DE503973C

DE503973C - Process for the production of acetone

Info

Publication number: DE503973C
Application number: DEH102382D
Authority: DE
Inventors: Dr Koloman Roka
Original assignee: HOLZVERKOHLUNGS IND AKT GES
Current assignee: HOLZVERKOHLUNGS IND AKT GES
Priority date: 1925-06-21
Filing date: 1925-06-21
Publication date: 1930-07-31

Description

Verfahren zur Herstellung von Aceton Durch das Hauptpatent ist ein Verfahren zur Herstellung von Aceton geschützt, welches darin besteht, daß Äthylalkohol und Wasserdampf in Gegenwart von Katalysatoren, z. B. von oxydischen Eisenverbindungen oder solche enthaltenden Stoffen bei höheren Temperaturen, z. B. solchen von 25o bis 6oo°, in Reaktion gebracht werden.Process for the production of acetone By the main patent is a Process for the production of acetone protected, which consists in that ethyl alcohol and steam in the presence of catalysts, e.g. B. of oxidic iron compounds or those containing substances at higher temperatures, e.g. B. those of 25o to 6oo °, are brought into reaction.

Weitere Untersuchungen haben ergeben, daß es auch möglich ist, Äthylalkohol in Mischung mit anderen ketonisierbaren Substanzen, wie z. B. Acetaldehyd, Essigsäure, Essigäther u. dgl., gegebenenfalls mehreren derselben im Sinne der Erfindung zu ketonisieren, und daß die Ketonisierung von Äthylalkohol bzw. von Gemischen, welche neben Äthylalkohol noch andere ketonisierbare Stoffe enthalten, auch dann erfolgreich durchgeführt werden kann, wenn an der Ketonisierung nicht teilnehmende Fremdstoffe, wie z. B. Methylalkohol, die Reaktion nicht störende Körper zugegen sind. Auch vollständig vergällter, z. B. pyridinhaltiger Alkohol, also gewöhnlicher Brennspiritus und Mischungen, welche derartigen Spiritus enthalten, können im Sinne der Erfindung unter Erzielung guter Ausbeuten auf Aceton verarbeitet werden.Further research has shown that it is also possible to use ethyl alcohol in a mixture with other ketonisable substances, such as. B. acetaldehyde, acetic acid, Vinegar ether and the like, if necessary several of the same for the purposes of the invention ketonize, and that the ketonization of ethyl alcohol or of mixtures, which contain other ketonisable substances in addition to ethyl alcohol, even then successfully can be carried out if foreign substances not participating in the ketonization, such as B. methyl alcohol, the reaction not disturbing bodies are present. Also completely denatured, e.g. B. pyridine-containing alcohol, i.e. common denatured alcohol and mixtures, which contain such alcohol can be achieved within the meaning of the invention good yields can be processed on acetone.

Diese Erkenntnis ermöglicht die Aufarbeitung von Gemischen, wie solche in der Technik mitunter anfallen, ohne daß es nötig ist, diese Mischungen zuvor in ihre Bestandteile zu zerlegen oder sie sonst aufzuarbeiten. Derartige, als Ausgangsstoffe für vorliegende Eifindung geeignete Mischungen werden u. a. z. B. erhalten bei der Herstellung von Acet-. aldehyd aus Äthylakohol, wobei Produkte entstehen, welche Alkohol, Acetaldehyd und Essigsäure nebeneinander enthalten.This knowledge enables mixtures such as these to be worked up in technology sometimes arise without it being necessary to prepare these mixtures beforehand to disassemble them into their components or otherwise process them. Such as starting materials Mixtures suitable for the present invention are inter alia. z. B. received at the Manufacture of acetone. aldehyde from ethyl alcohol, resulting in products which Contains alcohol, acetaldehyde and acetic acid side by side.

Nach vorliegendem Verfahren wird nicht nur der Äthylalkohol in Aceton umgewandelt, vielmehr werden gleichzeitig auch noch andere anwesende Stoffe, wie sie oben bereits genannt worden sind, ketonisiert, wodurch eine höhere Ausbeute an Aceton gewährleistet ist.In the present process, not only is the ethyl alcohol in acetone transformed, rather, other substances present are also simultaneously, such as they have already been mentioned above, ketonized, resulting in a higher yield of acetone is guaranteed.

Die Erkenntnis der überführbarkeit von Gemischen der obengenannten Art in Aceton bietet auch die Möglichkeit einer besonders vorteilhaften Durchführung des Verfahrens des Hauptpatentes. Man kann nämlich die Ketonisierung des Äthylalkohols nunmehr mit Vorteil derart durchführen, daß man unter Verzicht auf die Erzielung einer hohen Ausbeute der Theorie größere Mengen durchsetzt und hierdurch größere Produktionen erzielt, ohne Verluste oder störende Nebenwirkungen in Kauf nehmen zu müssen. Bei derartigem Arbeiten erhält man z. B. ein Reaktionsgemisch, welches außer Aceton noch unveränderten Äthylalkohol, Essigsäure, etwas Acetaldehyd und Wasser enthält. Dieses Gemisch kann man nun im Sinne der vorliegenden Erfindung mit derselben Apparatur und mit Hilfe der gleichen Katalysatoren unter Erzielung guter Ausbeuten an Aceton ketonisieren, sei es für sich allein, sei es derart, daß man es nach dem Verfahren des Hauptpatentes zusammen mit frischem Äthylalkohol der Ketonisierung unterwirft.The knowledge of the transferability of mixtures of the above Art in acetone also offers the possibility of a particularly advantageous implementation the procedure of the main patent. You can namely the ketonization of ethyl alcohol now perform with advantage in such a way that one waiving the achievement of a high yield of theory permeated larger amounts and thereby larger productions achieved without any losses or disruptive side effects to have to take. In such work you get z. B. a reaction mixture, which apart from acetone still unchanged ethyl alcohol, acetic acid, some acetaldehyde and contains water. This mixture can now be used for the purposes of the present invention with the same apparatus and with the aid of the same catalysts to achieve ketonize good yields of acetone, be it on its own, be it in such a way that one it according to the process of the main patent together with fresh ethyl alcohol the Subjects to ketonization.

Vorliegendes Verfahren gestattet somit die Verarbeitung von in der Technik anfallenden Mischprodukten auf Aceton, ohne daß eine vorangehende Trennung der Bestandteile der Mischung erforderlich ist.The present method thus allows the processing of in the Technology resulting mixed products on acetone without a previous separation of the ingredients of the mixture is required.

Die Erkenntnis, daß der Ketonisierungsvorgang auch in Anwesenheit gewisser an der Ketonisierung nicht teilnehmender Fremdstoffe durchgeführt werden kann, kann gegebenenfalls auch derart nutzbar gemacht werden, daß man zielbewußt auf die Herstellung von Gemischen von Aceton mit derartigen, nichtketonisierbaren Bestandteilen hinarbeitet. Durch Verarbeitung von Gemischen, welche Äthylalkohol und gegebenenfalls noch sonstige, in Aceton-Essigäther überführbare Bestandteile, wie z. B. Acetaldehyd, Essigsäure und ferner noch Methylalkohol, oder Stoffe, welche solche zu bilden vermögen, wie z. B. Methylacetat, enthalten, gelangt man z. B. zu Mischungen von Aceton und Methylalkohol.The realization that the ketonization process is also in presence certain foreign substances not participating in the ketonization can be carried out can, if necessary, can also be made usable in such a way that one is purposeful on the production of mixtures of acetone with such, non-ketonizable Components. By processing mixtures containing ethyl alcohol and, if necessary, other components that can be converted into acetone-vinegar ether, such as B. acetaldehyde, acetic acid and also methyl alcohol, or substances which capable of forming such as B. methyl acetate, you get z. B. to mixtures of acetone and methyl alcohol.

Solche Mischungen, z. B. von Aceton und Methylalkohol, die unter Verwendung billiger Ausgangsstoffe hergestellt sind, sind in der Technik ohne weiteres verwendbar, da sie wertvolle Lösungsmittel darstellen.Such mixtures, e.g. B. of acetone and methyl alcohol using cheaper raw materials are produced, can be used in technology without further ado, as they are valuable solvents.

Die Ketonisierung von alkoholhaltigen Gemischen der vorstehend beschriebenen Art kann unter Verwendung der im Hauptpatent beschriebenen Arbeitsweise vorgenommen -werden. Als Katalysatoren werden mit Vorteil Sauerstoffverbindungen von Metallen, z. B. des Eisens, verwendet oder Stoffe, welche Eisenoxyd, Manganoxyd enthalten, wie z. B. gewisse Mineralien, Erze usw. Die Mitwirkung von Hilfsstoffen, wie Calciumoxyd, Calciumcarbonat, Magnesiumoxyd, sowie die vereinigte Anwendung mehrerer Sauerstoffverbindungen, z. B. von oxydiertem Eisen und Calciumcarbonat oder Calciumoxyd, hat sich auch hier als vorteilhaft erwiesen.The ketonization of alcohol-containing mixtures of those described above Art can be done using the procedure described in the main patent -will. Oxygen compounds of metals, z. B. iron, used or substances that contain iron oxide, manganese oxide, such as B. certain minerals, ores, etc. The participation of auxiliary substances, such as calcium oxide, Calcium carbonate, magnesium oxide, as well as the combined use of several oxygen compounds, z. B. of oxidized iron and calcium carbonate or calcium oxide, has also been found here proven beneficial.

Die für die Ketonisierung von Äthylalkohol oder von Äthylalkohol enthaltenden Mischungen der vorstehend genannten Art in Betracht kommenden Katalysatoren können, wie weiterhin gefunden wurde, durch Behandeln mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasgemischen; wie z. B. Luft, bei höheren Tem peraturen aktiviert werden. Man kann z. B. derart verfahren, daß man bei Erschöpfung oder beim Nachlassen der Wirksamkeit der Katalysatoren den Ketonisierungsv organg abbricht und z. B. Luft oder auch ein Gemisch von Luft und Wasserdampf bei Temperaturen von z. B. 5oo° über den Katalysator leitet. Wird hierbei Sauerstoff nicht mehr oder nicht mehr in wesentlichen Mengen absorbiert, so kann der Regenerierungsvorgang abgebrochen und mit der Ketonisierung fortgefahren wer= den, wobei man dann wieder die ursprünglichen hohen Ausbeuten erhält. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Aktivierung des Katalysators in kürzeren Zwischenräumen, d. h. in Zeitpunkten vorzunehmen, bei welchen ein merkliches Nachlassen der Katalysatoren noch nicht in Erscheinung getreten ist.Those for the ketonization of ethyl alcohol or of ethyl alcohol containing Mixtures of the type mentioned above can be considered catalysts, as was further found, by treatment with oxygen or oxygen-containing Gas mixtures; such as B. air, can be activated at higher temperatures. One can z. B. proceed in such a way that when exhaustion or when the effectiveness decreases the catalysts terminates the ketonization process and z. B. air or a Mixture of air and water vapor at temperatures of e.g. B. 5oo ° over the catalyst directs. When this happens, oxygen is no longer used or no longer in substantial quantities absorbed, the regeneration process can be interrupted and continue with the ketonization be continued, with the original high yields then being restored receives. It has been found to be particularly advantageous to activate the catalyst in shorter intervals, d. H. to be carried out at times at which a noticeable Weakening of the catalysts has not yet appeared.

Dieses Verfahren, die Regenerierung in kürzeren Zwischenräumen vorzunehmen, und zwar bereits in solchen Zeitpunkten, bei welchen die Katalysatoren in ihrer Wirksamkeit noch nicht merklich nachgelassen haben, unterscheidet sich von den üblichen katalytischen Arbeiten, bei welchen die Regenerierung erst dann vorgenommen wird, wenn ein Nachlassen der Katalysatoren deutlich in Erscheinung tritt. Es hat sich aber erwiesen, daß besonders durch diese Maßnahme es möglich ist, ständig hohe Ausbeuten an Aceton zu erzielen.This method of regenerating in shorter intervals, and already at such times when the catalysts in their Effectiveness has not yet decreased noticeably, differs from the usual catalytic work in which regeneration is only carried out, when the catalytic converters are clearly showing signs of deterioration. It has but it has been shown that this measure in particular makes it possible to achieve consistently high yields to achieve acetone.

Man kann die Lebensdauer der Katalysatoren auch dadurch verlängern, daß man geringe Mengen Luft zusammen mit dem z. B. aus Äthylalkohol und Wasserdampf bestehenden Reaktionsgemisch in .den Vorgang einführt. Hierbei wird ein Teil des durch die Reaktion gebildeten Wasserstoffs verbrannt und zu Zwecken der Innenheizung nutzbar gemacht.You can also extend the life of the catalytic converters by that you have small amounts of air together with the z. B. from ethyl alcohol and steam existing reaction mixture in. the process introduces. Part of the The hydrogen formed by the reaction is burned and used for internal heating made usable.

Der aus dem Reaktionsgefäß abgehende Wasserstoff kann in Gegenwart oder Abwesenheit gleichzeitig gebildeter Kohlensäure ebenfalls zur Beheizung verwendet werden. Beispiele i. Ein Gemisch von q.o kg Äthylalkohol, 4.o kg Acetaldehyd und 20 kg Essigester wird verdampft. Die Dämpfe werden zusammen mit Wasserdampf bei 5oo° über einen Katalysator geleitet, der aus rostigen Eisen spänen mit einem Überzug von Calciumca.rbonat besteht. Man erhält eine wässerige Lösung von 54 kg Aceton und io kg Äthylalkohol, frei von Acetaldehyd und Essigester.The hydrogen leaving the reaction vessel can be in the presence or the absence of carbon dioxide formed at the same time is also used for heating will. Examples i. A mixture of q.o kg of ethyl alcohol, 4.o kg of acetaldehyde and 20 kg of ethyl acetate is evaporated. The vapors are added along with water vapor 500 ° passed over a catalyst made of rusty iron chips with a coating consists of calcium carbonate. An aqueous solution of 54 kg of acetone is obtained and 10 kg of ethyl alcohol, free from acetaldehyde and ethyl acetate.

2. Die Dämpfe eines Gemisches von 70 kg Methylacetat und 30 kg Äthylalkohol werden -zusammen mit Wasserdampf bei .lgo@' über einen Katalysator geleitet, der aus rostigen Eisenspänen mit einem Überzug von CalciumcarL-onat besteht. Man erhält eine wässerige Lösung von 1.i kg Aceton und 25 kg Metlivlall;ohol. Durch einfache Destillation wird das Wasser abgetrennt und ein als Lösungsmittel verwendbares Gemisch von Aceton und i#-Lethvlalkohol erhalten.2. The vapors of a mixture of 70 kg of methyl acetate and 30 kg of ethyl alcohol - together with water vapor at .lgo @ '- passed over a catalyst consisting of rusty iron filings with a coating of calcium carbonate. An aqueous solution of 1.i kg of acetone and 25 kg of metal halide is obtained. The water is separated off by simple distillation and a mixture of acetone and methyl alcohol which can be used as a solvent is obtained.

Claims

PATEN TANsrRiiciir_: i. Further training of the manufacturing process of acetone according to patent .175, 12g, characterized in that mixtures which in addition to ethyl alcohol, other ketonisable substances, such as. B. acetaldehyde, acetic acid, Vinegar ether or non-ketonizable substances, such as. B. methyl alcohol, optionally several such substances, e.g. B. ketonisable and non-ketonisable, contain, be brought into reaction with water vapor in the sense of the process of the main patent.

2. The method according to claim i. characterized in that the ketonization the ethyl alcohol or the ethyl alcohol-containing mixtures serving catalysts by treatment with oxygen or oxygen-containing gas mixtures, e.g. B. air, activated in the presence or absence of water vapor at higher temperatures be, in such a way that the treatment of the catalysts already in such Points in time is made in which the effectiveness of the catalysts is still has not decreased significantly.

3. The method according to claims i and 2, thereby characterized in that g ° rings amounts of oxygen or oxygen-containing gases be introduced into the reaction chamber during the ketonization process.