DE855703C

DE855703C - Verfahren zur Herstellung von Olefinoxyden

Info

Publication number: DE855703C
Application number: DEB7389D
Authority: DE
Inventors: Bruno Dr Christ; Fritz Dr Hanusch; Alois Dr Seib
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1943-05-16
Filing date: 1943-05-16
Publication date: 1952-11-17

Description

Verfahren zur Herstellung von Olefinoxyden Bei der Oxydation von Olefinen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen in Gegenwart von Silberkatalysatoren zu Olefinoxyden kann wegen der Explosionsgefahr und der infolge der zunehmenden Verbrennung von Olefin zu Kohlendioxyd und Wasser auftretenden Stauung der Reaktionswärme und damit der Gefahr einer Schädigung des Katalysators die Olefinkonzentration nicht höher als 3,0 bis 3,5 Volumprozent gewählt werden. Dies hat aber zur Folge, daß auch im Endgas die Olefinkonzentration nur gering ist. Da ein Teil des Olefins zu Kohlendioxyd und Wasser verbrennt und etwa i Volumprozent Olefin unverändert bleibt, beträgt die Olefinoxydkonzentration im Endgas meist nur 1 bis 1,2 N'olumprozent. Nlan hat zur Verbbesserung der Ausbeute schon vorgeschlagen, das Olefinoxyd aus dem Endgas zu entfernen und das verbleibende Gasgemisch nach Ergänzung der verbrauchten Olefinmenge wieder über den Silberkatalysator .zu leiten. Auf diese Weise läßt sich jedoch die Konzentration des Olefiiioxvds im Endgas nicht erhöhen, und auch die erzielbare Ausbeutesteigerung ist gering.
Es wurde nun gefunden, daß man bei der Oxydation von Olefinen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen in Gegenwart von Silberkatalysatoren Olefinoxv.de in besserer Ausbeute und in höherer Konzentration im Endgas ohne Schädigung der Katalysatoren erhält, wenn man das aus dem Olefin-Sauerstoff-Gemisch zunächst erhaltene olefinoxydhaltige Endgas jeweils nach Ergänzung des verbrauchten Olefins ein oder mehrmals wieder über einen Silberkontakt unter Umständen bei etwas höherer Temperatur als bei der vorhergehenden Stufe leitet.
Werden beispielsweise bei einem Durchgang eines 3 Volumprozent Äthylen enthaltenden Äthylen-Luft-Gemisches i bis 1,2 Volumprozent Äthylenoxyd gebildet, so wird beim Überleiten des durch frisches Äthylen wieder auf 3 Volumprozent Äthylen ergänzten Endgases über den Katalysator nochmals i bis 1,2 Volumprozent Äthylenoxyd gebildet, so daß das Endgas der zweiten Stufe 2 bis 2,4 Volumprozent enthält. Überraschenderweise bleibt das schon gebildete Äthylenoxyd ibei der zweiten Behandlung unverändert, selbst wenn die Temperatur in der zweiten Stufe um io .bis 2o° höher ist als bei der ersten Stufe. Gegenüber einer Ausbeute von 30 Abis 4o %, bezogen auf das angewandte Äthylen, nach der einstufigen Arbeitsweise werden bei diesem zweistufigen Verfahren Ausbeuten von etwa 50 % erzielt. Die Ausbeute kann noch gesteigert werden, wenn man einen Teil des nach Abtrennen des Äthylenoxyds verbleibenden etwa i % Äthylen enthaltenden Endgases wieder der ersten Umsetzungsstufe zuleitet. Ebenso kann man die Konzentration des Äthylenoxyds im Endgas noch weiter steigern, wenn man das Verfahren in mehr als zwei .Stufen ausführt, doch muB dabei der Sauerstoffgehalt und die Temperatur sorgfältig geregelt werden, um die Explosionsgefahr auszuschließen. Eine Schädigung des Katalysators durch Temperaturstauungen tritt nicht ein, so daß er lange .Zeit wiriksam bleibt. Das neue Verfahren kann sowohl bei gewöhnlichem al's auch erhöhtem Druck ausgeführt werden.
Das gebildete Olefinoxyd kann aus dem Endgas durch Auswaschen mit geeigneten Lösungsmitteln oder durch Adsorption an aktive Kohle als solches gewonnen werden. Man 'kann es aber auch durch Waschen .des Endgases mit verdünnter Säure in Form von Glykol erhalten.
Beispiel Über 1 1 eines bekannten Silberkatalysators, der in einem Röhrenofen angeordnet ist, dessen innere Oberfläche aus nichtrostendem Material, wie Silber, besteht und der durch ein Ölbad geheizt wird, werden bei 21o bis 2r5° stündlich 500 1 eines Äthylen-Luft-Gemisches, das 3 Volumprozent Äthylen enthält, geleitet. Das Endgas enthält 1,2 Volumprozent Ärohylenoxyd, i,4o/o Kohlendioxyd und i,i o/o unverändertes Äthylen. Die Ausbeute, bezogen auf das angewandte Äthylen, beträgt 1,2 VolumWle Äthylenoxyd aus 3 Volumteilen Äthylen, das sind 40"/o berechneten Menge. Diesem Endgas werden ohne Abscheidung des darin enthaltenen Äthylenoxyds 1,7 Volumprozent frisches Äthylen zugemischt, so daB der Gehalt an Äthylen wieder 3 Volumprozent beträgt, und dieses Gemisch wird in einem zweiten, mit Silber ausgekleideten Röhrenofen bei einer Temperatur von 22o bis 225° über einen Silberkatalysator geleitet. Das Endgas aus beiden Umsetzungen enthält 2,2 Volumpro.zent Äthylenoxyd, 2,6 019 Kohlendioxyd und i#i@% unverändertes Äthylen. Die Ausbeute beträgt 2,2 Volumteile Ätyhlenoxyd aus 4,7 Volumteilen angewandtem Äthylen, das sind 47% der berechneten. Menge, bezogen, auf das gesamte in beiden Umsetzungen angewandte Äthylen. Durch Rückführen von beispielsweise der Hälfte des Endgases nach der Absorption des Äthylenoxyds in den ersten Ofen läBt sich die Ausbeute von 47 % auf über 50 % erhöhen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Olefinoxyden durch Überleiten von Olefinen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen über Silberkatalysatoren bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus Olefin und Sauerstoff zunächst entstandene olefinoxydhaltigeEndgas jeweils nach Ergänzung des verbrauchten Olefins ein oder mehrmals wieder über einen Silberkontakt, unter Umständen jedesmal bei etwas höherer Temperatur als bei der vorhergehenden Stufe, leitet.
2. VerfahrennachAnspruch 2"da@durc!h gekennzeichnet, daB man einen Teil des in der letzten Stufe nach Abtrennen des Äthylenoxyds erhaltenen Endgases ,der Umsetzung in der ersten Stufe wieder zuführt.