DE488157C

DE488157C - Process for the preparation of acetic anhydride

Info

Publication number: DE488157C
Application number: DEC38371D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Meingast; Dr Martin Mugdan
Original assignee: Consortium fuer Elektrochemische Industrie GmbH
Current assignee: Consortium fuer Elektrochemische Industrie GmbH
Priority date: 1926-06-18
Filing date: 1926-06-18
Publication date: 1929-12-30

Description

Verfahren zur Darstellung von Essigsäureanhydrid In den Patentschriften 408 7 15 und 410 363 ist ein Verfahren zur Darstellung von Essigsäureanhydrid beschrieben, bei dem Essigsäuredampf über hocherhitzte Katalysatoren geleitet wird. Dieser Prozeß braucht eine erhebliche Wärmemenge, infolgedessen es zur Vermeidung von Überhitzung des Essigsäuredampfes sowie der wärmeübertragenden Wandungen erforderlich ist, große Heizflächen anzuwenden und den Kontakt in Schüttangen nicht zu großen Durchmessers zu verwenden. Gemäß Patentschrift 417 731 verwendet man u. a. flüssige Katalysatoren, nämlich Alkaliphosphate, die sich in einem geheizten Gefäß befinden und durch die der Essigsäuredampf hindurchgeleitet wird. Hierbei werden zwar LUberhitzungen der Essigsäure und des Katalysators vermieden, und es wird die Wärmetransmission verbessert, aber es ist naturgemäß auch in diesem Falle die Heizfläche und dadurch die Leistung der Apparateeinheit begrenzt.Process for the preparation of acetic anhydride Patents 408 7 1 5 and 410 363 describe a process for the preparation of acetic anhydride in which acetic acid vapor is passed over highly heated catalysts. This process requires a considerable amount of heat, as a result of which, in order to avoid overheating of the acetic acid vapor and of the heat-transferring walls, it is necessary to use large heating surfaces and not to use the contact in bulk bars with too large a diameter. According to patent specification 417 731, liquid catalysts, namely alkali metal phosphates, are used, which are located in a heated vessel and through which the acetic acid vapor is passed. Although this avoids overheating of the acetic acid and the catalyst, and the heat transmission is improved, the heating surface and thus the performance of the apparatus unit are naturally also limited in this case.

Es wurde nun gefunden., daß der eigentliche Vorgang der Spaltung des Essigsäuredampfes in. Anhydrid (bzw. das nachträglich anhydridbildende primäre Spaltungsprodukt Keten) und Wasser nur einen verhältnismäßig geringen Teil der gesamten Wärme benötigt, daß vielmehr ein sehr großer Wärmeanteil. zur Dissoziation des dimnolekularen Essig, säuredampfes zu monomolekularem und zur Aufheizung verbraucht wird. Es wurde gefunden, daß, wenn man den Essigsäuredampf bis auf - die für die Spaltung erforderliche Temperatur, vorzugsweise 5oo bis 700°, vorerhitzt und dann im vorerbitzten Zustande in den Katalysator treten läßt, man auf die Volumeneinheit des Kontaktraumes die vielfache Leistung von der ohne Vorheizung möglichen erzielt. Zu einem geringen Teil $ndet bereits während der Vorheizung Anhydridbildung statt, die Hauptreaktion spielt sich jedoch im Kontaktraum ab.It has now been found that the actual process of splitting the acetic acid vapor into anhydride (or the subsequent anhydride-forming primary cleavage product ketene) and water requires only a relatively small part of the total heat, rather a very large part of the heat. for dissociation of the dimnolecular vinegar, acid vapor to monomolecular and used for heating. It has been found that if the acetic acid vapor is preheated to the temperature required for the cleavage, preferably from 500 to 700 °, and then allowed to enter the catalyst in the prebited state, the power per unit volume of the contact space is many times that of the one without Preheating possible achieved. To a small extent, anhydride formation already takes place during preheating, but the main reaction takes place in the contact area.

Als Materialien für die Heizflächen des Vorheizungsraumes kommen vorzugsweise Stoffe, wie Kohle, Graphit, Silicium, Siliciumca.rbid, Kupfer, die säure- und hitzebeständigen Chrom und Nickel enthaltenden Stahle sowie Silber, zur Anwendung. Merklicher Essigsäureverlust durch Zersetzung tritt bei Anwendung dieser Materialien oberhalb 700° nur dann auf, wenn man die Dauer der Berührung des Dampfes mit der heißen Wandung unnötig groß wählt.The preferred materials for the heating surfaces of the preheating space are Substances such as carbon, graphite, silicon, silicon ca.rbid, copper, the acid and heat resistant Steels containing chromium and nickel, as well as silver, are used. Noticeable loss of acetic acid When these materials are used above 700 °, decomposition occurs only if the duration of the contact of the steam with the hot wall is unnecessarily long chooses.

Man kann die Rohre, die für die Vorheizung dienen, elektrisch oder, besonders wenn man sich der Legierung V2A der Firma Friedrich K r u p p in Essen bedient, mit Brennstoff heizen, wobei man sich vorteilhaft der Feuergase aus dem Spaltungsofen bedient. Man kann auch die den Spaltapparat verlassenden hocherhitzten Dämpfe im Gegenstrom gegen den vorzuheizenden Essigsäuredampf führen. - Der vorzugsweise auf etwa 700° vorgeheizte Dampf tritt in den auf etwa--der gleichen @ Temperatur gehaltenen, mit dem Katalysator gefüllten Spaltraue ein. Im Innern. der Vorheizungsrohre findet an den Stellen höchster Temperatur eine geringe Kohleabscheidung statt, die von Zeit zu Zeit mechanisch oder, wenn nicht Kohle oder Kupfer angewandt wird, durch Ausbrennen entfernt werden kann.The pipes that are used for preheating can be electrical or especially if you look at the V2A alloy from Friedrich K r u p p in Essen operated, heat with fuel, taking advantage of the fire gases from the Cleavage furnace operated. The ones leaving the splitting apparatus can also be heated to a high temperature Fumes in Run countercurrent against the acetic acid vapor to be preheated. - The steam, preferably preheated to about 700 °, enters the about - the same @ Maintained temperature and filled with the catalyst. At the inside. of the preheating pipes, there is a slight carbon deposition at the points of highest temperature instead, applied from time to time mechanically or, if not charcoal or copper can be removed by burning out.

Wendet man entsprechend Patentschrift 417 731 als Spaltkatalysator schmelzflüssige Alkaliphosphate an, durch die der Essigsäuredampf geleitet wird, so läßt sich durch die Vorheizung des Essigsäuredampfes mehr als das Achtfache von derjenigen Stundenleistung an Anhydrid erzielen, die man mit nicht vorgeheiztem Essigsäuredampf im gleichen Apparat erhält.If, according to patent specification 417 731, molten alkali metal phosphates, through which the acetic acid vapor is passed, are used as the cleavage catalyst, more than eight times the hourly anhydride output can be achieved by preheating the acetic acid vapor that is obtained with unheated acetic acid vapor in the same apparatus.

Mit besonderem Vorteil kann die :elektrische Vorheizung in der Weise ausgeführt werden, daß die obengenannten Materialien selbst als Heizwiderstände dienen. Der elektrische Strom wird beispielsweise durch Stäbe oder Rohre aus Kohle, Silicium, Siliciwncarbid oder durch Bänder aus dem Metall oder den Metallegierungen, die sich im Innern eines mit Quarz- oder Kohleplatten ausgekleideten Raumes befinden, geleitet, wobei an den Vorheizungsraum ummittelbar der Kontaktraum angeschlossen werden kann.The following can be particularly advantageous: electrical preheating in the manner be carried out that the above materials themselves as heating resistors to serve. The electric current is generated, for example, through rods or pipes made of coal, Silicon, silicon carbide or by strips of metal or metal alloys, which are located inside a room lined with quartz or carbon panels, guided, the contact space being connected directly to the preheating space can be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of acetic anhydride from acetic acid by the action of highly heated catalysts, characterized in that that acetic acid vapor is preheated to temperatures between 400 and 800 ° and then while maintaining the temperature required for abundant anhydride formation is treated with the catalyst. a. Method according to claim i, characterized in that that; the heat-transferring surfaces made of materials such as coal that are used for preheating, Graphite, silicon, silicon carbide, copper- or chromium-containing alloys or others Substances exist which do not, or only to a small extent, react to acetic acid vapor have a corrosive effect in an undesired direction.