DE856147C - Verfahren zur Herstellung von Butyraldehyd - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Butyraldehyd Für die Herstellung von Butvraldeh,vd aus CrotonaldchN-d sind zwei Wege besäritten 'worden: erstens die Hydrierung in der Gasphase vorwiegend an Kupfer- oder Nickelkatalysatoren und zweitens die Hydrierung in der flüssigen Phase, wobei hauptsächlich mit Ni-Katalysatoren gearbeitet wurde. Beide Verfahren haben ihre Vorzüge und Nachteile.
• Die Nachteile des Gasphasenverfabrens bestehen darin, daß es schwierig ist, einend sehr hochprozentigen Buty.raldehvd zu erhalten, weil die WeiterhydTierung zum butanol recht beträchtlich ist und andererseits auch noch größere Mengen Crotonaldehyd im Hydricrungsprodukt auftreten. Durch

  beide Komponenten wird außerdem, zumal weili-.

  auch noch WTasser, zugegen, ist, die Aufarbeitung

  des Reaktionsproduktes wesentlich erschwert.

  Von dem Verfahren in der flü.ssigen Phase ist

  bek-annt, daß man durch Hydrierung mit Nickel-

  k-atalvsator-en unter Anwendung von, Druck und

  .erhöhten Temperaturen Ausbeuten um go% er-

  reichen.kan,n. Derartige Versuche sind aber bisher

  vorwiegend diskon'tinuierlich durchgeführt wor-

  den. \vobei naturgemäß keine hohe Raum-Zeit-Aus-

  beute erzielt werden kann. Für die kontinuierliche

  Arheitsweise, bei der aus wirtschaftlichen Gründen

  der technisch anfallende wasseThaltige Croton-

  aldehyd eingesetzt wird, hat man-Lösungsvertnittler

  hinzugefügt und im Rundlauf gearbeitet, um Störungen durch die sonst unvermeidliche Ausscheidung von Wasser während der Hydrierung zu vermeiden. jeder Lösungsvermittler, insbesondere das bevorzugte Butanol, hat aber den Nachteil, die Destillation, also die Aufarbeitung des Endproduktes zu erschweren.
• Es wurde nun gef unden, daß man, die Hydrierung von Crotonaldehyd zu Butyraldehyd gegenüber den bisher bekanntgewordenen Arbeitsweisen technisch und wirtschaftlich bedeutend vorteilhafter durchführen kann, wenn man die Umsetzung des flüssigen Crotonaldehyds in Gegenwart -einer wäßrigen Phase kontinuierlich durchführt. Eine wäßrige Phase ist in dem Reaktionsmedium dann vorhanden, w-enn mehr Wasser zugegen ist, als in dem organischen Medium löslich ist.
• Beispielsweise kann man den Katalysator in wäßriger Stispension dem flüssigen Crotonaldehyd zusetzen und die Hydrierung in geradem Durchgang, das heißt ohne Rundführung des Reaktionsgutes kontinuierlich durchführen, vorzugsweise in einer Strömungsapparatur. Der Zusatz eines Lösungsvermittlers wird dabei aus den oben angegebenen Gründen zweckmäßigerweise vermieden, doch kann man kleine Mengen von Emulgatoren zugeben. Man kann auch an Stelle von reinem, zweckmäßig im, Überschuß angewandtem Wasserstoff ein Gemisch von Wasserstoff und inerten Gasen anwenden.
• Es war n-icht, vorauszusehen, daß man auf diese Weist in einer Strömungsapparatur von relativ kleinem Reaktionsraum eine außerordentlich hohe Leistung erzielen, kann, ohne die Zusammensetzung des Reaktionsproduktes durch höheren Anfall an Crotonaldehyd oder Butanol ungünstig zu beeinflussen.
• Es war ferner mit schwer überwindbaren Schwierigkeiten bei der Anwendung eines zwar feinteiligen, ab-er spezifisch schweren Katalysators zu rechnen,> da Crotonaldehyd ein sehr ungeeignet-es Medium zum Tragen eines solchen Kontaktpulvers ist und sich im Falle der Anwendung wäßriger Kontaktsuspensionen; zwei nicht mischbare Phasen bilden.
• Das Verfahren kann, in technisch verschiedenartiger Weise durchgeführt werden. Wesentlich ist, daß reiner Crotonaldehyd, der aber Wasser enthalten kann, zugleich mit einem z. B. in Wasser suspendierten Katalysator und mit Wasserstoff unter Druck in, eine Apparatur eingeschleust wird, so daß das Gemisch von Gas und Suspension entsprechend der ständigen Zufuhr der drei Reaktionsteilnehmer durch den Reaktionsraum hindurchgeführt wird. Dabei sorgt der Wasserstoff und die Strömung dafür, daß, der fein verteilte Katalysator sich nicht absetzen kann. DeT Reaktionsraum kann verschieden gestaltet sein, z. B. erhält er die Form eines oder mehrerer hintereinander geschalteter senkrechter Rohre, durch deren Mäntel Wasser strömt, ruit dem man die Innentempcratur regelt. Bei der starken Wärmetönung der Reaktion ist eine solche Regelung besonders wichtig, und sie hat besonderen Anteil an der hohen Leistung des Verfahrens im Gegensatz zu der diskontinuierlichen Arbeitsweise im Autoklaven. Am Ende der Reaktionszone wird die Entspannung durchgeführt, durch die der überschüssige Wasserstoff vorn Reaktionsprodukt ge- trennt wird. Die Aufarbeitung kann in übl,icher Weise durch Abtrennen des Katalysators und der wäßrigen Schicht mit anschließender diskontinuierlicher oder kontinuierlicher Destillation erfolgen.
• Die Zerlegung des entstandenen, butanolarmen Reaktionsgernisches erfordert nur ein-en relativ geringen Energieaufwand, weil mit einer einmaligen Destillation bereits der reine Butyraldehyd erhalten werden kann. Bei einem nach anderen Verfahren mit einem höheren Butanolgehalt belasteten Endprodukt ist zunä(fhst eine schonende Was,serdampfdestillation erforderlich, um den entstandenen Butyraldehyd möglichst quantitativ gewinnen zu können. In diesem Falle erhält man das Reinprodukt erst durch eine anschließende zweite Destillation.
• Die abgetrennte Katalysatorsuspensionkann aufs neue verwendet werden, wenn rnan dafür sorgt, daß sie zu keinem Zeitpunkt mit Luft in 11erührung kommt. B e i s p i t 1 In einer kontinuierlichen Hochdr#uckapparatur mit einem Reaktionsraum von 1701 Inhalt wird Crotonaldehyd im Wasserstoffumlauf bei iooatm Druck zu Butyraldehyd 'hydriert. Durch warmes Kühlwasser, das durch die Mäntel der vier hintereinandergeschalteten Reaktionskammern umgepumpt wird, wird die Temperatur im Innern auf 65 bis 70' gehalten. Die Leistung der Flüssigkeitspumpe beträgt 165 kg wäßrigen Crotonaldehyds in der Stunde. Dem Crotonaldehyd werden, unmittelbar, vor der Saugseite der Pumpe 20 1 einer wäßrigen Nickelkontaktaufschlämmung zugeführt. Der Kontakt besteht aus einem auf Bimssteinmehl niedergeschlagenen hochdispersen Nickel. Die Suspension enthält 41/o Kontakt, 6% Kreide, 0,35% eines Emulgators und einen geringen Zusatz eines Antischaummittels. Der Kontaktbedarf beträgt 0,3'/0 Nickel, berechnet auf Crotonaldehyd. Das Reaktionsprodukt wird kontinuierlich ausgeschleust. Nach Abtrennung des Kontaktes und der Kreide wird der. organische Anteil von der wäßrigen Schicht geschieden-. Der organische Teil weist folgende Zusammensetzung auf: 87 bis 900/0 Butyraldehyd, 1,5010 Crotonaldehyd, 4'/0 Wasser, 2 bis 3% Butanol und 3 bis 40/0 kondensierter organischer Anteile. Es wird also eine 92- bis 93"/oige Ausbeute an Butyraldchyd im einfachen Durchgang erzielt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Butyraldebvd durch katalytische Hydrierung von flüssigern Crotönaldehyd mit Wasserstoff unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung in Gegenwart einer wäßrigen Pliase kontinuierlich durchführt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator in wäßriger Suspension zuführt. 3. Verfahren nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in geradem Durchgang, zweckmäßig in einem Strömungsrohr und unter Anwendung überschüssigen Wasserstoffs arbeitet. 4. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart eines Einulgators arbeitet.