DE550257C - Herstellung von Metallcarbonylen - Google Patents

Description

Das Patent 532 534 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metallcarbonylen durch Einwirkung von Kohlenoxyd auf carbonylbildendes Material, bei dem man das Kohlenoxyd oder solches enthaltende Gase durch mehrere hintereinandergeschaltete, mit carbonylbildendem Material beschickte Reaktionsgefäße führt.

Bei der weiteren Ausbildung dieses Verfahrens wurde nun gefunden, daß die Bildung der Metallcarbonyle mit großem Vorteil in der Weise durchgeführt wird, daß man an Stelle des Kohlenoxyds das carbonylbildende Material oder beide Reaktionskomponenten gleichzeitig, ganz oder teilweise, durch eine Reihe von wenigstens zwei Reaktionsgefäßen hindurchführt. Das carbonylbildende Material kann dabei in fester, pastenförmiger oder suspendierter Form angewendet werden. Die vorliegende Arbeitsweise hat den Vorteil, daß in der Raum- und Zeiteinheit eine höhere Carbonylausbeute erzielt wird und daß die Trennung der erschöpften Rückstände von frischem carbonylbildendem Material leichter vonstatten geht als bei den bekannten Verfahren.

Beim Arbeiten in mehreren Gefäßen gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich die verschieden weit abgebauten Materialien leichter voneinander getrennt halten als bei früheren Arbeitsweisen; man hat in den einzelnen Reaktionsbehältern an allen Stellen Material mit vergleichsweise sehr ähnlicher Vorbehandlung vor sich, das einer einheitlichen Behandlung, wie Kühlung, Heizung, Einwirkung von Gas usw., gut zugänglich ist. Die genannten vorteilhaften Wirkungen wären durch eine bei diskontinuierlichen Arbeitsweisen übliche innige Durchmischung durch Rühren o. dgl. unter Anwendung eines einzigen Reaktionsgefäßes nicht erreichbar; insbesondere würde beim Arbeiten unter Druck die Anwendung von Rühr- und Bewegungsvorrichtungen auch zu erheblichen betrieblichen Nachteilen führen.

Man kann z. B. zwei oder mehrere senkrecht angeordnete Reaktionsgefäße in der Weise miteinander verbinden, daß der feste oder mehr oder weniger pastenförmige Inhalt des einen Gefäßes ganz oder teilweise mit der gewünschten Geschwindigkeit dem anderen Gefäß zugeführt werden kann. Beispielsweise

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Wilhelm Gaus in Heidelberg, Dr.-Ing. Leo Schlecht und Dr. Max 'Naumann in Ludwigshaf en a. Rh.

kann das Material vom Boden des einen Gefäßes in den oberen Teil des anderen Gefäßes oder von dem oberen Teil des einen Gefäßes in den oberen Teil des nächsten Gefäßes überführt werden. Zu diesem Zweck können die Reaktionsgefäße in gleicher Höhe angeordnet und miteinander durch weite Rohre von geeignetem Durchmesser verbunden sein. Um jedoch die Überführung des Materials von ίο dem einen in das andere Gefäß zu erleichtern, ist es in manchen Fällen zweckmäßig, die einzelnen Gefäße in verschiedenen Höhen anzuordnen, z. B. derart, daß sich das eine Gefäß oberhalb des anderen befindet. Es lassen sich aitch die erwähnten Anordnungsmöglichkeiten miteinander verbinden, indem man z. B. ein System von übereinander angeordneten Gefäßen mit einem oder mehreren Sj^stemen von in gleicher Höhe befindlichen Gefäßen verknüpft. Eines oder mehrere oder alle Gefäße können auch horizontal oder geneigt angeordnet sein. Das Material kann durch alle Gefäße in der gleichen Richtung geführt werden, oder die Strömungsrichtung kann wechsein, etwa derart, daß das Material durch das eine Gefäß von unten nach oben und durch das andere Gefäß von oben nach unten geleitet wird. Durch mechanische Vorrichtungen, wie Schnecken, Elevatoren, Pumpen o. dgl., kann die Überführung des Materials gefördert werden. Diese Vorrichtungen können entweder in den Gefäßen selbst oder in den Verbindungsrohren oder sowohl in den Rohren als auch in den Gefäßen vorgesehen sein. Indessen genügt oft der für die Einführung des Materials in das erste Gefäß erforderliche Druck, um es auch durch die übrigen Gefäße hindurchzudrücken.

Das Kohlenoxyd oder die kohlenoxydhaltigen Gase oder die Flüssigkeiten, die als Lösungsmittel für das Reaktionsgas dienen, oder beide Medien werden entweder an jedem der einzelnen Gefäße getrennt zu- bzw. abgeleitet, oder aber das Gas wird gemäß dem Verfahren des Hauptpatents durch mehrere hintereinandergeschaltete Gefäße, sei es in der gleichen oder in der entgegengesetzten Richtung wie das carbonylbildende Material, geführt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Gase in dem einen Gefäß in derselben Richtung wie das carbonylbildende Material und in dem anderen Gefäß im Gegenstrom zu diesem zu führen.

Gewünschtenfalls können die Flüssigkeiten, z. B. das gebildete flüssige Carbonyl oder indifferente Lösungsmittel, oder auch die Reaktionsgase bzw. Frischgase zwischen zwei Reaktionsgefäßen zu- bzw. abgeleitet werden.

Eine Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird durch die beiliegende Zeichnung (Fig. r) veranschaulicht. Bei dieser Vorrichtung sind drei Reaktionsgefäße 1, 2 und 3 vorgesehen, die miteinander durch weite Rohre c und d verbunden sind. Eine Suspension von carbonylbildendem Material wird kontinuierlich dem Gefäß 1 durch das Rohr e mittels der Pumpe / zugeführt. Die Suspension füllt das Gefäß 1 und nimmt von dort ihren Weg durch das Rohr c in den unteren Teil des Gefäßes 2 und in ähnlicher Weise von dort in das Gefäß 3. Am oberen Teil des Gefäßes 3 werden die etwa vorhandenen Rückstände und ebenso der Anteil des gebildeten Carbonyls, der nicht durch den Gasstrom weggeleitet worden ist, durch'das Rohrg· abgezogen. Das Gas wird den Gefäßen 1 und 3 mit Hilfe des Rohres α zugeführt, und das aus dem Gefäß 1 entweichende Gas wird mit Hilfe des Rohres h in den unteren Teil des Gefäßes 3 eingeführt. Die aus den Gefäßen 2 und 3 kommenden Gase werden in dem Rohr b gesammelt, und das Carbonyl wird z. B. durch Kühlung aus diesen Gasen gewonnen. Etwa überschüssiges Kohlenoxyd kann mittels einer Umlaufpumpe wieder in das Rohr α zurückgeführt werden. Ein Teil des Gases strömt durch die Rohre c und d von dem einen Gefäß in das nächste. Ist dieser Übertritt des Gases durch die Rohre c und d nicht erwünscht, so können diese an ihren oberen Enden mit Siphonvorrichtungen (vgl. /) versehen werden. Das flüssige oder pastenförmige Material dient dann als Abschluß, so daß keine Gase durch c bzw. d hindurchtreten können.

Die durch die Fig. 1 dargestellte Anordnung läßt sich in mannigfaltiger Weise verändern. Beispielsweise kann das Gefäß 3 in geringerer Höhe als das Gefäß 2 und das letztere wieder in geringerer Höhe als das Gefaß ι angeordnet sein. Hierdurch wird eine schnellere Überführung des Reaktionsgutes von dem einen in das andere Gefäß bewirkt. Gewünschtenfalls kann das aus dem Gefäß 1 kommende Gas einer Kühlung unterworfen und hierdurch mehr oder weniger weitgehend vom Carbonyl befreit werden, bevor es in das Gefäß 2 geleitet wird. Falls erforderlich, werden die Leitungen und Verbindungsrohre gegen Wärmeverluste isoliert, was insbesondere xio bei dem letzten Reaktionsgefäß vorteilhaft ist, wo die Einwirkung des Kohlenoxyds auf das an carbonylbildendem Metall schon verhältnismäßig arme Material nicht mehr besonders lebhaft erfolgt. An den ersten Gefäßen kann man oft nicht nur auf eine Isolation der Rohre verzichten, sondern es kann sogar eine Kühlung erwünscht sein, da hier die Reaktion besonders schnell und lebhaft vonstatten geht. Um die Strömung des mehr oder weniger pastenförmigen Materials zu fördern und ein Absetzen der suspendierten oder angepasteten

Anteile zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, an geeigneten Stellen der Rohre c und d Gase einzuleiten und diese Rohre vertikal oder geneigt anzuordnen. Natürlich brauchen die den. unteren Teil des einen Gefäßes mit dem oberen Teil des anderen Gefäßes verbindenden Rohre nicht außerhalb der Gefäße vorgesehen zu sein, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, sondern sie können sich teilweise

ίο innerhalb eines Gefäßes befinden. Die Strömungsgeschwindigkeit der Gase in den einzelnen Reaktionsgefäßen wird vorteilhaft in vielen Fällen so gewählt, daß das suspendierte Material zufolge der rührenden und quirlenden Wirkung der Gase nach Maßgabe des spez. Gewichtes, seiner Bestandteile getrennt und so die Scheidung des bereits mehr oder weniger erschöpften Materials von frischen Anteilen erleichtert wird. Zu diesem Zweck ist es häufig von Vorteil, nur die oberen Teile der Gefäße durch weite Rohre miteinander zu verbinden. Hierbei fließt der Inhalt des einen Gefäßes in das nächste Gefäß nach Maßgabe der Menge des in das erste oder vorhergehende Gefäß eingeführten Materials.

Eine weitere Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird durch Fig. 2 erläutert. Drei Reaktionsgefäße 1, 2 und 3 sind übereinander angeordnet und durch Kammern 4 und 5 voneinander getrennt. Die Ventile oder anderen Verschlußvorrichtungen am unteren und oberen Teil der Kammern sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Jedes der Gefäße 1, 2 und 3 ist mit festem carbonylbildendem Material gefüllt. Das Gas wird in den unteren Teil der Gefäße durch die Rohre α eingeleitet, und das den Reaktionsraum 3 verlassende Gas wird in den unteren Teil des Gefäßes 2 durch das Rohr k und in ähnlicher Weise das aus dem Gefäß 2 kommende Gas durch das Rohr 1 in den unteren Teil des Gefäßes ι geleitet. Außerdem kann ein Teil des die Gefäße 2 und 3 verlassenden Gases getrennt durch die Rohre m abgeführt werden.

Mit Hilfe der Kammern 4 und 5 läßt sich das feste Material aus dem oberen Gefäß 1 abwärts durch das Gefäß 2 in das Gefäß 3 überführen. Nach Übertritt des Inhalts des Gefäßes ι in das Gefäß 2 wird der Druck im Gefäß r aufgehoben und dieses mit frischem Material versehen, worauf es wieder in den Gasstrom eingeschaltet wird. Bei dieser Arbeitsweise ist es zweckmäßig, ein weiteres Gefäß 6 mit frischem Material zu füllen, während das Gefäß 1 im Betrieb ist, und es an Stelle des letzteren einzuschalten, wenn dieses erschöpft ist, da man in dieser Weise die Gefäße 2 und 3 kontinuierlich arbeiten lassen kann. Falls feste, nicht in Carbonyl überführbare Rückstände im Kessel 3 verbleiben, lcönnen diese durch geeignete Ventile entfernt werden oder, falls sie in Pulverform vorliegen, zunächst mittels geeigneter Flüssigkeiten in eine Paste übergeführt werden, die dann leicht aus dem Reaktionsgefäß abgezogen werden kann. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gefäß 3 von Zeit zu Zeit auszuschalten und frisch zu füllen, worauf es wieder mit den anderen Teilen der Vorrichtung verbunden wird. Zweckmäßig wird das Gefäß i, nachdem die festen Teile daraus entfernt sind, vor der Aufhebung des Druckes mit flüssigem Carbonyl gefüllt; auf diese Weise wird die für das Gas im Gefäß r erforderliche Kompressionsarbeit gespart.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Weitere Ausbildung des Verfahrens des Hauptpatents 532 534, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle des Kohlenoxyds das carbonylbildende Material oder beide Reaktionskomponenten gleichzeitig, ganz oder teilweise, durch eine Reihe von wenigstens zwei Reaktionsgefäßen hindurchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgut zweckmäßig in Form einer Aufschlämmung kontinuierlich in das erste Reaktionsgefäß eingeführt und aus dem letzten Reaktionsgefäß abgezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen