DE2101810B2 - Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Benzylalkohol - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Benzylalkohol durch kontinuierliche Hydrolyse von Benzylchlorid und ist durch die vorstehenden Patentansprüche gekennzeichnet.

Benzylalkohol ist eine wertvolle Chemikalie, die sich für die verschiedensten industriellen Anwendungszwekke eignet, beispielsweise als Lösungsmittel für Farbstoffsysteme und als Mischkomponente für Riechstoffe. Bei vielen dieser Anwendungszwecke ist eine wesentliehe Voraussetzung der Verwendbarkeit von Benzylalkohol die, daß er praktisch frei von Verunreinigungen und insbesondere von chlorierten Stoffen sein muß. Dies ist eine besonders schwerwiegende Beschränkung, da Benzylalkohol üblicherweise durch alkalische Hydrolyse von Benzylchlorid hergestellt wird, das eine Quelle für chlorierte Verunreinigungen darstellt. Diese Verunreinigungen sind darüber hinaus korrosiv und nach üblichen Verfahren nicht leicht aus dem rohen Benzylalkoholprodukt zu entfernen, so daß zur Entfernung der chlorierten Verunreinigungen bis auf den gewöhnlich geforderten sehr niedrigen Wert kostspielige und langwierige Verfahren angewendet werden müssen. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit wird die Hydrolyse gewöhnlich so durchgeführt, daß sie praktisch bis zur Vollständigkeit abläuft, um die Anwesenheit von wesentlichen Mengen nicht-umgesetzten Benzylchlorids in dem rohen Alkoholprodukt auszuschließen. Die Anwendung dieses Verfahrens erfordert jedoch, insbesondere bei einer Durchführung in einem großtechnischen Maßstabe lange Hydrolysezeiten, die oft bis zu 20 oder 30 Stunden oder mehr betragen, wenn praktisch das gesamte Benzylchlorid hydrolysiert werden solL Um diese langen Reaktionszeiten zu erzielen, muß die Hydrolyse im allgemeinen ansatzweise (chargenweise) durchgeführt werden, was verschiedene schwel wiegende Nachteile mit sich bringt Abgesehen von den ungünstigen wirtschaftlichen Aspekten der diskontinuierlichen Arbeitsweise muß, um die diskontinuierliche Arbeitsweise wirksam durchführen zu können, das Verhältnis von wäßriger alkalischer Phase zur Benzylchloridphase minimal gehalten werden, um pro

to Ansatz mehr Alkohol zu produzieren. Dies führt jedoch zu einer wesentlichen Zunahme an dem unerwünschten Nebenprodukt Dibenzyläther und verlängert pußerdem die zur Hydrolyse praktisch des gesamten Benzylchlorids erforderliche Hydrolysezeit Trotz der Nachteile

is der diskontinuierlichen Arbeitsweise ist dieses Verfahren im allgemeinen noch das industrielle Standardverfahren, das zur Hydrolyse von Benzylchlorid zu Benzylalkohol verwendet wird, da die kritische Anforderung der Verwendung eines praktisch chlorfreien Produkts die wirtschaftlichen Vorteile der kontinuierlichen Arbeitsweise aufwiegt

Ziel der Erfindung ist es daher, ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Benzylalkohol durch kontinuierliche Hydrolyse von Benzylchlorid anzuge ben, bei dem ein Alkoholprodukt erhalten werden kann, das praktisch frei von jeglichem nicht-umgesetztem Benzylchlorid ist Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Benzylalkohol durch kontinuierliche Hydrolyse von Benzylchlorid anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist praktisch das gesamte Benzylchlorid in Benzylalkohol umzuwandeln, wobei gleichzeitig nur eine vernachlässigbar kleine Menge des unerwünschten Nebenprodukts Dibenzyläther gebildet wird.

Die Ziele der Erfindung werden dadurch erreicht, daß man die Hydrolyse von Benzylchlorid unter Anwendung einer sich wechselseitig beeinflussenden Kombination von Verfahrensstufen oder Verfahrensrr.erkmalen durchführt, die die kontinuierliche Einführung von Benzylchlorid und einer wäßrigen alkalischen Lösung in eine Hydrolysezone mit einer derart einregulierten Geschwindigkeit (Rate), daß innerhalb dieser Zone eine turbulente Strömung erzeugt wird, die Hydrolyse des Benzylchlorids zu Benzylalkohol bei erhöhter Tempera tür und erhöhtem Druck innerhalb der Hydrolysezone, den kontinuierlichen Abzug des Reaktionsabstromes aus der Hydrolysezone und die anschließende Gewinnung des darin enthaltenen Benzylalkoholprodukts umfaßt. Die Anwendung dieser Kombination von Verfahrensmerkmalen oder Verfahrensschritten zur Durchführung der Hydrolyse von Benzylchlorid ermöglicht die kontinuierliche Herstellung eines rohen Benzylalkoholprodukts, das praktisch frei von nicht-umgesetztem Benzylchlorid ist und das darüber hinaus eine minimale Menge an unerwünschtem Nebenprodukt Dibenzyläther enthält.

Die zur Durchführung der Hydrolyse des Benzylchlorids in die Hydrolysezone eingeführte wäßrige alkalische Lösung besteht aus Wasser und einer alkalischen

bo Komponente. Diese alkalische Komponente besteht aus mindestens einer Verbindung aus der Gruppe dsr Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxyde oder -carbonate. Zu der Gruppe der als alkalische Komponente verwendbaren alkalischen Stoffe gehören auch solche Verbindungen, wie z. B. Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat oder Calciumhydroxyd. Unter den verschiedenen verwendbaren Stoffen werden Natriumhydroxyd und Natriumcarbonat bevorzugt verwendet und Natrium-

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carbonat ist besonders bevorzugt, wenn sehr geringe Mengen des Nebenprodukts Dibenzyläther erwünscht sind. Die relativen Mengenverhältnisse von Wasser und alkalischer Komponente in der wäßrigen alkalischen Lösung sind wichtig für den Erfolg des Verfahrens und sie müssen innerhalb eines bestimmten Bereiches liegen, wenn das Verfahren wirksam sein soll zur Herstellung eines von Dibenzyläther praktisch freien Benzylalkoholprodukts innerhalb extrem kurzer Reaktionszeiten. Zwar können die relativen Mengenverhältnisse von ι ο Wasser zu alkalischer Komponente in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, beispielsweise der jeweils verwendeten alkalischen Komponente, variiert werden, die alkalische Komponente sollte jedoch im allgemeinen in der alkalischen Lösung in einer Menge innerhalb des Bereiches von etwa 2 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die Lösung, vorliegen. Ein engerer Bereich ist bevorzugt, insbesondere, um die Bildung von Dibenzyläther minimal zu halten und die Reaktionsgeschwindigkeit maximal zu halten und er liegt vorzugsweise, wenn Natriumcarbonat als alkalische Komponente verwendet wird, bei etwa 5 bis 15 oder etwa 10 Gew.-%, bezogen auf die Lösung.

Aufgrund der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der kontinuierlichen Hydrolyse von Benzylchlorid zu Benzylalkohol kann das in die Hydrolysezone eingeführte und mit der wäßrigen alkalischen Lösung in Berührung gebrachte Benzylchlorid mit anderen verwandten chlorierten Stoffen, beispielsweise Benzalchlorid und Benzotrichlorid, ver- )o mischt sein, ohne daß dadurch der Wirkungsgrad der Hydrolyse wesentlich beeinträchtigt wird. Da ein solcher Stoff aber die leichte Gewinnung eines hochreinen, rohen Benzylalkohoiprodukts stören kann, wird in die Hydrolysezone vorzugsweise ein solches v> Benzylchlorid eingeführt, das praktisch frei von diesen Stoffen ist Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Benzylchlorid in Mischung mit einem inerten Lösungsmittel in die Hydrolysezone eingeführt Die Verwendung eines solchen Lösungsmit- 41) tels ermöglicht eine weitere Herabsetzung der Bildung des Dibenzyläther-Nebenprodukts auf einen nahezu vernachlässigbaren Wert und als Produkt ein extrem reines, rohes Benzylalkoholprodukt, das praktisch frei von Dibenzyläther ist Aromatische Kohlenwasserstoff- v> lösungsmittel, in denen sowohl das Benzylchlorid als auch das Benzylalkoholprodukt löslich sind, haben sich als geeignetes inertes Lösungsmittel erwiesen und dazu gehören Lösungsmittel, wie z. B. Benzol, Xylol, Toluol oder Äthylbenzol oder Mischungen davon, wobei Toluol 5» besonders bevorzugt ist Die Menge an verwendetem Lösungsmittel kann je nach dem speziell verwendeten Lösungsmittel oder der verwendeten Lösungsmittelkombination variiert werden. Im allgemeinen sollte jedoch die Lösungsmittelmenge innerhalb des Bereiches v, von etwa 0,5 bis etwa 2 Gewichtsleilen Lösungsmittel auf 1 Gewichtsteil Benzylchlorid liegen, wobei ein Bereich von etwa 8 Teilen Lösungsmittel auf 10 Teile Benzylchlorid bis etwa 10 Teile Lösungsmittel auf etwa 8 Teile Benzylchlorid oder etwa gleiche Gewichtsteile t>o Lösungsmittel und Benzylchlorid bevorzugt sind, insbesondere wenn Lösungsmittel, wie Toluol, verwendet werden.

Die Hydrolysezone, in der das Benzylchlorid und die wäßrige alkalische Lösung zur Erzielung der Hydrolyse tn des Benzylchlorids zu Benzylalkohol miteinander in Reaktionskontakt gebracht werden, kann aus irgendeinem Standard-Reaktor bestehen, in dem Flüssigphasenreaktionen kontinuierlich bei erhöhten Temperaturen und Drucken durchgeführt werden können. Der als Hydrolysezone verwendete Reaktor sollte jedoch in der Lage sein, das Benzylchlorid und die wäßrige alkalische Lösung in einem stark gerührten Zustand mit minimaler Entmischung der Reaktionsteilnehmer zu halten und er sollte in der Lage sein, eine Vielzahl von theoretischen Mischstufenäquivalenten in Reihe zu liefern. Der hier verwendete Ausdruck »eine theoretische Stufe« ist definiert als das Äquivalent eines gut gemischten Kessels, der gleiche Konzentrationen in dem Kessel und in dem Kesselabstrom liefert Zweckmäßigerweise kann ein Reaktor mit einem äußeren Mantel und einem inneren Rohr verwendet werden, in dem die Reaktionsteilnehmer innerhalb eines einzigen, kontinuierlichen Rohres fließen, das zu einer kontinuierlichen Schlange innerhalb des Mantels oder Gehäuses geschlossen ist und in dem die rohrförmige Reaktorschlange von außen durch ein über das durch den äußeren Mantel begrenzte Rohr fließendes Heizmedium erwärmt wird. Bei Verwendung dieses kontinuierlichen Rohr- oder Pipeline-Reaktor-Typs sollte dieser mindestens das Äquivalent von 50 bis 500 theoretischen Mischstufenäquivalenten in Reihe und ein Längen/Durchmesser-Verhältnis von mindestens etwa 1000/1 aufweisen.

Bei der Einführung der wäßrigen alkalischen Lösung und des Benzylchlorids mit oder ohne ein beigemischtes Lösungsmittel in die Hydrolysezone ist es für den Erfolg des Verfahrens, insbesondere im Hinblick auf die Bildung eines von nicht-umgesetztem Benzylchlorid sowie von Dibenzyläther praktisch freien Alkoholprodukts, wesentlich, daß das Benzylchlorid und die wäßrige alkalische Lösung in einem stark gerührten und gründlich gemischten Zustand innerhalb der Hydrolysezone vorliegen. Dies wird e. f indungsgemäß leicht dadurch erzielt, daß man das Benzylchlorid und die wäßrige alkalische Lösung mit einer solchen Geschwindigkeit in die Hydrolysezone einführt, die ausreicht, um eine turbulente Strömung innerhalb der Hydrolysezone zu erzeugen. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Reaktionsteilnehmer unterhalb des zur Erzeugung einer turbulenten Strömung erforderlichen Wertes liegt, d. h. wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Reaktionsteilnehmer in dem laminaren Strömungsbereich liegt, dann schreitet die Hydrolyse nicht innerhalb einer vernünftigen Reaktionszeit bis zur praktischen Vervollständigung fort, so daß einer der Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich die praktisch vollständige Umwandlung des Benzylchlorids, nicht erzielt wird. Während die Zuführungsgeschwindigkeit für die Reaktionsteilnehmer ausreichend hoch sein muß, um eine turbulente Strömung innerhalb der Hydrolysezone zu erzeugen, kann die jeweils gewählte Geschwindigkeit oberhalb des minimalen Schwellenwertes für eine turbulente Strömung variiert werden, wobei die jeweils gewählte Geschwindigkeit von verschiedenen Faktoren, beispielsweise dem Typ des in der Hydrolysezone verwendeten Reaktors, dem gewünschten Druckabfall innerhalb des Reaktors sowie der zur Erzielung der praktisch vollständigen Umwandlung des Benzylchlorids bei der jeweiligen Arbeitstemperatur und dem jeweiligen Arbeitsdruck erforderlichen Reaktorverweilzeit abhängt. Zweckmäßigerweise kann die richtige Geschwindigkeit leicht dadurch bestimmt werden, daß man die zur Erzielung einer Reynolds-Zahl von mindestens oberhalb etwa 4000 und innerhalb eines Bereiches von bis zu 80 000, wobei typische Reynolds-Zahlen innerhalb des Bereiches von etwa 5000 bis

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60 000 liegen, erforderliche Strömungsgeschwindigkeit errechnet Der hier verwendete Ausdruck »Reynolds-Zahl« kann durch den Ausdruck LVqIμ definiert werden, wobei L eine charakteristische lineare Größe der Apparatur, durch die der Strom fließt, V die lineare Geschwindigkeit, ρ die Dichte und μ die absolute Viskosität bedeuten und sie kann nach Verfahren bestimmt werden, die in »Perry's Chemical Engineer's Handbook, vierte Auflage, McGraw—Hill, New York, 196?, angegeben sind.

Bei der Einführung des Benzylchlorids und der wäßrigen alkalischen Lösung in die Hydrolysezone können zwar verschiedene Verfahren angewendet werden, die besten Ergebnisse, insbesondere im Hinblick auf die Bildung einer minimalen Menge Dibenzyläther, werden aber erzielt, wenn sie in Mischung, vorzugsweise in einem stark gerührten und gründlich gemischten Zustand, in die Hydrolysezone eingeführt werden. Dies kann leirht dadurch erzielt werden, daß man zuerst die wäßrige alkalische Lösung und das Benzylchlorid in getrennten Strömen in den jeweils gewünschten Mengenverhältnissen in eine Mischzone einführt, in der die zwei getrennten Ströme miteinander gemischt und dann in Form eines einzigen Beschickungsstromes in die Hydrolysezone eingeführt werden.

Die relativen Mengenverhältnisse von in die Hydrolysezone eingeführtem Benzylchlorid und wäßriger alkalischer Lösung können variiert werden. Im allgemeinen sollte jedoch zur Erzielung innerhalb extrem kurzer jo Reaktionszeiten eines von nicht-umgesetziem Benzylchlorid sowie von Dibenzyläther praktisch freien Alkoholprodukts die in der wäßrigen alkalischen Lösung enthaltene alkalische Komponente in einem Überschuß über die zur Hydrolyse jedes in die js Hydrolysezone eingeführten Mols Benzylchlorid erforderlichen stöchiometrischen Menge aufrechterhalten werden. Zwar kann die Höhe des Überschusses der alkalisch2n Komponente je nach der speziell verwendeten alkalischen Komponente variiert werden, er liegt jedoch im allgemeinen innerhalb eines Bereiches von etwa 1 bis 5 Molprozent bis zu 60 bis 75 Molprozent oberhalb der zur Hydrolyse jedes Mols Benzylchlorid erforderlichen stöchiometrischen Menge. Zweckmäßigerweise wird ein engerer Bereich verwendet, insbesondere, um die verwendete Menge an alkalischer Komponente minimal zu halten und dieser liegt vorzugsweise bei etwa 5 bis etwa 15 oder etwa 10 Molprozent oberhalb der stöchiometrischen Menge. Wenn einmal die jeweilige Menge an alkalischer Komponente für jedes Mol zugeführtes Benzylchlorid festgelegt worden ist, kann die Menge an Wasser in der alkalischen Lösung so eingestellt werden, daß die gewünschte Konzentration für die Menge der alkalischen Komponente innerhalb der oben angegebenen Bereiche erhalten wird.

Die zur Durchführung des kontinuierlichen erfindungsgemäßen Verfahres angewendeten Bedingungen stellen einen wesentlichen Faktor zur Beeinflussung des Erfolges des Verfahrens zur kontinuierlichen Herstel- t,o lung eines rohen, von wesentlichen Mengen nicht-umgesetztem Benzylchlorid und Dibenzyläther praktisch freien Alkoholprodukts mit hohen Reaktionsgeschwindigkeiten dar. Deshalb soll die innerhalb der Hydrolysezone angewendete Temperatur einen hohen Wert b5 innerhalb des Bereiches von etwa 150 bis 350° C haben. Beim Arbeiten unterhalb dieses Temperaturbereiches werden nicht die zur kontinuierlichen Arbeitsweise erforderlichen hohen Reaktionsgeschwindigkeiten erzielt und ein Arbeiten oberhalb dieses Temperaturbereiches würde unwirtschaftlich hohe Drucke erfordern. Die innerhalb dieses Bereiches für die maximale Umwandlung des Benzylchlorids ohne gleichzeitige Bildung von wesentlichen Mengen an Dibenzyläther innerhalb sehr kurzer Reaktionszeiten jeweils optimale Temperatur variiert je nach Art und Menge der alkalischen Komponente innerhalb der wäßrigen alkalischen Lösung, je nach Molverhältnis der alkalischen Komponente zum Benzy'chlorid sowie je nach Grad der turbulenten Mischung der Reaktionsteilnehmer innerhalb der Hydrolysezone. Im allgemeinen werden jedoch maximale Ergebnisse erzielt, wenn die Hydrolyse bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von etwa 180 bis 275° C oder bei etwa 250° C durchgeführt wird. Der in Verbindung mit diesen Temperaturen angewendete Druck kann variiert werden, jedoch muß der angewendete Druck mindestens einen solchen Wert haben, daß die Reaktionsteilnehmer bei den Arbeitstemperaturen in flüssiger Phase gehalten werden. Beim Arbeiten innerhalb der oben angegebenen Temperaturbereiche liegt der Arbeitsdruck innerhalb der Hydrolysezone, typischerweise innerhalb eines Bereiches von etwa 10,5 bis etwa 169 kb/ m² (150 bis 2400 psi) oberhalb des Atmosphärendrucks, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von etwa 10,5 bis 67 kg/cm² (150 bis 950 psi) oder bei etwa 42 kg/cm² (600 psi).

Die Reaktionszeit oder die Verweilzeit der Reaktionsteilnehmer innerhalb der Hydrolysezone, die zur Erzielung einer praktisch vollständigen Umwandlung des Benzylchlorids bei gleichzeitig minimaler Bildung von Dibenzyläther erforderlich ist, variiert je nach Zusammensetzung der wäßrigen alkalischen Lösung, insbesondere im Hinblick auf die Art und die Konzentration der alkalischen Komponente, den innerhalb der Hydrolysezone erzeugten Turbulenzgrad, die Anzahl der theoretischen Mischstufenäquivalente in Reihe sowie der Temperatur, bei der die Hydrolyse stattfindet. Wenn die Hydrolyse bei der Kombination der erfindungsgemäßen Verfahrensmerkmale durchgeführt wird, kann die zur Umwandlung praktisch des gesamten Benzylchlorids in Benzylalkohol erforderliche Reaktionszeit oder Verweilzeit jedoch typischerweise extrem kurz sein und beispielsweise innerhalb des Bereiches von 1 bis 2 Minuten liegen, wenn bei 19O⁰C gearbeitet wird.

Nach der Durchführung der Hydrolyse innerhalb der Hydrolysezone kann der aus der Zone austretende Abstrom nach üblichen Verfahren zur Gewinnung des darin enthaltenen Benzylalkohoiprodukts behandelt werden. So kann beispielsweise der Abstrom nach dem Abkühlen zuerst in einen Gas-Flüssigkeits-Abscheider überführt werden, in dem die während der Hydrolyse gebildeten, normalerweise gasförmigen Stoffe, beispielsweise Kohlendioxyd, das bei Verwendung von Natriumcarbonat gebildet wird, von der flüssigen Phase des Reaktionsabstroms abgetrennt werden können. Der von gasförmigen Stoffen freie Abstrom kann dann in eine Auftrennzone überführt werden, in der die hauptsächlich aus Benzylalkohol bestehende organische ölphase von der wäßrigen Phase des Abstroms abgetrennt werden kann. Da dieses rohe Produkt von nicht-umgesetztem Benzyichiorid und Dibenzyläther praktisch frei ist, ist es nicht erforderlich, dieses einer gründlichen Reinigung nach üblichen Verfahren, wie sie normalerweise zum Reinigen eines rohen Benzylalkohoiprodukts angewendet werden, zu unterziehen. Das

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rohe Produkt kann nämlich für viele Anwendungszwekke von Benzylalkohol ohne weitere Reinigung direkt verwendet werden. Wenn jedoch ein extrem reines Alkoholprodukt erforderlich ist, besteht die einzige, erforderliche weitere Reinigung in einer einfachen Destillation des rohen Produktes unter Bildung eines hochreinen Alkohols. Wenn in dem Verfahren ein Lösungsmittel verwendet wird, so kann dieses durch Destillation vor oder gleichzeitig mit der Endreinigungsdestillation von dem rohen Alkoholprodukt ι ο abgetrennt werden.

Das kontinuierliche Verfahren der Erfindung kann nach verschiedenen Verfahresweisen durchgeführt werden und ein typisches Verfahren besteht darin, daß man einer. Strom von Benzylchlcrid mit oder ohne ein beigemischtes Lösungsmittel, wie z. B. Toluol, und einen zweiten Strom einer wäßrigen alkalischen Lösung, die Wasser und eine alkalische Komponente, wie z. B. Natriumcarbonat, enthält, in eine Mischzone einführt. Das Mengenverhältnis von Wasser zu alkalischer Komponente wird auf die gewünschte Konzentration eingestellt, wobei die Menge an alkalischer Komponente auf den richtigen Wert des stöchiometrischen Überschusses über die zur Hydrolyse von jedem Mol Benzylchlorid erforderliche Menge hinaus eingestellt wird. Die beiden Ströme werden miteinander kombiniert und kontinuierlich in der Mischzone vermischt und gewünschtenfalls auf eine geeignete Vorreaktionstemperatur erwärmt und dann mittels einer Pumpeneinrichtung in Form eines einzigen Beschickungsstromes in eine Hydrolysezone eingeführt. Die Hydrolysezone besteht bei dieser Erläuterung aus einem Reaktor mit einem äußeren Mantel und einem inneren Rohr, wobei der Beschickungsstrom in ein langgestrecktes Rohr eingeführt wird, das eine innerhalb des äußeren Mantels angeordnete kontinuierliche Schlange bildet. Die Temperatur des Rohres wird auf dem gewünschten Wert gehalten, indem man ein gasförmiges oder flüssiges Heizmedium über das Rohr leitet und der Druck innerhalb des Rohres wird durch Regulierung der Pumpeneinrichtung in Verbindung mit einer Ventileinrichtung an der Auslaßseite des Rohres einreguliert Die Strömungsgeschwindigkeit des Beschickungsstromes wird auf den zur Erzielung der gewünschten turbulenten Strömung innerhalb des langgestreckten Rohres der Hydrolysezone erforderlichen Wert eingestellt. Der kontinuierliche Abstrom aus der Hydrolysezone wird zuerst durch eine Kühlzone geleitet, in welcher der Abstrom unter die Reaktionstemperatur abgekühlt wird, und dann wird er durch eine Gas-Flüssigkeits-Abscheidezone geführt, in der irgendwelche während der Hydrolyse gebildete Gase, z. B. Kohlendioxyd durch Zersetzung von Natriumcarbonat, von dem flüssigen Reaktionsabstrom abgetrennt werden. Der gasfreie flüssige Reaktionsabstrom wird dann in eine Auftrennzone, beispielsweise ein kontinuierliches Klärgefäß (Dekantiergefäß), überführt, in der die an Benzylalkohol reiche organische ölphase von der wäßrigen Phase des Reaktionsabstroms abgetrennt wird. Die wäßrige Phase wird dann in eine Abscheidezone, beispielsweise einen Extraktor, überführt, in der die wäßrige Phase mit einem geeigneten Lösungsmittel, z.B. Toluol, in Berührung gebracht werden kann, um jeglichen darin enthaltenen restlichen Benzylalkohol zu extrahieren. Nach der Entfernung des Lösungsmittels durch Destillation wird beispielsweise der gewonnene Benzylalkohol in einen Vorratsbehälter geleitet Die in erster Linie aus rohem Benzylalkohol zusammengesetzte organische Phase wird direkt in den Vorratsbehälter geleitet oder sie wird gewünschtenfalls in eine Reinigungszone, beispielsweise eine Destillationskolonne, überführt und der Benzylalkohol wird daraus in einem hochreinen Zustand praktisch frei von nicht-umgesetztem Benzylchlorid und Dibenzyläther, gewonnen. Wenn ein inertes Lösungsmittel, z. B. Toluol, in dem Verfahren verwendet wird dann wird die organische ölphase zuerst in eine Lösungsmittelabtrennzone überführt, um das Lösungsmittel vor der Einführung der organischen Phase in den Lagerungsbehälter oder in die Reinigungszone zu entfernen.

Das folgende Beispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren erläutern.

Beispiel

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde zur kontinuierlichen Herstellung von Benzylalkohol auf die folgende Art und Weise angewendet:

Die für eine Reihe von Verfahrensansätzen verwendete Hydrolysiervorrichtung bestand aus einem Reaktor mit einem äußeren Mantel und einem inneren Rohr, in dem das Rohr ein kontinuierliches Rohr war, das die Form eines Ringes (Bündels) einer Länge von 6 m (20 feet) mit Doppelkniestücken hatte. Das innerhalb des Mantels oder des Gehäuses angeordnete kontinuierliche Rohr bestand aus einem Rohr aus einer Legierung mit hohem Nickelgehalt mit einer Länge von etwa 144 m (480 feet) und einem Innendurchmesser von 0,683 cm (0,269 inches). Entlang der Rohrlänge waren in Abständen von 36, 66, 90 und 132 m (120, 220, 300 und 440 feet) von dem Einlaß Ausiaßöffnungen für die Probenentnahme vorgesehen. Das Reaktionsrohr wurde durch Einleiten einer erhitzten Flüssigkeit über die Außenseite des innerhalb des Gehäuses angeordneten Rohres erwärmt Der aus Benzylchlorid, das in bestimmten Ansätzen mit einem Lösungsmittel vermischt war, und einer wäßrigen alkalischen Lösung, bestehend aus einer alkalischen Komponente und Wasser, bestehende Beschickungsstrom wurde mit Hilfe einer Pumpe in die Hydrolysiervorrichtung eingeführt, die so einreguliert wurde, daß die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit erzielt wurde. Der Druck in der Hydrolysiervorrichtung wurde durch ein Ventil am Auslaßende des Rohres reguliert Bei den Ansätzen, bei denen ein Lösungsmittel verwendet wurde, wurde dieses in gleichen Gewichtsteilen mit dem Benzylchlorid verwendet

Der aus der Hydrolysiervorrichtung austretende kontinuierliche Abstrom wurde zuerst in einen Wärmeaustauscherkühler und dann in einen Gas-Flüssigkeits-Abscheider überführt, in dem alle normalerweise gasförmigen Stoffe von der flüssigen Reaktionsphase abgetrennt wurden. Der gasfreie flüssige Strom wurde dann in eine kontinuierliche Kläreinrichtung überführt, in der die den größeren Anteil des rohen Benzylalkoholprodukts enthaltende organische ölphase von der wäßrigen Phase abgetrennt und ohne weitere Reinigung analysiert wurde. Es wurde eine Reihe von verschiedenen Versuchen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt, wobei verschiedene Verfahrensbedingungen angewendet wurden und die in diesen Versuchen erhaltenen Ergebnisse sowie die dabei angewendeten Bedingungen sind in den folgenden Tabellen zusammengefaßt

Tabelle I

Beschickung der Hydrolysiervorrichtung

10

Ver- Benzylchlorid such Einfiihrungs-Nr. geschwindigkeit

kg(lbs)/ Mol/min. kg(lbs)/min. kg(lbs)/

Lösungsmittel H2O	Wäßrige alkalische Lösung	Über	Konzen	Gesamt-
Art des Lösungsmittels	Alkalische Komponente	schuß	tration	be- schickungs
Einführungs	Art Zuführungsgeschw.	in%	in Gew.-%	geschwin
geschwindigkeit			digkeit
			in kg

kg(lbs)/ Mol/min.

(lbs)/min.

0.579 (1,276) 0,360 (0,794) 0,286 (0,631) 0,468 (1,030) 0,255 (0,561) 0,408 (0,898)

0,0101 0,00627 -

0,00498 -

0,00814 0,00444

0,00709

Toluol 0,254(0,561) Toluol 0,407(0,898)

2,84 Na₂CO, 0,316 0,00655 30 10 (6,255) (0,695)

1.47 Na₂CO₃ 0,244 0,00508 62 14,5 (3,232) (0,538)

0,976 Na₂CO₃ 0,146 (2,158) (0,322)

1.48 NaOH 0,165 (3,271) (0,364)

1,42 Na₂CO₃ 0,157 0,00327 47,5 10 (3,128) (0,347)

1,46 NaOH 0,162 (3,204) (0,356)

0,00304 22 13,0
0,00909 11,7 10,0

0,00890 25,3 10

3,74
(8,226) 1,62
(3,564)

1,41
(3,111)

2.12
(4,665)

2,08
(4,597)

2,43
(5,356)

Tabelle II Hydrolysebedingungen

Ver- Temp. Druck in kg/cm² Reynolds-Zahl Verweilsuch in "C (Austritts- zeit Nr. (psig) bedingungen) in Min.

Tabelle III

Zusammensetzung des Produkts

190 270 191 260 190 253

Versuch Nicht-umgewandeltes Dibenzyläther in Nr. Benzylchlorid in Gew.-% Gew.-%

	11550	0,56	1	0,032	3,40
22,1 (300)	5000	2,44	2	0,004	4,20
64,3 (900)	4 360	1,91	3	0,448	3,90
22,1 (300)	6 560	2,82	40 4	0,0004	10,8
50,2 (700)	6450	1,75	5	0,039	0,56
18,6 (250)	7 540	2,33	6	0,0004	2,50
50,2 (700)

Claims (4)

21 Ol 810 Patentansprüche:

1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Benzylalkohol durch Hydrolyse von Benzylchlorid in einer alkalischen wäßrigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man das Benzylchlorid in Mischung mit einem Oberschuß über die zur Hydrolyse erforderliche stöchiometrische Menge einer 2 bis 20 Gew.-% eines Alkali- oder Erdalkalihydroxids oder -carbonate enthaltenden Lösung kontinuierlich mit einer zur Erzielung einer Reynold'schen Zahl von über 4000 ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit in die Hydrolysezone einführt, dort die Hydrolyse bei einer Temperatur von 150 bis 350⁰C unter einem Druck, bei dem sich sämtliche Reaktionsteilnehmer in der flüssigen Phase befinden, durchführt, und den Benzylalkohol enthaltenden Abstrom aus der Hydrolysezone kontinuierlich abzieht und aufarbeitet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrolyse bei einer Temperatur zwischen 180 und 275° C durchführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Benzylchlorid in Mischung mit 0,5 bis etwa 2 Gewichtsteilen eines inerten Lösungsmittels je 1 Gewichtsteil Benzylchlorid in die Hydrolysezone einführt

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß man als inertes Lösungsmittel Toluol einsetzt.