JPH0161095B2 - - Google Patents
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- JPH0161095B2 JPH0161095B2 JP56195774A JP19577481A JPH0161095B2 JP H0161095 B2 JPH0161095 B2 JP H0161095B2 JP 56195774 A JP56195774 A JP 56195774A JP 19577481 A JP19577481 A JP 19577481A JP H0161095 B2 JPH0161095 B2 JP H0161095B2
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- JP
- Japan
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- acetic acid
- ketene
- mbar
- cracked gas
- heat exchangers
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C49/00—Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
- C07C49/88—Ketenes; Dimeric ketenes
- C07C49/90—Ketene, i.e. C2H2O
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/87—Preparation of ketenes or dimeric ketenes
- C07C45/89—Preparation of ketenes or dimeric ketenes from carboxylic acids, their anhydrides, esters or halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/87—Preparation of ketenes or dimeric ketenes
- C07C45/90—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明は減圧下で酢酸を熱的触媒分解し、熱い
分解ガスを約0℃〜−10℃に冷却し、その際水、
未反応酢酸及び酢酸無水物を凝縮してケテンを製
造する方法に関するものである。 ケテンの公知の工業的製造方法に於ては酢酸を
連続的に、たとえば触媒としてのトリエチルホス
フアートの存在下700℃以上でかつ約100〜500ミ
リバールの圧力範囲で分解する。リン酸を結合す
るために反応領域を出て間もない熱い分解ガスに
アンモニアを加える。この分解ガスはケテン及び
水の他に副反応から由来する次のガス:メタン、
二酸化炭素、一酸化炭素、エチレン、アレン及び
少量の高級炭化水素並びに未分解酢酸及び酢酸の
アンモニウム塩及びリン酸のアンモニウム塩を含
有する。 分解ガスからケテンを得るにはこの分解ガスを
先ず凝縮可能な成分を分離するためにできる限り
急速に冷却する。そうすることによつてケテンと
水及び酢酸が接触し、反応して酢酸と酢酸無水物
が形成されるのを回避することはできない。した
がつてこの冷却工程において水、酢酸及び酢酸無
水物から成る凝縮物が得られる。生じたケテンの
一部が再び出発物質に再転換されるというこの望
ましくない反応は酢酸変換率の減少のみならず設
備のエネルギー要求の増加をまねく。減圧下での
凝縮は低い温度でも不完全である。分解ガスは依
然分離困難な酢酸や酢酸無水物の霧を含有する。 ドイツ特許出願公告第1250811号明細書に記載
された方法においては約700℃の熱い分解ガスを
先ず50℃に冷却し、次いでサイクロン分離器を通
しそして更に冷却する。存在する霧はこの方法に
よつて除去されない。この条件下で逆反応は殊に
かなり多くの装入量を有する設備の場合に著し
く、このことは凝縮物中の酢酸の濃度が高いこと
で認められる。 ドイツ特許第1643758号明細書によれば分解ガ
スを先ず120℃に予め冷却し、ついでこの分解ガ
スを凝縮物が直ちに流出することができる有孔性
の冷却域に通すことが公知である。この場合冷却
域を冷却ブライン(brine)で−20〜−30℃の温
度に保つ。次いで粗ケテンをじやま板に対向して
導入して酢酸及び酢酸無水物の霧を除去する。こ
のじやま板は−30〜−50℃の温度に保持される。
じやま板の温度を低く保持しうる様に有孔性冷却
域とじやま板の間に滞留域を設ける。この滞留域
は0〜+10℃の温度に保たれている。この滞留域
中で依然存在する酢酸が粗ケテンと反応する。そ
のままで分離される酢酸無水物も生成する。ガス
流は200〜2m/秒の速度かつ50〜500ミリバール
の圧力に保たれる。分離されたケテンはほとんど
霧を含まないが、しかしまだ凝縮可能な不純物の
残分を含有する。この方法の欠点は清掃すること
が困難な高価な凝縮系、極めて低い温度の要求及
びそれによる高いエネルギー需要である。 それ故に本発明の課題は使用された酢酸に対し
て可能な限り高いケテン収率を低いエネルギー需
要及び簡単な凝縮器の使用下で可能とするケテン
の製造方法を提供することにある。この課題は次
のケテンの製造方法によつて達成される。すなわ
ちその方法は分解ガスを容量V〔m3〕、50〜150ミ
リバールの圧力差及び60〜120m-1の表面積容量
割合を有する1又は数個の縦列(tandem)に接
続された多管熱交換器に通して濃縮物を除去する
ことによりなり、その際熱的分解に使用された酢
酸の量を多管熱交換器の容量Vに対して0.5〜
2.5t・h-1・m-3とすることを特徴とするものであ
る。 前述の様に分解ガスは固体成分、たとえば炭化
物及び場合によりアンモニウム塩―これらは凝縮
系中で沈殿する―をも含有する。それによつて分
解炉中の圧力は上昇し、反応は低下する。したが
つてこれまでは設備が可能な限り長い時間運転で
きるようにするため、凝縮器を大型な寸法にして
きた。凝縮系全体の容量を減少させ、それに伴な
いガス速度を著しく増加させることにより逆反応
を大規模に低減させ、酢酸変換率を増加すること
ができ、しかもその際凝縮器系が早い時期に目づ
まりをすることがないということは意外なことで
ありかつ予期できなかつた。その際圧力低下の増
加は変換に有害な影響を与えない。本発明による
方法に於ては通常用いられる標準的な装置を使用
することができる。複雑な特別な構造は不必要で
ある。 例 酢酸3.6t/hを蒸発させ、その蒸気を天然ガス
によつて加熱されるケテン炉の分解管系中に導入
する。予備加熱後、酢酸蒸気に触媒としてトリエ
チルホスフエートを加える。その次の分解域中で
温度を700℃にまで上昇させる。炉出口における
圧力は358ミリバールである。そこで熱せられた
ガス混合物(分解ガス)にアンモニアを加える。 次いで混合物を一列につないだ5個の多管熱交
換器の胴側に最短経路で通す。最初の2個の熱交
換器は冷水でみたされている。残りの3個は−10
℃の冷却ブラインでみたされている。これら5個
の熱交換器は相互に同一で、夫々長さ2500mmで、
その直径は700mmで、これは内径25mmの290個の管
を有し、285m2の総内部表面積を有する。凝縮器
の総容量は上部及び分離器を含めて3.5m3であり、
容量に対する表面積の割合は81.5m-1である。 一連の熱交換器は水平に対して5゜の角度で傾斜
している。形成された凝縮物は熱交換器夫々の後
方に集められ、収集容器中に流出させる。3番目
と4番目の多管熱交換器の間にじやま板分離器を
取りつける。粗ケテンは−5℃の温度及び266ミ
リバールの圧力で5番目の熱交換器を出てゆく。
凝縮系の圧力差は358ミリバールー266ミリバール
=92ミリバールである。 ガス速度は30〜80m/秒である。 かくてケテン1.94t/h及び38%水性酢酸
1.46t/hが得られる。これは使用された酢酸の
変換率84%、反応した酢酸に対するケテン収率92
%、使用された酢酸に対するケテン収率77%に相
当する。 比較例 酢酸の分解を例に示した量で例に記載した様に
行う。炉出口の圧力は175ミリバールである。 凝縮系は同様に胴側にガス通路を有する一列の
4個の熱交換器から成る。最初の2個の熱交換器
は冷水でみたされ、残りの2個は−10℃の冷却ブ
ラインでみたされている。種々の大きさの多管熱
交換器の寸法は次表から明白である。
分解ガスを約0℃〜−10℃に冷却し、その際水、
未反応酢酸及び酢酸無水物を凝縮してケテンを製
造する方法に関するものである。 ケテンの公知の工業的製造方法に於ては酢酸を
連続的に、たとえば触媒としてのトリエチルホス
フアートの存在下700℃以上でかつ約100〜500ミ
リバールの圧力範囲で分解する。リン酸を結合す
るために反応領域を出て間もない熱い分解ガスに
アンモニアを加える。この分解ガスはケテン及び
水の他に副反応から由来する次のガス:メタン、
二酸化炭素、一酸化炭素、エチレン、アレン及び
少量の高級炭化水素並びに未分解酢酸及び酢酸の
アンモニウム塩及びリン酸のアンモニウム塩を含
有する。 分解ガスからケテンを得るにはこの分解ガスを
先ず凝縮可能な成分を分離するためにできる限り
急速に冷却する。そうすることによつてケテンと
水及び酢酸が接触し、反応して酢酸と酢酸無水物
が形成されるのを回避することはできない。した
がつてこの冷却工程において水、酢酸及び酢酸無
水物から成る凝縮物が得られる。生じたケテンの
一部が再び出発物質に再転換されるというこの望
ましくない反応は酢酸変換率の減少のみならず設
備のエネルギー要求の増加をまねく。減圧下での
凝縮は低い温度でも不完全である。分解ガスは依
然分離困難な酢酸や酢酸無水物の霧を含有する。 ドイツ特許出願公告第1250811号明細書に記載
された方法においては約700℃の熱い分解ガスを
先ず50℃に冷却し、次いでサイクロン分離器を通
しそして更に冷却する。存在する霧はこの方法に
よつて除去されない。この条件下で逆反応は殊に
かなり多くの装入量を有する設備の場合に著し
く、このことは凝縮物中の酢酸の濃度が高いこと
で認められる。 ドイツ特許第1643758号明細書によれば分解ガ
スを先ず120℃に予め冷却し、ついでこの分解ガ
スを凝縮物が直ちに流出することができる有孔性
の冷却域に通すことが公知である。この場合冷却
域を冷却ブライン(brine)で−20〜−30℃の温
度に保つ。次いで粗ケテンをじやま板に対向して
導入して酢酸及び酢酸無水物の霧を除去する。こ
のじやま板は−30〜−50℃の温度に保持される。
じやま板の温度を低く保持しうる様に有孔性冷却
域とじやま板の間に滞留域を設ける。この滞留域
は0〜+10℃の温度に保たれている。この滞留域
中で依然存在する酢酸が粗ケテンと反応する。そ
のままで分離される酢酸無水物も生成する。ガス
流は200〜2m/秒の速度かつ50〜500ミリバール
の圧力に保たれる。分離されたケテンはほとんど
霧を含まないが、しかしまだ凝縮可能な不純物の
残分を含有する。この方法の欠点は清掃すること
が困難な高価な凝縮系、極めて低い温度の要求及
びそれによる高いエネルギー需要である。 それ故に本発明の課題は使用された酢酸に対し
て可能な限り高いケテン収率を低いエネルギー需
要及び簡単な凝縮器の使用下で可能とするケテン
の製造方法を提供することにある。この課題は次
のケテンの製造方法によつて達成される。すなわ
ちその方法は分解ガスを容量V〔m3〕、50〜150ミ
リバールの圧力差及び60〜120m-1の表面積容量
割合を有する1又は数個の縦列(tandem)に接
続された多管熱交換器に通して濃縮物を除去する
ことによりなり、その際熱的分解に使用された酢
酸の量を多管熱交換器の容量Vに対して0.5〜
2.5t・h-1・m-3とすることを特徴とするものであ
る。 前述の様に分解ガスは固体成分、たとえば炭化
物及び場合によりアンモニウム塩―これらは凝縮
系中で沈殿する―をも含有する。それによつて分
解炉中の圧力は上昇し、反応は低下する。したが
つてこれまでは設備が可能な限り長い時間運転で
きるようにするため、凝縮器を大型な寸法にして
きた。凝縮系全体の容量を減少させ、それに伴な
いガス速度を著しく増加させることにより逆反応
を大規模に低減させ、酢酸変換率を増加すること
ができ、しかもその際凝縮器系が早い時期に目づ
まりをすることがないということは意外なことで
ありかつ予期できなかつた。その際圧力低下の増
加は変換に有害な影響を与えない。本発明による
方法に於ては通常用いられる標準的な装置を使用
することができる。複雑な特別な構造は不必要で
ある。 例 酢酸3.6t/hを蒸発させ、その蒸気を天然ガス
によつて加熱されるケテン炉の分解管系中に導入
する。予備加熱後、酢酸蒸気に触媒としてトリエ
チルホスフエートを加える。その次の分解域中で
温度を700℃にまで上昇させる。炉出口における
圧力は358ミリバールである。そこで熱せられた
ガス混合物(分解ガス)にアンモニアを加える。 次いで混合物を一列につないだ5個の多管熱交
換器の胴側に最短経路で通す。最初の2個の熱交
換器は冷水でみたされている。残りの3個は−10
℃の冷却ブラインでみたされている。これら5個
の熱交換器は相互に同一で、夫々長さ2500mmで、
その直径は700mmで、これは内径25mmの290個の管
を有し、285m2の総内部表面積を有する。凝縮器
の総容量は上部及び分離器を含めて3.5m3であり、
容量に対する表面積の割合は81.5m-1である。 一連の熱交換器は水平に対して5゜の角度で傾斜
している。形成された凝縮物は熱交換器夫々の後
方に集められ、収集容器中に流出させる。3番目
と4番目の多管熱交換器の間にじやま板分離器を
取りつける。粗ケテンは−5℃の温度及び266ミ
リバールの圧力で5番目の熱交換器を出てゆく。
凝縮系の圧力差は358ミリバールー266ミリバール
=92ミリバールである。 ガス速度は30〜80m/秒である。 かくてケテン1.94t/h及び38%水性酢酸
1.46t/hが得られる。これは使用された酢酸の
変換率84%、反応した酢酸に対するケテン収率92
%、使用された酢酸に対するケテン収率77%に相
当する。 比較例 酢酸の分解を例に示した量で例に記載した様に
行う。炉出口の圧力は175ミリバールである。 凝縮系は同様に胴側にガス通路を有する一列の
4個の熱交換器から成る。最初の2個の熱交換器
は冷水でみたされ、残りの2個は−10℃の冷却ブ
ラインでみたされている。種々の大きさの多管熱
交換器の寸法は次表から明白である。
【表】
熱交換器の列は水平に対して27゜の角度で傾斜
している。 形成された凝縮物を例に記載した様に集め、収
集容器中に流出する。粗ケテンは−5℃の温度及
び162ミリバールの圧力で4番目の熱交換器から
出てゆく。したがつて凝縮系の圧力差は175ミリ
バールー162ミリバール=13ミリバールである。
ガス速度は15〜25m/秒である。 かくてケテン1.35t/h及び70%水性酢酸
2.11t/hが得られる。これは使用された酢酸の
変換率58%、反応した酢酸に対するケテン収率92
%及び使用された酢酸に対するケテン収率54%に
相当する。
している。 形成された凝縮物を例に記載した様に集め、収
集容器中に流出する。粗ケテンは−5℃の温度及
び162ミリバールの圧力で4番目の熱交換器から
出てゆく。したがつて凝縮系の圧力差は175ミリ
バールー162ミリバール=13ミリバールである。
ガス速度は15〜25m/秒である。 かくてケテン1.35t/h及び70%水性酢酸
2.11t/hが得られる。これは使用された酢酸の
変換率58%、反応した酢酸に対するケテン収率92
%及び使用された酢酸に対するケテン収率54%に
相当する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 減圧下で酢酸を熱的触媒分解し、熱い分解ガ
スを約0〜−10℃に冷却し、水、未反応酢酸及び
酢酸無水物を凝縮させてケテンを製造するにあた
り、分解ガスを容量V〔m3〕、50〜150ミリバール
の圧力差及び60〜120m-1の表面積容量割合を有
する1又は数個の縦列に接続された多管熱交換器
に通して凝縮物を除去し、その際熱的分解に使用
された酢酸の量を多管熱交換器の容量Vに対して
0.5〜2.5t・h-1・m-3とすることを特徴とする、
前記ケテンの製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803046219 DE3046219A1 (de) | 1980-12-08 | 1980-12-08 | Verfahren zum herstellen von keten |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57122040A JPS57122040A (en) | 1982-07-29 |
JPH0161095B2 true JPH0161095B2 (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=6118619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56195774A Granted JPS57122040A (en) | 1980-12-08 | 1981-12-07 | Manufacture of ketene |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4455439A (ja) |
EP (1) | EP0053793B1 (ja) |
JP (1) | JPS57122040A (ja) |
DE (2) | DE3046219A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5475144A (en) * | 1994-06-08 | 1995-12-12 | The University Of Delaware | Catalyst and process for synthesis of ketenes from carboxylic acids |
DE19822658A1 (de) * | 1998-05-20 | 1999-11-25 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Verfahren zur Herstellung von Keten aus Essigsäure unter Zugabe von Kohlenmonoxid oder Essigsäureanhydrid |
US7199263B2 (en) * | 2004-08-18 | 2007-04-03 | Celanese International Corporation | Acetic anhydride and acetate ester co-production |
CN101817736A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-01 | 苏州浩波科技股份有限公司 | 醋酸热裂解工艺 |
AU2012335633B2 (en) | 2011-11-10 | 2017-03-30 | Pioneer Energy | Synthesis of high caloric fuels and chemicals |
US9080119B2 (en) | 2011-11-10 | 2015-07-14 | Pioneer Energy | Synthesis of high caloric fuels and chemicals including pentanol from coal, natural gas, and biomass |
US9040757B2 (en) | 2013-03-08 | 2015-05-26 | Pioneer Energy | Synthesis of high caloric fuels and chemicals |
MX2018008884A (es) | 2016-01-20 | 2019-02-21 | Daicel Corp | Metodo para producir derivados del ceteno. |
CN112479847B (zh) * | 2020-12-11 | 2022-04-01 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种利用醋酸裂解制备双乙烯酮的方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2967888A (en) * | 1961-01-10 | Process for the purification of ketene | ||
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