DE1965239A1 - Process for the production of carboxylic acids and their esters - Google Patents
Process for the production of carboxylic acids and their estersInfo
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- C07C51/10—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
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Description
PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 2. HILBtESTRASSE 2OPATENT LAWYERS
8 MUNICH 2. HILBtESTRASSE 2O
Dr. Berg Dhl.-Iig. Siapf, 8 Mjnch«n 2, HüblestrjSa M Dr. Berg Dhl.-Iig. Siapf, 8 Mjnch «n 2, HüblestrjSa M
Anwaltsakte 19 198 Attorney's file 19 198
B/AB / A
Monsanto Company St. Louis (USA)Monsanto Company St. Louis (USA)
"Verfahren zur Herstellung von Carbonsäuren und deren Ester""Process for the production of carboxylic acids and their esters"
Diese Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Carbonsäuren und deren Ester., Im besonderen betrifft sie ein Dampfphasenverfahren für die Reaktion von Alkoholen und Kohlenmonoxid in Gegenwart von Katalysatorzubereitungen, die im wesentlichen Aktivkohle enthalten, wozu das Oase Tj-483 00SS29/188S . ' -2- This invention "relates to a process for the preparation of carboxylic acids and their esters. In particular, it relates to a vapor phase process for the reaction of alcohols and carbon monoxide in the presence of catalyst preparations which essentially contain activated carbon, including Oase Tj-483 00SS29 / 188S. " -2-
Verfahren in Gegenwart eines Halogenidpromoiiors durchgeführt wird, v/o durch selektiv und wirksam Carbonsäuren und deren Ester hergestellt werden.Process carried out in the presence of a halide promoter will, v / o by selectively and efficiently produced carboxylic acids and their esters.
Carbonylierun-sverfahren zur Herstellung von Carbonsäuren aus Alkoholen sind allgemein bekannt und sind besonders auf die Herstellung von Essigsäure durch die Carbonylierung von !..ethanol ausgerichteto Der ütand der Technik sieht die Verwendung einer Anzahl von Katalysatoren für die "i.vntlisve von Garbonsäuren durch die Reaktion von Alkoholen r.:i Kohlenmonoxid bei erhöhter. 2emperatüren und Drücken so'./ohl in der G-asphase bei Pestbettreaktionen als auch bei ElOsöigphasenreaktionen vor. Es -.;ird berichtet, dai Katalysatoren v/ie Schwermetallsalze, wie Zink und Zupf er(l)-chlori--3, Silikate von verschiedenen Lletallen und Bortrifluorid in verschiedenen Hydratisierungsstufen bei der Herstellung von Essigsäure durch die Reaktion von Liethylalkohol and Kohlenmonoxid bei erhöhten 1I1 emp era tür en und Drücken der Größenordnung von 4üO°G und 700 ata (10.000- psig) wirken. Jedoch sind selbst unter so schweren Bedingungen die Auebeuten an Säure im wesentlichen gering und daher unwirtschaftliche Etwas weniger schwere Reaktionsbedingungen an Temperatur und/oder Druck sind in der Literatur beschrieben, s. B, 260 bis 36O0G und 196 bis 1.050 ata (2.800 - 15.000 psig), wenn man spezifische Katalysatorzubereitungen, nämlich Metallcarbonyle v/ie Eisen, Kobalt und Nickel zusammen mitCarbonylierun-sverfahren for the production of carboxylic acids from alcohols are well known and are especially in the production of acetic acid by the carbonylation of! .. ethanol aligned o The ütand art provides the use of a number of catalysts for the "i.vntlisve of Garbonsäuren by The reaction of alcohols r.:i carbon monoxide at elevated temperatures and pressures so './ ohl in the gas phase in plague bed reactions as well as in ElOigphase reactions. It -. It is reported that catalysts v / ie heavy metal salts, such as zinc and Zupf er (l) -chlori - 3, silicates of various metals and boron trifluoride in various stages of hydration in the production of acetic acid by the reaction of diethyl alcohol and carbon monoxide at elevated 1 I 1 loads and pressures of the order of 4 ° G and 700 ata (10,000 psig) will work, however, even under such severe conditions, acid yields are essentially low and therefore inhospitable nomic Slightly less severe reaction conditions of temperature / or pressure and are described in the literature, s B, 260 to 36O 0 G and 196 to 1050 ata. (2800-15000 psig) when specific catalyst compositions, namely, metal carbonyls v / ie iron, Cobalt and nickel along with
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ihren Halogeniden oder freien Halogenen in der flüssigen Pha^e verwendet. Selbst bei Verwendung dieser spezifischen Katalysatorzubereitungen l»ei diesen weniger schweren Reaktionsbedingungen werden iEi wesentlicher geringere Ausbeuten an gewünschter Carbonsäure und wesentlich geringere Reaktionsgeschwindigkeiten erhalten als dies bei dein erfinrtungs gemäßen Verfahren der EaIl ist.their halides or free halogens in the liquid Pha ^ e used. Even when using this specific Catalyst preparations under these less severe reaction conditions iEi significantly lower yields of the desired carboxylic acid and significantly lower reaction rates received than this at your inventions according to the procedure of EaIl.
Bestimmte !lachteile, die bei den CarbonylierungsverfaLren, wie sie nach dem Stand der Technik beschrieben sind, auftreten, sind KataljSatoriiiStabilitLLt, Fehlen an Proäuktselektivität und geringe Leistungen an Katalysator-Reaktionsvermögen und bei Verfahren, bei denen eine flüssire Phase verwendet wird, die Notwendigkeit einer großen und kostspieligen Gewinnung, Katalysator-Regeneration und Katalysator-Kreislauf zum Reaktionsgefäß. Ein besonderer Nachteil der Oarbonylierungsverfahren nach dem Stand der Technik ist ihre Abhängigkeit von der Verwendung von Lletall enthaltenden Katalysatoren, die leicht flüchtige Carbonyle oder ketallcarbonyle, einschlieilich Eikobaltoctacarbonyl, Eisencarbonyl und Hickelcarbonyl uilden, wobei diese insgesamt die Verwendung hoher Partialdrüeke von Kohlenmonoxid notwendig machen, um unter den notwendigerweise verwendeten hohen Reaictionstenperaturen stabil zu bleiben. Beispielsweise benötigt Dikobaltoctacarbonyl Kohlenmonoxid-Partialdrücke von 21; bis 703 ata (5.000 - 10.000 psig) unter nor-Certain! Disadvantages that are involved in the carbonylation process, as they are described according to the prior art occur, are cataljSatoriiiStabilitLLt, lack of product selectivity and poor performance in catalyst reactivity and in processes involving a liquid Phase is used, the need for large and expensive recovery, catalyst regeneration and catalyst cycling to the reaction vessel. A particular disadvantage of the prior art carbonylation processes is their dependence on the use of lletall containing catalysts, the highly volatile carbonyls or ketallcarbonyl, including eikobaltoctacarbonyl, Iron carbonyl and nickel carbonyl uilden, these altogether make the use of high partial pressures of carbon monoxide necessary to make among those necessarily used to remain stable at high reaction temperatures. For example Dicobalt octacarbonyl requires carbon monoxide partial pressures of 21; up to 703 ata (5,000-10,000 psig) below normal
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malen Oarbcnyiieruiigsbedingungen bei 175 bis 3OC0Os In (Jegensats dc.13,;; ist dai. vorliegende Ocuupfphasenv&riairren "bei niederen Diüekeii, Z; B5 herunter ois zu einem C-esamt druck von ;■ Atmosphären? wirkpaint Oarbcnyiieruiigsbedingungen at 175 to 3OC 0 O s In (Jegensats dc.13, ;; is the present Ocuupfphasenv & riaren "at lower Diüekeii, Z; B 5 down to a total pressure of; ■ atmospheres ?
Ein v-'siterer "?.e3r!,eil -Jsr O^r^onylierurLgsverfahreii nach, -iem Stö.-Ai der TechniJi: ist ihr relativ geringes Ausmaß an Secktionsfiiliigka-i.tf Dic-r?~ geringe? Auame,!? επ Rsnktioriufahigksit erfordert höhere Eatalysatorkcr.sentrationen, lär^ors Eesk~ tionczsitGK. unfi höhere T^npereturen, ιιγχϊ '-'esortliche P.esktionagerohv/inciglTfsiter vrsl Urav^ndlur.gon ?u örlialteru Densufol.%0 sind rroßore und ko^tpnieli^ore Verfahr ens vorrichtungen erf oröcrlri ο I?...A v-'siterer "? .E3r!, Eil -Jsr O ^ r ^ onylierurLgsverfahreii nach, -iem Stö.-Ai of the TechniJi: is their relatively small extent of Sectionsfiiliigka-i.tf Dic-r? ~ Low? Auame, !? επ Rsnktioriufahigksit requires higher Eatalysatorkcr.sentrationen, lär ^ ors Eesk ~ tionczsitGK. unfi higher T ^ npereturen, ιιγχϊ '-' sortliche P.esktionagerohv / inciglTfsiter vrsl Urav ^ ndlur.gon? u örlialteru% are. rolialteru Dens ^ tpnieli ^ ore procedure devices erf oröcrlri ο I? ...
Ein '.veiterer -acj.iteil aer C&rbonyli^run ^sverfanren nach dem Stan α der 'ϊιργΛχρΑ'.--: ic+ ihre "i.-;;;&ei;;;;ttheit, ein·? hohe Selektivität bei der ^ewimsonter. Oerboi..;;-'ure bei den Temperaturen 2U liefern=, die i'lir· ein hoher; Un.w&r.dlunrjsov.sjncjja und hohe RefaxZtior.äveriiälöiiitiKe erforaerlic^ ::;;.o„ rei diesen höheren Iempvrit.«ren werden uiierv/Unscnte ..eüoi.pro-jukte, die im wesentlichen au: Aldehyden, höherei Jarborr^Luren, Kohlendioxid und LIet:,&n bectenen, £;ebilaet, v."". dar jh ,"ich weeentliche Verluste ar. Ausbeute ergeber, u;. * ts notwendig wird, eine zuc;/tzli 2:ve PrcäUÄtreii.igun ■ . ;:':. ur:ex.:.,eii und R'.ickführstufen z.T.. Veriihrer-tablaui oinzufü:;--3/. o A '.veiterer -acj.iteil aer C rbonyli ^ ^ run sverfanren after Stan α of' ϊιργΛχρΑ '.--: i.- ic + their ";;; &ei;;;; ttheit, a · high selectivity in the ^? . ewimsonter Oerboi ..;; -'ure at temperatures 2U = deliver that i'lir · high;. & Un.w r.dlunrjsov.sjncjja and high RefaxZtior.äveriiälöiiitiKe erforaerlic ^ :: ;; o "rei these higher Iempvrit . «Ren are uiierv / Unscnte ..eüoi.pro-jukte, which essentially consist of: aldehydes, higheri Jarborr ^ luren, carbon dioxide and LIet:, & n bectenen, £; ebilaet, v."". Dar jh," I weekly Losses ar. Yield surrender, u ;. * ts necessary, a zuc ; / tzli 2: ve PrcäUÄtreii.igun ■. ;: ':. ur: ex.:., eii and return steps partly. Veriihrer-tablaui oinzufü:; - 3 /. O
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BADBATH
Ein besonderer Hachteil der üarbonylierungsverfahren nach dem Stand der Technik ist ihre Abhängigkeit von der Verwendung von Flüesigphasen-Katalysatorsystemesj weleft© Eobaltcarbonyle oder bestimmte modifizierte Kob©lt©arboajle, gelöst in einem flüssiges HeatrtälosgSQäi'oaj ©atäal*sesno Bei den ElüagigphasensysteHian sind zusätaliohe Verfaäsrensstufen zur Abtrennung der Produkte aus den Katalysatorlösmgen notwendig, und das bringt iuuaer Handhabungsverluste &©s Eatalysators mit sich. Diese Handhabung der Eatalysaterlösang in KLüöSigphasenverfahren erfordert die "Verwendung großer and kostspieliger Verfahrensvorrichtungen aur Abtrenawag des Yerfalarensproduktes für die Katalysatorrückgewimiimg und die Rückführung des Katalysators in die Reaktionszone«Ebenso sind Verluste am metallischen Bestandteil bei der Handhabung der Katalysatoriösungen kostspielig, weil die Metalle als solche sehr teuer sind. Beispielsweise leidet die Oarbonylierungsreaktion nach dem Stand der !Eeciinik bei Verwendung eines Kobaltkatalysators in Flüssigphase an dem ernsthaften Nachteil, der wesentlichen Verlusten der Kobaltkomponente bei der Abtrennung zuzuschreiben ist, da das Kobalt als inaktiver Überzug an den Wandungen der Reaktionsgefäße und Leitungen ausplattiert. Dies ist ein schwerer .Naohteil, weil bedeutende Verluste an Katalysator auftreten.A particular disadvantage of the carbonylation processes according to the state of the art is their dependence on the use of liquid phase catalyst systems or certain modified cobalt carbonyls, dissolved in a liquid heat transfer system, or additional phase systems necessary for the separation of the products from the catalyst solutions, and this leads to losses in handling and the catalyst. This handling of the catalyst solution in liquid phase processes requires the "use of large and costly process equipment to remove the Yerfalaren product for the recovery of the catalyst and the return of the catalyst to the reaction zone. Losses of the metallic component in the handling of the catalyst solutions are also costly because the metals as such are very expensive For example, the carbonylation reaction according to the prior art when using a cobalt catalyst in the liquid phase suffers from the serious disadvantage, which is attributable to substantial losses of the cobalt component during the separation, since the cobalt is plated out as an inactive coating on the walls of the reaction vessels and lines is a heavy.
Die vorliegende Erfindung, die einen festen aktivierten Kohlenstoffkatalysator verwendet, überwindet die oben angegebenen in der Handhabung und Durchführung eines flüssigenThe present invention using a solid activated carbon catalyst overcomes the above in the handling and implementation of a liquid
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Reaktionsmediwas auftretenden Schwierigkeiten* weil sie ein System für die kontinuierliche Abtrennung der Produkte aus der festen katalytischen Phase vorsieht.Difficulties encountered in reaction mediwas * because they are a Provides system for the continuous separation of the products from the solid catalytic phase.
Es ist dgfear ein Gsgenstsiid der vorliegenden Erfindung, ein Y«.Tfahx®ii au schaffen, bei dem der Katalysator in einer festen Phase so beibehalten wird, daß die Handhabung und Verluste des Katalysatora ausgeschieden oder verringert werden. Sin weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen wirkungsvolleren, stabilen und selektiven katalysator zur Verfügung zu stellen, der die Herstellung der gewünschten Carbonsäure in höherer Ausbeute unter minimaler Bildung von Äthern, Aldehyden, höheren Carbonsäuren, Kohlendioxid, Methan, und anderen unerwünschten Nebenprodukten zur folge hat.It is one of the components of the present invention to provide a structure in which the catalyst is maintained in a solid phase such that the handling and losses of the catalyst are eliminated or reduced. A further object of the present invention is to provide a more effective, stable and selective catalyst which enables the production of the desired carboxylic acid in higher yield with minimal formation of ethers, aldehydes, higher carboxylic acids, carbon dioxide, methane, and other undesirable by-products has consequence.
Ein weiterer (regenstand der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Carbonylierungsverfahren, das eine wirksame und selektive Herstellung von Carbonsäuren oder ihrer Ester durch Reaktion von Alkoholen und Alkoholderivaten mit Kohlenmonoxid in Gegenwart eines veroesserten und stabileren Katalysators, damit auch die Verwendung einer geringeren Katalysatorkonzentration, geringerer Temperatur, eines geringeren Drucks und einer kürzeren Kontaktzeit ermöglicht als dies bisher allgemein möglich, war und weiterhin die Abtrennung des Verfahrensprodukts, Katalysatorrüokgewinnung und Rückführungs-Another aspect of the present invention is an improved carbonylation process that is efficient and effective selective production of carboxylic acids or their esters by reacting alcohols and alcohol derivatives with carbon monoxide in the presence of an improved and more stable catalyst, thus also the use of a lower catalyst concentration, lower temperature, pressure and contact time than this Up to now it has been generally possible, and continues to be, the separation of the Process product, catalyst recovery and recycle
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stufen und ebenso die Lösungsmittelrückgewinnung ausschei det.stages and solvent recovery is also ruled out.
ix der vorliegenden ^i-xind-an.: wenden ^ikoliole mit i. Kohlenstoffatomen (n = 1 bis 20) su einem Gemisch umirev/La.uelt, das eine Säure mit η -t- 1 Kohlenstoffatomen und den Eater des üiieO^Gbe^en Alkohols mit der nn^t-ebenen Säure .-.'.-iilo, wozu man den Alkohol oder ein /»Ikoiiolderivut mit Kor.lorir.onoxid bei 5empert.turen von 250 bis pOö ΰ und 3?artir.ldrUo.:en von Kohlenmonoxid von 3»5 bis t.030 ata (50 - 15.0Ou :-;ia), vorzugsweise von 7 bis 211 ata !1OO - 3.000 psia) und insbe sondere 14 bis 70 ata (200 - I1OUO p-ia)? obgleicr. :. :ere Drücke verwendet werden. lccniiens ir. 3-:--'..nwert ei::-.· I'^ia--/■■· torsrste":^, das ic v;esentliehen m;; Al:~ivkohle bt^■■■*;■ .·, setzt. li«r AI:tivlcc:iie, die ir. äeu vorliegenden ICuta;, · u :.-· verwendet .vird, bestellt aus einer.; rorC'sen JrestGfoif oinor Größe, die in Fest- oder Virbelüefrrealr^orsn verv?^:··-*; ·.-.·■■■■:'-der. ki.r.r., :t b. von ca. 4Ö llikror. (400 nesh/inen} ι: ::" 1-,7 -'·"; \V^ inoh) Partikel^rl?,-e:.. Da? Porenvolumen ■■-:.:■. 7^rliältnis ::un: ?eststoif^e-vicl:t .I-i-dert .:iJ:. ii^ iierei.^ :: ü,(c cii^ .":,Γ e::i"/~ der vorozer. I.„;-v, ciei ei : o;v. ■ ~ .:ix of the present ^ i-xind-an .: apply ^ ikoliole with i. Carbon atoms (n = 1 to 20) su a mixture umirev / La.uelt, which is an acid with η -t- 1 carbon atoms and the eater of the iieO ^ Gbe ^ en alcohol with the nn ^ t- flat acid .-. '. -iilo, for which the alcohol or an Ikoiiolderivut with Kor.lorir.onoxid at 5empert.turen from 250 to pOö ΰ and 3? artir.ldrUo.: en of carbon monoxide from 3 »5 to t.030 ata (50 - 15.0Ou: -; ia), preferably from 7 to 211 ata! 100 - 3,000 psia) and in particular 14 to 70 ata (200 - I 1 OUO p-ia)? obgleicr. :. : ere pressures are used. lccniien s ir. 3 -: - '.. nwert ei :: -. · I' ^ ia - / ■■ · torrste ": ^, the ic v; esentliehen m ;; Al: ~ ivkohle bt ^ ■■ ■ *; ■. ·, Sets. Li «r AI: tivlcc: iie, the ir. Äeu present ICuta ;, · u: .- · is used, ordered from a .; rorC'sen JrestGfoif oinor size which in Fest- oder Virbelüefrrealr ^ orsn verv? ^: ·· - *; · .-. · ■■■■: '- der. Ki.rr,: t b. Of approx. 4Ö llikror. (400 nesh / inen} ι : :: "1-, 7 - '·"; \ V ^ inoh) particles ^ rl?, - e: .. Da? Pore volume ■■ -:.: ■. 7 ^ rliältnis :: un:? Eststoif ^ e -vicl: t .Ii-dert.: iJ :. ii ^ iierei. ^ :: ü, (c cii ^. ":, Γ e :: i" / ~ der vorozer. I. "; - v, ciei ei : o; v. ■ ~ .:
Yi'i<? c-'oen cereirs ar.gegeben, ist der :':.'.y axe Zv/eolce d· :■ v;:-- licrG,. .. .. -.π'ί—ΰΛίπ^ vorgesehene Sat:._"eator A^^ivkoh^e. Z,*1 :·:· Katal;"ijuter k;iii*- a'.is "'-"ei verej.ii-ccLner. Kosiponenxen :ucr.:..-Yi'i <? c-'oen cereirs ar. given is the : ' : .'. y ax Zv / eolce d ·: ■ v;: - licrG ,. .. .. -.π'ί — ΰΛίπ ^ intended Sat: ._ "eator A ^^ ivkoh ^ e. Z, * 1 : ·: · Katal;" ijuter k; iii * - a'.is "'- "ei verej.ii-ccLner. Kosiponenxen: ucr.: ..-
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mengesetzt sein, nämlich aus dem Aktivkohlsn-Kompönententeil und einem Halogen-Promotorteil 9 der als zweite Komponente aufdispergiert ist und der katalytisch wirksam sein kann oder nicht, aber die Reaktion in verschiedener Weis© uiiterstützt, wie durch Erleichterung der Spaltung der Kohlenstoff -Sauerstoffbindung in des Alkohol« Die Reaktion wird ebenso mit dem HsIagenpromotor durchgeführt 9 der als Teil des Reaktionsgemische in der1 ^ampfpharae vorhanden ists be set, namely from the activated carbon component part and a halogen promoter part 9 which is dispersed as a second component and which may or may not be catalytically active, but supports the reaction in various ways, such as by facilitating the cleavage of the carbon-oxygen bond in the alcohol "the reaction is also carried out with the HsIagenpromotor 9 is as part of the reaction mixtures in the 1 ^ s present ampfpharae
Modifizierende Behandlungen der vorliegenden Iktirkoiilen- V"' komponente, die obon "beech.t'iebsn wurde, feönnan. ebenso verwendet werden, μ den. als Pronotor wirkenden Halogenteil oder eine zweite Komponente dem Katalysatprsystem einzuverleiben ο Zu solchen als Promotor wirkenden Komponenten gehören Halogen und/oder Halogenverbindungen, wie Halogenwasserstoff j Alkyl- oder Arylhalogenid, Ammonium-? Phosphonium-j, Arsonium-, Stiboniumhalngenid usw.»' Halogen oder V Halogenidvarbj.ndungen sind als Promotorteil des Katalysators geeignet, wobei jedooh solche, die Jod und Brom enthalten, bevorzugt werden» Demgemäß können als geeignete Promotoren, die den zweiten Bestandteil des Katalysatorsystems dieser Erfindung bilden, die nachfolgenden bevorzugten Halogen- und/oder Halogen enthaltenden Verbindungen ausge- V wählt werden. -Modifying treatments of the present Iktirkoiilen-V "'component, which became obon"beech.t'iebsn, feönnan. can also be used, μ den. halogen part acting as a pronotor or a second component to be incorporated into the catalyst system ο Such components acting as a promoter include halogen and / or halogen compounds such as hydrogen halide j alkyl or aryl halide, ammonium ? Phosphonium, arsonium, stibonium halide etc. '' Halogen or V halide variants are suitable as promoter part of the catalyst, although those containing iodine and bromine are preferred of this invention, the following preferred halogen- and / or halogen-containing compounds can be selected. -
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
EX worin E jede Alkyl-, Alkylen- oder Arylgruppe ist, z, B0 GH5J, G6H5Br, CH5GH2J, JGH2GH2JVV'.EX where E is any alkyl, alkylene or aryl group, e.g., B 0 GH 5 J, G 6 H 5 Br, CH 5 GH 2 J, JGH 2 GH 2 JVV '.
(n 1 bis 3) . ,: -\ \_ (n 1 to 3). ,: - \ \ _
und X = Cl, Br oder- J ist,and X = Cl, Br or- J,
X2 oder X5-, worin X = Gl, Br?oder J, z. B. Br2, J2, J5 uswo ist,X 2 or X 5 -, where X = Gl, Br? Or J, e.g. B. Br 2 , J 2 , J 5 where
HX worin X = Gl, Br oder J, zo B. HBr, HJ istHX wherein X = Gl, Br or J, Z is O, HBr, HJ is
EGX
β ' worin E = eine Alkyl- oder Arylgruppe, z.'B.EGX
β 'where E = an alkyl or aryl group, e.g.
CH5CJ USWoCH 5 CJ USWo
und X = Cl, Br oder J ist, E.MX, E4MX5 oder E5MX2 and X = Cl, Br or J, E.MX, E 4 MX 5 or E 5 MX 2
worin E = Wasserstoff oder irgendeine Alkyl- oder Arylgruppe, z„ Bo IH.J, PH4J5, PH5J2, PH5Br2 ist M = Ή, P, As oder Sb (CgH^KPJg und/oder Kombina- ' tionen von E, M und X ist, und X= Cl, Br oder J ist. . . ;■where E = hydrogen or any alkyl or aryl group, e.g. Bo IH.J, PH 4 J 5 , PH 5 J 2 , PH 5 Br 2 , M = Ή, P, As or Sb (CgH ^ KPJg and / or combinations - 'ions of E, M and X, and X = Cl, Br or J is ...; ■
Der Halogenpromotorteil oder die zweite Komponente des Katalysators kann dem Eeaktionsgefäß getrennt von dem Aktivkatalysator oder der ersten Komponente zugeführt werden, oder er kann der Aktivkomponente einverleibt werden, beispielsweise durch Imprägnieren auf den Katalysator«, Die , Aktivkohle oder .erste Komponente des"Katalysatorsystems kann vor der Beschickung in das Eeaktionsgefäß in einem getrennten Aktivierungsverfahren hergestellt öder in dem.-The halogen promoter part or the second component of the catalyst The reaction vessel can be separated from the active catalyst or the first component, or it can be incorporated into the active component, for example by impregnation on the catalyst. Activated carbon or .first component of the "catalyst system can be prepared in a separate activation process before charging into the reaction vessel or in that.
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~ 10 ■■-~ 10 ■■ -
Reaktionsgefäß gebildet werden. Demzufolge kann, nachdem die erste Komponente im Reaktionsgefäß ist, der Promotor oder die zweite Komponente des Katalysators in der Besehikkung als gasförmige oder flüssige .Verbindung oder als Losung in einem geeigneten Lösungsmittel zugeführt werden, -Jedoch kann der Eromotorteil des Katalysators ebenso dem Aktivkatalysator oder der ersten Komponente entweder wäh-Reaction vessel are formed. As a result, after the first component in the reaction vessel is the promoter or the second component of the catalyst in the package as a gaseous or liquid compound or as a solution be fed in a suitable solvent, -However, the Eromotorteil of the catalyst can also the Active catalyst or the first component either
•rend der Aktivierung oder bei der in situ Bildung des akti-■yenKatalysators einverleibt werden.• at the end of the activation or during the in situ formation of the ■ active yene catalyst be incorporated.
, Geeignete Beschickungen sind Alkohole, obgleich Alkohole zusammen mit Äther, Alkylhalogenid oder Ester, wie oben angegeben, beschickt werden können. Bevorzugte Alkohole haben ein Kohlenstoffatom weniger als die gewünschte Carbonsäure. Zu diesen Beschickungen gehören Halogenide, Ester und andere Derivate der gewünschten Alkoholbeschickung., Suitable feeds are alcohols, although alcohols together with ether, alkyl halide or ester as noted above, can be loaded. Preferred alcohols have one less carbon atom than the desired carboxylic acid. These feeds include halides, esters, and others Derivatives of the desired alcohol charge.
P Zu Beispielen für bevorzugte Beschickungen, die bsi der Carbonylierungsreaktion der vorliegenden Erfindung verwendet werden,"gehören die Gruppe der aliphatischen Alkohole mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und der aromatischen Alkohole mit von 6 bis 10 Kohlenstoffatomen einschließlich Methanol, Äthanol, Propanol und Isopropanol, die Butanole, Pentanole, Benzylalkohol, Phenol und Hexanole und ebenso die höheren Alkohole wie die Deeanole, einschließlich der isomeren Porm», Jedoch ist ein Alkohol die bevorzugte Beschickung» Wenn ~ Examples of preferred feeds used in the carbonylation reaction of the present invention "include the group of aliphatic alcohols having from 1 to 20 carbon atoms and aromatic alcohols having from 6 to 10 carbon atoms including methanol, ethanol, propanol and isopropanol, the butanols , Pentanols, benzyl alcohol, phenol and hexanols, as well as the higher alcohols such as the deeanols, including the isomeric form », however, an alcohol is the preferred charge» if ~
"beispielsweise Essigsäure das gewünschte Produkt ist, kann die Beschickung aus Methylalkohol oder Derivaten desselben* wie Dimethyläther, Methylacetats Methyl j ο did und/oder Kombi«- nationen von diesen bestehene "For example, acetic acid is the desired product, the feed may be the same of methyl alcohol or derivatives * as dimethyl ether, methyl acetate, methyl s j ο did and / or combination" - nations of these consist e
In einem typischen Garbonylierungsver£ahrens selektiv für Carbonsäure, reagiert ein Mol Kohlenmonoxid mit jeder Hydroxylgruppe (Molarbasis)» Mehr oder weniger Kohlenmonoxid gegenüber der bezeichneten stöchiometrischen Menge kann jedoch vorhanden sein«, Kohlenmonoxidströmej die inerte Verunreinigungen enthalt en 9 v/i e Zohleiidioxid? Methan,' Stickstoffs Bdelgases Wasser und paraffir?isohe Kohlenwasserstoff e mit von 1 bis 4 Schienstoffatomen^ könnens. wenn gewünscht, beispielsweise aus verfügbaren Gasanlagen mit guter Wirkung verwendet werdenö Jedoch sollte in solchen Fällen der Gesamtdruck des Eeaktionsgefäßes erhöht werden, um den gewünschten Kohlenmonoxid^-Partialdruck zu erhalten* Die Kohlenmonoxidkonzentration in dem Beschickungsgasgemisch liegt von 1 Vol.$ bis 99,9 VoI.-56, wobei ein bevorzugter Bereich von 80 bis 99,9 VoI.^ ist.In a typical Garbonylierungsver £ s Ahren selective for acid, one mole of carbon monoxide reacts with each hydroxyl group (molar basis) "More or less carbon monoxide over the designated stoichiometric amount may, however, be present," Kohlenmonoxidströmej the inert impurities contains en 9 v / ie Zohleiidioxid? Methane, nitrogen gas s, water and paraffinic hydrocarbons with from 1 to 4 carbon atoms ^ can s . if desired, be used, for example from available gas plants with good effect ö However, the total pressure of Eeaktionsgefäßes should be increased in such cases to achieve the desired carbon monoxide to obtain ^ partial pressure * The carbon monoxide concentration in the feed gas mixture is from 1 vol. $ to 99.9 VoI.-56, with a preferred range of 80 to 99.9 VoI. ^.
Bei der Durchführung der oben beschriebenen Erfindung zur Herstellung eines hohen Anteils an Säure, 2. B« Essigsaure, ais dem gewünschten Produkt kann die Beschickung des Reaktionsgefäßes rein sein, oder sie kann Nebenprodukte enthalsf die mit der Alkoholbeschickung im Kreislauf verwendetIn carrying out the invention described above for Production of a high proportion of acid, 2. B «acetic acid, The charge to the reaction vessel can be used as the desired product be pure, or it can remove by-products those used with the alcohol charge in the circuit
' V ■.-..■■ -12-'V ■ .- .. ■■ -12-
■ - 12 -■ - 12 -
v/erden. Das Reinigungssystem kann daher eine Destillationsanlage zur Gewinnung der Essigsäure mittels "Destillation verwenden, während die verbleisenden nieder siedenden Komponenten wieder dem Kreislauf zugeführt werden.v / earth. The purification system can therefore be a distillation plant to obtain acetic acid by means of "distillation, while the remaining low-boiling components be fed back into the cycle.
Die aktivierte Kohle-Katalysatoren der vorliegenden Erfindung, weisen einen unüblich hohen Grad an Spezifität für die Carbonylxerungsreaktion, d. h. für die Reaktion von Alkoholen mit Kohlenmonoxid unter Bildung einer Carbonsäure auf. Eine solche Steuerung gegenüber verschiedenen konkurrierenden Reaktionen unter Bildung von Carbonsäure' in hoher Ausbeute ist überraschend, weil die meisten Katalysatoren"bei dieser Reaktion keine solche Spezifität zeigen. Die Eisenmetallgruppe, wie Eisen, Kobalt und Hiekel, unterscheidet sich von hier verwendeten Aktivkohlenkatalysatoren dadurch, daß die Metalle der Eisengruppe gleichzeitig Nebenreaktionen katalysieren. Demzufolge gehören zu den Produkten aus Eiseny Kobalt-oder Eickelkatalysatoren sowohl die nächst höheren Alkohole als auch Aldehyde und ebenso Carbonsäuren mit mehr als 2 Kohlenstoffatomen als die Ausgangsalkohole· Darüberhinaus benötigen die Katalysatoren der Eisengruppe, besonders Kobalt, einen ziemlich hohen Kohlenmonoxid-Partial- = druck, um aktiv zu oleiben. Wenn mäßige Drücke, z» B* weniger als ungefähr 140 ata· (2.000 psig) Kohlenmonoxia-Partiaidruck bei einer Temperatur von 175 0 verwendet werden, wurde festgestellt, daß der Kobaltkatalysator ausplattiert oderThe activated carbon catalysts of the present invention, exhibit an unusually high degree of specificity for the Carbonyl oxidation reaction, d. H. for the reaction of alcohols with carbon monoxide to form a carboxylic acid. Such a control over various competing reactions with the formation of carboxylic acid in high yield is surprising because most of the catalysts "at this reaction does not show such specificity. The ferrous metal group, such as iron, cobalt and hiekel, is different The activated carbon catalysts used here are characterized by the fact that the metals of the iron group simultaneously undergo side reactions catalyze. Therefore belong to the products from Eiseny Cobalt or nickel catalysts both the next higher Alcohols as well as aldehydes and also carboxylic acids with more than 2 carbon atoms than the starting alcohols · In addition The catalysts of the iron group, especially cobalt, require a fairly high carbon monoxide partial = pressure to stay active. If the pressures are moderate, for example, less than about 140 ata (2,000 psig) carbon monoxide partial pressure at a temperature of 175 0 was used found that the cobalt catalyst is plated or
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. BAD 0RI6INAL. BATHROOM 0RI6INAL
zu dem freien Metall zerfällt, welches an den Wandungen, des Reaktiionsgefäßes plattiert und so als Katalysator zu Verlust geht.disintegrates to the free metal, which on the walls, of the reaction vessel plated and so to act as a catalyst Loss goes.
Ein weiterer Unterschied der Aktivkohlenkatalysatoren der vorliegenden Erfindung gegenüber den Kobaltkatalysatoren besteht in dem Elchtauftreten unerwünschter, gasförmiger Nebenprodukte, einschließlich Kohlendioxid und Methan» welche als Ergebnis der durch Kobalt katalysierten Wasser-Gas- · Verlagerungsreaktion erhalten werden. Weiterhin werden ebenso bedeutende Mengen des unerwünschten Nebenprodukts Dime thy lather ebenso in Gegenwart des Kobaltkatalysatorsystems gebildet. Diese Ätherverbindung erreicht bei den verwendeten Reaktionsbedingungen einen sehr hohen Partialdruck und benötigt die Verwendung eines Reaktionssystems für einen hohen Gesamtdruck, um den nötigen Partialdruok für Kohlenmonoxid bei der Reaktion zur Bildung von Garbonsäuren beizubehalten, beispielsweise 140 ata (2.000 psig) Gesamtdruok bei 52 ata (750 psig) Kohlenmonoxid-Partialdruok bei einer Reaktionstemperatur von 1750O. - Another difference between the active carbon catalysts of the present invention over the cobalt catalysts is the El chtauftreten undesirable gaseous by-products, including carbon dioxide and methane "which are obtained as a result of the catalysed by cobalt water gas shift reaction, ·. Furthermore, equally significant amounts of the undesirable by-product dimethy lather are also formed in the presence of the cobalt catalyst system. This ether compound achieves a very high partial pressure under the reaction conditions used and requires the use of a reaction system for a high total pressure in order to maintain the necessary partial pressure for carbon monoxide in the reaction to form carboxylic acids, for example 140 ata (2,000 psig) total pressure at 52 ata (750 psig) Carbon monoxide partial pressure at a reaction temperature of 175 0 O. -
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Aktivkohlenkatalysatoren sind ebenso Platin als einem für die Platingruppe typischen Katalysator überlegen. Beispielsweise arbeiten die vorliegenden Aktivkohlenkatalysatoren mit Ausbeuten, welche bei Oarbonsäuren und bei Estern größer alsThe activated carbon catalysts used in the present invention are also platinum as one for the platinum group superior to typical catalyst. For example, the present activated carbon catalysts cooperate Yields which in the case of carboxylic acids and esters are greater than
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bei einer 3Q#igen Alkoholumwandlung sind· Im Gegensatz dazu zeigt ein mittels thermischem Abbau, von Platinnitrat, geträgert auf Kohle hergestellter Katalysator nur 55& der Aktivität des hier verwendeten Aktivkohlenkatalysators unter vergleichbaren Reaktionsbedingungen. Sie Bezeichnung 11KoIiIe11 wird hier in ihrer allgemeinen Bedeutung verwendet und bezeichnet die Klasse der Aktivkohlen. Die zur Katalysatorherstellung für die Zwecke dieser Erfindung brauchbaren Aktivkohlen können alle porösen Kohlenstoffe sein, welche durch pyrolytische Reaktionen von amorphen, kohlenstoffhaltigen Materialien bei hohen Temperaturen gebildet werden. Sie Aktivkohlen dieser Art haben im allgemeinen Oberflächenbereiche von ungefähr 400 qm Die 2000 qm pro Gramm. Ser Variationsbereich des Porenvolumens, bezogen auf das Gewicht des Feststoffs, liegt im Rahmen von 0,03 bis 2,i? cm /g der porösen Phase, wobei ein bevorzugter Bereich von 0,05 bis 1,5 cnr/g darstellt. Diese Kohlen können in Form kompakter Massen als Granulate, Flocken- Pulver, usw. vorliegen, obgleich die Pulverform nicht bevorzugt wird. Sie Aktivkohlen können tierischen oder pflanzlichen Ursprungs sein oder aus Erdölveraroeitung herrühren. Beispielsweise können Kokosnußholzkohle, allgemeine Holzkohle und aus Kohle stammender Koks verwendet werden, während natürliche, unbehandelte Kohle selbst keinen wirksamen Katalysator zur Verwendung in dem erfindungsg. Verfahr en dar-In contrast, a catalyst produced by means of thermal degradation of platinum nitrate supported on carbon shows only 55% of the activity of the activated carbon catalyst used here under comparable reaction conditions. The designation 11 KoIiIe 11 is used here in its general meaning and denotes the class of activated carbons. The activated carbons useful in catalyst preparation for the purposes of this invention can be any porous carbons formed by pyrolytic reactions of amorphous carbonaceous materials at high temperatures. The activated carbons of this type generally have a surface area of about 400 square meters, the 2000 square meters per gram. cm / g of the porous phase, a preferred range being from 0.05 to 1.5 cm / g. These coals may be in the form of compact masses such as granules, flake powder, etc., although the powder form is not preferred. The activated carbons can be of animal or vegetable origin or come from petroleum processing. For example, coconut charcoal, general charcoal, and charcoal-derived coke can be used, while natural, untreated charcoal by itself is not an effective catalyst for use in the present invention. Process
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stellt und auch keine Aktivkohle ist. Zu weiteren geeigneten Kohlen gehören solche, die unter den verschiedenen Handelsbezeichnungen zum Zwecke der Katalysatorherstellung auf den Markt gebracht werden. Zu den Beispielen von Aktivkohlen, die im Handel erhältlich sind, gehören Pittsburgh 11BPL", "CAL", "OL" und "SGL" von Pittsburgh Activated Carbon Co., Girdler "G-32-C", und "G-32-E" von Chemical Products Division, Chemetron Corp. und Barnebey-Cheney Company's "EE-I", "EH-I" und weitere Aktivkohlen. Die Aktivkohlen können gewaschen oder ungewaschen sein. Wenn die Kohle gewaschen werden soll, sieht eine typische Waschbehandlung das Waschen der Kohle mit wäßriger Fluorwasserstoffsäure oder mit wäßriger Salpetersäure, zum Beispiel einer verdünnten Salpetersäurelösung, unter Verwendung von beispielsweise ungefähr 600 bis 1000 ml Salpetersäure pro 500 g Kohle vor. Die Salpetersäure kann jede gewünschte Konzentration haben, hat aber vorzugsweise eine solche von ungefähr 10 bis 30 Gew.# in Wasser. In ähnlicher Weise kann die Fluorwasserstoffsäure eine Stärke von 10 bis 55 ' Gew.# in Wasser aufweisen. Kontaktzeiten der Säure und Holzkohle von ungefähr 5 Minuten bis 24 Stunden sind ausreichend, die Kohle zu waschen. Nach der bäurewaschstufe kann die Säure-behandelte Kohle mit Wasser zum Entfernen des Säureüberschusses von der Oberfläche gewaschen werden.and is also not activated carbon. Other suitable coals include those marketed under various trade names for the purpose of making catalysts. Examples of activated carbons that are commercially available include Pittsburgh 11 BPL "," CAL "," OL "and" SGL "from Pittsburgh Activated Carbon Co., Girdler" G-32-C ", and" G-32 -E "from Chemical Products Division, Chemetron Corp. and Barnebey-Cheney Company's" EE-I "," EH-I "and other activated carbons. The activated carbons can be washed or unwashed. If the charcoal is to be washed, a typical wash treatment looks like this washing the coal with aqueous hydrofluoric acid or with aqueous nitric acid, for example a dilute nitric acid solution, using, for example, about 600 to 1000 ml of nitric acid per 500 g of charcoal to 30 wt. # in water. Similarly, the hydrofluoric acid can have a strength of 10 to 55 wt. # in water. Contact times of the acid and charcoal of about 5 minutes to 24 hours are sufficient washing the coal. After the acid wash step, the acid-treated charcoal can be washed with water to remove the excess acid from the surface.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl ansatzweise alsThe inventive method can be used both in batches
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13652391365239
auch kontinuierlich durchgeführt werden. Das
fäß kann «in Wirbelbett oder eins E&ihe von
torbetten mit Zwieehfcnstiiifünhaizu2:g zwischen cL-caa. .öattsn
aufweisen, oder cei" Katalysator kann in Röhren mit sinem
Wärme aus tiä.u&ohüiödiim uxl dl« Rohr<m aZigfeordaet werden. Diöse
den Katalysator anthaLte^du Röhren können par&llel oa©r
in Reihe ang&orc&jst hvLu. Es ist ob&n&o möglich im
der Erfindung aife Eiö^tions^ar'sner durch cL&si ^
fäß entweder aufwärts oder abwärts fli&ßön jsu laaö&ü, ferner
eine* pürioaiücho üaköhr
teile» wife,, die i^cfrwchtoriiÄ
bettee, au wahres. iäevora;*g^ wird der HaAo^^aproaiotor nach
träglich der Scan also be carried out continuously. That
fäß can «in a fluidized bed or one of them
double-sided arch beds: g between cL-caa. .öattsn
have, or cei "catalyst can be in tubes with sinem
Heat from tiä.u & ohüiödiim uxl dl «pipe <m aZigfeordaet. Those the catalyst anthaLte ^ you tubes can par & llel oa © r in series ang & orc & jst hvLu. It is possible whether & n & o in
of the invention aife Eiö ^ ions ^ ar'sner by cL & si ^
Vessel either upwards or downwards fli & ßön jsu laaö & ü, furthermore a * pürioaiücho üaköhr
share »wife ,, die i ^ cfrwchtoriiÄ
bettee, au true. iäevora; * g ^ becomes the HaAo ^^ aproaiotor after the S
J)ie Eatalycü"5orhfeir&*eilung wird iss. cer Weise durchgeführt,
daß E&s C>,454 kg ( 1 Ib) 48^igö wäflrigö Pluorwasberttoffsäure
verwt,ndfe«, aör 200 g iPIr-Kohie, Pittsburgh Activated
Carbon oc, zugegeoen wird. I>a» u^iiiisch läßt man (in einem
Polyäthylenbech&r) büi Z imcaer tempera tür unter gelu^srfrslichec
Rühren zwei Stunden et&hen. D&r Überschuß an Fluorwasserstoff&äuro
wird dekantiert und das VerfahrfcE dreimal
und zwar für jeweils 16, ö und 16 Stunden wiederholt. Die
Kohle wird dann mit 500 eis 1000 ml Teilen Wasser gewaschen,
bis das Wasser nach dem Waschen einen pH von 4 aufweist. Is J) ie Eatalycü "5orhfeir & * cer way iss eilung. Carried out by e & s C> 454 kg (1 lb) verwt 48 ^ Institute of Environmental Sciences wäflrigö Pluorwasberttoffsäure, Nd-Fe," AöR 200 g IPIR-Kohie, Pittsburgh Activated Carbon oc, zugegeoen It is left (in a polyethylene beaker) at the same temperature for two hours while stirring easily. The excess of hydrogen fluoride is decanted and the process is repeated three times, each for 16, 6 and 16 hours . The
Coal is then washed with 500 ice 1000 ml portions of water until the water has a pH of 4 after washing.
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BADBATH
1985239,1985239,
Die Kohle wird in einem Vakuumofen 8 Stunden bei 1300C und 50 mm Druck getrocknet, wodurch man 177 g "aschenfreie" Kohle erhält. Analyse: Asche vor dem Auslaugen 5»57$j Asche nach dem Auslaugen 0,38$.The coal is dried in a vacuum oven for 8 hours at 130 0 C and 50 mm pressure, yielding 177 g "ashless" charcoal. Analysis: ashes before leaching 5 »57 $ j ash after leaching $ 0.38.
Die Aktivierung des Kohlenkatalysators (entweder ausgelaugt oder nicht) wird in der Weise durchgeführt, daß man die Kohle auf 275 bis 3000C in einem Stickstoffstrom von 1 Atm. Druck 1 bis 2 Stunden erhitzt. ^The activation of the coal catalyst (either leached or not) is carried out in such a way that the coal is heated to 275 to 300 ° C. in a nitrogen stream of 1 atm. Heated pressure for 1 to 2 hours. ^
Der HF-ausgelaugte Kohlenkatalysator (10 ecm) wird in ein Reaktionsgefäß aus rostfreiem Stahl(5/8 "Außendurchmesser χ 8" lang) in ein erhitztes Wirbelbett-Sandbad eingebracht. Man bringt das System mit Stickstoff auf 14 ata (200 psig) Druck und erhitzt auf 35O0C. Wenn diese Temperatur erreicht ist, läßt man Kohlenmonoxid einströmen und stellt den Stickstoffstrom ab. Methyljodid- und Methanolbeschickungen werden dann eingeführt. Das Beschickungsverhältnis " Methanol : Methyljodid : Kohlenmonoxid beträgt 0,25:0,02: 0,50 Mol/Stde.The HF-leached carbon catalyst (10 ecm) is placed in a stainless steel reaction vessel (5/8 "outer diameter χ 8" long) in a heated fluidized bed sand bath. The system is brought with nitrogen to 14 ata (200 psig) pressure and heated to 35O 0 C. When this temperature is reached, allowed to flow to carbon monoxide and shuts off the flow of nitrogen. Methyl iodide and methanol feeds are then introduced. The feed ratio "methanol: methyl iodide: carbon monoxide" is 0.25: 0.02: 0.50 mol / hour.
Der Ab "strom des Heaktionsgefäßes enthält das gewünschte Carbonsäureprodukt, einschließlich des Esters des Säureprodukts und Alkoholbeschickung, Wasser und nicht umgesetzten Alkohol, Kohlenmonoxid und Promotor. Die Selektivität der Alkoholumwandlung zu der gewünschten CarbonsäureThe effluent from the reactor contains the desired carboxylic acid product including the ester of the acid product and alcohol charge, water and unreacted alcohol, carbon monoxide and promoter. The selectivity of alcohol conversion to the desired carboxylic acid
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009829/1885009829/1885
und deren Ester ist im wesentlichen 100$ bei einem Kreislauf verfahren , bei dem der Äther in dem Kreislauf geführt wird. Die chromatographische Analyse zeigt, daß im wesentlichen keine Nebenprodukte wie Aldehyde, höher siedende Carbonsäuren und/oder Alkohole, Methan oder Kohlendioxid gebildet wurden.and their ester is essentially $ 100 on one cycle procedure in which the ether is guided in the cycle will. The chromatographic analysis shows that essentially no by-products such as aldehydes, higher boiling points Carboxylic acids and / or alcohols, methane or carbon dioxide were formed.
Die in diesem Beispiel erhaltene Umwandlung beträgt 17»2 Mol#, bezogen auf Methanol. Die isolierten Produkte weisen die folgende Analyse in Gew.% auf:The conversion obtained in this example is 17 »2 mol # based on methanol. The isolated products have the following analysis in% by weight on.:
100,Q100, Q
Wenn Methylacetat und Wasser in äquimolaren Mengen als Beschickung zum Reaktionsgefäß verwendet werden, werden wesentliche Mengen an Essigsäure aus dem Methanol gebildet aus der hydrolytischen Gleichgewichtsreafction von MethyI-aoetat und Wasser· If methyl acetate and water are used in equimolar amounts as feed to the reaction vessel, substantial amounts of acetic acid are formed from the methanol from the hydrolytic equilibrium reaction of methyl acetate and water.
Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn äquimolare Mengen Dimethyläther und Wasser verwendet werden.Similar results are obtained when using equimolar amounts Dimethyl ether and water can be used.
Wenn diese Versuche unter Verwendung von Benzylalkohol wiederholt werden, wird in wesentlichen Mengen Phenylessig-If these experiments are repeated using benzyl alcohol, substantial amounts of phenyl acetic acid
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1S652391S65239
säure isoliert.acid isolated.
Die Beispiele 3 bis 10 sind in' der tabelle I zussExamples 3 to 10 are shown in Table I
faßt und zeigen die günstige Wirkung des i-Ionlen-katalysators bei der Durchführung der Carbonylierungsreaktion und ebenso die zusätzliche günstige Wirkung des baureauslaugen des Kohlenkatalysators. Die Reaktionstemperatur liegt beisums up and show the beneficial effect of the i-Ionlen catalyst in carrying out the carbonylation reaction and likewise the additional beneficial effect of building leaching of the coal catalyst. The reaction temperature is
diesen Versuchen im Bereich von 300 bis 4000C.these tests in the range from 300 to 400 0 C.
Wenn diese Versuche mit anderen Kohlen, schließlich HoIakohle (Darco), Gasruß, vegetativen Aktivkohlenpulver (I^crü A) und Kokosnussholakohle in der ursprünglichen Fors oder säureausgelaugt, verwendet werden-vwerden ähnliche Ergebnisse erhalten.If these attempts with other coals, finally HoIakohle (Darco), carbon black, activated carbon powder vegetative (I ^ Cru A) and Kokosnussholakohle in the original Fors or säureausgelaugt used werden- v similar results are obtained.
Werden diese Versuche untser Verwendung einer unreinen Beschickung, die aus 6G^ Kohlenaonoxid und 20$ Kohlendioxid besteht, wiederholt, so werden ähnliche Ergebnisse erhalten· Die Verwendung von Kohlendioxid hat bei dem vorliegenden Kohlenkatalysator die gleiche Uirkuns als wenn zusä-czliches Kohlenmonoxid der Reaktion zugeführt würde«If these attempts are made using an impure charge, those made up of 6G ^ carbon dioxide and $ 20 carbon dioxide is repeated, similar results are obtained. The use of carbon dioxide in the present Coal catalyst has the same effect as if additional Carbon monoxide would be added to the reaction "
Bei Änderung des Pronsotors liefert die Verwendung von Methylbromid eine ähnliche Promotorwirkung wie Methyljodid. When changing the promoter, the use of Methyl bromide has a similar promoter effect as methyl iodide.
009829/1835009829/1835
temperaturReaction
temperature
CH3OH CH3COOHPr oduct distribution
CH 3 OH CH 3 COOH
OOCD
OO
UmwandlungMethanol
conversion
«ΟKJ
«Ο
BPL CarbonHF drained
BPL carbon
O15.4 **
O
BPL CarbonHF drained
BPL carbon
a. Verfahrensbedingungen
geändert wurdenFootnote:
a. Procedural conditions
was changed
I
. wie in Beispiel 2, ausgenommen daß dieS.
I.
. as in Example 2, except that the
οο
.-a
II.
.-a
I.
OO
Ca) COCa) CO
Die Ergebnisse der Beispiele 11 bis 18 sind in der Tabelle II'zusammengefaßt und zeigen die nützliche Wirkung eines erhöhten Ählenmonoxiddrucks bei der Garbonylierungsreaktion. The results of Examples 11-18 are summarized in Table II and show the beneficial effect increased alien monoxide pressure in the carbonylation reaction.
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00.9829/188600.9829 / 1886
Eeaktions- Heaktions-Eeaktions- Heaktions-
Beispiel druck ataExample print ata
ο
ο
co
co
κ>
«αο
ο
co
co
κ>
«Α
1111th
1212th
1313th
1515th
1616
1717th
1818th
O (O)O (O)
7 (100)7 (100)
14 (200)14 (200)
19,3 (275)19.3 (275)
35.2 (500)
0 (0)35.2 (500)
0 (0)
7 (100)7 (100)
14 (200)14 (200)
19.3 (275) 35,2 (500)19.3 (275) 35.2 (500)
temperaturtemperature
rc)rc)
300 300 300 300 . 300 350 350 35ο 350 350300 300 300 300. 300 350 350 35ο 350 350
Methanol umwandlung (Molfl) Methanol conversion (Molfl)
0,1 3,80.1 3.8
7,57.5
10,110.1
24,424.4
0,10.1
6,26.2
17,217.2
20,720.7
46,446.4
Produktverteilung (Product distribution (
CH,0H CH-COOH CHxCOOCH, CH_I 3 3 3 3CH, OH CH-COOH CH x COOCH, CH_I 3 3 3 3
72,8 67,6 59,4 49,9 25,0 74,8 63,7 42,5 37,672.8 67.6 59.4 49.9 25.0 74.8 63.7 42.5 37.6
0,1 0,7 0,4 1,9 9,8 0,1 0,7 6,3 7,9 23,40.1 0.7 0.4 1.9 9.8 0.1 0.7 6.3 7.9 23.4
8,50
8.5
19,9 *·21.0
19.9 *
Fußnote:Footnote:
BeschickungsVerhältnisse wie in Beispiel 2 unter Verwendung von 10 ecm HF ausgelaugter BPl Kohle als Katalysator in dem beschriebenen Reaktionsgefäß.Feed ratios as in Example 2 using 10 ecm HF leached BPl coal as a catalyst in the reaction vessel described.
t*t *
cn ro co cocn ro co co
Die Beispiele 19 bis 24 sind in der Tabelle III zusammengefaßt, um die Wirkung der Durchsatzgeschwindigkeit auf die Carbonylierungsreaktion zu zeigen.Examples 19 to 24 are summarized in Table III, to the effect of the throughput speed to show the carbonylation reaction.
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ο
ο
<ο
οοο
ο
<ο
οο
19
20
21
22
25
2419th
20th
21
22nd
25th
24
Durchsatzgeschwindigkeit° Throughput speed °
0,5
1,0
2,00.5
1.0
2.0
0,5
1,0
2,00.5
1.0
2.0
Heaktions- MethanolHeating methanol
temperaturtemperature
roro
300 300 300 350 350 350300 300 300 350 350 350
Umwandlung (Molfl) Conversion (Molfl)
11,3 7,1 2,611.3 7.1 2.6
22,3 9,9 5,622.3 9.9 5.6
Produktverteilung (Gew.Product distribution (wt.
3 3 CH-COOCH-
3 3
33
Fußnoten: · "*Footnotes: · "*
a. Alle Beispiele liefen bei 17,6 ata (250 psig). Beschickungsverhältnis wie in Beispiel 2a. All examples ran at 17.6 ata (250 psig). Charge ratio as in example 2
b. Durchsatzgeschwindigkeit wird als ml flüssige Beschickung/ccm Katalysator/Stde erläutert.b. Throughput rate is expressed as ml liquid feed / cc catalyst / hour.
c. In allen Fällen ist die Umwandlung, ausgedrückt als g HOAc/g Kat/Stde im wesentlichen unverändert. Bei 3000C: 0,10 - 0,12; bei 35O°C: 0*22 - 0,26c. In all cases the conversion, expressed as g HOAc / g cat / hour, is essentially unchanged. At 300 ° C.: 0.10-0.12; at 350 ° C: 0 * 22 - 0.26
roro
VJlVJl
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US78907469A | 1969-01-02 | 1969-01-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1965239A1 true DE1965239A1 (en) | 1970-07-16 |
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ID=25146514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691965239 Pending DE1965239A1 (en) | 1969-01-02 | 1969-12-29 | Process for the production of carboxylic acids and their esters |
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---|---|
DE (1) | DE1965239A1 (en) |
FR (1) | FR2030118A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0120631A1 (en) * | 1983-03-25 | 1984-10-03 | Texaco Development Corporation | A process for producing carboxylic acids by carbonylation of alkanols over a carbon catalyst |
-
1969
- 1969-12-29 DE DE19691965239 patent/DE1965239A1/en active Pending
-
1970
- 1970-01-02 FR FR7000030A patent/FR2030118A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0120631A1 (en) * | 1983-03-25 | 1984-10-03 | Texaco Development Corporation | A process for producing carboxylic acids by carbonylation of alkanols over a carbon catalyst |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2030118A1 (en) | 1970-10-30 |
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