DE379822C

DE379822C - Verfahren zur Herstellung von Phthalsaeureanhydrid

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Publication number: DE379822C
Application number: DEW48041D
Authority: DE
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Priority date: 1916-06-29
Filing date: 1916-06-29
Publication date: 1923-09-01

Description

Verfahren zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid. Es wurde gefunden, daß sich Phthalsäureanhydrid herstellen läßt, wenn ein Gemisch von Naphthalindampf mit elementarem Sauerstoff oder Luft unterhalb Rotglut über Katalysatoren geleitet wird. Wird z. B. ein mit Naphthalindämpfen beladener Luftstrom ineinem Ilohrüber auf Bimssteinpulver oder andere Träger verteilte V anadinoxyde geleitet, so sublimieren bereits bei einer Temperatur von 28o bis 29o° lange schwach gelblich gefärbte Nadeln von Phthalsäureanhvdrid, während etwas uriangegriffenes Naphthalin sich dahinter niederschlägt und Kohlensäure und Wasser gebildet werden. Bei 32o bis 330 ° läßt sich bei passender Regelung der Luftgeschwindigkeit und des N aphthalingehaltes unmittelbar ein ganz weißes Sublimat von reinem Phthalsäureanhydrid erhalten, wenn man 13 g Bimssteinpulver, mit 2 g Vanadinsäure getränkt, in einer Schicht von 2o cm Länge zur Wirkung bringt und den' Luftstrom über ein schmales mit Naphthalin gefülltes Porzellanschiffchen von g cm Länge, das auf rro bis r2o ° erwärmt ist, führt. Natürlich müssen Tempetur, Luftgeschwindigkeit und andere Umstände beim Arbeiten in größerem Maßstabe, wie bei Benutzung anderer Katalysatoren, besonders einander angepaßt werden. Das Verfahren ist nicht auf die Verwendung der Vanadinsäure als Katalysator beschränkt, sondern kann auch mit anderen Sauerstoffübertragern ausgeführt werden. So kann an Stelle von Vanadinoxyden z. B. Molybdänoxyd dienen. Der verwendete Katalysator wird zweckmäßig in möglichst dünner Schicht und möglichst gleichmäßig v erteilt. Natürlich müssen für jeden einzelnen Fall die günstigsten Bedingungen bezüglich Teml Tatur; Luftgeschwindigkeit für eine bestimn wirksame Schicht, Sauerstoff und Feuchtigkei Behalt des übergeleiteten Gases sowie Konze tration an NTaphthalindampf usw. festgeste werden. Auch kann bei erhöhtem oder ve mindertem Druck gearbeitet oder die Oxydatic durch den Katalysator und seine etwaige Reg neration in gesonderten Wechselschichten au geführt werden.
Man. hat schon Naphthalin bei hohen Temp, Taturen unter nicht näher bezeichneten Bediz gungen mit Luft oder Sauerstoff und yVasse; dampf behandelt, wobei sich Kondensation: oder Oxydationsspaltungsprodukte bilde sollen; Phthalsäureanhydrid ist dabei nick beobachtet worden. Beispiel. Die als Katalysator dienende Vanadinsäuri wird z. B. in Form ihrer kolloidalen Lösung au: den Träger aufgebracht. Kolloidale Vanadinsäure stellt man dar durch Verreiben von Ammoniumvanadat mit einem kleinen Üfiberschufl über die berechnete Menge Säure, am besten Salpetersäure, und Auswaschen. Der Rückstand wird mit `Vasser angerührt und in kochendes Wasser eingetragen. Als Träger dient z. B. Bimsstein, der durch passendes Absieben auf eine einigermaßen gleichmäßige Korngröße von einem durchschnittlichen Korngewicht von etwa r bis 2 mg gebracht ist. Der Katalysator nimmt beim Gebrauch bis zu einer gewissen Grenze an Wirksamkeit zu. Um ein zu tiefes Einsaugen der Lösung zu verhindern, ist es zweckmäßig, die Lösung vor dem Aufbringen zu gelatinieren. z. B. mit Stärkelösung oder noch b(#.se-r mit feinstverteilter ausgewaschenerTierkohle (Blutkohle). 1`adurch, daß diese Bciniengungen später verbrennen, wird die Katalysatorfläche noch weiter aufgelockert und die volle Wirksamkeit sofort erreicht. Diese wächst unter sonst gleichen Bedingungen mit der Menge der aufgetragenen Vanadinsäure. aber keineswegs proportional, vielmehr ist die Umsetzung auf die Einheit des Katalysatorgewichts bis zu einer gewissen Grenze. weit höher fÜr dünnere Schichten.
In eine verdünnte kolloidale Lösung rührt man z. B. auf das Kilogramm Vanadinsäure etwa 5 kg Tierkohle und dann ioo kg gekörnten Bimsstein ein. Diese Masse wird dann getrocknet und im Luftstrom bis zum fast vollständigen Verschwinden der Kohlensäure auf etwa 3oo bis 35o- erwärmt. Der Katalysator ist dann verwendungsfähig. 2o g dieses'faterials (= 0,2g 1 := O;) in einer Schicht von etwa 20 cm Länge venvendet, liefern z. B. bei einer Außentcmperatur von 3;0- mit einem durch konz. Schwefelsäure getrockneten 1_uftstrom von t) bi. 8 1 in der Munde. der o.t-,5 #z Naphthalin mitführt (#'erdampfun.Ste#inp(rzitur ioo bis ioi- ), in der ersten Vorlarte o.5 g Sublimat mit o,» bis o,6 g Phthal:@iureanlivdrid. also etwa das Dreifache des Katalysatorgewichts in der Stunde, mit 0.i g VI, O" auf 2o g Bimsstein das Vierfache usf. ; anderseits kann mit höheren Katalysatorkonzentrationen bei niederer Temperatur und noch geringeren Verlusten gearbeitet werden. Es ist auch Rohnaphthalin verwendbar, das ja durch den Prozeß selbst eine Sublimationsreinigung erfährt.
Man erhält auch einen wirksamen Katalysator, wenn die Bimssteinkörner (2o g) mit einer Gummilösung, z. B. ',-, g Gummi getränkt, etwas getrocknet und dann zur gleichmäßigen Verteilung auf der 'Maschine mit Ammoniumvanadat, z. B. i #= g, durchgeschüttelt werden. Man kann auch :@mmoniumvanadat mit Bimssteinpulver mischen und nachträglich das Pulver passend formen oder Ammoniummolvbdatlosung, wie kolloidale Vanadinsäure. oder Ammoniumvanadatlösung mit Blutkohle auf gekörnten Bimsstein niederschlagen und die Massen dann bei etwa 320 # im Luftstrom zur Verbrennung der Kohle erhitzen. Eine so erhaltene schwarze Masse ist gut wirksam, bei. sehr hoher Temperatur weiß gebrannte 'lolybdänKiure dagegen viel weniger.
Wesentlich ist in allen Fällen zur Erhaltung der Wirksamkeit des Katalvsators und zur Verhinderung der Zerstörung von Phthalsäureanhydrid die Temperatur durch passende Wä rmezu- und -abführung unter Rotglut zu halten. Die 'Menge des gebildeten Plithalsäureanhvdrids wächst im übrigen unter sonst gleichen Bedingungen bis zu einer gewissen Grenze mit der Luftgeschwindigkeit und ebenso mit dem Sauerstoiigehalt des übergeleiteten Gasgemenges wie mit der Temperatur; bestimmend ist die Oxydation#1-e-schwindigkeit der niederen Vanadinoxvdc# und anderen Oxvde.
1:s i:t chon anzugeben worden, daß bei Überh#iten von Naphthalin mit Luft über Kohle 1'litlials;turc#anhydrid entstehen solle; diese Angabe hat sich nicht bestätigen lassen, der angeblich wirksame Katalysator liegt außerhalb der Grenzen des hier beanspruchten Verfahrens:

Claims

PATEXT-ANsPRUcH: Verfahren zur Herstellung von Phtlialsäureanhydrid aus Naphthalin durch Einwirkung von Sauerstoff oder sauerstofflialtigen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung bei Gegenwart von der Oxydation zu flüchtigen Produkten nicht unterliegenden Katalysatoren unterhalb Rotglut ausgeführt wird.