DE705932C

DE705932C - Process for the production of butadiene

Info

Publication number: DE705932C
Application number: DEI58479D
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Cantzler; Dr Martin Mueller-Cunradi
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1937-07-09
Filing date: 1937-07-09
Publication date: 1941-05-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Butadien Es wurde gefunden. daß man Butadien in sehr hoher Ausbeute erhält, wenn man Butylene oberhalb 5oo' in Gegenwart chlorwasserstoffabspaltender Katalysatoren mit Chlor unter Vermeidung eines Überschusses behandelt. Geeignete chlorwasserstoffabspaltende Katalysatoren sind beispielsweise Kieselgel, Schamotte, 1VIagnesiumoxyd, Titandioxyd, Calciumchlorid oder Bariumchlorid. Die letztgenannten Stoffe können auch auf Trägerstoffen aufgebracht sein.Process for the preparation of butadiene It has been found. that he Butadiene is obtained in very high yield if butylenes are used above 500 'in the presence Catalysts which split off hydrogen chloride contain chlorine while avoiding an excess treated. Suitable catalysts which split off hydrogen chloride are, for example Silica gel, chamotte, magnesium oxide, titanium dioxide, calcium chloride or barium chloride. The last-mentioned substances can also be applied to carrier substances.

Das Verfahren ist für die Verarbeitung von ,c-Butylen und ß-Butylen wie auch von Isobutylen oder Gemischen dieser anwendbar. Das benötigte Butylen kann in bekannter Weise durch Wasserabspaltung aus primärem Butylalkohol erhalten werden oder auch aus sekundärem Butylalkohol, der beispielsweise durch Behandeln von Butan-Butylen-Gemischen, wie sie bei der künstlichen Herstellung von Treibstoffen oder auch in der Erdölindustrie gewonnen werden, mit Schwefelsäure erhältlich ist.The process is for the processing of, c-butylene and ß-butylene as well as isobutylene or mixtures of these can be used. The butylene required can can be obtained in a known manner by elimination of water from primary butyl alcohol or from secondary butyl alcohol, which is obtained, for example, by treating butane-butylene mixtures, as they do in the artificial production of fuels or in the oil industry obtained with sulfuric acid.

Falls solche Butan-Butylen-Gemische auch noch Isobutylen enthalten und man nur die n-Butylene in Butadien überführen will, ist es zweckmäßig, das Isobutylen durch Behandeln mit Phosphorsäure enthaltenden Katalysatoren bei erhöhter Temperatur und/oder Schwefelsäure zu polymerisieren und abzutrennen.If such butane-butylene mixtures also contain isobutylene and if you only want to convert the n-butylenes into butadiene, it is advisable to use the isobutylene by treating with phosphoric acid-containing catalysts at elevated temperature and / or to polymerize and separate sulfuric acid.

Bei der Ausführung des Verfahrens hat es sich als besonders günstig erwiesen, die Gase mit hoher Strömungsgeschwindigkeit zur I.Imsetzung zu bringen. Durch gleichzeitige Anwcndun- von vermindertem Druck Oder durch Beimischung von inerten Verdünnungsgasen, z. B. Stickstoff, kann die Strömungsgeschwindigkeit noch weiter gesteigert werden.It has proven to be particularly favorable when carrying out the method proved the gases with high flow velocity for the first implementation bring to. By simultaneous application of reduced pressure or by admixture of inert diluent gases, e.g. B. nitrogen, the flow rate can can be increased even further.

Die Umsetzung der n-13utylene, mit Chlor kann bei Temperaturen von etwa 5oo bis -oo vorgenommen werden. Als günstig hat sich dabei folgende Anordnung erwiesen: 1n einem Rohr, beispielsweise aus Quarz, das sowohl heizbar wie auch kühlbar ist, be- findet sich ein poröses Rohr nach Art einer Filterkerze. Der Zwischenraum zwischen den beiden Rohren ist finit einem der ohenerwähnte» chlorwasserstoffabspaltenden Katalysatoren gefüllt. In das innere Rohr leitet man (las Chlor und in das äußere Rohr Butylen oller umgekehrt ein.The reaction of the n-13utylenes with chlorine can be carried out at temperatures from about 500 to -oo. 1n a tube, for example made of quartz, which is both heated and also cooled, loading a porous tube takes place by way of a filter candle: as low following arrangement has proven to be. The space between the two tubes is finitely filled with one of the above-mentioned catalysts which split off hydrogen chloride. Chlorine is introduced into the inner tube and butylene is introduced into the outer tube, vice versa.

Die in dem Kataly satorraum entstehenden Zwischenprodukte zerfallen sofort in Butadien und Chlorwasserstoff, und man erhält so Butadien in einem einzigen Arbeitsgang.The intermediate products formed in the catalyst space disintegrate immediately into butadiene and hydrogen chloride, and so one obtains butadiene in a single one Operation.

Die Reaktion lindct unter sehr starker «-ürmeentwicklung statt, so daß gegebenenfalls das äußere Rohr etwas gekühlt werden muß. Das entstandene Gemisch von Butadien und Chlorwasserstoff wird zweckmäßig möglichst schnell abgekühlt und mit Wasser oder Lauge vom Chlorwasserstoff befreit. Das so erhältliche Butadien besitzt einen hohen Reinheitsgrad.The reaction takes place with a very strong «tower development, see above that if necessary the outer tube must be cooled somewhat. The resulting mixture of butadiene and hydrogen chloride is expediently cooled as quickly as possible and freed from hydrogen chloride with water or lye. The butadiene thus obtainable has a high degree of purity.

Geringe Beimengungen organischer Chlorprodukte können durch übe=rleiten über einen salzsäurebindenden Stoff, z. B. Kalk, entfernt werden. Das Butadien ist dann nahezu rein und liefert bei der Polymerisation Kautschtikc mit besonders guten Eigenschaften. 13eispie1 In einem auf 65o" geheizten Ofen befindet sich ein i,85 m langes Quarzrohr von 44 mm lichter Weite, in welches von einer Seite her ein Rohr aus porösem Porzellan von etwa t m Länge und 20 mm Außendurchmesser geführt ist. In dem Zwischenraum zwischen den beiden Rohren befinden sich etwa 8oo ccm Kieselgel von 4 bis 6 mm Körnung. Der letzte Teil des Quarzrohres enthält einen Kühler. Durch das Porzellanrohr werden stündlich 3559 Chlor und durch den Katalysatorraum 28o g Butylen geleitet. Durch eine Vakuumpumpe wird ein Druck von etwa i 7 mm Hg aufrechterhalten.Small additions of organic chlorine products can be caused by passing over a hydrochloric acid-binding substance, e.g. B. lime can be removed. The butadiene is then almost pure and, when polymerized, provides rubber with particularly good properties. 13eispie1 In an oven heated to 65o "there is a 1.85 m long quartz tube with a clear width of 44 mm , into which a tube made of porous porcelain about tm long and 20 mm outer diameter is inserted from one side. In the space between the Both tubes contain about 800 ccm of silica gel with a grain size of 4 to 6 mm. The last part of the quartz tube contains a cooler. 3559 chlorine per hour are passed through the porcelain pipe and 28o g of butylene are passed through the catalyst chamber mm Hg.

Nach Verlassen des Kühlers werden die Reaktionsgase, die im wesentlichen aus Butadien und Chlorwasserstoff bestehen, durch einen mit Wasser berieselten Waschturm geleitet und von dem gebildeten Chlorwasserstoff befreit. Das verbleibende Butadien wird dann durch die Vakuumpumpe hindurch entweder in einen unter Atmosphärendruck stehenden Gasbehälter geleitet oder durch Druck verflüssigt.After leaving the cooler, the reaction gases, which essentially consist of butadiene and hydrogen chloride, are passed through a washing tower sprinkled with water and freed from the hydrogen chloride formed. The remaining butadiene is then passed through the vacuum pump either into a gas container under atmospheric pressure or liquefied by pressure.

Man erhält so in einem Arbeitsgang 232g 98 %iges Butadien entsprechend 84,5% Ausbeute. 232 g of 98% strength butadiene, corresponding to a yield of 84.5%, are thus obtained in one operation.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of butadiene, characterized in that chlorine is combined with butylene at temperatures above Soo ° while avoiding an excess of chlorine in the presence of catalysts which split off hydrogen chloride.