-
Verfahren zur Herstellung von Acetaldehyd aus Acetylen. Die Erfindung
bezieht sich auf die Herstelltnig von Acetaldehyd durch Einleiten von Acetylen in
saure, katalytisch wirkende, Quecksilbersalze enthaltende Lösungen und bezweckt
die Verlängerung der Wirkungsdauer dieser Katalysatoren.
-
Es ist l:ereits bekannt, zu diesem Zweck den sauren Lösungen schwache
Oxydationsmittel, z. B. Ferriverbindungen, oder auch stärkere, Chroniate, zuzusetzen.
Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß durch Anreicherung fremder Stoffe die saure
Lösung immermehr verunreinigt und schließlich unbrauchbar wird.
-
Nach der Erfindung erfolgt die Aufrechterhaltung der Wirkungsdauer
der Quecksilberkatalysatoren mit Hilfe von gasförmigem Sauerstoffund zwar in derArt,
daß die Sauerstoffzufuhr auf ein solches Maß eingestellt wird, daß der Sauerstoff
praktisch eine Reaktion mit dem gebildeten Acetaldehyd nicht eingeht. Zweckmäßig
verfährt man derartig, daß man den Sauerstoff in der Reaktionsflüssigkeit elektrolytisch
erzeugt. Hierdurch kann man, wie gefunden wurde, die starke Oxydationsfähigkeit
des elektrolytisch erzeugten Sauerstoffs für die Regenerierung der QuecksilLerverbindung
nutzbar machen und dabei die urierwünschte Oxydatidn von Acetaldehyd vermeiden.
Des weiteren bietet die Arbeitsweise denVorteil einer besonders einfachenRegelung
der Sauerstoffzufuhr.
-
Es ist bereits bekannt, metallisches Quecksilber mit Hilfe des elektrolytischen
Stromes zu oxydieren. Bei der Hers,ellung von Acetaldehyd hat man von dieser Tatsache
bisher aber nur in der Weise Gebrauch gemacht, daß man den von der sauren Reaktionsflüssigkeit
abgeschiedenen Quecksilberschlamm von dieser trennte und in einem besonderen Bade
eines alkalischen Elektrolyten der anodischen Oxydation unterwarf.
-
Wie weiter gefunden wurde, kann man die Wirkung des Sauerstoffs durch
Zusatz von Sauerstoffüberträgern, z. B. Ferrosalzen, zu der sauren Reaktionsflüssigkeit
begünstigen und trotzdem die unerwünschte Weiteroxydation des gebildeten Acetaldehyds
vermeiden. Da hier die Zusatzstoffe nur sauerstoffübertragend wirken, also nur einmalig
in verhältnismäßig geringer Menge erforderlich sind, so geben sie im Gegensatz zu
den erwähnten bekannten Verfahren zu einer zunehmenden Verunreinigung der Reaktionsflüssigkeit
keine Veranlassung.
-
Die Sauerstoffbehandlung kann in fortlaufendem oder unterbrochenem
Betriebe, gleichzeitig oder abwechselnd mit dem Acetyleileinleiten oder auch getrennt
davon erfolgen, z. D. in der Art, daß die Reaktionsflüssigkeit im Kreislauf durch
verschiedene Gefäße bewegt wird, woLei in einem Gefäß die Acetylenanlagerung, in
einem zweiten die Sauerstoffbehandlung stattfindet.
-
Beispiele: i. 500 g Schwefelsäure von etwa io Prozent werden
mit 5 bis io g Quecksilberoxyd versetzt und auf etwa 7o bis 8o ° erhitzt.
Durch
das erwärmte Gewicht leitet man unter Rühren einen Strom von überschüssigem Acetylen,
dem man etwa 2o Prozent Sauerstoff zufügt. Nachdem der gebildeteAcetaldehydaus dem
Gasgemisch entfernt ist, wird dieser wieder in das Reaktionsgefäß zurückgeleitet,
wobei man jeweils eine den verbrauchten Gasen entsprechende Menge frischen Acetylen-Sauerstoffgemisches.zuführt.
-
2. 5oo g Schwefelsäure von io Prozent werden mit io g Quecksilberoxyd
versetzt und auf 70 ° erhitzt unter Durchleiten eines. Stromes von überschüssigem
Acetylen. Gleichzeitig leitet man mittels einer aus -geeignetem Metall, z. B. Platin,
bestehenden Anode Gleichstrom von o,5 bis i,o Ampere durch die Reaktionsflüssigkeit.
Die Kathode, die z. B. aus Blei besteht, wird durch ein Diaphragma von der Reaktionsflüssigkeit
getrennt. Man bemißt die Stärke des elektrischen Stromes so niedrig, daß der Sauerstoffgehalt
des Gasgemisches, das man nach Beispiel i wieder zurückführt, nicht über wenige
Prozent, z. B. bis q. Prozent, steigt, andererseits so hoch, daß die Absorptionsgeschwindigkeit
des .Acetylens, in dieseln Falle etwa 20 1 in der Stunde, nicht sinkt.
-
3. 50o g Schwefelsäure von 15 Prozent «erden mit i o g Quecksillaeroxy
d und 1 5 g Eisenoxydulsulfat versetzt. 'Man führt bei 7o bis So "'
nach Beispiel a einen Strom von iit erschüssigenl Acetylen durch die Lösung und
leitet gleichzeitig mittels Platiil-Anode Gleichstrom von etwa o,5 Ampere ein. Die
Kathode ist in der Reaktionstlüssigkeit frei angeordnet, so daß sich das kreisende
Gasgemisch allmählich mit Wasserstoff anreichert. Da hierdurch nach einer gewissen
Zeit die Absorptionsgeschwindigkeit nachläßt, wird das Gasgemisch von Zeit zu Zeit
durch frisches Acetylen ersetzt.
-
Es ist zwar -bereits bekannt, Acetylen und Sauerstoff gleichzeitig,
und zwar unter Herabsetzung des Verbrauchs an Quecksilbersalzen, in eine saure Lösung.
zu leiten. Diese bekannten Verfahren bezwecken indessen nicht die Herstellung von
Acetaldehy d, sondern die unmittelbare Überführung von Acetylen in Essigsäure durch
Einleiten der Gase in eine wasserlösliche, mit Quecksilbersalzen versetzte Fettsäure,
vorzugsweiseEssigsäure, selbst. Bei diesem Verfahren stellt der Sauerstoff einen
, zur Prüfung des Endprodukts notwendigen Reaktionsbestandteil dar. Er muß demnach
in entsprechend großen Mengen zugeführt werden. ; Schließlich ist auch noch ein
Verfahren zur Herstellung @on Acetaldehyd neben Essigsäure geschützt worden, welches
darin besteht, daß in die Schwefelsäure und Quecksilber-, Vera indungen als Kontaktmasse
enthaltende Reaktionsflüssigkeit dauernd oder zeitweise, und zwar gleichzeitig oder
abwechselnd mit Acetylen-Sauerstoff oder Luft, eingeleitet wird,- wobei auf ein
Äquivalent Quecksilbersulfat mindestens ein Äquivalent Sch-,vefelsäure zur Anwendung
kommt.
-
Nach diesem Verfahren wird nicht reiner Acetaldehyd, sondern Acetaldehyd
und Essigsäure durch Einleitung von Acetylen und Sauerstoff unter Anwendung von
Asbestmehl oder Infusorienerde als Katalysatoren neben Quecksilberoxyd gewonnen.
-
Im Gegensatz zu dieser Arbeitsweise wird nach der vorliegenden Erfindung
unter Anwendung eines Acetylensauerstoffgemischs praktisch reiner Acetaldehyd ohne
nennenswerte Mengen Essigsäure hergestellt, indem man nur mit einem Quecksilberkatalysator,
aber ohne Zusatz. von Infusorienerde und ohne =@sbestmehl, arbeitet. Durch diese
Arbeitsweise gelingt es, die Bildung der Essigsäure praktisch zu verhindern, die
bei dem älteren Verfahren in erheblichem :Maße eintritt. Die Gewinnung reinen Acetaldehyds
nach der Erfindung bedeutet gegenüber dem erwähnten älteren Verfahren u. a. deshalb
einen techllischen Fortschritt, weil die Trennung der Essigsäure von der Reaktionsflüssigkeit
mit großen technischen Schwierigkeiten verbunden war.