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Verfahren zur Herstellung von Aceton aus Acetylen Es ist bereits bekannt,
Aceton aus Acetylen derart herzustellen, daß man ein Gemisch von Aceton und Wasserdampf
bei höheren Temperaturen über Katalysatoren, leitet, welche Schwermetalle bzw. Schwermetalloxyde
ili Kombination mit aktivierenden Stoffen, wie z. B. Calciumoxyd u. dgl., enthalten.
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Es hat sich nun gezeigt, daß man mit besonderem Vorteil solche Katalysatoren
verwendet, welche aus poröser Kohle bestehen und welche mit katalytisch wirksamen
Metallverbindungen imprägniert sind. Für diese Verfahren ist es nun wesentlich,
daß das sonst übliche Eisen bzw. seine Oxyde bei dem vorliegenden Verfahren als
Katalysatorimprägnierungsmittel ausgeschlossen sein sollen. Wie sich nämlich zeigte,
besitzt das Eisen und seine Verbindungen die Eigenschaft, nicht nur Aceton zu bilden,
sondern dasselbe auch bei höheren Temperaturen zu zersetzen.
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Leitet man z. B. entsprechend dem Verfahren der schweizerischen Patentschrift
130 419 i Raumteil Acetylen und i o Raumteile Wasserdampf bei Soo° über ein
Gemisch von Manganoxyd und Magnesiumoxyd, so erhält man zunächst Ausbeuten an Aceton
von etwa 9o %. Jedoch schon nach zweitägiger Betriebsdauer treten im Destillat wachsende
Mengen an Crotonaldehyd nebst anderen unerwünschten Kondensationsprodukten des Acetylens
auf. Arbeitet man jedoch gemäß vorliegender Erfindung, so erhält man über 9o % liegende
Ausbeuten an Aceton. Die Wirkungsdauer des Katalysators verändert sich innerhalb
der ersten 3 bis 4 Tage nur wenig. Selbst bei einer Steigerung der Temperatur auf
etwa 4400 arbeitet der Katalysator mit sehr guter Ausbeute weiter, ohne daß Nebenprodukte
auftreten. Bemerkenswert ist, daß die Katalysatoren gemäß vorliegender Erfindung
relativ unempfindlich gegen Gifte sind, welche im rohen Acetylen vorhanden sind,
so daß also an die Vorreinigung des zur Reaktion zu bringenden Acetylens keine übermäßig
große Anforderung gestellt zu werden braucht.
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Die beim Arbeiten nach dem vorliegenden Verfahren verwendeten Katalysatoren
bestehen im wesentlichen aus poröser Kohle, wie z. B. Holzkohle, aktivierter Kohle,
Knochenkohle, Blutkohle, Koks usw. Als Imprägnierungsmittel können Verbindungen
oder Gemische von verschiedenen Metallverbindungen verwendet werden, und zwar Zink,
Cadmium, Chrom, Wolframsäure, Molybdänsäure, Vanadinsäure, Thoriumdioxyd, Mangan
usw. Als Material für die Kontaktgefäße kann man Aluminium, säurebeständige Eisenlegierungen,
wie z. B. V4A-Stahl, Kupferlegierungen, keramische
Massen usw.,
mit Vorteil anwenden. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß
die Ketonisier ung bei relativ niedrigen Temperaturen mit sehr guten Ausbeuten durchgeführt
werden kann. Beispiele i. ?oog hochaktive Kohle in gekörntem Zustand werden mit
einer wäßrigen Lösung von 359 Zinkacetat und io g Manganacetat imprägniert
und hierauf getrocknet. Der so erhaltene Katalysator wird in ein Kontaktrohr aus
Aluminium eingefüllt und auf q.oo bis .l i o° erhitzt. Hierauf wird Acetylengas,
welches bei etwa 9o° mit Wasserdampf gesättigt worden ist, über den Kontakt geleitet.
Das in Kühlern niedergeschlagene Katalysat besteht fast nur aus Aceton und Wasser,
während die gasförmigen Produkte Kohlensäure, Wasserstoff und nur noch sehr wenig
Acetylen enthalten. Die Ausbeuten an erhaltenem Aceton betragen durchschnittlich
9o %.
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zoo g gekörnte aktive Kohle (oder auch gut gereinigte Holzkohle) werden
mit ammoniakalischen Lösungen von 2o g Cadmiumacetat und 7 g Wolframsäure imprägniert,
getrocknet und in ein Kontaktrohr aus Aluminium eingefüllt. Nachdem der Katalysator
durch längeres Erhitzen auf etwa q.10° formiert worden ist, wird, ähnlich wie in
Beispiel i, ein Gemenge von Wasserdampf und Acetylen darübergeleitet. Auch hierbei
betragen die Ausbeuten etwa cgo %. 3. aoo g hochaktive kleinstückige Kohle werden
mit einer Lösung von 6o g Zinkoxyd in verdünnter Essigsäure (die evtl. noch etwa
i g Manganoxyd bzw: i g Magnesiumoxyd enthalten kann) imprägniert, getrocknet und
in ein Kontaktrohr eingefüllt. Nachdem der Katalysator bei etwa ¢1o° durch Überleiten
von geringen Mengen Wasserdampf formiert worden ist, wird ein Acetylenstrom darübergeleitet,
der bei etwa 9o° mit Wasserdampf gesättigt worden ist. Das erhaltene Katalysat,
welches im Kühler niedergeschlagen werden kann, besteht aus Wasser und etwa 5 %
an reinem Aceton. Die abziehenden Gase bestehen aus Kohlensäure, Wasserstoff und
im allgemeinen weniger als i o % Acetylen. Das letztere kann mühelos in Wäschern
mitsamt dem evtl. noch mitgeführten Aceton ausgewaschen und gewonnen werden.
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Die bei sämtlichen Beispielen benutzten Katalysatoren haben in ihrer
Wirksamkeit nach zweiwöchiger ununterbrochener Arbeit noch nicht merklich nachgelassen.