Isopropanol 38 g pro StundeIn itself, the oxidation of isobutyraldehyde in recovered isopropanol could be 38 g per hour
eimern flüssigen Bade sogar in Abwesenheit eines Gewonnenes Aceton 35 g pro Stundebuckets of liquid bath even in the absence of a recovered acetone 35 g per hour
Katalysators durchgeführt werden, aber dies führt Gewonnene Isobuttersäüre 17 g pro StundeCatalyst, but this results in Isobutyric Acid Recovered 17 g per hour
11
Die nach dem Waschen abgeblasene Gasmenge beträgt 3291 pro Stunde. Sie enthält 3,31 Kohlendioxyd, 3,61 Propan, 19,81 Kohlenmonoxyd und 341 Sauerstoff. Der ResL besteht aus Stickstoff.The amount of gas blown off after washing is 3291 per hour. It contains 3.31 carbon dioxide, 3.61 propane, 19.81 carbon monoxide and 341 oxygen. The ResL consists of nitrogen.
5 Die oben mitgeteilten Resultate zeigen5 Show the results reported above
ein Umwandlungsverhältnis desa conversion ratio of the
Isobutyraldehyds je Durchgang von .. 45,8 % eine molare Ausbeute vonIsobutyraldehyde per pass of .. 45.8% a molar yield of
Isopropanol von 35,1 %35.1% isopropanol
eine molare Ausbeute von Aceton von... 33,5 % und eine molare Ausbeute ana molar yield of acetone of ... 33.5% and a molar yield of
Isobuttersäure von 10,7%Isobutyric acid of 10.7%
B e i s ρ i e 1 2B e i s ρ i e 1 2
Das Verfahren wird in der Vorrichtung nach Beispiel 1 durchgeführt, und zwar unter Verwendung des gleichen Ausgangsbades. Die Arbeitsbedingungen sind folgende: ao The process is carried out in the apparatus of Example 1, using the same starting bath. The working conditions are as follows: ao
Zuführungsmenge desFeed rate of the
Isobutylaldehyds 186 g pro StundeIsobutylaldehyde 186 g per hour
Zuführungsmenge der Luft ... 3001 pro StundeAir intake rate ... 3001 per hour
Temperatur des Bades 130°Bath temperature 130 °
Druck 1 atüPressure 1 atm
Die Ergebnisse sind folgende:The results are as follows:
NichtumgewandelterUnconverted
Isobutyraldehyd 97 g pro StundeIsobutyraldehyde 97 g per hour
Gewonnenes Isopropanol ... 27,5 g pro StundeIsopropanol recovered ... 27.5 g per hour
Gewonnenes Aceton 26,6 g pro StundeAcetone recovered 26.6 g per hour
Gewonnene Isobuttersäure... 6,3 g pro StundeIsobutyric acid recovered ... 6.3 g per hour
Die nach dem Waschen abströmende Gasmenge beträgt 310' pro Stunde. Sie enthält 3,11 Kohlendioxyd, 3,5 1 Propan, 18,6 1 Kohlenmonoxyd und 30,41 Sauerstoff. Der Rest besteht aus Stickstoff.The amount of gas flowing off after washing is 310 'per hour. It contains 3.11 carbon dioxide, 3.5 1 propane, 18.6 1 carbon monoxide and 30.41 oxygen. The rest consists of nitrogen.
Die oben mitgeteilten Resultate ergebenThe results reported above result
ein Umwandlungsverhältnis desa conversion ratio of the
Isobutyraldehyds je Durchgang von ... 47,8 °/0 eine molare Isopropanolausbeute von ... 37.1 %Isobutyraldehyde per pass of ... 47.8 ° / 0 a molar isopropanol yield of ... 37.1%
eine molare Acetonausbeute von 37,1 %a molar acetone yield of 37.1%
und eine molare Isobuttersäureausbeute von 5,8 %and a molar isobutyric acid yield of 5.8%
45 Beispiel 345 Example 3
Das Verfahren wird in der gleichen Vorrichtung wie nach Beispiel 1 und mit demselben Ausgangsbad durchgeführt. Die Arbeitsbedingungen sind folgende:The process is carried out in the same device as in Example 1 and with the same starting bath accomplished. The working conditions are as follows:
Zuführungsmenge desFeed rate of the
Isobutyraldehyds 250 g pro StundeIsobutyraldehyde 250 g per hour
Zuführungsmenge der Luft ... 4501 pro StundeAir intake rate ... 4501 per hour
Temperatur des Bades 120°Bath temperature 120 °
Druck 1 atüPressure 1 atm
Es werden folgende Ergebnisse erhalten:The following results are obtained:
NichtumgewandelterUnconverted
Isobutyraldehyd 131,5 g pro StundeIsobutyraldehyde 131.5 g per hour
Gewonnenes Isopropanol .. 35 g pro StundeIsopropanol recovered .. 35 g per hour
Gewonnenes Aceton 30,8 g pro StundeAcetone recovered 30.8 g per hour
Gewonnene Isobutter.^iure.. 9,5 g pro StundeIsobutter obtained. ^ Iure .. 9.5 g per hour
Das Volumen des nach dem Waschen abströmenden Gases beträgt 476 1 pro Stunde. Es enthält 6,11 Kohlendioxyd, 2,71 Propan, 211 Kohlenmonoxyd und 53,5 Sauerstoff. Der Rest besteht aus Stickstoff.The volume of the gas flowing off after washing is 476 liters per hour. It contains 6.11 carbon dioxide, 2.71 propane, 211 carbon monoxide and 53.5 Oxygen. The rest consists of nitrogen.
018 /018 /
Die oben mitgeteilten Ergebnisse zeigen
ein Umwandlungsverhältnis desShow the results reported above
a conversion ratio of the
Isobutyraldehyds je Durchgang von .. 47,4 °/0 eine molare Ausbeute an IsopropanolIsobutyraldehyde per pass of .. 47.4 ° / 0 a molar yield of isopropanol
von 35,.,%from 35,.,%
eine molare Acetonausbeute von 32,2%a molar acetone yield of 32.2%
eine molare Ausbeute an Isobutter-a molar yield of isobutter
säure von "»" '0acid from "» "'0
Das Verfahren wird in der Vorrichtung nach Beispiel 1 mit demselben Ausgangsbad durchgeführt. Die Arbeitsbedingungen sind folgende:The process is carried out in the device according to Example 1 with the same starting bath. the Working conditions are as follows:
Zufübcungsmenge desAddition amount of the
Isobutyraldehyds 250 g pro StundeIsobutyraldehyde 250 g per hour
Zuführungsmenge der Luft ... 450J pro StundeAir intake rate ... 450J per hour
Temperatur des Bades 120°Bath temperature 120 °
Druck 2 atü Pressure 2 atm
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:The following results were obtained:
Nicht umgesetzterNot implemented
Isobutyraldehyd 112,5 g pro StundeIsobutyraldehyde 112.5 g per hour
Gewonnenes Isopropanol .. 34,5 g pro StundeIsopropanol recovered .. 34.5 g per hour
Gewonnenes Aceton 47,1 g pro StundeAcetone recovered 47.1 g per hour
Gewonnene Isobuttersäure.. 10,1 g pro StundeIsobutyric acid recovered .. 10.1 g per hour
Diese Ergebnisse zeigenThese results show
ein Umsetzungsverhältnis des
Isobutyraldehyds je Durchgang von ... 55%a conversion ratio of the
Isobutyraldehyde per pass of ... 55%
eine molare Ausbeute an Isopropanol
von 30,1%a molar yield of isopropanol
of 30.1%
eine moiare Ausbeute an Aceton von ... 42,5 %a moderate yield of acetone of ... 42.5%
eine molare Ausbeute an Isobuttersäure von 6 %a molar yield of isobutyric acid of 6%
Das Verfahren wird in der Vorrichtung nach Beispiel 1 durchgeführt. Das Ausgant?sbad besteht aus einer Dispersion von 100 g Molybdänoxyd (MoO3) in eines Silikonöls mit dem Handelsnamen »Fluide SI 550«.The process is carried out in the device according to Example 1. The initial bath consists of a dispersion of 100 g of molybdenum oxide (MoO 3 ) in a silicone oil with the trade name "Fluide SI 550".
Die Arbeitsbedingungen sind folgende:The working conditions are as follows:
Zuführungsmenge desFeed rate of the
isobutyraldehyds 273 g pro Stundeisobutyraldehyde 273 g per hour
Zuführungsmenge der Luft ... 300 1 pro StundeAmount of air supplied ... 300 1 per hour
Temperatur des Bades 130 gBath temperature 130 g
Druck 1 atüPressure 1 atm
Es werden folgende Ergebnisse erhalten:The following results are obtained:
NichtumgesetzterNot implemented
Isobutyraldehyd 137 g pro StundeIsobutyraldehyde 137 g per hour
GewonnenesWon
Isobutyraldehyd 33,3 g pro StundeIsobutyraldehyde 33.3 g per hour
Gewonnenes Aceton 36,3 g pro StundeAcetone recovered 36.3 g per hour
Gewonnene Isobuttersäure.. 13,8 g pro StundeIsobutyric acid recovered .. 13.8 g per hour
Das nach dem Waschen abströmende Gasvolumen betrug 3031 pro Stunde. Es enthielt 2,41 Kohlendioxyd, 1,61 Propan, 211 Kohlenmcnoxyd und 26) Sauerstoff. Der Rest besteht aus Stickstoff.The volume of gas flowing off after washing was 3031 per hour. It contained 2.41 carbon dioxide, 1.61 propane, 211 carbon monoxide and 26) Oxygen. The rest consists of nitrogen.
Die oben mitgeteilten Ergebnisse zeigen:The results reported above show:
ein Umwandlungsverhältnis desa conversion ratio of the
Isobutyraldehyds je Durchgang von ... 49,8% eine mola.e Ausbeute an IsopropanolIsobutyraldehyde per pass of ... 49.8% a mola.e yield of isopropanol
von 29,4%from 29.4%
eine molare Ausbeute an Aceton von ... 33,1 % eine molare Ausbeute an Isobuttersäure von 8,3%a molar yield of acetone of ... 33.1% a molar yield of isobutyric acid of 8.3%
Das Verfahren dieses Beispiels wird mit der Änderung wiederholt, daß als Verdünnungsmittel diesmal Trimethylolpropantripivalat verwendet werden. Die Ergebnisse sind im wesentlichen die gleichen.The procedure of this example is repeated except that as a diluent this time Trimethylolpropane tripivalate can be used. The results are essentially the same.
Das Verfahren wird in der Vorrichtung nach Beispiel 1 durchgeführt. Das Ausgangsbad besteht aus einer Dispersion von 40 g Silberoxyd in 21 des Silikonöls nach Beispiel 5.The process is carried out in the device according to Example 1. The exit bathroom consists of a dispersion of 40 g of silver oxide in 21 of the silicone oil according to Example 5.
Die Verfahrensbedingungen sind folgende:The process conditions are as follows:
Zuführungsmenge desFeed rate of the
Isobutyraldehyds 230 g pro StundeIsobutyraldehyde 230 g per hour
Zuführungsmenge der Luft ... 3001 pro StundeAir intake rate ... 3001 per hour
Temperatur des Bades 130°Bath temperature 130 °
Druck Atmosphärendruck Pressure atmospheric pressure
Es werden folgende Ergebnisse erhalten:The following results are obtained:
NichtumgesetzterNot implemented
Isobutyraldehyd 145,5 g pro StundeIsobutyraldehyde 145.5 g per hour
Gewonnenes Isopropanol .. 25,5 g pro StundeIsopropanol recovered .. 25.5 g per hour
Gewonnenes Aceton 24,5 g pro StundeAcetone recovered 24.5 g per hour
Gewonnene Isobuttersäure 14,9 g pro StundeIsobutyric acid recovered 14.9 g per hour
Diese Ergebnisse zeigen:These results show:
ein Umwandlungsverhältnis des Isobutyraldehyds je Durchgang von .. 36,7%a conversion ratio of isobutyraldehyde per pass of .. 36.7%
eine molare Ausbeute an Isopropanol von 36,2%a molar yield of isopropanol of 36.2%
eine molare Ausbeute an Aceton von ... 36%a molar yield of acetone of ... 36%
eine molare Ausbeute an Isobuttersäure von 14,4%a molar yield of isobutyric acid of 14.4%
Das Verfahren wird in der Vorrichtung nach Beispiel 1 mit dem in Beispiel 6 angegebenen Bade durchgeführt. Die Verfahxensbedingungen sind folgende:The process is carried out in the device according to Example 1 with the bath specified in Example 6. The procedural conditions are as follows:
Zufühningsmenge des Isobutyraldehyds 253gproStundeAddition amount of the Isobutyraldehyde 253g per hour
druckpressure
flichtumgesetzter Isobutyraldehyd 1613gpro Stundecompulsory Isobutyraldehyde 1613g per hour
Gewonnene Isobuttersäure 14,2 gpro StundeIsobutyric acid recovered 14.2 g per hour
ein Umwandlungsverhälteis des isobutyraldehyds je Drgg von... 36,2%a conversion ratio of isobutyraldehyde per Drgg of ... 36.2%
eine molare Ausbeute an Isopropanol von 31,4%a molar yield of isopropanol of 31.4%
eine molare Ausbeute an Aceton von ... 28,4%a molar yield of acetone of ... 28.4%
eine molare Ausbeute an Isobuttersärre von 12,7%a molar yield of isobutyric acid of 12.7%
Das Verfahren wird in der Vorrichtung nach Beispiel 1 durchgeführt. Das Ausgangsbad besteht aus einer Dispersion von 100 g Chromoxyd (Cr1O8) in 31 2-Äthylhexyl·2-äthylhexanoat.The process is carried out in the device according to Example 1. The starting bath consists of a dispersion of 100 g of chromium oxide (Cr 1 O 8 ) in 2-ethylhexyl 2-ethylhexanoate.
Die Arbeitsbedingungen sind folgende:The working conditions are as follows:
ίο Zuführungsmenge desίο Feed quantity of the
Isobutyraldehyds 275 g pro StundeIsobutyraldehyde 275 g per hour
Zuführungsmenge der Luft ... 3001 pro StundeAir intake rate ... 3001 per hour
Temperatur des Bades 120°Bath temperature 120 °
Druck AtmosphäreniS druckPressure atmospheric pressure
Es werden folgende Ergebnisse erhalten:The following results are obtained:
NichtumgesetzterNot implemented
so Isobutyraldehyd 141 g pro Stundeso isobutyraldehyde 141 g per hour
Gewonnenes Isopropanol .. 24,5 g pro StundeIsopropanol recovered .. 24.5 g per hour
Gewonrenes Aceton 35,6 g pro StundeAcetone obtained 35.6 g per hour
Gewonnene Isobuttersäure.. 25,2 g pro Stunde
Diese Ergebnisse zeigen
ein Umwandlungsverhältnis desIsobutyric acid recovered .. 25.2 g per hour
These results show
a conversion ratio of the
Isobutyraldehyds je Durchgang von .. 48,8%
eine molare Ausbeute an IsopropanolIsobutyraldehyde per pass of .. 48.8%
a molar yield of isopropanol
von 21,9%of 21.9%
eine molare Ausbeute an Aceton von ... 32,9%
eine molare Ausbeute an Isobuttersäure von 15,4%a molar yield of acetone of ... 32.9%
a molar yield of isobutyric acid of 15.4%
Das Verfahren dieses Beispieles wird wiederholt, wobei anstatt von Chromoxyd diesmal Oxyde des Nickels, des Vanadins, des Wolframs und des Titans verwendet werden. Die bei diesen verschiedenen Verfahren erhaltenen Ergebnisse sind nicht wesentlich voneinander verschieden. Unter den gleichen Bedingungen gibt Ceroxyd im wesentlichen die gleichen Resultate, aber bereits bei einem geringeren Katalysatorgehalt des Bades, nämlich bei 1,25 Gewichtsprozent an Stelle von 5 Gewichtsprozent.The procedure of this example is repeated, but this time instead of chromium oxide, oxides of Nickel, vanadium, tungsten and titanium can be used. Those involved in these different procedures The results obtained are not significantly different from each other. Under the same conditions Ceria gives essentially the same results, but with a lower catalyst content of the bath, namely at 1.25 percent by weight instead of 5 percent by weight.
Das Ausgangsreaktionsbad besteht aus 11 Isobuttersäure, die 3 Gewichtsprozent Molybdänoxyd (MoO1) enthält und in einem rostfreien Stahlbehälter untergebracht ist, der eine Kapazität von 31 besitzt.The initial reaction bath consists of 11 isobutyric acid, which contains 3 percent by weight of molybdenum oxide (MoO 1 ) and is housed in a stainless steel container with a capacity of 31.
$0 In das Bad werden pro Stunde 585 g Isobutyraldehyd und 9001 (gemessen unter Normalbedingungen) Luft eingeleitet. Die Arbeitstemperatur beträgt 130°, der Überdruck 3,5 Bar, und das Rühren geschieht mit Hilfe eines ankerfönnigen, mechanischen Rührers, der sich mit einer Geschwindigkeit von 1000 Upm dreht. $ 0 585 g of isobutyraldehyde and 9001 (measured under normal conditions) air are introduced into the bath per hour. The working temperature is 130 °, the overpressure 3.5 bar, and stirring is done ankerfönnigen with the aid of a mechanical stirrer which rotates at a speed of 1000 rpm.
Der Isobutyraldehyd wird mit Hilfe einer Meßpumpe eingeleitet und die Luft mit HMe eines Rotameters durch ein in die Flüssigkeit einragendes Rohr zugeführt. Die aus dem Bade durch die Gase mitgerissenen Dämpfe werden kondensiert, und die Bilanz des Verfahrens wird unter Berücksichtigung des Kondensats und der nicht kondensierten Gase eingestellt. The isobutyraldehyde is introduced with the aid of a measuring pump and the air is fed in with HMe of a rota meter through a tube protruding into the liquid . The vapors entrained by the gases from the bath are condensed and the balance of the process is adjusted taking into account the condensate and the non-condensed gases.
Der Peroxydgebalt des Bades, gerechnet als Perisobuttersäure, beträgt 7 g pro Liter. The peroxide content of the bath, calculated as perisobutyric acid, is 7 g per liter.
Die gesamte Umwandtungsmenge des Isobutyraldehyds bei einmaligem Durchgang beträgt 64,5%. The total isobutyraldehyde conversion in a single pass is 64.5%.
n 33,6%n 33.6%
Die Umwandlung in Aceton beträgt 102 g pro Stunde pro Liter des Bades.The conversion to acetone is 102 g per hour per liter of bath.
Das Verfahren wird wie in Beispiel 9 durchgeführt, aber nach einer Filtration des Ausgangsbades, welches den Katalysator in dispergiertem Zustand enthält, um den nur suspendierten Katalysatoranteil zu ent' fernen und lediglich den gelösten Anteil im Bade zu lassen.The procedure is carried out as in Example 9, but after a filtration of the starting bath, which contains the catalyst in a dispersed state in order to remove the only suspended catalyst portion far away and only to leave the dissolved portion in the bath.
Gesamte Umwandlungsmenge des Isobutyraldehyds bei einmaligem Durchgang 64%Total conversion amount of isobutyraldehyde single pass 64%
Aceton 35,8° 0 Acetone 35.8 ° 0
pro Liter des Badesper liter of the bath
rostfreiem Stahl von 4 m Höhe und 57 mm inneremstainless steel of 4 m high and 57 mm internal
des Rohres befindet sich die Einrichtung zur feinenthe pipe is the facility for fine
besteht aus einer durchlochten Platte, die mit 7 Löchernconsists of a perforated plate with 7 holes
ίο mit einem Durchmesser von 1,5 mm versehen ist.ίο has a diameter of 1.5 mm.
Oberhalb des Reaktors ist eine Destillationskolonne von 2,5 m Höhe angeordnet, die mit Packungsmaterial gefüllt ist. Die Gase und Dämpfe, die das obere Ende der Kolonne verlassen, werden durch einen Kondenis sator geleitet, und ein entsprechender Anteil der kondensierten Flüssigkeit wird zum oberen Ende der Kolonne zurückgeleitet. Der Rückfluß wird so eingestellt, daß ein konstantes Niveau des Flüssigkeitsbades innerhalb des Reaktors aufrechterhalten wird. Ein ίο weiterer Zweck des Rückflusses besteht darin, ein Entweichen der Dämpfe von Isobuttersäure aus dem oberen Ende der Kolonne zu vermeiden.Above the reactor there is a distillation column 2.5 m high with packing material is filled. The gases and vapors leaving the top of the column are passed through a condenser and an appropriate proportion of the condensed liquid is passed to the top of the column Returned column. The reflux is adjusted so that a constant level of the liquid bath is maintained within the reactor. Another purpose of the reflux is to allow the isobutyric acid vapors to escape from the to avoid the upper end of the column.
Das Ausgangsreaktionsbad besteht aus 41 Isobuttersäure, die in gelöstem Zustande 100 Teile pro as Million Mangan enthält, welches in Form seines Azetats in die Reaktion eingesetzt wird.The starting reaction bath consists of 41 isobutyric acid, which in dissolved state 100 parts per as Million contains manganese, which is used in the reaction in the form of its acetate.
pro Stundeper hour
Das Verfahren wird in der gleichen Vorrichtung und mit dem gleichen Ausgangsbad wie in Beispiel 9 durchgeführt, und zwar unter folgenden Bedingungen:The process is carried out in the same apparatus and with the same starting bath as in Example 9, under the following conditions:
Unter diesen Bedingungen ist es erforderlich, um die Umwandlungsmenge des Isobutyraldehyds von etwa 65% aufrechtzuerhalten, die Zufühningsgeschwindigketten des Isobutyraldehyds uad der Luft im Vergleich mit Beispiel 9 beträchtlich zn veeomdern. Ss wurdenUnder these conditions it is necessary to increase the conversion amount of isobutyraldehyde from about To maintain 65%, the feed rates of isobutyraldehyde and air are compared change considerably with Example 9. Ss were
pro Stunde Gesamte UmwandlttngsmengeTotal conversion rate per hour
des Isobutyraldehyds beiof isobutyraldehyde
emmahgem Durchgang .. 65,4%emmahgem passage .. 65.4%
Aceton 42^%Acetone 42 ^%
pro Liter des Badesper liter of the bath
Bei dieser Arbeitsweise wird eine Vergrößerung der Bildung von Isopropylformiat und eine Abnahme der Isopropanolbfldung beobachtet.In this procedure, an increase in the formation of isopropyl formate and a decrease in Isopropanol exposure observed.
Die gesamte Umwandlungsmenge des Isobutyraldehyds bei einmaligem Durchgang beträgt 79%.The total amount of conversion of isobutyraldehyde in a single pass is 79%.
Aceton 62%Acetone 62%
Die gewonnene Acetonmenge beträgt 83,5 g pro Stunde pro Liter des Bades.The amount of acetone obtained is 83.5 g per hour per liter of the bath.
Das Verfahren wird in der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 12 durchgeführt, und zwar mit einein Ausgangsbade, das aus 2,91 Isobuttersäure besteht, die in gelöstem Zustande 15 Teile pro Million Mangan enthält, das in Form seines Azetats in die Reaktion gebracht wird. Die Arbeitsbedingungen sind folgende:The process is carried out in the same apparatus as in Example 12, with one Starting bath, which consists of 2.91 isobutyric acid, which in the dissolved state contains 15 parts per million of manganese, which in the form of its acetate is involved in the reaction is brought. The working conditions are as follows:
menge 1440 g pro Stundeamount 1440 g per hour
pro Stundeper hour
Die gesamte Umwandlungsmenge des Isobutyr ι,ΐΑ-*Λ* bei einmaligem Durchgang beträgt 72%.The total amount of isobutyr ι, ΐΑ- * Λ * converted in a single pass is 72%.
Aceton f0 Acetone f 0
11 1211 12
Isobuttersäure 1,8 % einerseits ein Kondensat und andererseits nicht kondensierte Gase erhält. Die Verfahrensbilanz, d. h. dieIsobutyric acid 1.8% on the one hand receives a condensate and on the other hand non-condensed gases. The process balance sheet, d. H. the
Die gewonnene Acetonmenge beträgt 134 g pro Berechnung des Betrages der Umwandlung, der Aus-Stunde pro Liter des Bades. 5 beuten und der Produktion erfolgt auf Grund von _ . ...... Analysen, die sowohl das Kondensat als auch die GaseThe amount of acetone obtained is 134 g per calculation of the amount of conversion, the off hour per liter of the bath. 5 hives and production takes place on the basis of _. ...... analyzes that both the condensate and the gases
Als Ausgangsmaterial verwendet man ein Bad, das Der Gehalt des Bades an Peroxyden, ausgedrückt in aus 11 Isobuttersäure besteht, die 0,05 Gewichts- Perisobuttersäure, beträgt 21 g/l. prozent Manganisobutyrat und 0,05% Kobaltiso- io Die gesamte Umwandlungsmenge des Isobutyrbutyrat enthält. Der Katalysator ist auf diese Weise aldehyds bei einem Durchgang beträgt 76,5%. völlig gelöst. Das Bad befindet sich in einem Reaktionsgefäß aus säurefestem Stahl mit 31 Fassungs- Die molaren Ausbeuten sind folgende: vermögen. Aceton 45 2°/A bath is used as the starting material, which The peroxides content of the bath is expressed in 11 isobutyric acid, the 0.05 weight perisobutyric acid, is 21 g / l. percent manganese isobutyrate and 0.05% cobalt iso- io contains the total amount of conversion of isobutyrbutyrate. The catalyst is aldehyde in this way in one pass is 76.5%. completely resolved. The bath is located in a reaction vessel made of acid-proof steel with a capacity of 31 The molar yields are as follows: assets. Acetone 45 2 ° /
aldehyd und 9001 Luft ein Isopropylformiat 112%aldehyde and 9001 air an isopropyl formate 112%
3 Bar. Das Rühren wird durch einen mechanischen Isobuttersäure 5 9°/3 bar. The stirring is ensured by a mechanical isobutyric acid 5 9 ° /
pumpe und Luft mit Hilfe eines Rotameters mit ein- gewonnen. Die Erzeugung an Isopropanol beträgtpump and air obtained with the help of a rotameter. The production of isopropanol is
getauchtem Rohr eingeleitet. Die mit dem Gas ent- 81,5 g/Stunde je Liter des Bades.immersed pipe initiated. That with the gas is 81.5 g / hour per liter of the bath.
Claims (6)
setzung unter Verwendung eines Katalysatorgehalts Wenn Isobuttersäure, die einen verhältnismäßigIn accordance with the invention, isobutyraldehyde is used atü and a catalyst content, calculated as oxide, or salts of molybdenum, chromium, silver, nickel, calculated as indicated on the bath, of 1 to 6 GeVanadin, tungsten, titanium, cerium, manganese or cobalt 50 percent by weight. The choice of the working pressure depends on the temperature and the flow rate within a liquid reaction medium at a temperature of 100 to 170 0 C around. Preferred of the oxygen-containing gas. The pressure should be wise to carry out the reaction at a pressure that is not too high to be 0.5 to 5 bar within the bath. According to a preferred embodiment, to avoid the collection of isobutyric acid, which is a form of the process, the implementation is a by-product of the oxidation reaction. When using a catalyst content of the reaction, on the other hand, the amount of the high-boiling substances, tion medium of 1 to 10 percent by weight, calculated in particular of the diluent or solvent, as oxide, through. Advantageously, used by the bath gases leaving taken as a liquid reaction medium a chemically inert be, are due to insufficient pressure to considerably diluent or solvent having a boiling point 60, it is easy and expedient behind the Reakpunkt than 200 0 C. As To install a dilution or solution gate a distillation plant that uses the medium preferably 2-ethylhexanecarbon products with a low boiling point including 2-ethylhexyl isoate. After separating off butyric acid and removing this Verbinzugten embodiment of the fertilization according to the invention, while the total amount or driving is used as a diluent or 6 5 a portion of the compounds with high boiling points in the solvent isobutyric acid, with the Reaction bath are sent back,
setting using a catalyst content If isobutyric acid, which is a proportionate
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ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0011098A1 (en) * | 1978-11-08 | 1980-05-28 | Chemische Werke Hüls Ag | Process for the production of ketones from aldehydes |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0011098A1 (en) * | 1978-11-08 | 1980-05-28 | Chemische Werke Hüls Ag | Process for the production of ketones from aldehydes |
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