DE3104033C2 - Verfahren zur Herstellung von Ethylenglycol - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Ethylenglycol

Info

Publication number
DE3104033C2
DE3104033C2 DE3104033A DE3104033A DE3104033C2 DE 3104033 C2 DE3104033 C2 DE 3104033C2 DE 3104033 A DE3104033 A DE 3104033A DE 3104033 A DE3104033 A DE 3104033A DE 3104033 C2 DE3104033 C2 DE 3104033C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ethylene glycol
reaction
formaldehyde
cobalt
carbon monoxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3104033A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3104033A1 (de
Inventor
Kenichiro Bando
Akio Kashiwa Chiba Matsuda
Kazuhisa Ibaraki Murata
Yoshihiro Sugi
Yasuo Tokio/Tokyo 7T Takami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Publication of DE3104033A1 publication Critical patent/DE3104033A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3104033C2 publication Critical patent/DE3104033C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/36Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal
    • C07C29/38Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions with formation of hydroxy groups, which may occur via intermediates being derivatives of hydroxy, e.g. O-metal by reaction with aldehydes or ketones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/09Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
    • C07C29/10Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/03Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/04Saturated ethers
    • C07C43/13Saturated ethers containing hydroxy or O-metal groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12CBEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C11/00Fermentation processes for beer
    • C12C11/02Pitching yeast
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

Die Erfindung betrifft ein neuartiges, sehr wirtschaftliches Verfahren zur technischen Herstellung von Äthylenglycol aus Formaldehyd und Synthesegas, d.h. einem gasförmigen Gemisch von Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Das Verfahren beruht auf einem Syntheseweg, bei dem ein Formaldehyd-di-s-alkylacetal, das aus Formaldehyd und einem sekundären Alkohol erhalten wird, mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu einem Äthylenglycolmono-s-alkyläther umgesetzt wird, der anschließend mit Wasser zum angestrebten Äthylenglycol hydrolysiert wird. Der erste Reaktionsschritt der Umsetzung der Acetalverbindung wird mit Kobaltcarbonyl als Einkompo nentenkatalysator katalysiert, während die Hydrolysereaktion mit einem sauren Katalysator durchgeführt wird; erfindungsgemäß wird eine hohe Ausbeute erzielt, was im Hinblick auf die analoge Umsetzung von primären Alkylmonoäthern von Äthylenglycol überraschend ist.

Description

dadurch gekennzeichnet,
daß In Stufe (a) als Formaldehyd-dlalkylaceial ein Formaldehyd-di-s-alkylacetal eingesetzt wird.
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion von Stufe (a) unter einem Druck von 50 bis 300 bar eines gasförmigen Gemlschs von Kohlenmonoxid und Wasserstoff Sm Volumverhältnis 1: 10 bis 10 : 1 bei 170 bis 200° C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Forsnaldehyd-dl-s-alkylacetal Formaldc-
hyd-dllsopropylacetal oder Formaldehyd-dl-s-butylaceta! eingesetzt wird. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
- In Stufe (a) ein durch Umsetzung von Formaldehyd mit einem sekundären Alkohol hergestelltes Formaldehyd-dl-s-alkylacetal eingesetzt
- der In den Stufen (a) und (b) gebildete sekundäre Alkohol In die Acetalhcrstellung rückgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß In Stufe (a) fIs Katalysator ein elnkomponentlger Cobaltkatalysaior eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Cobaltkataiysator Cobaltcarbonyl eingesetzt wird.
Die Erfindung betrifft ein hochwirksames und sehr wirtschaftliches neuartiges Verfahren zur Herstellung von Ethylenglycol durch Hydrolyse von Ethylenglycolmono-s-alkylaihern, die Ihrerseits durch Umsetzung von Formaldehyd-di-s-alkylacetalen mit Wasserstoff und Kohlenmonoxid synthetisiert werden.
Ethylenglycol Ist eine technisch bedeutende Ausgangsverbindung, die auf zahlreichen Gebieten der technischen Chemie eingesetzt wird, beispielsweise als Ausgangsmatcrlal für Polyester, als Lösungsmittel, als nlch'P.üchtlges Gefrierschutzmittel, Kühlmitlei.
Die gegenwartig angewandten Verfahren zur technischen Herstellung von Ethylenglycol sind zumeist petrochemlsch, wobei von Ethylen als Ausgangsmaterial ausgegangen wird. Alternativ dazu werden bei verschledenen anderen Verfahren sog. C,-Verbindungen, d. h. Verbindungen mit einem einzigen C-Atom Im Molekül, wie beispielsweise Kohlenmonoxid, Formaldehyd, als Ausgangsmalcrlallen eingesetzt.
Ein derartiges bekanntes Ci-Vcrfahrcn lsi beispielsweise ein Verfahren, bei dem Ethylenglycol aus sog. Synthesegas d h. einem gasförmigen Gemisch von Wasserstoff und Kohlenmonoxid, In Gegenwart eines Rhodlumkat'alysators direkt synthetisiert wird (vgl. z.B. die JP-AS 52-42 809). Dieses Verfahren Ist allerdings als technischer Prozeß nlchi günstig, da die Reaktion bei einem hohen Druck von 500 bar oder darüber durchgeführt werden muß.
Bei einem weiteren bekannten C-Vcrfahrcn (vgl. die JP-AS 54-1 06 408) wird ein etwas längerer Syntheseweg beschrltten, bei dem Formaldehyd mit Kohlenmonoxid zu Glycolsäure umgesetzt wird, die anschließend durch Veresterung In den entsprechenden Glycolsaurcestcr übergeführt wird, der danach zu Ethylenglvcol hydriert so wird. Dieses Verfahren eignet sich ebenfalls nicht für die technische Herstellung von Ethylenglycol, da die Hochdruckreaktion von Formaldehyd mil Kohlenmonoxid mit einer hochkorrosiven, starken Säure wie etwa Fluorwasserstoffsäure, katalysiert werden muß. β
As den JP-AS 51-1 28 903 und 53-53 607 lsi ferner ein clnsiullges Verfahren bekannt, bei dem Ethylenglycol
direkt durch Umsetzung von Formaldehyd und Synthesegas erhalten wird. Einer der Nachtelle dieses Verfah-
rens vom lechnlschcn Gesichtspunkt llcgi in der unerwünscht niederen Selektivität bezüglich Elhylenglycol. -,,,
Bei diesem Verfahren überschreitet die Ausbeute an Hihylcnglycol nur In seltenen Fitllen 40%, bezogen aui j'j
umgesetzten Formaldehyd. c
Der Erfindung liegt entsprechend die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges, günstiges Verfahren zur Synthese ;i
von Ethylenglycol über ein sog. C,-Verfahren anzugeben, das die Herstellung von Ethylenglycol mit hoher Ί
Ausbeute und ohne die bei den oben angegebenen herkömmlichen Verfahren auftretenden Schwierigkelten ; ;
erlaubt.
Die Aufgabe wird anspruchsgcmäU gelost Vorteilhafte Auslührungsformcn sind Gegenband der Untcran-
sprüche.
Das crflndungsgcmaße Verfahren, das aufgrund ausgedehnter experimenteller Untersuchungen gelungen
i,5 wurde, beruht auf
(a) der Umsetzung eines l-ormaldchvd-cll-alkylaccials mit einem gasförmigen Gemisch von Wasserstoff und !
Kohlenmonoxid In Gegenwart eines Kobalikaialysalors ium entsprechenden lithylcnglycolmonoalkyleiher
und
(b) der sauren Hydrolyse des Ethylenglycolmonoalkylethers bei 200 bis 400= C und Ist dadurch gekennzeichnet, daß In Stufe (a) als Formaldehyd-dialkylacetal ein Formaldehyd-dl-s-alkylacetat eingesetzt wird, das seinerseits leicht aus Formaldehyd und einem sekundären Alkohol zugänglich Ist. s
Dem Fachmann Ist bekannt, dall Monualkyleiher von Elhylenglycol durch Umsetzung eines entsprechenden Formaldehyddlacetals mit Wasserstoff und Kohlenmonoxid in Gegenwart eines binären Katalysators aus einer Kobaltverblndung und einer organischen Verbindung von dreiwertigem Phosphor hergestellt werden können (vgl. z. B. die JP-AS 52-71 408 sowie die DE-PS 8 90 945). Bei dieser bekannten Verfahrenswelse können aller- to dlngs nur pnmäre Alkylacetale als Alkylacetale eingesetzt werden, so daß die Ethylenglycolmonoalkylether folglich auf primäre Alkylmonoeiher von Ethylenglycol beschränkt sind. /
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß sich die Hydrolyse derartiger primärer Alkylmonoether zur Herstellung von Ethylenglycol absolut nicht als technisches Verfahren eignet, da diese Verfahrensweise nur extrem niedere Ausbeuten an Ethylenglycol liefert. So ergab beispielsweise die Hydrolyse von Ethylenglycolmono-n-butylether, die unter verschiedenen Reaktionsbedingungen durchgeführt wurde, eine Ethylenglycolausbeute von lediglich höchstens 1,1%.
Die Reaktionsstufen (a) und (b) lassen sich durch folgende Reaktionsgleichungen veranschaulichen:
/R1 /R1 R'v "' ~
CHv v ft + CO + 2U2 > HOCH2CH2QCH^ + /CHOH ... (I)
\R2 \R2 R2/
/R1 R\
HOCH2CH2OCHC +H2O ► HOCH2CH2OH+ /CHOH (2).
\R2 R2/
In den obigen Reaktionsgleichungen bedeuten die Substltuenicn R1 und R2 jeweils unabhängig eine Alkylgruppe wie Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl.
Dem erflndungsger.^ßen Verfahren liegt die neuartige und völlig Oberraschende Feststellung zugrunde, daß die der obigen Reaktionsgleichung (2) entsprechende Hydrolysereaktion sehr leicht unter Bildung von Ethylenglycol In hoher Ausbeute abläuU, wenn die Reaktion mit einem geeigneten Katalysator katalysiert wird.
Das mit dem Acetal uvnzuscucr.de Gasgemisch enthält Kohlenmonoxid und Wasserstoff in einem Molverhältnis CO : Hi von 1 : 10 bis 10 : I ui.i vorzugsweise 1 : 3 bis 3 : 1.
Das Gasgemisch kann dabei sog. Synthesegas sein, das bei verschiedenen bekannten petrochemlschen bzw. gaschemischen Verfahren anfüllt.
Die Reaktion von Stufe (a) wird unter einem Druck des obigen Gasgemischs von 50 bis 300 bar und bei einer Temperatur von 170 bis 200" C durchgeführt.
Die Reaktion von Stufe (a) wird mit einer katalytischcn Menge einer Cobaliverblndung spezifisch katalysiert. -to
Der wirksamste Cobaltkaialysator Ist Coabaltcarbonyl Coj(CO)«; es können jedoch auch zahlreiche andere Cobaltverbindungen iowle metallisches Cobalt In gleicher Welse Verwendung finden, die zur Bildung von Cobaltcarbonyl unter den Reakilonsbcdlngungen befähigt sind.
Zu den In Cobaltcarbonyl umwandelbaren Cobaltverbindungen gehören z. B. Cobaltoxld sowie Cobaltsalze wie Cobaltcarbonat, Cobaltacctat und Cobaltsulfat.
Die Menge des bei dieser Reaktion eingesetzten Cobaltkatalysators unterliegt keiner besonderen Beschränkung, jedoch Ist üblicherweise eine Menge Im Bereich von 0,00002 bis 0,02 mol, bezogen auf Cobalt, pro Mol der als Ausgangsmaterial eingesetzten Acetalverblndung ausreichend.
Die Umsetzung der Acetalverblndung mit Wasserstoff und Kohlenmonoxid karm ohne Verdünnung mit einem Lösungsmittel durchgeführt werden; In den meisten Fällen lsi es jedoch bevorzugt, die Acetalverblndung mit einem geeigneten Volumen eines nlchipolaren Lösungsmittels, wie Benzol, Toluol, Xylol, Cyclohexan, η-Hexan, n-Heptan, Flüssigparaffin, Alkyleihern, zu verdünnen.
Die Verwendung eines Lösungsmittels Ist nicht zwingend, jedoch bevorzugt, um die unerwünschte Nebenreaktion zwischen dem gebildeten Monoether und dem als Ausgangsmaterial eingesetzten Acetal zu verhindern, durch die die Ausbeute an Monoeihcr verringert wird. Es lsi daher empfehlenswert, das als Ausgangsmaierlal ^ verwendete Acetal mit dem 2- bis Sfachcn Volumen eines Lösungsmittels zu verdünnen.
Die Umsetzung Ist üblicherweise Innerhalb 1 bis 10 h vollständig. Nach Beendigung der Reaktion von Stufe (a) wird das Reaktionsgemisch aus dem Druckgefäß entnommen, worauf der Ethylenglycolmono-s-alkylether erforderlichenfalls durch Destillation oder ein anderes geeignetes Verfahren Isoliert wird. Das aus dem ReakUonsgefüß entnommene Rcaktlonsgemlsch kann In dieser Form der Hydrolysereakllon unterzogen werden, «· jedoch sollte der Mono-s-alkylether Isoliert werden, wenn eine höhere llydrolysegcschwlndigkeit angestrebt lsi.
Der Umsatz der als Ausgangsmatcrlal eingesetzten Acetalverblndung liegt üblicherweise über 99ν wobei die Ausbeute an dem angestrebten Monocther 75'*, oder darüber betragen kann, bezogen auf die umgesetzte Acetalverblndung.
Die hauptsächliche Ncbenrcaktlon besteht In ilcr hydrierenden Zersetzung des Acetals /.um entsprechenden < >5 sekundären Alkanol und dem entsprechenden Meihyleihcr.
Die oben angegebenen F.rgebnlsse der mit dem Cobaltkaiulysuior kululyslcrlcn Reaktion sind überraschend, da die Umsetzung von primären Alkylacctalcn von Formaldehyd mit Wasserstoff und Kohlenmonoxid lediglich In
Gegenwart des oben angegebenen binären Katalysators aus Cobalt und Organophosphorverblndungen durchführbar Ist und mit einem einkomponcnllgcn Katalysator aus der Cobaltvcrhlndung allein kaum abläuft. Die Reaktionsgeschwindigkeit eines sekundären Alkylacctals von Formaldehyd Ist grob geschätzt etwa lOfach höher als die Geschwindigkeit eines Acetals von Formaldehyd mit primären Alkylgruppen und gleicher C-Zahl.
Die Menge an Cobaltkatalysator kann daher bei der Umsetzung nach der oben angegebenen Reaktionsgleichung (1) erheblich kleiner sein als bei der analogen Reaktion unter Verwendung eines primären Alkylacetals anstelle eines sekundären Alkylacctals.
In der oben angeführten JP-AS 52-71 408 wird beispielsweise eine Menge von etwa 2 moI-% Cobaltcarbonyl, bezogen auf die Menge an als Ausgangsmateflal verwendetem primärem Alkylacetal, bzw. 1,5 Gew.-% Cobalti') carbonyl Im Reaktionsgemisch empfohlen, wahrend die Menge un Cobaltcarbonyl bei der erfindungsgemäßen Umsetzung gemäß Reaktionsgleichung (1) Im Bereich von 0,16 bis 0,80 mol-%. bezogen auf die Menge cn sekundärem Alkylacetal, Hegt, was einer Konzentration von 0,07 bis 0,35 Gew.-1A, Cobaltcarbonyl Im Reaktionsgemisch entspricht.
Die Umsetzung von Formaldehyd-di-n-propylacelal lieferte beispielsweise den angestrebten Monoether in einer Ausbeute von nur 9,7%, während -JIe unter gleichen Rcakllonsbedlngungen durchgeführte Reaktion mit Formaldehyd-dllsopropylacetai eine Ausbeule von 7O'\. oder mehr an dem angestrebten Monoether ergab, wenn der Katalysator elnkomponentlg war und nur aus Cobaltcarbonyl bestand, ohne daß eine Organophosphorverbindung zugegeben wurde.
Die In gleicher Welse durchgeführte Umsetzung von Formaldchyd-diethylacetal lieferte ferner den angcslreh-2» ten Ethylenglycolmonoeihyleiher in einer Ausbeute von lediglich 4%.
Der Abiauf der umsetzung in Stufe (a) ist daher in Abwesenheit einer Organophosphorvea>;rulung im K;\t;ilysatorsystem außerordentlich bemerkenswert, da bisher das Vorliegen einer Organophosphorvcrnlndung Im Kaialysatorsystcm als zur Erzielung von Monocihcrausbcuten über 70% unerläßlich angesehen wurde.
Die zweite Stufe des erfindungsgemäücn Verfahrens, d.h. Stufe (b), besieht In der Hydrolyse des Ethylen- X glycol-mono-s-alkylcihers mit Wasser. Hierbei Ist ebenfalls überraschend, daß die hydrolytische Umwandlung des Mono-s-alkylethers leicht 90% oder noch höhere Werte crrelcni. wahrend, wie oben erwähnt, die gleichartige Hydrolyse eines primären Alkylmonocthers unter gleichen Rcakllonsbedlngungen extrem schwierig Ist.
Die erfindungsgemäße Hydrolysereaktion läuft leicht ab, wenn dem Monoether Wasser In einer mindestens
äquimolaren Menge zugesetzt und das ReaUtlonsgemlsch auf eine Temperatur Im Bereich von 200 bis 400° C In
Jio Gegenwart eines geeigneten sauren Katalysators erhii/t wird; als saure Katalysatoren eignen sich beispielsweise
Schwefelsäure, Zlnkchlorld und ähnliche Im Reakllonsgcmlseh lösliche Katalysatoren sowie bestimmte feste saure Katalysatoren wie Slliclumoxld-Aluminiumoxld bzw. Alumoslllcatc.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann je nach den Anforderungen sowohl absatzweise diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden. Die Isolierung bzw. Gewinnung des angestrebten Produkts, der .'5 Nebenprodukte und des Katalysators können In bekannter Weise oder auch durch Kombination mehrerer bekannter Verfahren wie etwa durch Destillation ohne besondere Schwierigkeiten durchgeführt werden.
Hauptsächliches Nebenprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der sekundäre Alkohol der Formel
/CHOH, der in beiden Reaklionsslulcn (a) und (b) entsteht und leicht zur Stule der Umsetzung des
Formaldehydacelals rücklührbar ist. Oas erfindungsBcmüBe Verfahren eignet sich dementsprechend in besonders wirksamer Weise /ur technischen I lerslcllung von Kthylenglycol .uis Formaldehyd und Synthesegas bei hoher Selektivität und ausgezeichneten Ausbeulen.
J^ Die Erfindung wird im folgenden anhand von AuslUhrungsbelsplelcn nilher crlilutorl.
Beispiel I
In einen 300-ml-Autoklaven aus rostfreiem Stahl mit senkrechtem, elektromagnetisch angetriebenem Rührer .mi wurden 16,5g Formaldehyd-dllsopropylaccial (CIDiCHO CIl,-OCII(CII.)! (0,125 mol), 80g Toluol sowie Cobaltcarbonyl Co.(CO), In der jeweils In Tabelle I angegebenen Menge eingebracht, wobei die Luft Im Autoklaven durch ein gasförmiges Gemisch gleicher Volunitcllc Kohlenmonoxid und Wasserstoff crseizl wurde.
Der Autoklav wurde anschließend mit dem gleichen da:.gemisch unter Druck gesetzt, wobei zugleich die Temperatur a-if die In Tabelle I angegebene Keakiionsiemperatur erhöht wurde, wenn der Druck Im Autoklaven " 200 bar betrug; Temperatur und Druck wurden während der Reaktion durc!. kontinuierliches Nachdrücken des Gasgemischs konstant gehalten.
Nach Ablauf der in Tabelle I angegebenen Rcakilonsdaucr wurde das Keaktionsgcmlsch aus dem abgekühlten Autoklaven entnommen und analysiert.
Die erhaltenen Ergebnisse des Umsatzes der Acetalvcrblndung und der Ausbeute lies angestrebten Mono-Ni ethers, bezogen ;iuf die umgcsei/lc Menge tier uh Aussiinpsnitiicrliil eingesetzten Acetalvcrblndung. sind in Tabelle I angegeben.
!libelle I
Versuch Menge Ke.ikl ti m-. Kc.iklioils I 'ins.it/ Ausbeute
Nr. Cobaltcarhoiiyl lcmpcrului dauer an Acetalvcrhiiulin >μ an Monoelher
(mmol) ("Cl IhI ("·.) ("■'..)
1 1,0 ISO 1.5 9X.8 59.6
2 0,5 1X1) 4,0 98,9 71.4
.1 0,2 190 7.0 99,2 74,1
I)Ic Hydrolyse des oben erhaltenen lithylcnglycolmonnisopriipylcthcrs wurde durch hinbringen von 26 y (0,25 mol) Monoether. 9 μ 1(1,5 mol) Wasser sowie eines K.italysaiors der In Tabelle 2 angegebenen An und Menge In einen lOO-ml-Auloklaven aus rostfreiem Stahl, Verdrängen der Im Autoklaven enthaltenen Luft mit Stickstoff und Temperaturerhöhung auf 30(V C durchgeführt, wobei die Temperatur wahrend der In Tabelle 2 angegebenen Reaktlonsdaucr konstant gehallen wurde.
Nach Ablauf der Reaktlonsdaucr wurde das Reakilonsgcmlsch aus dem abgekühlten Autoklaven entnommen und auf den Gehalt an dem angestrebten Ethylenglycol analysiert.
in labeile 2 sind die erhaltenen Ergebnisse n!> i>iu7C-nUi.uC Ausbeulen, bezogen ;:u! Jjn eir!gsse!.'.!er! Moüüether, angegeben. Bei Versuch 6 wurde ein fester Katalysator eingesetzt1, der Katalysator wurde durch Waschen mit Aceton vom Rcaktlonsgcmlsch befreit, wobei die Waschflüssigkeit dem Reakilonsgcmlsch vor der Analyse zugesetzt wurde.
Tabelle 2
Versuch Kingcscl/Icr Katalysator
(μ)
4 Schwefelsäure ( I)
5 Zinkchlorid ( I)
6 Silieiumoxid-Aliiniiniumoxid ·) (20)
•I K)". Sit)., his'»!". AU),
Reaktion silaucr Ausbeute
an F.thylcnglycol
(hl ("'..)
I 90.8
3 86.6
IO 96.0
Formaldehyd-di-s-butylacctal der I1OmIeI CIIj(OCIIv )3 wurde mil Kohlenmonoxid und Wasser-
stoff in im wesentlichen gleicher Weise wie bei Versuch 3 von Beispiel 1 durch Einführung von 20 g (0.125 mol) des Acetals, 80 g Toluol und 0,2 mmol Coballcarbonyl in den 3()()-ml-Aulok!aven durchgeführt. Der Umsatz an Acetalverbindung betrug 92,8%; die Ausbeute an Hthylcnglycolmono-s-butylethcr betrug 76,4%, bezogen auf die Menge an umgesetzter Acctalvcrbindung.
Die Hydrolyse des oben erhaltenen Monoclhers wurde In Im wesentlichen gleicher Welse wie bei Versuch 6 von Beispiel 1 unter Verwendung von 10 g (0.07X mol) Munoether. 4,5 g (0.25 mol) Wasser und 10 g des gleichen SlÜelumoxld-Alumlniumoxld-Katalysators in dem 100-ml-Auioklavcn durchgeführt.
Die Ausbeule an Ethylenglycol betrug 70.5'*.. bezogen auf die Menge an eingesetztem Monoether.
Beispiel 3
In den gleichen 100-ml-Auioklaven wie in Beispiel 1 wurden 19 g (25 ml) Slllciumoxld-Alumlnlumoxid-Katalysator und 36 g (2 mol) Wasser eingebracht, wobei die Luft Im Autoklaven durch Stickstoff ersetzt wurde. Der Autoklav wurde anschließend auf 265" C erhitzt, als der Innendruck etwa 24 bar erreichte.
Anschließend wurden 13 g (0,125 mol) Ethylcnglycolmonolsopropylether mit einer Pumpe in den Autoklaven eingepreßt, worauf die Reaktion bei der gleichen Temperatur 1 h welter fortgesetzt wurde. Der Innendruck im Autoklaven war am Ende der Reaktionsdauer auf 37 bar angestiegen.
Das Reakilonsgcmlsch wurde vom Boden des Autoklaven durch Öffnen eines Ventils abgenommen und gaschromatographlsch analysiert. Der Umsatz an Monoether und die Ausbeuten an Ethylenglycol und Isopropanol, bezogen auf den umgesetzten Monoether, betrugen 53%, 99% bzw. 60%.
Die niedere Ausbeute an Isopropanol zeigt die Dehydratisierung des Alkohols zu Propylen an.
Die Destillation des Reaktionsgemische ergab 4 g Ethylenglycol, das nach Abdestlllleren der azeotropen Gemische von Isopropanol und Wasser bei 80" C und anschließend von nichlumgesetztem Monoether und Wasser bei 98" C zurückblieb.
IK- i s ρ I e I 4
F.s wurde im wesentlichen wie bei Versuch I von Beispiel I verfahren mit dem Unterschied, dall als Gas ein Gemisch von Kohlenmonoxid und Wasserstoff Im Molverhilllnls 1 .2 unter einem Druck von .100 bar eingespeist und die Rcakllonsdauer auf 3 h ausgedehnt wurde.
Der Umsatz an Accialverblndung betrug UMh.. die Ausbeule an Monoether 76,4'\. und die Ausbeute an Mi*'hyllsopropyl;lthcr 11,5",..
Wie aus den obigen l-rgebnlssen hervorgeht, führt die Kombination der besten Reakllonsbedlngungen sowohl In Stufe (a) als auch In Stufe (b), d. h. die Anwendung der Keaktlonsbedlngunycn von Beispiel 4 für Stufe Iu) und der Bedingungen von Beispiel 3 für Stute (b), /u einer Gesa ml ausbeute an lilhylcnglyeol von 76%, bezogen auf die verbraucht, als Ausgangsmalcrl.il eingesetzte Acclalverbliulung, wobei clic Acelalverblndung, Kohlenmonoxid. Wasserstoff und Wasser als Keaklanten b/w. Aiisgangsmalerlallen elngesel/l werden.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Ethylenglycol durch
    (a) Umsetzung eines Formaldehyd-dlalkylacelals mit Kohlenmonoxid und WasserstofT In Gegenwart eines Cobaltkatalysators zum entsprechenden Elhylenglycolmonoalkylether
    und (b) saure Hydrolyse des erhaltenen Ethylenglycolmonoalkylethers bei 200 bis 400° C,
DE3104033A 1980-02-21 1981-02-05 Verfahren zur Herstellung von Ethylenglycol Expired DE3104033C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55021168A JPS593451B2 (ja) 1980-02-21 1980-02-21 エチレングリコ−ルの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3104033A1 DE3104033A1 (de) 1981-12-10
DE3104033C2 true DE3104033C2 (de) 1984-10-31

Family

ID=12047381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3104033A Expired DE3104033C2 (de) 1980-02-21 1981-02-05 Verfahren zur Herstellung von Ethylenglycol

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS593451B2 (de)
CA (1) CA1150318A (de)
DE (1) DE3104033C2 (de)
GB (1) GB2070002B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106554250B (zh) * 2015-09-30 2019-06-21 中国科学院大连化学物理研究所 一种乙二醇单甲醚水解制备乙二醇的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE890945C (de) * 1942-07-11 1953-10-29 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von AEthylenglykol

Also Published As

Publication number Publication date
JPS593451B2 (ja) 1984-01-24
GB2070002B (en) 1983-12-21
GB2070002A (en) 1981-09-03
JPS56118026A (en) 1981-09-16
DE3104033A1 (de) 1981-12-10
CA1150318A (en) 1983-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1767939C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Molybdänkatalysatoren
DE60001881T3 (de) Verfahren zur Herstellung von Olefinoxiden
EP0070512B1 (de) Verfahren zur Herstellung von tert. Aminen
EP0304763A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ethercarbonsäuren
EP1250301A1 (de) Verfahren zur herstellung von trimethylolalkanen
DE2804063B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Protocatechualdehyd oder 3- Methoxy- bzw. Äthoxy-4-hydroxybenzaldehyd
DE3104033C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Ethylenglycol
EP1541541B1 (de) Verfahren zur Herstellung alkoxyreiner Erdalkalialkoxide
DD264423A5 (de) Verfahren zur herstellung von 1,3-glukolen
EP0186815A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Glykolalkylethern
EP0111861B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Aminen
EP0224218B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Methylisopropylketon und Diethylketon
DE2927714A1 (de) Verfahren zur herstellung von 4,4&#39;-alkyliden-diphenyl-diisocyanaten
EP1170282A1 (de) Verfahren zur Herstellung von 1,3,6-Hexantricarbonitril
EP0827949B1 (de) Verfahren zur heterogen katalysierten Herstellung von n-alkyl-substituierten Aminoalkinen
DE2041976C3 (de) Verfahren zur Herstellung von 3-Methyl-2-buten-l-al aus 3-Methyl-2-buten-l-ol
DE69918989T2 (de) Verfahren zur herstellung von fluoroalkyl-carbonsäuren
DE3335186C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Dinitrophenylethern
DE3522906A1 (de) Verfahren zur gemeinschaftlichen herstellung von ethylencyanhydrin und dessen ethern
WO2000041995A1 (de) Herstellung von formamid unter verwendung von natriumdiformylamid
EP1055655B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkindiolen
DE2824976A1 (de) Cycloalkanolderivate, verfahren zu ihrer herstellung und weiterverarbeitung
DE3307164A1 (de) Verfahren zur herstellung von nitrophenetolen
DE2327510B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Dimethylalkylaminen aus Aldehyd-Ammoniak-Verbindungen
EP0648736B1 (de) Verfahren zur Herstellung sekundärer oder tertiärer Amine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee