NO138358B - Fremgangsmaate til aa sette inn en stort sett skaalformet metallisk bunn i en rotasjonssymmetrisk beholderkropp av metall - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av lavere alifatiske syrer og anhydrider.

Det er kjent å fremstille samtidig

eddiksyre og eddiksyreanhydrid ved i et

reaksj onsbad som inneholder passende katalysatorer å innføre dels acetaldehyd og

dels en oksygenholdig gass og sørge for en

så intim berøring som mulig mellom de

flytende og gassformede faser.

De katalysatorer som brukes er i al-minnelighet metallsalter, spesielt kopper-og kobolt-acetat, eller deres blanding, men

også andre metallsalt kan brukes, f. eks.

acetater, nitrater, klorider av sølv, nikkel,

mangan, vanadium, kvikksølv, tinn, uran.

Reaksjonen er sterkt eksotermisk og

det er nødvendig å foreta kjøling på passende måte av badet hvis temperatur bør

holdes mellom 30 og 70° C.

Reaksj onsbadet kan delvis bestå av et

oppløsningsmiddel, f. eks. etylacetat eller

etyleftalat men det kan også i det vesentlige være sammensatt av visse av selve reaksj onsproduktene bg spesielt av en blanding av eddiksyre og eddiksyreanhydrid.

For å gjennomføre denne siste utfø-relsesform for reaksjonen, blir det i badet

blåst inn en så stor mengde oksygenholdig

gass at reaksj onsproduktene syre, anhydrid

og vann rives med i dampform. Disse damper blir kondensert i en varmeutveksler

og den oksygenholdige gass blir ført tilbake til reaksj onskaret, dog først etter at

en del er fjernet og erstattet med frisk

gass som fører inn det oksygen som er nød-vendig for reaksjonen. Denne friske gass

kan være luft, oksygen eller i sin almin-nelighet en gass som inneholder oksygen.

På grunn av damptrykkene for de tre reaksj onsprodukter, hvorav vannets er det største og eddiksyreanhydridets det min-ste, innstiller det seg i badet en likevekt i sammensetningen slik at mengden av anhydrid er større enn mengden av syre og vanninnholdet er meget lite.

Jo større det gassvolum er som blåses inn, desto større er den relative mengde anhydrid og desto mindre den relative mengde vann i badet. Under disse forhold, legges det merke til at det kan oppnås et meget høyt utbytte av omdannelsen av aldehyd til anhydrid. •

Hvis den relative mengde anhydrid i badet overstiger 85 pst. kan således omdannelsen av aldehyd til anhydrid gå opp i og endog overstige 75 pst.

Over en viss gassinnblåsing, vil imid-lertid mengden av gasser som avgis av badet og som avhenger av sammensetningen, badtemperaturen og volumet av innblåst gass overstige den mengde produkter som fremstilles i samme tid og overflaten eller volumet av oksyderingsbadet vil synke.

I betraktning av at et bad som inneholder meget anhydrid er gunstig for frem-stillingen av en betydelig relativ mengde anhydrid i forhold til syren, hvilket i al-minnelighet tilstrebes, har det vært fore-slått, for å holde bad-volumet konstant, å føre tilbake til badet eddiksyreanhydrid som er oppnådd ved adskillelse av den kon-denserte dampblanding, idet denne adskillelse foretas på vilkårlig passende måte slik at reaksjon mellom vann og anhydrid unngås.

På denne måten kan det effektivt

oppnås et utbytte av eddiksyreanhydrid på 75—80 pst., mens eddiksyren bare utgjør 20—25 pst. av det oksyderte acetaldehyd, men for å oppnå dette resultat er det nød-vendig å føre med og adskille meget større (omtrent dobbelt så store) mengder anhydrid og syre enn de som svarer til de produkter som fremstilles, dvs. et ikke ubety-delig varmeforbruk idet denne adskillelse foregår ved destillering.

Foreliggende oppfinnelse bygger på at

det har vist seg at det er mulig å oppnå like fordelaktige resultater når der gjel-der forholdsvise mengder fremstillet anhydrid i forhold til syre, ved å kompensere for det stofftap i badet som skyldes den betydelige innblåsing, ikke ved å føre tilbake rent anhydrid, men ved delvis kondensering av de damper som avgis av badet og som føres med av gassene og å føre tilbake hele dette kondensat til badet.

Mer spesifisert angår oppfinnelsen en

fremgangsmåte for fremstilling av syrer og lavere alifatiske anhydrider, særlig eddiksyre og eddiksyreanhydrid, ved oksydering av det tilsvarende aldehyd i et reaksj onsbad som i det vesentlige består av en blanding av syre og anhydrider, og som inneholder en katalysator, med bortføring av reaksj onsproduktene ved hjelp av en strøm av oksygenholdig gass, gjenvinning av reaksj onsproduktene ved kondensering og destillering av kondensatet og tilbakefø-ring til badet av den oksygenholdige gass etter tilsetting av friskgass og tilbakefø-ring til badet av noen av de bestanddeler som er ført med av gassene i en mengde som er nødvendig for å holde badets volum konstant og oppfinnelsen utmerker seg ved at før gjenvinningen av reaksj onsproduktene ved kondensering, underkastes blandingen av gass og damper som forlater reaksj onsbadet en partiell kondensering i en deflegmator som kan innstilles slik at kondensatet som føres tilbake til reaksj onsbadet, er tilstrekkelig til å holde bad-volumet konstant.

Det skal i denne forbindelse gjøres

oppmerksom på at det fra Norsk patent nr.

77 095 (eksempel 4) er kjent å tilføre reaksj onsbadet en vannfri blanding av syre og anhydrid i det forhold som foreligger i kondensatet. En forskjell fra den tidli-gere kjente fremgangsmåte er således at det råkondensat som tilføres badet i hen-

hold til oppfinnelsen inneholder vann og det er overraskende at det til tross herfor oppnås like stort utbytte av anhydrid.

For å gjennomføre oppfinnelsen blir det i kretsløpet for de fluider som forlater oksyderingsapparatet anbragt en kondensator hvor mengden av kjølevann blir innstillet slik at volumet av reaksj onsbadet holdes konstant ved tilbakeføring av den kondensat som oppnås. For tydelighets-skyld skal denne del kondensator nedenfor betegnes «deflegmator».

Denne anordning gjør det mulig å oppnå en sterk nedsettelse av dimensjonene for de destilleringsapparater som er nød-vendige for å adskille reaksj onsproduktene og samtidig nedsette varmeforbruket.

Den væske som således føres tilbake

til badet inneholder meget eddiksyreanhydrid, men utgjøres ikke av rent anhydrid. Det er derfor overraskende at det på denne måten oppnås resultater i likhet med dem som oppnås ved den kjente fremgangsmåte.

Uten ekstra omkostninger er det mulig

å oppnå at den tilbakeførte væske blir yt-terligere anriket med eddiksyreanhydrid ved å føre de damper og den gass som avgis av badet til foten av en destillerings-søyle som øverst mottar , den væske som er kondensert i deflegmatoren.

Denne søyle kan være en vanlig søyle med hetteformete plater eller gjennomhul-lete plater. Der kan, eventuelt, stå direkte over reaksj onsapparatet. Den kan også være et tårn med ring-fylling eller med andre fyllingslegemer. Helst unngås imid-lertid apparater som har store væskereser-ver for derved mest mulig å unngå at ed-diksyreanhydridet hydrolyseres ved hjelp av vannet.

Det skal bemerkes at denne destillering i nærvær av gass oppnås ved hjelp av varmen fra selve reaksjonen uten tilførsel av varme utenfra.

I alle tilfeller vil sammensetningen av badet utvikle seg til en likevekttilstand som bestemmes av driftsforholdene: mengde av tilført aldehyd og frisk luft, tilbake-føring av gass, temperaturer. Disse for-skjellige parametre innstilles slik at det oppnås et bad som inneholder minst 90 pst. anhydrid, mens resten i det vesentlige er eddiksyre.

De gasser og den damp som forlater deflegmatoren blir, som ved den kjente fremgangsmåte, underkastet en ny kjøling i et annet kondenseringsanlegg hvor det anhydrid, den syre og det vann som som er frembragt ved reaksjonen adskilles i flytende tilstand.

Ved gjennomføringen av oppfinnelsen, bør det sørges for følgende driftsforhold: Badtemperaturen bør være 40—70° C, fortrinnsvis 50—60° C.

Temperaturen ved slutt-kondenserin-gen bør ligge under 20° C, fortrinnsvis under 12° C.

Den mengde gass som blåses inn i reaksj onsapparatet bør være 2—6 m» pr. ti-me pr. liter bad, fortrinnsvis 3—4,5 m3 pr. time.

Forholdet mellom anhydrid og anhydrid + syre i badet ved likevekt bør være 85—95 pst.

Det skal nu gis noen eksempler på hvorledes fremgangsmåten kan gjennom-føres.

Eksempel 1

Reaksj onsbadet var inneholdt i et kar 1, fig. 1, som nederst hadde en innretning for fordeling av den oksygenholdige gass, f. eks. en gjennomhullet plate. Flytende etanal ble ført inn i badet gjennom ledningen 2 og den oksygenholdige gass blåst inn gjennom ledningen 3. De fluider som forlot reaksj onsapparatet ble så ført til en deflegmator 4 hvor kjølevannmengden ble innstillet slik at den mengde kondensert væske som ble ført tilbake til reaksj onsbadet gjennom ledningen 5 var passe stor til at volumet av reaksj onsbadet ble holdt konstant.

Fra utgangen fra deflegmatoren ble gassene ført til et kondensatoranlegg 6 hvor reaksj onsproduktene ble kondensert og tatt ut gjennom ledningen 7 som førte til destilleringsapparatet. Den oksygenholdige gass kom ut gjennom en ledning 8. Gjennom ledningen 9 ble det foretatt en gass-avtapping for gjenvinning av etanal ved vasking og destillering på kjent måte. Frisk luft ble ført inn gjennom en ledning 10 og hele mengden av oksygenholdig gass ble ført tilbake til reaksj onskaret ved hjelp av en vifte 11.

Forholdene under driften var:

Væske ført tilbake til badet

gjennom ledningen 5 620 kg. pr. time Reaksjonsprodukter tatt ut gjennom

ledningen 7:

Utbytte av anhydrid (aldehyd

omdannet til anhydrid i for-

hold til anhydrid omdannet til syre + anhydrid) 77,9 pst.

Destilleringsapparatet behandlet således en blanding av syre og anhydrid på 594 kg pr. time. Uten deflegmatoren ville det vært nødvendig å destillere ca. 620 kg ekstra anhydrid pr. time for tilførsel til reaksj onsbadet for å holde høyden konstant.

Deflegmatoren gjorde det altså mulig å nedsette mengden av destilleringsmate-rial og dampforbruket for å skille reaksj onsproduktene.

Eksempel 2

Apparatet var det samme som er be-skrevet ovenfor, med tilføyelse av en søyle med raschigringer anordnet over reaksj onskaret og hvor det ved toppen gjennom rø-ret 5 ble ført tilbake kondensatet fra deflegmatoren 4, fig. 2. Tilbakeløpet fra foten av søylen ble ført tilbake til badet gjennom en ledning 5'.

Enkelthetene ved driften var:

Foreliggende oppfinnelse angår ikke bare eddiksyreanhydrid som er omhandlet i eksemplene ovenfor, men i sin alminne-lighet lavere alifatiske anhydrider med

4—8 karbonatomer i molekylet.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av

lavere alifatiske syrer og anhydrider, særlig eddiksyre og eddiksyreanhydrid, ved oksydering av det tilsvarende aldehyd i et reaksj onsbad som i det vesentlige består av en blanding av syre og anhydrid og som inneholder en katalysator, med bortføring av reaksj onsproduktene ved hjelp av en strøm av oksygenholdig gass, gjenvinnnig av reaksj onsproduktene ved kondensering og destillering av kondensatet og tilbake-føring til badet av den oksygenholdige gass etter tilsetting av friskgass og tilbakefø-ring til badet av noen av de bestanddeler som er ført med av gassene i en mengde som er nødvendig for å holde badets volum konstant, karakterisert ved at før gjenvinningen av reaksj onsproduktene ved kondensering, underkastes blandingen av gass og damper som forlater reaksj onsbadet en partiell kondensering i en deflegmator som kan innstilles slik at kondensatet som føres tilbake til reaksj onsbadet, er tilstrekkelig til å holde badvolumet konstant.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at det mellom oksyderingsapparatet og deflegmatoren er lagt inn en destilleringssøyle som øverst tilføres kondensatet fra deflegmatoren og hvis tilbakeløp føres til reaksj onsbadet.