DE608075C

DE608075C - Process for the preparation of conversion products from naphthalene or its derivatives

Info

Publication number: DE608075C
Application number: DEI27813D
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Brode; Dr Otto Drossbach; Dr Adolf Johannsen
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1926-04-04
Filing date: 1926-04-04
Publication date: 1935-01-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Umwandlungsprodukten aus Naphthalin oder seinen Derivaten Es wurde gefunden, daß man wertvolle Umwandlungsprodukte aus Naphthalin roder seinen Derivaten, wie Alkylnaphthalinen, Oxynaphthalinen oder Nitronaphthalinen, erhalten kann, wenn man diese Verbindungen in der Dampfphase bei erhöhten Temperaturen mit spezifisch sauerstoffübertragenden Katalysatoren in Gegenwart von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen oder -abgebenden Gasen und sodann, ohne Isolierung von Zwischenprodukten, mit spezifisch kohlensäureabspaltenden Katalysatoren, @erforderlichenfalls in Gegenwart von Wasserdampf, lein- !oder mehrmals in Berührung bringt. Bei der Behandlung mit den sauerstoffübertragenden Katalysatoren können neben Sauerstoff roder sauerstoffhaltigen Gasen, wie Luft, z. B. Kohlensäure; Wasserdampf usw. zugegen sein.Process for the preparation of conversion products from naphthalene or its derivatives It has been found that valuable conversion products can be obtained from Naphthalene or its derivatives, such as alkyl naphthalenes, oxynaphthalenes or nitronaphthalenes, can be obtained when these compounds are in the vapor phase at elevated temperatures with specifically oxygen-transferring catalysts in the presence of oxygen or gases containing or emitting oxygen and then, without isolation of intermediate products, with specifically carbonic acid-releasing catalysts, @ if necessary in the presence of steam, linen! or several times. When treating with In addition to oxygen, the oxygen-transferring catalysts can contain oxygen Gases such as air, e.g. B. carbonic acid; Water vapor etc. be present.

Die jeweils anzuwendende Kombination der angegebenen Behandlungsweisen und die vorteilhaftesten Arbeitsbedingungen sind von Fall zu Fall. durch Vorversuche leicht zu @ermitteln.The combination of the specified treatment methods to be used in each case and the most favorable working conditions are case by case. through preliminary tests easy to @determine.

Man kann die bei dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Umwandlungsprodukte der angegebenen- Behandlung wiederholt 'unterwerfe, wodurch erreicht wird, daß die Umwandlung stufenweise immer weiter fortschreitet, wobei man auch mehrere verschiedene sauerstoffübertragende und kohlensäureabspaltende Katalysatoren verwenden kann.The conversion products obtained in the present process can be used subject to the specified treatment repeatedly, whereby it is achieved that the Conversion gradually progresses, with one also several different may use oxygen-transferring and carbonic acid-releasing catalysts.

Es ist bei dem vorliegenden Verfahren wesentlich, = daß zwischen den @einzelnen Reaktionsstufen eine Isolierung der Zwischenprodukte nicht vorgenommen wird. I=Ii!erdurch unterscheidet sich das Verfahren grundlegend von einer Aneinanderreihung verschiedener Einzelreaktionen mit . Abscheidung und Isolierung der Zwischenprodukte nach jeder Einzelstufe. Infolge des Wegfalls von Abscheidungsanlagen für die verschiedenen Zwischenprodukte wird eine wesentliche Vereinfachung der Apparatur und somit ein bedeutsamer technischer Vorteil rerzielt. Außerdem ist von Bedeutung, daß die bei den stark exothermen katalytischen Oxydationsprozessen frei werdende Wärnve zur Durchführung der, nur schwach exothermen oder sogar endothermen Entca,rboxylierurigsreaktionen verwendet werden kann. Die direkte - Kombination der - Einzelreaktionen ohne Abscheidung von Zwischenprodukten und die dadurch gegebene abgestimmte Belastung in den einzelnen Reaktionsstufen @ermöglicht es, diese Wärmeübertragung zwangsläufig, und ohne apparative Komplikationen durchzuführen. Folgt z. B. der stark enothermen Oxydationsreaktion die ohne rerhebliche Wärmetönung und bei annähernd der gleichen Temperatur verlaufende Entcarboxylierungsreaktion, so wird die Ansprechteanperatur der letzteren ahne weiteres erreicht, wenn man die heiße, aus dem Oxydati:ons-. rauen austretende Reaktionsmischung unten Vermeidung von Wärmeverlusten in den Entcarboxylierungsraurn. übertreten läßt. In anderen Fällen kann man die Reaktionsräume in zwei getrennte Siedebäder @einbauen, dieso angeordnet sind, daß die durch die Reaktionswärme der Oxydationsreaktion entwickelten Dämpfe der Siedeflüssigkeit .zur Heizung der Siedeflüssigkeit des zweiten Bades benutzt werden, in dem sich die Entcarboxylierung ,abspielt, die praktisch keine Wärmeentwickelt oder sogar Wärme verbraucht.In the present method it is essential that between the Isolation of the intermediates was not undertaken in individual reaction stages will. This is how the process differs fundamentally from a sequence various individual reactions with. Separation and isolation of the intermediate products after each individual step. As a result of the elimination of separation systems for the various Intermediate products will significantly simplify the apparatus and thus a significant technical advantage achieved. It is also important that the the heat generated by the strongly exothermic catalytic oxidation processes Carrying out the only slightly exothermic or even endothermic decalcification reactions can be used. The direct - combination of - individual reactions without separation of intermediate products and the resulting balanced load in the individual Reaction stages @ enables this heat transfer inevitably and without apparatus Carry out complications. Follows e.g. B. the strongly enothermic oxidation reaction the one that runs without any significant heat tint and at approximately the same temperature Decarboxylation reaction, the response temperature of the latter will be without further ado reached, if one the hot, from the Oxidation: ons-. rough exiting reaction mixture below Avoidance of heat loss in the decarboxylation room. can be trespassed. In other Cases can be the reaction chambers in two separate @Install boiling baths, which are arranged in such a way that the heat of reaction of the Oxidation reaction developed vapors of the boiling liquid for heating the boiling liquid of the second bath, in which the decarboxylation takes place practically no heat generated or even consumed heat.

Das Verfahren zur Darstellung von Monocarbonsäuren durch aufeinanderfolgende Einwirkung eines sauerstoffübiertragenden und eines kohlensäureabspaltenden Katalysators auf Naphthalin und seine Derivate gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2 des Patents 445 565 wird hier nicht beansprucht.The process for the preparation of monocarboxylic acids by successive Action of an oxygen-bearing and a carbonic acid-releasing catalyst on naphthalene and its derivatives according to the method of claim 2 of the patent 445 565 is not claimed here.

Beispiel i Eine Mischung von Naphthalindampf mit Luft wird bei 400° mit einem Vanadinpentoxyd enthaltenden Katalysator, das hierbei gebildete wasserdampfhaltige Reaktionsgemisch nach Abkühlung auf 38o° mit einem Gadmiumoxyd und Aluminiumoxyd .enthaltenden Katalysator in Berührung gebracht. Aus dem den letzten Kontaktraum verlass senden Gemisch kann in bekannter Weise nach der Abkühlung das gebildete Benzol durch Absorption mit hochsiedenden Teerölen oder durch Adsorption mit aktiver Kohle oder in 'beliebiger anderer Weise gewonnen werden.Example i A mixture of naphthalene vapor with air is at 400 ° with a catalyst containing vanadium pentoxide, the resulting water vapor-containing Reaction mixture after cooling to 38o ° with a gadmium oxide and aluminum oxide .Containing catalyst brought into contact. From the last contact room send mixture can in a known manner after cooling the formed Benzene by absorption with high-boiling tar oils or by adsorption with active Coal or in any other way.

Wird die Oxydation in der Weise geleitet, daß .erhebliche Mengen Naphthochinon neben dem primär gebildeten Phthalsäureanhydrid entstehen, so kann man beide Produkte nur schwer voneinander trennen. Wird aber das Gemisch, wie beschrieben, mit dem kohlensäureabspaltenden Katalysator behandelt, so kann man das Naphthochinon leicht von dem entstandenen Benzol trennen, so daß das Verfahren auch gute Dienste leistet, um reines Naphthochinon zu gewinnen.If the oxidation is conducted in such a way that considerable amounts of naphthoquinone In addition to the phthalic anhydride formed primarily, both products can be used difficult to separate from each other. But if the mixture, as described, with the Treated carbon dioxide-releasing catalyst, so one can easily get the naphthoquinone separate from the benzene formed so that the process also serves well, to obtain pure naphthoquinone.

An Stelle des Naphthalindampf-Luft-Gemis.ches läßt sich in gleicher Weise leine Mischung von Naphthalindampf, Sauerstoff und j Wasserdampf verwenden. In' diesem Falle kann das gebildete Benzol zusammen. mit dem, Wasserdampf zur Kondensation gebracht werden. Statt von Naphthalin kann man auch von Methylnaphthalin joder anderen Derivaten des Naphthalins oder deren Gemischen ausgehen.Instead of the naphthalene vapor-air mixture, one can use the same Do not use a mixture of naphthalene vapor, oxygen and water vapor. In this case, the benzene formed can be combined. with the, water vapor for condensation to be brought. Instead of naphthalene, you can also use methylnaphthalene or others Derivatives of naphthalene or their mixtures go out.

Beispiel 2 Eine Mischung von Naphthalindampf mit Luft wird bei 400° über einen Vanadinp:entoxyd enthaltenden Katalysator, das hierbei gebildete wasserdampfhaltige Reaktionsgemisch bei 390 bis 41o° über einen Zinkoxyd, Cadmiumoxyd und Aluminiumoxyd :enthaltenden Katalysator und weiter, erforderlichenfalls nach Zusatz von vorgewärmter Luft, bei einer Temperatur von 41o° über einen vanadinsaure Salze enthaltenden Katalysator geleitet. Das nunmehr in der Renischung enthaltene Maleinsäurea 'ktionsr anhydrid kann nach Abkühlung als solches oder durch Auswaschen mit Wasser als Maleinsäure gewonnen werden. Als Nebenprodukt wird Benziochinon erhalten.Example 2 A mixture of naphthalene vapor with air is heated at 400 ° over a catalyst containing vanadium oxide, the reaction mixture containing water vapor is formed at 390 to 410 ° over a catalyst containing zinc oxide, cadmium oxide and aluminum oxide and further, if necessary after the addition of preheated air, passed at a temperature of 41o ° over a catalyst containing vanadic acid salts. The maleic acid anhydride now contained in the re-mixture can be obtained as maleic acid after cooling as such or by washing out with water. Benzioquinone is obtained as a by-product.

Die kohlensäureabspaltend wirkenden Oxydgemische werden zweckmäßig auf geeignete Träger, wie Asbest, Tonscherben, Bimsstein, geformte Kieselgurkörperchen, künstliche oder natürliche Zeolithe io, dgl., evtl. unter Zusatz von Bindemitteln, wie Wasserglas, aufgetragen. Auch gekörnte Mineralien, denen an sich schoneine katalytische kohlensäureabspaltende Eigenwirkung zukommt, wie Bauxit, Galmei, Kieselzinkerz und ähnliche, können als Träger mit Vorteil benutzt werden. Ferner können die katalytisch wirksamen Agenzien durch Basenaustausch in Zeolithkomplexe .eingeführt werden oder direkt bei der Herstellung von zeolithartigen Komplexen in austauschbarer oder nichtaustauschbarer Form .eingeführt werden und die so erhaltenen kohlensäureabspaltend wirkenden Zeolitheentweder als solche in gekörnter Formoder nach Zumischen von Verdünnungsmitteln, wie Kieselgur, Bimssteinpulver .oder 'Kaolin, Verwendung finden. In. den Oxydationsstufen werden die bekannten, Vanadinpentoxyd ioder Metallvanadate enthaltenden Katalysatoren benutzt.The carbonic acid-releasing oxide mixtures are expedient on suitable carriers such as asbestos, pottery shards, pumice stone, shaped kieselguhr corpuscles, artificial or natural zeolites io, the like, possibly with the addition of binders, like water glass, applied. Also granular minerals, which in themselves are catalytic Carbonic acid-splitting effect has its own, such as bauxite, calamine, and silica zinc similar ones can be used as carriers with advantage. Furthermore, the catalytically effective agents are introduced into zeolite complexes by base exchange or directly in the production of zeolite-like complexes in exchangeable or non-exchangeable Form .be introduced and the resulting carbonic acid-releasing zeolites either as such in granular form or after adding diluents such as kieselguhr, Pumice stone powder or kaolin is used. In. the stages of oxidation the known catalysts containing vanadium pentoxide or metal vanadates are used.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of conversion products from naphthalene or its derivatives, characterized in that these compounds in the vapor phase at elevated temperatures with specifically oxygen-transferring Catalysts in the presence of oxygen or containing or releasing oxygen Gases and then, without the need to isolate intermediate products with specifically carbonic acid-releasing products Catalysts, if necessary in the presence of steam, one or more times brings into contact, the production of monocarboxylic acids by successive Exposure to an oxygen-transferring and a carbonic acid-releasing catalyst on said starting materials according to the method of claim 2 of the patent 445 565 is not claimed here.