DE2001182A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gesaettigten aliphatischen Dicarbonsaeuren - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gesaettigten aliphatischen Dicarbonsaeuren

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DE2001182A1
DE2001182A1 DE19702001182 DE2001182A DE2001182A1 DE 2001182 A1 DE2001182 A1 DE 2001182A1 DE 19702001182 DE19702001182 DE 19702001182 DE 2001182 A DE2001182 A DE 2001182A DE 2001182 A1 DE2001182 A1 DE 2001182A1
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/31Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting
    • C07C51/316Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation of cyclic compounds with ring-splitting with oxides of nitrogen or nitrogen-containing mineral acids

Description

  • Anlage 1 zur Mitteilung uber die ermittelten Druckschriften gemaß § 28 a des Patentgesetztes betr. Patentanmeldung P 20 Q1 182.9 Bundesdrückerei Es wird gebeten, die nachfolgende Druckschriftenliste als Seite 2 der Offenlegungsschnft zu drucken, sofern der Umfang ein Setzen auf dem Titelblatt der Offenlegungsschrift nicht zuläßt Liste über die ermittelten Druckschriften: DT-PS 884 144 *FR-PS 880 404 DT-AS 1 159 423 DT-AS 1 287 058 DT-OS 1 443 811 *GE-PS 1 069 408 *FR-PS 86 366 Zusatz *US-PS 3 290 367 DT-OS 1 468 762 DT-OS 1 518 242 DT-OS 1 904 573 DL-PS 68 897 CH-PS 241 902 GB-PS 533 066 *US-PS 2 193 562 GB-PS 572 260 FR-PS 1 331 267 *GB-PS 965 319 Buch Ullmanns Enkyclopädie der technischen Chemie, 3. Aufl. 1953, Bd. 3, 8. 93 Zeitschrift Chemie-Ingenieur-Technik, Bd. 29, 1957, H. 5, 8. 353-354 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gesättigten aliphatischen Dicarbonsuren Es ist bekannt, Cycloalkanole oder Cycloalkanone bzw. deren Gemische mittels Salpetersäure in Anwesenheit von Katalysatoren bzw. Katalysatorsystemen zu den entsprechenden gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren zu oxydieren.
  • In der Schweizer Patentschrift 120 518 wird ein diskontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Adipinsäure beschrieben, bei dem man Cyclohexanol bzw. ein cyclohexanolhaltiges Produkt mit 65 %iger (Gewicht) Salpetersäure oxydiert; nlan arbeitet dabei in einem Temperaturbereich von 20 bis 30 OC. Die zum Erreichen eines vertretbaren Umsatzes erforderlichen langen Reaktionszeiten sind ein erheblicher Nachteil des Verfahrens, so daß es keinen Eingang in die Technik gefunden hat.
  • Ferner ist aus der USA-Patentschrift 2 439 513 ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren bekannt, bei dem man die Oxydation der Cycloalkanole und/oder -alkanone mit ca. 6o ßiger Salpetersäure in Gegenwart eines Vanadat enthaltenden Katalysators in einem Tempera-'turbereich von 50 bis 150 C bei Drucken von 1,0 bis 35 attl durchführt. In der US-Patentschrift 2557 282 wird diese an sich für einen organischen Oxydationsvorgang mittels Salpetersäure gängige Arbeitsweise dahingehend abgeandert, daß man den Temperaturbereich in zwei Stufen aufteilt, wobei in der ersten Stufe bei 40 bis 90°C und in der zweiten Stufe bei 95 bis 100 °C gearbeitet wird. Weiterhin werden die EinfUhrungszentren der anorganischen bzw. organischen Phase an verschiedene Stellen des Reaktionsraumes der Reaktionsstufe mit einer Temperatur von 60 °C verlegt. Die Aktivität des üblichen Vanadat-Katalysators wird durch Kupferzusätze erhöht. Die Ausbeuten werden in den Beispielen für die~hergestellte Adipinsäure zwischen ca. 60 ß und maximal mit etwas über 90 ,6 angegeben. Nach vorliegenden Erfahrungen führt die Oxydation bei Temperaturen von >= 100 0 allerdings zwangsläufig zu erheblichen Abbaureaktionen bei den organischen Reaktanten.
  • Die oben angefüihrten Verfahrensschritte sollen auch beim Einsatz von Ausgangssubstanzen mit einer höheren Kohlenstoffzahl anwendbar sein. Großtechnische Bedeutung hat bisher jedoch nur die katalytische Salpetersäureoxydation de-s Cyclohexanols und anderer Verbindungen des Cyclohexans erlangt, da bei höheren Dicarbonsäuren weitere Schwierigkeiten auftauchen.
  • Bei dem Versuch, die Reaktionsbedingungen der bisher angewendeten technischen Adipinsäure-Herstellungsverfahren auf die Herstellung höherer gesättigter alipnatischer Dicarbonsäuren, speziell auf die Herstellung von Decandicarbonsäure-1.10, zu übertragen, ergeben sich Schwierigkeiten. Einerseits ist der Aufbau der gebildeten Zwischenverbindungen und deren Mechanismus der Zersetzungsreaktion komplizierter und andererseits zeigen z.B.
  • die C12-Dicarbonsäuren im Reaktionsmedium ein wesentlich anderes Löslichkeitsverhalten. Der letztere Nachteil soll dadurch beseitigt werden, daß man zusätzlich gesättigte Fettsäuren mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen als Lösungsvermittler für den Ausgangs- bzw. Endstoff zuführt, wobei der Lösungsvermittler gleichzeitg die Oxydationsgeschwindigkeit und die Ausbeute an Dicarbonsäure erhöhen soll (deutsche Patentschrift 1 154 452).
  • Dieses Verfahren ist nicht nur im Hinblick auf zusätzliche Agenzien aufwendig, sondern auch technisch kompliziert, als es weitere Destillationsstufen bei der Aufarbeitung der anfallenden säurehaltigen Mutterlauge erfordert.
  • Nach einem anderen bekannten Verfahren zur Herstellung höherer Dicarbonsäure (deutsche Auslegeschrift 1 238 ooo) wird zur Erzielung einer homogenen Phase die Salpetersäuremenge stark vergrößert. Mit einem sehr großen Uberschuß an Salpetersäure, bezogen auf die zur Umsetzung stödhiometrisch erforderliche Menge, gelingt es, den Anteil an Feststoffen im Reaktionsgemisch in Lösung zu halten. Der Nachteil dieser Fahrweise besteht vor allem darin, daß es gilt, sehr große, aggressive Flüssigkeitsmengen bei höheren Temperaturen zu bewegen.
  • In der deutschen OffenlegungsschriSt 1 912 569 wird ein weiteres Verfahren zur Herstellung geradkettiger Dicarbonsäuren beschrieben. Hierbei wird das Keton/Alkoholgemisch in zwei Stufen bei Temperaturen im Bereich von 75 bis 120 0C oxydiert. Bevorzugt werden erhöhte Drucke. Wichtig für das Verfahren ist es, daß in flüssiger Phase gearbeitet wird. Aufgrund der hohen Temperaturen ist es nicht möglich,mit konzentrierter Salpetersäure zu arbeiten, da das Reaktionsmedien bei den notwendigen Temperaturen zu aggressiv ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ohne weiteres mit konzentrierter Salpetersäure gearbeitet werden, ferner braucht nicht darauf geachtet zu werden, daß das Reaktionsgemisch flüssig bleibt.
  • Dem nachstehend aufgeführten Verfahren der Erfindung lag die Au£-gabe zugrunde, ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Dicarbonsäurendund Oxydation von Cyoloalkanolen und/oder Cycloalkanonen mittels Salpetersäure in Gegenwart von Katalysatoren zu finden, bei dem keine der geschilderten Nachteile auftreten und das für die Herstellung von beispielsweise Adipinsäure oder Decandicarbonsäure gleicher-maßen-technisch erfolgreich angewendet werden kann.
  • Es wurde gefunden, daß man in einem kontinuierlichen Verfahren gesättigte aliphatische Dicarbonsäuren durch Oxydation der entsprechenden Cycloalkanole und Cycloalkanone bzw. deren Gemische mit 6 bis- 16 C-Atomen im Ring mit Salpetersäure in Gegenwart von Katalysatoren herstellen kann, wobei das Einsatzgemisch, in dem das Gewichtsverhältnis von Salpetersäure zu organischer Verbindung 5 : 1 bis 2Q: 1 beträgt, bei einer Temperatur von 20 bis 50 °C, und einer Verweilzeit von 20 bis 7Q Minuten oxydiert wird und die bei der Oxydation entstehenden Stickoxide in den Reakton zurückgedrückt werden. Vorteilhafterweise wird bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 40°C gearbeitet.
  • Als Ausgangsprodukte cyclische Alkohole oder Ket-one bzw.
  • deren Gemische in Betracht, die im Ring von 6 bis 16 C-Atome enthalten, wie beispielsweise Cyclohexanol, Cyclohexanon, Trimethylhexanol, tert.-Butylcyclohexanol, Cyclododecanol, Cyclododecanon, Cyclotetradecanol, Cyclohexadecanol, Cyclohexadecanon.
  • Zur Qxydation wird zumeist eine 50- bis 70prozentige Salpetersäure verwendet.
  • Die oxydation kann in Gegenwart von Verbindungen des Quecksilbers, Mangans, Chroms und Kupfers. durchgeführt werden; allgemein wird aber ein Vanadin enthaltender Katalysa-tor, wie NH4VO3, NaVO3, V2Q5, verwendet. Die einzusetzende Katalysatormenge beträgt vorteilhaft ungefähr 0,03 Gewichtsprozent Vanadin, bezogen auf die anorganische Phase. Höhere Katalysatorzusätze sind nicht erforderlich. Sie führen zu Verfärbungen im Rohrprodukt und erfordern in der Abtrennungsstufe zusätzliche Reinigungsmaßnahmen.
  • Cokatalysatoren, wie z.B. Eisen, Chrom und insbesondere Kupfer die allgemein zur Erzielung eines wirksameren Oxydationsablaufes eingesetzt werden, sind beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich.
  • Für das Verfahren der Erfindung ist es von Bedeutung, daß ein Teil der bei der Oxydation entstehenden Gase in einem Kreislauf in den Reaktor zurückgeführt werden da es dadurch möglich wird, den Oxydationswert der nitrosen Gase weitgehend auszunutzen.
  • Gleichzeitig wird verhindert, daß sich der Reaktor zusetzt und die Wärme nicht mehr ausreichend abgeführt Wird.
  • Man erhält bei dem erfindungsgemäßen Verfahren während der Oxydation eine Kristallmaische, die aus der gewünschten Dicarbonsäure, gegebenenfalls niederen Dicarbonsäuren, und organischen' ,stickstoffhaltigen Zwischenverbindungen besteht.
  • Die bei der Oxydation des Reaktionsgemisches vorherrschende Temperatur ist sowohl für den störungsfreien Ablauf der Reaktion als auch für die Qualität der entstehenden Dicarbonsäure von entscheidender Bedeutung. Je niedriger die Oxydationstemperatur ist, desto höher ist die Ausbeute an Dicarbonsäure. Um bei möglichst tiefer Temperatur die Oxydation wirksam durchführen zu können, werden Katalysatoren eingesetzt. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Temperatur nicht beliebig gesenkt werden kann, da sonst die Wirksamkeit des Katalysators geschädigt lird, Gelingt es nämlich nicht, die Wertigkeitsänderung des Katalysators genügend schnell ablaufen zu lassen, kommt es zum Abbruch der bezweckten Oxydationsreaktion. Durch die erfindungsgemäße Rückführung der nitrosehaltigen Gase in der Oxydationsstufe - wobei sich günstig auswirkt, daß die Löslichkeit der Stickoxide im Reaktionsgemisch mit abnehmender Temperatur zunimmt - wird die Wertigkeitsänderung des Katalysators beschleunigt, seine Aktivität'erhöht und Stick-9oxide abgebaut. Die schnelle Regenerierung des Katalysators macht sich also in der katalytischen Wirksamkeit positiv,bemerkbar.
  • Dies hat zur Folge, daß die Temperatur in der Oxydationsstufe des Verfahrens niedriger als die sonst übliche Reaktionstemperatur gewählt werden kann, ohne daß dabei eine Verminderung der Oxydationsgeschwindigkeit erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Rückführung der Stickoxide kann die Oxydation bei äußerst milden Reaktionstemperaturen, erfindungsgemäß bei 20 bis 50 °C, vorzugsweise bei 30 bis 40 od, durchgerührt werden. Bei diesen Temperaturen tritt augenbliclclich die Ausfällung der gebildeten Dicarbonsäuren ein, wodurch einem Abbau der Produkte entgegengewirkt wird. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind: Konzentrationserhöhung der oxydierenden Agenzien und dadurch bedingte bessere Ausnutzung der Salpetersäure; günstige Wärmeabführung,-da in dem erfindungsgemäßen Temperaturbereich einerseits wenig Dicarbonsäurengelöst sind, andererseits durch die Gasrückführung eine starke Turbulenz erzeugt wird, die Kristallisationserscheinungen an den Kühiflächen verhindert.
  • Ein Einblasen von Luft anstelle der'Stickoxide rührt überraschenderweise zum sofortigen Abbruch der Oxydationsreaktion.
  • Das Verhältnis von Salpetersäure zu organischer Verbindung liegt im Bereich zwischen den. Gewicht'sverhältnissen von 5 : 1 und.
  • 20 : 1, vorzugsweise 8 : 1 bis 16 : 1.
  • Nach der vorliegenden Arbeitsweise bei niederen Temperaturen und Kreisgasführung der nitrosen Gase erhält man überraschenderweise bereits bei, einer einzigen Reaktionsstufe N-Werte von ca. 0,2 bis 0,02 % N, bezogen auf das Endprodukt.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Verweilzeit jeweils, für die Höchstausbeute an Dicarbonsäuren, je nach C-Zahl der zu oxydierenden Ausgangsstofe, im Bereich von 20 bis .70,-Minuten.
  • Wenn die Verweilzeit beispielsweise bei der C12-Dicarbonsäureherstellung bei einem Einsatzverhältnis von Säure : Cyclododecanolgemisch wie 8 : 1 und einer Temperatur von 60 Oo erheblich gerinder als 20 Minuten gewählt wird, entstehen unerwünschte, ölige Nebenprodukte bei schlechten C12-Dicarbonsaureausbeuten. Eei niederen Temperaturen und längeren Verweilzeiten treten keine nachteiligen Merkmale auf. Die Verweilzeit wird allgemein so gewählt werden, daß unter den sonst vorliegenden Bedingungen jeweils eine gute Raum/Zeit-Ausbeute erreicht wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung höherer Dicarbonsäuren erfolgt eine Nachreaktion der Xristallmaische, in einer nachgeschalteten zweiten Stufe, um stickstoffhaltige, organische Zwischenverbindungen abzubauen. Das Reaktionsgemisch wird dabei einer Temperatur von 70 bis 90°C ausgesetzt. Für die Nachreaktion sind Zeiten von 5 Minuten bis zu 180 Minuten erforderlich. Im Mittel wird hierdurch der Stickstoffgehalt (von z.B.
  • C12-Dicarbonsäure) um etwa eine Zehnerpotenz gesenkt.
  • Die bei der Reaktion von Salpetersäure mit organischer Verbindung entstehenden Stickoxide werden in der Oxydationsstufe im Kreis geführt und abgebaut.
  • Der Überschuß kann in ;bekannter Weise zu Salpetersäure aufgearbeitet werden. Bei kontinuierlicher Verfahrensführung beträgt das Verhältnis der bei der Umsetzung entstehenden Stickoxidmengen zur Kreisgasmenge etwa 1 : 10, wobei der Faktor Kreisgasmenge durchaus erhöht werden kann.
  • Das Verfahren kann bei normalem Druck bzw. unter erhöhtem Druck durchgeführt werden. Bei Druckerhöhung steigt die Löslichkeit der Stickoxide im Reaktionsgemisch an, was günstige Oxydationsverhältnisse zur Folge hat. Vorteilhaft arbeitet man jedoch in einem Druckbereich von 0 bis 1 atü bei geringem technischen Aufwand, besonders bevorzugt angewendet wird Normaldruck.
  • In einer vorzugsweisen Ausführungsform wird ein Teil des Kreisgases, welcher derjenigen Gasmenge entspricht, die bei der Oxydationsreaktion entsteht, dem Gaskreislauf entnommen und mit einer dem NO-Gehalt äquivalenten Sauerstoffmenge versetzt. Dieses Gasgemisch wird einer Waschkolonne im Gegenstrom zugeführt.
  • Als Waschflüssigkeit werden solche cyclisehen Alkohole oder Ketone bzw. deren Gemische verwendet, die auch als Ausgangsprodukt für die Oxydation eingesetzt werden können. Die Temperatur der Waschkolonne liegt im Bereich von 20 bis 200 °C, Vorzugsweise im Bereich von 20 bis 80 °C, der Druck liegt im Bereich von 0 bis 3 atü, vorzugsweise bei Normaldruck.
  • Die Waschflüssigkeit wird im Kreis gefahren. Auf 6 bis 10 Teile Waschflüssigkeit, die im Kreis gefahren wird, kommt 1 Teil, der in den Reaktor gefahren wird.
  • Die Gaswäsche wird so eingerichtet) daß die gesamte Menge des Ausgangsproduktes durch die Wäsche geschickt wird. Es ist natürlich auch möglich, daß nur ein Teil des Aüsgaflgsproduktes für die Wäsche Verwendet wird und der Rest direkt zur Oxydation gelangt. Bevorzugt ist jedoch die erstere Ausführungsform. Dem Waschkreislauf wird -entsprechend der ausgekreisten Menge je w-eils frisches Produkt zugeführt. Die Gaswäsche kann auch zweistufig ausgeführt werden wobei das aus der ersten, Stufe kommende, bereits vorgereinigte Gas in der zweiten Stufe im Gegenstrom mit frischer Waschlösung behandelt wird.
  • Das die Gaswäsche verlassende Gas ist praktisch frei von Stickoxiden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer Verfahrenanordnung durchgeführt werden, die aus der Abbildung ersichtlich ist.
  • Im Reaktor 5 wird kontlnuierlich Salpetersäure und organische Verbindung 7 eingeführt. Mittels Kreisgasgebl. e 2 werden die bei der Oxydation entstehenden Stickoxide über Kondensator 8 und Kühler 9 in den unteren Teil des Reaktors 5 eingeleitet und im Kreis zurückgeführt. Die überschüssige Gasmenge gelangt über den Abscheider 1 zur Vernichtung.Die bei der Oxydation freiwerdende Wärme wird über den Kühler 6 abgeführt. Die Reaktionsmaische läuft zur Nachreaktionsstufe 4 und von hier zur Aufarbeitung ), In der Nachreaktionsstufe 4 wird über Heizschlangen die erforderliche Temperatur eingehalten. Bei der bereits oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform zur Aufarbeitung des Abgases werden die stickoxidhaltigen Gase von Abscheider 1 durch den Wascher 10 geführt, wobei der notwendige Sauerstoff bei 11 eingespeist wird. Das frische Ausgangsprodukt wird über den Wascher 10 in den Reaktor 5 eingebracht.
  • Beispiel 1 In den nachstehenden Tabellen 1 bis 4 werden Versuchsergebnisse angegeben und einem Vergleichsbeispiel (Nr. 1) gegenübergestellt.
  • Die Versuche wurden in der vorstehend beschriebenen Verfahrensanordnung durchgeführt. Die Reaktion wurde bei Normaldruck durchgeführt.
  • Tabelle 1 Einsatzstoffe Nr.+) Menge HNO3 Konzentration Menge ol/on Konzentration (kg/h) Gew.-% (kg/h) ol Gew.-% on Gew.-% 1 16,0 65,0 2,0 78,0 21,0 2 16,0 65,0 2,0 78,0 21,0 3 4,8 65,0 o,6 78,0 21,0 4 20,0 65,0 2,0 99,8 0,2 5 1,0 65,0 0,1 98,0 2,0 6 2,8 64,4 0,23 99,0-7 2,1 64,8 o, 176 100,0 -- Einsatzprodukt Versuch 1 - 4: Cyclododecanol/on Einsatzprodukt Versuch 5 : Cyclooctanol/on Einsatzprodukt Versuch 6 : Cyclohexanol Einsatzprodukt Versuch 7 : Trtrnethylcyclohexanol (Isomerengemisch) Tabelle 2 Verfahrensstufe 1 Oxydation Nr. +) Temperatur Katalysator Verweilzeit (°C) (mg Vanadin/kg Säure) (min.) 1 63 320 20 2 40 320 40 3 30 320 60 4 38 320 40 5 37 320 70 6 40 -320 70 7 39 320 70 +) siehe Tabelle 1 Tabelle 3 Verfahrensstufe 2 Nachreaktion Temp. Verweilzeit N a c h r e a k t i o n Nr. (°C) (min.) %N von Nachreaktion % N nach Nachreaktion 1 70 120 0,35 0,061 2 85 15 0,15 -0,020.
  • 3 85 15 0,12 0,015 4 90 10 0,11 0,015 5 85 20 0,05 0,04 6 - 0,017 7 - - 0,06 Tabelle 4 Endstoffe C12-Disäure C11-Disäure C10-Disäure u.nied. C12-Disäureausbeut Nr. (kg/h) (kg/h) Dicarbonsäuren % bez. auf eingeset (kg/h) tes ol/on-Gemisch 1 1,9 0,407 0,088 77,0 2 2,29 0,046 0,016 95,0 3 0,722 0,024 0,008 95,9 4 2,405 0,016 0,002 96,5 5 +) 0,128 -- -- +) 94,2 6 ++) 0,326 -- -- ++) 98,2 7 +++) 0,227 -- -- +++) 95,3 +) Korksäure ++) Adipinsäure +++) Trimethyladipinsäure (Isomerengemisch) Tabelle 5 Abbau der Stickoxide a. ohne Kreisgasführung Reaktions- Verhältnis Zusammensetzung der Abgase temperatur C12ol/on: HNO3 N2 N2O NO NO2 CO2 CO 70°C 1 : 8 5 35 28 20 10 2 Oxydationswert der HNO3 = 433 g O2/ kg HNO3 b. mit Kreisgasführung 38 0C 1 : 8 ii 76 2 7 4 Oxydationswert der HNO3 = 508 g °2 / kg HNO Beispiel 2 5Vergleichsversuch) Die Durchführung dieses Versuches entspricht in den Reaktionsbedingungen etwa dem Verfahren entsprechend der US-Patentschrift 2 557 282.
  • Der Oxydationsreaktor wird stündlich mit 1 000 kg HNO3 (63 Gew.-%) und 100 kg ; Cyclododecanol/on-Gemisch bei 40 OC' und einer Verweilzeit von 120 Minuten beaufschlagt. Die Katalysatorkonzentra-' tion entspricht der von Beispiel 1..
  • Nach Beginn der Reaktion wird die Rückführung der nitrosen Gase (Krelslaufgas) eingestellt und die Oxydation bei einem Überdruck von 1 atü weitergefahren. Dabei verlagerte sich die eigentliche Oxydationsreaktion in den Nachreaktor, wo bei 90 OC der nicht umgesetzte Teil des Reaktionsgemisches zu Ende reagierte. Infolge der ungünstigen Bedingungen entstanden 6 %, bezogen auf das eingesetzte Produkt, an n C11-Dicarbonsäuren.
  • Nach 10 Stunden mußte der Versuch abgebrochen werden, da der Umsetzungsgrad im Oxydationsreaktor so niedrig wurde und infolgedessen. die im Nachreaktor ablaufende Hauptreaktion die Kühlkapazität dieses Reaktors überlastete Der Versuch zeigt, daß bei niedrigen Temperaturen nur dann gearbeitet werden kann, wenn die bei der Oxydationsreaktor entstehenden nitrosen Gase im Kreis gefahren werden.
  • Beispiel 3 800 1 des stickoxidhaltigen Abgases wird mit einer dem NO-Gehalt äquivalenten Menge reinen Sauerstoffs versetzt und im Gegenstrom zweistufig gewaschen. Im, unteren Teil der Waschkolonne wurde eine Kreislaufflüssigkeitsmenge (91 % Cyclododecanol -9% Cyclododecanon) von ca. 10 m³/m²h eingehalten. Im oberen Teil der Waschkolonne werden 5 kg/h Waschflüssigkeit aufgegeben, etwa die gleiche Menge wird nach Behandlung mit den nitrosen Gasen kontinuierlich zur Oxydationsreaktion abgegeben.
  • Versuch 1 ist erfindungsgemäß, d.h. ein Teil der Kreisgasmenge, welcher der bei der Oxydation entstehenden Gasmenge entspricht, wird mit 02 versetzt und dann gewaschen.
  • Bei Versuch 2 und 3 werden die Abgase nicht im Kreis gefahren, zusätzlich ist bei Versuch 2 kein 02 zugesetzt worden.
  • Tabelle 6
    Zusammensetzung der Gase (Vol.%) zuge- Zusammensetzung Reak-
    vor der nach der setzte der Wäschflüs- tions-
    Wäsche Wäsche Sauer- sigkeit nach d. tem-
    stoff Wäsche (Vol.%) pera-
    menge C12-ol C12-on C12-nitrit tur
    NO NO2 NO NO2 1
    1 2 7 < 0,05 (#) 10 78,4 11,5 10,1 70-75
    2 5 19 2 < 0,01 - 62 15 23 80
    3 24 (#) 0 < 0,01 22 57 16 27 80

Claims (9)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gesättigen aliphatischen Dicarbonsäuren durch Oxydation der entsprechenden Cycloalkanole oder Cycloalkanone bzw deren Gemische mit 6 bis 16 C-Atomen im Ring mit Salpetersäure in Gegenwart von Katalysatoren, d a d u r c h o e k c n n z e i c h n e t > , daß das Einsatzgemisch, in dem das Gewichtsverhältnis von Salpetersäure zu organischer Verbindung 5 : 1 bis 20 : 1 beträgt, bei einer Temperatur- von 20 bis 50 °C, und einer Verweilzeit von 20 bis 70 Minuten oxydiert wird und die bei der Oxydation entstehenden Stickoxide in den Reaktor zurückgeführt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 40°C gearbeitet wird.
  3. 3. Verfahren nach. Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß bei Drucken im Bereich von 0 bis 1 atü gearbeitet wird.7-
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Normaldruck gearbeitet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c n g e k e fl n z e i c h n e-t , das daß das Gewichtsverhältnis von Salpetersäure zu organischer Verbindung 8 : 1 bis 16 : 1 be-trag.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, d a d.u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Ausgangsprodukte Cycloalkanole und Cycloalkanone bzw.
    deren Gemische eingesetzt werden, die 8 bis 12 C-Atome im Ring besitzen.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Teil des Kreisgases, welcher der bei der Oxydation entstehenden Gasmenge entspricht, mit einer dem NO-Gehalt äquivalenten Sauerstoffmenge versetzt wird und daß dieses Gasgemisch mit solchen cyclischen Alkoholen oder Ketonen bzw. deren Gemischen, die auch als Ausgangsprodukt verwendet werden, im Gegenstrom bei Temperaturen im Bereich von 20 bis 200 0C und einem Druck im Bereich von 0 bis 3 atü gewaschen wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e' n n z e 1 c h n e t , daß die gesamte Menge an Ausgangsprodukt durch die Gaswäsche geleitet wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die bei der Oxydation entstehende Kristallmaische in einer zweiten nicht oxydierenden Reaktionsstufe, bei einer Verweilzeit von 5 bis 180 Min., Temperaturen im Bereich von 70 bis 90 °C ausgesetzt wird.
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