NO124107B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av vinylacetat.

Det er kjent å fremstille vinylacetat ved omsetning av

etylen, eddiksyre og oksygen ved temperaturer fra 50 til 300°C og vanlig eller forhøyet trykk i nærvær av en elementær edelmetallholdig katalysator (tysk patent nr. 1.185.601!).

Ved den kjente fremgangsmåte kreves som råstoffer etylen, eddiksyre og oksygen. Fremgangsmåten kan gjengis ved likningen:

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling

av vinylacetat ved omsetning av etylen med eddiksyre og oksygen i nærvær av en elementær edelmetallholdig katalysator ved 50 til 300°C

og vanlig eller forhøyet trykk, idet fremgangsmåten er karakterisert ved at man skiller reaksjonsproduktet i en gassfase og en flytende fase, oppvarmer den kondenserte del helt eller delvis i flytende fase ved 100 til 300°C, og oksyderer det derved dannede acetaldehyd til eddiksyre og tilbakefører denne i reaksjonen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan gjengis ved følgende likning:

De kondenserte deler anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen normalt uten noen ytterligere behandling i etterbehandlingen, hvor det ved omsetning av vinylacetat med det i de kondenserte deler inneholdte vann oppstår acetaldehyd og eddiksyre. For sterkt å unngå dannelsen av polymere er det fordelaktig å fjerne i de konden- • serte deler oppløst oksygen før etterbehandlingen. Vanligvis er det tilstrekkelig trykkløst å avspenne de kondenserte deler før etterbehandlingen. Herved blir oppløst etylen fritt og medtar dessuten oppløste spor oksygen. Man kan videre til .de kondenserte deler, før etterbehandlingen sette mindre vannmengder.

Vinylacetatets omsetningsgrad til acetaldehyd retter seg etter betingelsene som temperatur, trykk og oppholdstid. Temperaturene ligger ved 100-300°C, fortrinnsvis ved 150-250°C. De anvendte trykk ligger fortrinnsvis under 50 atmosfærer og de midlere oppholdstider under 2 timer.

For å få de for oksydasjonen til eddiksyre nødvendige acetaldehydmengder, kan man enten anvende de samlede kondenserte deler i etterbehandlingen og velge slike betingelser at bare en del av tilstedeværende vinylacetat omsettes til acetaldehyd, eller man kan bare anvende en del av de kondenserte deler i etterbehandlingen og velge betingelsene således at praktisk talt hele vinylacetatet omsettes til acetaldehyd.

Man kan gjennomføre de kondenserte delers etterbehandling i reaktorer under betingelser hvor praktisk talt hele reaksjonsrommet er fylt med væske. Eksempelvis kan man innpumpe det flytende produkt nederst i et loddrettstående oppvarmet trykkrør og utta reaksjonsproduktet øverst ved en trykkholdeventil og avspenne. Trykkholde-ventilen innstilles således at ved reaksjonstemperaturen foreligger reaksjonsproduktet i flytende fase.

Man kan imidlertid også gjennomføre kondenserte delers etterbehandling i reaktorer også under betingelser hvor bare en del av produktene foreligger i flytende fase. Eksempelvis kan man bringe de kondenserte deler i fordamperen av en destillasjonsk<p>lbe til de ønskede betingelser med hensyn til trykk, temperatur og oppholdstid for de flytende deler og utta de ved etterbehandlingen dannede acet-aldehyder i ren eller anriket form ved kolonnens hode. Tilløpsstedet for det anvendte produkt kan være ved forskjellige steder på kolonnen, også kan sumpprodukt tilbakeføres på forskjellige steder til kolonnen. Man kan videre innføre produkter av forskjellig sammensetning, som fremkommer under den destillative opparbeidelse i det samlede anlegg på egnede steder inn i reaktoren for etterbehandling.

For omsetningen av acetaldehyd til eddiksyre kan man eksempelvis adskille det ved etterbehandlingen dannede acetaldehyd destillativt og oksydere i nærvær av eddiksyre med oksygen, idet man fra kretsløpseddiksyren på forhånd adskiller det dannede vinylacetat. Denne oksydasjon kan man fortrinnsvis gjennomføre i loddrette, med kjøleslange utstyrte rør. For å akselerere reaksjonen kan man arbeide i nærvær av katalysatorer, som eksempelvis acetater av mangan, kobolt, krom, som fortrinnsvis er oppløst i eddiksyren. Man arbeider hensikts-messig ved svakt forhøyet trykk således at man i de med eddiksyre fylte rør nedentil innfører acetaldehyd og tilsetter det nødvendige oksygen i forskjellige høyder av røret. Man kan gjennomføre oksydasjonen også utelukkende i nærvær av eddiksyren, som har dannet seg av acetaldehydets oksydasjon. Den ved oksydasjonen nydannede eddiksyre adskiller man fra den katalysatorholdige oppløsning, fortrinnsvis ved destillasjon. Man kan gjennomføre denne destillasjon i kombina-sjon med fremstillingen av vinylacetat i en fordamper, hvorigjennom det føres den overveiende av etylen bestående kretsløpsgass av vinyl-acetatfrembringelsen; ved denne senkning av partialtrykket lettes vesentlig eddiksyrens fordampning. Den i fordampningsresiduet tilbake-blivende katalysator fører man tilbake i reaktoren for acetaldehydets oksydasjon. Man kan gjennomføre acetaldehydets oksydasjon med oksygen også i gassfase i nærvær av fast anordnede katalysatorer, idet man fortrinnsvis fører eddiksyren i dampform i kretsløp.

De etter etterbehandlingen dannede reaksjonsprodukter

kan opparbeides destillativt. Herved blir det fra råstoffene etylen og oksygen fremstilte vinylacetat isolert. Likeledes gjenvinnes den ved vinylacetatfremstillingen ikke omsatte eddiksyre og den ved etterbehandlingen dannede eddiksyre og kan tilbakeføres i omsetningen med

etylen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal i det følgende beskrives ved hjelp av noen eksempler.

Eksempel 1.

I et reaksjonsrør av 25 mm indre diameter og 2 m lengde befinner det seg 950 ml av en fast anordnet katalysator bestående av kiselsyrekuler av 3-4 mm diameter, inneholdende pr. liter 3,3 g palladium, 1,5 g gull og 30 g kaliumacetat. Gjennom dette reaksjonsrør føres det pr. time ved l64°C og 5 ato 560 g etylen, 64 g oksygen og 5"40 g eddiksyre, som utvinnes i løpet av fremgangsmåten. Reaksjonsproduktet avkjøles under trykk til 20°C og den derved dannede flytende fase avspennes til 0 ato. Det fremkommer pr. time 626 g flytende fase trykkløst. Den flytende fase har følgende sammensetning i vektprosent: 24,0 vinylacetat, 6,2 vann og 79,8 eddiksyre. Den flytende fase føres ved 25 ato og 196°C gjennom et tomt rør av 500 ml innhold, avkjøles deretter og avspennes trykkløst i en kontinuerlig destillasjonskolonne. Ved kolonnens hode fjernes pr. time 42 g acetaldehyd. Acetaldehydet føres gassformet gjennom et loddrettstående, med kjøleslange utstyrt rør, hvori det befinner seg eddiksyre, hvori det er oppløst 0,1 vektprosent manganacetat. Dessuten innføres oksygen fordelt på forskjellige høyder av røret. Gjennom 1 liter eddiksyre føres det pr. time 42 g acetaldehyd og 40 g oksygen. Trykket i reaksjonsrommet holdes på 3 atmosfærer og temperaturen innstilles ved kjøling til 60°C. Den dannede eddiksyre, hvorav 54$ av den anvendte fåes 42 g acetaldehyd, adskilles destillativt fra katalysatoroppløsningen.

Fra destillasjonskolonnens sump, hvori det ved hodet uttas acetaldehyd, utvinnes ved destillativ opparbeidelse pr. time 67 g vinylacetat og 486 g eddiksyre.

Denne eddiksyre forenes med den fra acetaldehydets oksydasjon fremstilte eddiksyre og gir de 540 g eddiksyre som - som nevnt ovenfor - anvendes pr. time i reaktoren for fremstillingen av vinylacetat et .

Over den samlede prosess dannes av 56 g etylen ved omsetning med oksygen uten tilførsel av ny eddiksyre pr. time 67 g vinylacetat, dvs. 77$ av det teoretiske tilsvarende reaksjonen

Eksempel 2.

I en trykkdestillasjonskolonne, hvis beholder kjøres ved et væskeinnhold på 1 liter, innpumpes pr. time 1 kg av en blanding av 24,1 vektprosent vinylacetat, 8,7 vektprosent vann og 67,2 vektprosent eddiksyre. Kolonnens sump oppvarmes til en temperatur på 184°C. Det innstiller seg i kolonnen et trykk på 7,5 ato. Ved kolonnens hode uttas pr. time 66 g acetaldehyd. Ved sumpen uttas pr. time 933 g av en blanding av 12,0 vektprosent vinylacetat, 6,3 vektprosent vann og 81,7 vektprosent eddiksyre.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av vinylacetat ved omsetning av etylen med eddiksyre og oksygen i nærvær av en elementær edelmetallholdig katalysator ved 50 til 300°C og vanlig eller forhøyet trykk, karakterisert ved at man adskiller reaksjonsproduktet i en gassfase og en flytende fase, oppvarmer de kondenserte deler helt eller delvis i flytende fase- til 100-300°C, oksyderer den derved dannede acetaldehyd til eddiksyre og tilbakefører denne i reaksjonen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man underkaster det samlede flytende reaksjonsprodukt fra etylenomsetningen for en etterbehandling og omsetter en slik del av det deri inneholdte vinylacetat til acetaldehyd, at fra acetaldehydet kan fremstilles den for etylenomsetningen nødvendige mengde eddiksyre.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man underkaster en slik del av det flytende reaksjonsprodukt av etylenomsetningen for etterbehandling at ved praktisk talt full-stendig omsetning av det i denne del av reaksjonsproduktet befinnende vinylacetat oppstår den mengde acetaldehyd som er nødvendig for fremstillingen av den for omsetningen med etylen nødvendige mengde eddiksyre.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at- man fjerner det i det flytende produkt fra etylenomsetningen oppløste oksygen før man underkaster produktet etterbehandling.

5- Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at man fra etterbehandlingsproduktet adskiller acetaldehydet og deretter underkaster oksydasjonen til eddiksyre.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at man til det flytende reaksjonsprodukt før etterbehandlingen tilsetter vann.