DE2514095B2 - Verfahren zur herstellung von essigsaeure - Google Patents

Verfahren zur herstellung von essigsaeure

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DE2514095B2 DE19752514095 DE2514095A DE2514095B2 DE 2514095 B2 DE2514095 B2 DE 2514095B2 DE 19752514095 DE19752514095 DE 19752514095 DE 2514095 A DE2514095 A DE 2514095A DE 2514095 B2 DE2514095 B2 DE 2514095B2
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Description

Essigsäure wird technisch im allgemeinen hergestellt durch katalytische Oxidation von Acetaldehyd mit Sauerstoff unter Verwendung von Manganacetat als Katalysator.
Diese Reaktion wird im allgemeinen so gesteuert, daß etwa 4% Acetaldehyd nicht umgesetzt und anschließend, nach deslillativer Abtrennung von der Rohessigsäure, in die Reaktion zurückgeführt werden.
Die nächst höhersiedende Traktion enthält im wesentlichen Essigsäure. Der zurückbleibende Sumpf enthält den eingesetzten Manganacetat-Katalysator, Essigsäure und hochsiedende Nebenprodukte, wie etwa Äthylidendiacetat. Dieser Manganacetat enthaltende flüssige Rückstand ist als Katalysator nicht ohne weiteres wieder verwendbar; bei Einsatz eines solchen Gemisches kommt die Reaktion nach kurzer Zeit zum Erliegen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß dieser Rückstand dann als Katalysator wieder verwendet werden kann wenn die in der Reaktion gebildete Rohessigsäure, die im allgemeinen noch 1 bis 10% Acetaldehyd enthält, einer oxidativen Nachreaktion mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen unterworfen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Essigsäure durch Oxidation von Acetaldehyd mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen in Gegenwart eines Manganacetat-Katalysators ist dadurch gekennzeichnet, daß man die aus Acetaldehyd in an sich bekannter Weise hergestellte Rohessigsäure, die noch 1 bis 10 Gew.-% Acetaldehyd enthält, zusammen mit den bei der Essigsäurereaktion gebildeten noch acetaldehydhaltigen Gasen einer Machoxidation mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen unterwirft, anschließend die leichtsiedenden Nebenprodukte und die Essigsäure abdestilliert und den aus Manganacetat, hochsiedenden Nebenprodukten und Essigsäure bestehenden Rückstand als Katalysator wieder einsetzt.
Der Manganacetat, hochsiedende Nebenprodukte und Essigsäure enthaltende Rückstand kann ohne weiteres wieder in die Oxidation von Acetaldehyd zu Essigsäure eingesetzt werden. Vorzugsweise führt man bis zu 95% des Rückstandes als Katalysator zurück und verwirft die restlichen 5%, damit der Spiegel der Verunreinigungen nicht zu hoch ansteigt.
Die Essigsäuresynthese und die oxidative Nachreaktion werden im allgemeinen bei Drucken von 1 bis 20 Atmosphären, vorzugsweise 1 bis 2 Atmosphären, und bei Temperaturen von 35 bis 150l C, vorzugsweise 40 bis 90° C durchgeführt
Ei« wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht außerdem darin, daß die Acetaldehyd-Rückgewinnung entfällt. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich die folgende Arbeitsweise besonderes bewährt (vgL Figur):
ίο In den Hauptreaktor 1 werden Acetaldehyd über Leitung 2, Sauerstoff über Leitung 3 und Manganacetat über Leitung 4 eingeführt. Die Reaktionsprodukte und unumgesetztes Ausgangsmaterial werden in den Nachreaktor 5 überführt, und zwar die gasförmigen
Substanzen (hauptsächlich Kohlendioxid und dampfförmiger unumgesetztsr Acetaldehyd) über Leitung 6 und die flüssigen Substanzen (Essigsäure, unumgesetzter Acetaldehyd, Wasser, Nebenprodukte, Manganacetat) über Leitung 7. Über Leifung 8 wird Sauerstoff zur
Nachoxidation des unumgesetzten Acetaldehyds in den Nachreaktor eingeführt. Über Leitung 9 wird ein im wesentlicnen aus Kohlendioxid bestehendes Abgas entfernt. Über Leitung 10 wird ein acetaldehydfreies Gemisch von Essigsäure, Wasser. Nebenprodukten und
Manganacetat in Kolonne 11 überfuhr». Dort werden die ltichisiedenden Nebenprodukte (hauptsächlich Methylacetat, Methylformiat, Methanol und Wasser) über Leitung 12 abdestiiliei t. Essigsäure, schwersiedende Nebenprodukte und Manganacetat werden über
Leitung 13 in die Kolonne 14 überführt. Dort wird Essigsäure als Kopfprodukt über Leitung 15 abdestilliert. Die schwersiedenden Nebenprodukte und Manganacetat, gelöst in Essigsaure, verlassen Kolonne 14 über Leitung 16 und werden - gegebenenfalls nach
Eliminierung von Teilmengen der schwersiedenden Nebenprodukte und Abtrennung von unlöslichen Rückständen über Leitung 17 — in den Hauptreaktor 1 zurückgeführt.
Beispiel
Die Versuchsanordnung entspricht der Figur. Dem Reaktor 1, der in stationärem Zustand 1,2 kg Mn(OOCCH3)2.4 H2O enthält, werden 764 kg/h Acetaldehyd über Leitung 2, 185 Nm3/h Sauerstoff über Leitung 3 und 0,06 kg/h frisches Manganacetat über Leitung 4 zugeführt. Temperatur und Druck im Reaktor sind 6O0C bzw. 1 Atmosphäre. Über Leitung 8 werden dem Nachreaktor 5 20 NmVh Sauerstoff und über die Leitungen 6 und 7 die Reaktionsprodukte aus Reaktor 1 zugeführt. Die über Leitung 9 ausgeschleusten Abgase werden verbrannt. Vom Sumpfprodukt des Nachreaktors 5 werden in Kolonne 10 die Leichtsieder und in Kolonne 14 die Essigsäure abgetrennt. Man erhält über Leitung 15 1000 kg/h Essigsäure. Dies entspricht einer Ausbeute von 96%, bezogen auf eingesetzten Acetaldehyd. Der Sumpf von Kolonne 14 wird über Leitung 16 abgelassen. Ein Anteil von 0,06 kg/h wird über Leitung 17 abgetrennt und verworfen. Der Hauptanteil wird in den Reaktor 1 zurückgeführt und dort als Katalysator eingesetzt. Die Ausbeute an Essigsäure bleibt über eine Dauer von 8 Wochen konstant.
Vergleichsbeispiel
Die Versuchsanordnung entspricht der Figur, bis auf
o.s die Tatsache, daß der Nachreaktor 5 wegfällt. Die gasförmigen Substanzen (hauptsächlich Kohlendioxid und unumgesetzter gasförmiger Acetaldehyd) werden über Leitung 6 aus dem Hauptreaktor 1 als Abgas
entfernt. Die flüssigen Substanzen (Essigsäure, unumgesetzter Acetaldehyd, Wasser, Nebenprodukte, Manganacetat) werden über Leitung 7 direkt aus dem Hauptreaktor 1 der Kolonne 11 zugeführt.
Dem Reaktor 1 werden 775 kg/li Acetaldehyd über Leitung 2, 205 NmVh Sauerstoff über Leitung 3 und 1.2 kg/h Mn(OOCCH3J2 · 4 H2O über Leitung 4 zugeführt. Die Reaktionstemperatur im Reaktor 1 beträgt 60° C, der Druck 1 Atmosphäre. In der Kolonne 11 werden die über Leitung 7 zugeführten flüssigen Produkte, die noch 4% Acetaldehyd enthalten, destilliert, wobei über Leitung 12 die Leichtsieder abgenommen werden. Der darin enthaltene Acetaldehyd wird isoliert und in den Reaktor 1 zurückgeführt. Der Sümpf von Kolonne 11 wird über Leitung 13 in Kolonne 14 überführt Über Leitung 15 werden 1000 kg/h Essigsäure gewonnen. Dies entspricht einer Ausbeute von 94,7 Gew.-%, bezogen auf eingesetzten Acetaldehyd.
Beim Zurückführen des manganacetathaltigen Sumpfes von Kolonne 14 in den Reaktor 1 kommt die Reaktion innerhalb kurzer Zeit zum Erliegen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Essigsäure durch Oxidation von Acetaldehyd mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen in Gegenwart eines Manganacetat-Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man die aus Acetaldehyd in an sich bekannter Weise hergestellte Rohessigsäure, die noch 1 bis 10 Gew.-% Acetaldehyd enthält, zusammen mit den bei der Essigsäurereaktion gebildeten noch acetaldehydhaltigen Gasen einer Nachoxidation mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen unterwirft, anschließend die leichtsiedenden Nebenprodukte und die Essigsäure abdestilliert und den aus Manganacetat, hochsiedenden Nebenprodukten und Essigsäure bestehenden Rückstand als Katalysator wieder eingesetzt.
DE19752514095 1975-03-29 1975-03-29 Verfahren zur Herstellung von Essigsäure Expired DE2514095C3 (de)

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