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DE1103911B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von ungesaettigten Carbonylverbindungen aus Olefinen - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von ungesaettigten Carbonylverbindungen aus Olefinen

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Publication number
DE1103911B
DE1103911B DEM39268A DEM0039268A DE1103911B DE 1103911 B DE1103911 B DE 1103911B DE M39268 A DEM39268 A DE M39268A DE M0039268 A DEM0039268 A DE M0039268A DE 1103911 B DE1103911 B DE 1103911B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oxygen
olefins
oxidation
pressure
olefin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEM39268A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerlando Marullo
Marco Agamennone
Luigi Corsi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Montedison SpA
Original Assignee
Montedison SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Montedison SpA filed Critical Montedison SpA
Publication of DE1103911B publication Critical patent/DE1103911B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C07C51/252Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

  • Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von ungesättigten Carbonylverbindungen aus Olefinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ungesätttigten Carbonylverbindungen mit mindestens 3 C-Atomen, insbesondere von Acrolein aus Propylen und von Methacrolein aus Isobuten, durch katalytische Oxydation der Olefine mit molekularem Sauerstoff.
  • Es ist bekannt, daß bei der Oxydation von niedermolekularen Olefinen, z. B. Propylen oder Buten, mit Luft oder Sauerstoff bei Verwendung von Oxydationskatalysatoren mit mäßiger Wirkung, wie Kupfer, Silber und Aluminium, in metallischer Form oder auf einem Träger aufgebracht Aldehyde erhalten werden, z. B. Formaldehyd, Acetaldehyd, Acryla.ldehyd oder Benzaldehyd.
  • Es ist auch bekannt, daß diese Umsetzung durch Änderung der Oxydationsbedingungen so verlaufen kann, daß stärker oxydierte Produkte, wie Carbonsäuren oder schließlich Kohlendioxyd und Wasser, entstehen. Die Regelung der Umsetzung zur Vermeidung einer zu weitgehenden Oxydation kann durch Verdünnen der Gase mit inerten Stoffen erleichtert werden.
  • Diese bekannten Arbeitsweisen für die Oxydation von Olefinen wurden weiterentwickelt, um als Hauptprodukte in hoher Ausbeute unter Verwendung von auf Trägern aufgebrachten Katalysatoren auf Basis von Kupferverbindungen, wie Kupfer(I)-oxyd, ungesättigte Carbonylverbindungen zu erhalten.
  • Nach der USA.-Patentschrift 2 451485, die sich im wesentlichen auf die Herstellung von Acrolein aus Propylen und anderen ungesätttigten Verbindungen bezieht, wird die Umsetzung vorzugsweise in Gegenwart von gasförmigen Verdünnungsmittteln, wie Wasserdampf und Stickstoff, durchgeführt, um die Umsetzung zu regeln und hohe Ausbeuten zu erhalten. Wie die verschiedenen Beispiele der Patentschrift zeigen, schwankt der Prozentanteil des Verdünnungsmittels zwischen 43 und 70°/o der dem Katalyseofen, der aus einem oder mehreren den Katalysator enthaltenden Rohren mit geringem Durchmesser besteht, zugeführten Mischung.
  • Bei dieser Arbeitsweise wird die stark exotherme Reaktionswärme von den Katalysatorgranalien auf die Reaktorwandungen übertragen, von denen sie durch die Reaktionsgase, die dadurch offensichtlich überhitzt werden, wieder abgenommen wird. Es ist daher notwendig, Verdünnunngsmittel und Rohre von geringem Durchmesser zu verwenden und eine geringe spezifische Produktivität aufrechtzuerhalten, um die Wärmeentwicklung unter Kontrolle zu halten. Selbst bei Verwendung von Rohren mit geringem Durchmesser ist es jedoch bei einem solchen Verfahren unmöglich, ohne die Verwendung eines Verdünnungsmittels und unter hohen Sauerstoffpartialdrücken zu arbeiten, ohne daß eine merkliche Verringerung der Ausbeute und der Produktivität erfolgt. Dies wurde durch Vergleichsversuche festgestellt, die unter genauer Einhaltung der in der obengenannten USA.-Patentschrift angeführten Bedingungen durchgeführt wurden.
  • Aus den vorstehend angeführten Gründen kann das bekannte Verfahren nicht bei Drücken über Atmosphärendruck durchgeführt werden, wenn die Druckwirkung nicht durch eine entsprechende Verdünnung der Reaktionsgase wieder ausgeglichen wird.
  • Bei der Untersuchung von insbesondere Kupferkatalysatoren als Oxydationskatalysatoren wurde nun gefunden, daß bei Verwendung von Propylen als Hauptprodukt unter den sich bildenden Aldehyden Acrolein erhalten wird, wenn die Oxydationsparameter in geeigneter Weise geregelt werden. Bei der Anwendung von metallischen Kupferkatalysatoren in verschiedenen Formen wird, obwohl das Kupfer eine bemerkenswert hohe thermische Leitfähigkeit hat und daher die Abgabe der Reaktionswärme an die Reaktorwandungen erleichtert, das Problem der Übertragung der Reaktionswärme noch nicht vollständig gelöst, da hierbei das Verdünnungsmittel nicht entfernt und darüber hinaus keine hohen Partialdrücke von Propylen und Sauerstoff angewendet werden können.
  • Erfindungsgemäß wird die Reaktionswärme durch vollständige isotherme Katalyse abgeleitet, wobei Ausbeuten ausreichend und die Produktivität des Verfahrens der Aerolein- und '2\lethacroleinherstellung gut sind, wie dies auch sonst beim Arbeiten in Abwesenheit von Verdünnungsmitteln und bei Drücken über Atmosphärendruck der Fall zu sein pflegt.
  • Gemäß der Erfindung wird die Oxydation von Olefinen mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, insbesondere von Propylen und Isobuten, mit molekularem Sauerstoff in einer Druckvorrichtung durchgeführt, die aus einem schlangenförmigen Kupferrohr oder einem Kupferwärmeaustauscher etwa vom Lindetyp besteht. Diese Vorrichtung ist in eine thermostatische Flüssigkeit, z. B. die unter dem Handelsnamen ;;Dowtherm A« verwendete bekannte thermostatische Flüssigkeit aus 26,5o/oDiphenyl und 73,5a/oDiphenyloxyd, die bei atmosphärischem Druck einen Siedepunkt von ewa 260° C aufweist, eingetaucht, so daß die sich an der inneren Kupferwand entwickelnde Reaktionswärme durch die Berührung mit den Reaktionsgasen sofort entfernt wird. Diese Vorrichtung erfüllt im wesentlichen die an sie gestellten Anforderungen einer für den Wärmeaustausch zur Verfügung stehenden größten Oberfläche, verglichen mit dem verfügbaren Reaktorvolumen.
  • Die Olefin-Sauerstoff-Mischung wird schnell in die Vorrichtung eingeführt und die Reaktion durch die Kupferoberfläche katalysiert. Wie vorstehend bereits erwähnt, kann die Oxydation auch in beliebigen Vorrichtungen durchgeführt werden, die das erfindungsgemäße Prinzip anwenden. Die in den Beispielen erläuterten Versuche wurden jedoch im wesentlichen in einem Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 3 mm durchgeführt, das in kochendes »Dowtherm« der oben angegebenen Zusammensetzung eingetaucht war. Gleich vorteilhaft wurden auch Vorrichtungen verwendet, die aus einer Reihe von Kupferplatten mit parallelen und engen Wandungen bestanden, zwischen denen die thermostatische Flüssigkeit und die Reaktionsgase wahlweise umlaufen. Bei solchen Vorrichtungen ist es hinsichtlich der Ausbeute günstig, die größtmögliche Oberfläche bezüglich des für die Reaktionsgase zur Verfügung stehenden Volumens auszunutzen, um eine unerwünschte weitergehende Oxydation zu verhindern.
  • Bei Verwendung eines Kupferrohres mit einem Innendurchmesser von etwa 3 mm wurde ohne Verdünnungsmittel aus einem aus 80% Propylen und 20°/o Sauerstoff bestehenden Gasgemisch bei einem Druck von 4 bis 8 ata eine Gesamtaldehydausbeute von 70 bis 85 Molprozent, berechnet auf das umgewandelte Propylen, und eine Ausbeute von 60 bis 7511/a Aerolein erzielt.
  • Bei Durchführung der katalytischen Oxydation unter Normaldruck mit Trägerkatalysatoren werden als Nebenprodukte Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd und Aceton erhalten.
  • Die Hauptvorteile des -erfindungsgemäßen Verfahrens sind folgende: a) Fortfall des Verdünnungsmittels. Seine Verwendung ist nicht mehr erforderlich, da. die Umsetzung nicht mehr durch Absorption eines Teils der sich- entwickelnden Wärme gemäßigt werden muß. Diese Funktion wird in geeigneter Weise von der Kupferfläche übernommen, die die Umsetzung katalysiert und die entwickelte Wärme schnell abführt.
  • Nach dem Stand der Technik wurde das Verdünnungsmittel (Stickstoff, Kohlendioxyd oder Wasserdampf usw.) in Anteilen zwischen 40 und 70°/o. des reagierenden Gases verwendet. Demgegenüber liegen die durch den Fortfall des Verdünnungsmittels gemäß der Erfindung erhaltenen Vorteile klar auf der Hand: eine höhere Produktionskapazität, ein geringeres Volumen der umlaufenden Gase und dadurch eine kleinere Anlage und geringere Verfahrenskosten.
  • b) Die Möglichkeit, bei überatmosphärischem Druck mit hohen Sauerstoff- und Olefinpartialdrücken in Abwesenheit eines Verdünnungsmittels zu arbeiten. Dadurch wird es möglich, bei sonst gleichen Bedingungen (wie Berührungszeit und Sauerstoff-Olefin-Verhältnis) eine wesentlich höhere Produktionskapazität als nach dem Stand der Technik zu erhalten, wie die nachstehenden Beispiele eindeutig beweisen.
  • Während man nach dem Stand der Technik verhältnismäßig niedrige Produktivitäten trotz der Anwendung von aktiven Katalysatoren in Verbindung mit Promotoren erreicht, wird diese Produktivität erfindungsgemäß außerordentlich verbessert. So erreicht man beispielsweise nach dem Verfahren des deutschen Patents 887 842 eine Produktivität an Aerolein von 19 g/Stunde/Liter. Nach dem deutschen Patent 1001673 wird eine Produktivität an Aerolein von 140 g/Stunde/Liter und nach dem deutschen Patent 880134 eine Produktivität an Methacrolein von 51,5 g/Stunde/Liter erreicht.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es darüber hinaus möglich, Hilfsvorrichtungen (Absorptionsturm, Kühler, Turm zur Entfernung des gebildeten Kohlendioxyds, Rohrleitungen usw.) von wesentlich geringerer Größe zu verwenden, die nicht aus besonders widerstandsfähigen Materialien hergestellt sein müssen, da die angewandten Drücke nur gering sind. Dadurch wird eine merkliche Verringerung der Installations- und Verfahrenskosten erreicht.
  • c) Leichte Gewinnung des Aeroleins aus den Reaktionsgasen, da die Gewinnnung unter dem gleichen Druck wie die Katalyse durchgeführt werden kann. Bekanntlich kann man zur Gewinnung von Carbonylverbindungen aus den Reaktionsgasen, z. B. bei der Propylenoxydation, diese mit Wasser waschen, in welchem das Aerolein einigermaßen löslich ist, und aus der wäßrigen Lösung die Reaktionsprodukte durch Destillation gewinnen. Da das zunächst erhaltene Gasgemisch nur einen geringen Acroleingehalt hat, werden dabei nur wäßrige Lösungen mit niedriger Konzentration erhalten, wenn man bei Atmosphärendruck wäscht, so daß beim Waschverfahren große Wassermengen erforderlich sind.
  • Es ist einleuchtend und aus der Abbildung, die die Dampfdruckkurven einer wäßrigen Acroleinlösung zeigt, quantitativ zu erkennen, daß bei gleichem Acroleingehalt im Gas wesentlich konzentriertere wäßrige Lösungen erhalten werden, wenn man unter Druck wäscht und dabei Kosten für die Verfahrensanlage und Verfahrenskosten für die Wasch- und Gewinnungsstufe eingespart werden. In der Zeichnung sind die Acroleinkonzentrationen im Gas auf der Abszisse und in der flüssigen Phase auf den Ordinaten in Volumprozenten bei einer Temperatur von 15' C und bei Drücken von 1,4 und 7 ata eingetragen. Die gleichen Einsparungen lassen sich bei Verfahren erreichen, bei denen zur Gewinnung von konzentrierteren wäßrigen Lösungen die aus der Synthese unter Atmosphärendruck austretenden Gase zunächst komprimiert und anschließend nach der Gewinnung des Acroleins zur Rückführung in den Reaktor wieder expandiert werden.
  • Ein gleich einleuchtender und ähnlicher Vorteil wird bei Verfahren zur Gewinnung von Carbonylverbindungen aus Gasen erhalten, bei denen flüssiges Olefin als Lösungsmittel verwendet wird und die aus der katalytischen Reaktion austretenden Gase mit 7 bis 30 ata komprimiert werden.
  • d) Fortfall der Verwendung von Trägerkatalysatoren der in der USA.-Patentschrift 2 451485 beschriebenen Art. Dadurch wird es möglch, die Verfahrenskosten noch weiter zu verringern.
  • Um zu erreichen, daß die Oxydation mit möglichst hoher Ausbeute, hoher Produktivität und unter Bildung eines großen Anteiles an ungesättigten carbonylhaltigen Verbindungen verglichen mit den anderen genannten Aldehyden erfolgt, ist es notwendig, daß die verschiedenen Parameter, die die Oxydation bestimmen, in geeigneter Weise geregelt werden.
  • Da in einigen der nachstehenden Beispiele experimentelle Werte für diese Parameter angegeben sind. werden nachstehend nur die Grenzen angeführt, innerhalb deren diese Faktoren geändert werden können.
  • Die Oxydation unter Druck über einer Kupferfläche kann innerhalb eines breiten Temperaturbereiches erfolgen, z. B. zwischen 200 und 600° C, vorzugsweise zwischen 250 und 550° C, da dieser Parameter natürlich von den anderen Faktoren, die die Oxydation regeln, nämlich der Berührungszeit, dem Sauerstoff- und Olefinpartialdruck, gegebenenfalls dem Vorliegen eines Verdünnungsmittels, das unter erhöhtem oder normalem Druck mit den verwendeten Reaktionsteilnehmern eingeführt wird, oder der Art des eingesetzten Olefins beeinflußt wird.
  • Das Verhältnis zwischen dem Olefin- und dem Sauerstoffpartialdruck liegt im allgemeinen zwischen 2 und 15. In der Praxis ist es nicht günstig, wenn sehr niedrige Werte angewandt werden, um die Grenzen der Explosivität der Olefin-Sauerstoff-Mischung nicht zu erreichen, während es unzweckmäßig ist, sehr hohe Verhältnisse anzuwenden, die einen ungerechtfertigten Abfall der Produktivität und eine unerwünschte Verdünnung der erhaltenen Carbonylprodukte zur Folge haben.
  • Die Oxydation in Gegenwart oder Abwesenheit von Verdünnungsmitteln oder in Gegenwart von katalysierenden Metalloberflächen in der vorstehend erläuterten Weise wird geeigneterweise unter einem Druck zwischen 1 und 40 ata durchgeführt, wobei die obere Grenze von den Kosten für die Vorrichtung und von der Art des verwendeten Olefins abhängt. Da die bei diesen Oxydationen verwendeten Olefine bei Raumtemperatur einen Dampfdruck unter 10 ata haben, findet eine Kondensation der Kohlenwasserstoffe immer dann statt, wenn der Olefinpartialdruck den Dampfdruck des gleichen Olefins bei Raumtemperatur überschreitet. Wenn bei sehr viel über 8 ata liegenden Drücken gearbeitet werden soll, müssen viel kompliziertere Vorrichtungen angewendet werden, um eine solche Kondensation zu vermeiden. Dagegen wird z. B. bei Propylen bereits bei Gesamtdrücken von 4 bis 6 ata eine hohe Produktivität, hohe Ausbeuten und hohe Acroleinkonzentrationen in den wäßrigen Waschlösungen erhalten, und es ist daher nicht günstig, die Oxydation unter sehr viel höheren Drücken durchzuführen. In der Praxis wird aus diesen Gründen die Oxydation vorzugsweise unter einem Druck zwischen 1 und 15 ata durchgeführt bzw. zwischen 1 und 25 ata, wenn die Reaktion in Gegenwart von Verdünnungsmitteln stattfindet, die frei oder unter Druck mit den verwendeten Reaktionsteilnehmern eingeführt werden.
  • Die Berührungszeit der reagierenden Gase, d. h. die Verweilzeit der Gase im Katalyseraum in Sekunden, kann innerhalb eines Bereiches von 0,01 bis 10 Sekunden schwanken. Der gewählte Wert ist offensichtlich eine Funktion aller anderen Oxydationsparameter und der Art des verwendeten Olefins. Um eine hohe Produktivität zu erhalten, ist es im allgemeinen jedoch günstig, diese Zeit auf einige Sekunden zu verringern oder, noch besser, auf den Bruchteil einer Sekunde.
  • Ein weiterer wesentlicher Faktor, der mit dem Verhältnis zwischen der Olefinkonzentration und der Sauerstoffkonzentration verbunden ist, ist die Sauerstoffkonzentration in den in den Katalyseraum eintretenden Gasen. Diese Konzentration kann nach dem Stand der Technik zwischen 1 und 1211/o variieren. Gemäß der Erfindung können dagegen Konzentrationen zwischen 30 und 35% erreicht werden, da das Verdünnunngsmittel entfallen kann. Es ist immer günstig, Gemische mit einer Sauerstoffkonzentration von 10 bis 2014 zu verwenden, da unter diesen Bedingungen die mit den hohen Ausbeuten und mäßigen Drücken höchstmögliche Produktivität erreicht wird. Die Reaktion kann natürlich auch bei niedrigeren Konzentrationen durchgeführt werden. Der geeignete Wert ist offensichtlich eine Funktion der anderen Parameter sowie des verwendeten Olefins.
  • Die Zusammensetzung der erhaltenen Carbonylverbindungen kann innerhalb sehr weiter Grenzen schwanken. In Abhängigkeit von den gewählten Oxydationsbedingungen kann eine Zusammensetzung erhalten werden, in der das Acrolein in Anteilen von etwa 90 1/11 des erhaltenen Gemisches an Carbonylverbindungen vorliegt, während bei anderen Versuchsbedingungen, wie aus dem Beispiel 4 zu ersehen ist, die Katalyse im wesentlichen zur Bildung von anderen Carbonylgruppen enthaltenden Verbindungen, wie Formaldehyd, Acetalaldehyd, Propionaldehyd oder Aceton, führt.
  • Wird die Oxydation in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Gegenwart von Verdünnungsmitteln vorgenommen, die entweder mit dem Olefin und/oder mit dem Sauerstoff eingeführt oder getrennt zugegeben werden, so wird dadurch eine wesentliche Verbesserung der Ausbeuten bewirkt, jedoch auch bei sonst gleichen Bedingungen (Druck, Berührungszeit, Verhältnis von Olefinpartialdruck zum Sauerstoffpartialdruck, Reaktionstemperatur) ein Abfall der Produktivität proportional zur Menge der vorliegenden inerten Substanz und der niedrigen Sauerstoffkonzentration.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann mit allen Olefinen mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen im Molekül durchgeführt werden, die bei der Oxydation carbonylhaltige Produkte ergeben.
  • Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen erläutert.
  • Beispiel l In eine Kupferschlange mit einem Innendurchmesser von etwa 3 mm, die in siedendes »Dowtherm« der in derBeschreibung ergebendenZusammensetzung eingetaucht ist, werden 43 Mol Propylen und 9 Mol Sauerstoff bei 3700 C unter einem Druck von 5 ata bei einer Berührungszeit im Katalyserohr von 1,4 Sekunden eingeführt. Es werden 1,39 Mol C O und C 02 und 1,12 Mo1 Carbonylverbindungen erhalten, und zwar 0,84 Aerolein und im übrigen gesättigte Aldehyde.
  • Die Ausbeute an destillierten Gesamtaldehyden, bezogen auf das verbrauchte Propylen (berechnet aus seinen Umwandlungsprodukten), beträgt etwa 70%. Die Produktivität an Gesamtaldehyden beträgt 227 g/Stunde/Liter Reaktor. Man erhält 187 g/Stunde/ Liter an Aerolein.
  • Beispie12 In den im vorhergehenden Beispiel verwendeten Reaktor werden 79 Mol Propylen und 16 Mol Sauerstoff bei 339' C unter einem Druck von 5 ata mit einer Berührungszeit von 0,8 Sekunden eingeführt.
  • eben 2,5m01 C O und CO, werden 2,36 Mol destilliertes Aerolein und 1,16 Mo] anderer gesättigter Verbindungen (Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehvd) nach Destillation der etwa 8% Aerolein enthaltenden, durch '\7#-aschen der Gase mit Wasser entstandenen Lösung erhalten. Die molaren Ausbeuten, berechnet auf das umgewandelte Propylen, das in Gesamtaldehyde und Aerolein umgewandelt worden ist, betragen jeweils 79 und 61%. Etwa 5% des Propylens werden umgewandelt. Die Produktivität an Gesamtaldehyden beträgt 640/Stunde/Liter. Reaktor und von Aerolein 480/Stunde/Liter.
  • Beispiel3 In den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor werden 78 2Iol Propylen und 16 Mol Sauerstoff bei 390' C unter einem Druck von 5 ata bei einer Berührungszeit von 0,54 Sekunden eingeführt. Durch Destillation der durch Waschen der Gase erhaltenen wäßrigen Lösung, die etwa 6% Aerolein enthält, werden 1,86 11o1 Aerolein erhalten.
  • Die Acroleinausbeute, berechnet auf das verbrauchte Propylen, beträgt 64,4%. Die Produktivität an Aerolein beträgt 590g/Stunde/Liter und die an Gesamtaldehyden 760 g/Stunde/Liter. Die molare Ausbeute an Gesamtaldehyden, bezogen auf das umgewandelte Propylen, liegt bei etwa 80°/o.
  • Beispie14 In den im Beispiel l beschriebenen Reaktor wird eine aus 80% Propylen und 20% Sauerstoff bestehende Mischung bei 400' C unter einem Druck von 5 ata bei einer Berührungszeit von 1,4 Sekunden eingeführt.
  • Aus 46 1I@1 Propylen werden durch Destillation der durch Waschen der Gase entstandenen wäßrigen Lösung 1.1811o1 Aerolein, 0,9 11o1 Formaldehyd, 0,42 1I@1 Acetaldehvd,0,47 1o1 Propionaldehydund 0,5 Mo1 anderer Carbonvlverbindungen erhalten. Die molare Ausbeute an Aldehyd, bezogen auf das verbrauchte Propylen, beträgt etwa 66%.
  • Die Produktivität an Gesamtaldehyden beträgt 550 g/Stunde/Liter.
  • Beispiel s In den gemäß Beipiel 1 verwendeten Reaktor «erden 36,9 11o1 Isobuten und 6,9 Mol Sauerstoff bei 390' C unter einem Druck von 3 ata bei einer Berührungszeit von 0,8 Sekunden eingeführt. Durch Destillation der beim Waschen der Gase entstandenen wäßrigen Lösung werden 0,72 Mol Methacrolein, 0,2 Mol Aceton, 0,2 Mol Formaldehyd und Spuren von anderen gesättigten Aldehyden erhalten. Außerdem bilden sich bei der Oxydation 0,3 Mol C O und C 02.
  • Die Methacroleinausbeute, bezogen auf das verbrauchte Propylen, beträgt 58,5a/@, die Ausbeute an Gesamtcarbonylverbindungen 780/0. Die Reaktorproduktivität an Gesamtcarbonylverbindungen bzw. Methacrolein beträgt jeweils 380 bzw. 260 g/Stunde/ Liter.
  • Beispiel 6 In den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor werden 53,6 Mol Isobuten und 9,2 Mol Sauerstoff bei 380' C unter einem Gesamtdruck von 3 ata bei einer Berührungszeit von 1,2 Sekunden eingeführt. Bei der Umsetzung werden 0,42 Mol C O und C 02 gebildet und 1,14 Mol Methacrolein und 0,3 Mol Aceton zusammen mit 0,4 Mol anderer gesättigter Aldehyde (im wesentlichen Formaldehyd) durch Destillation der beim Waschen erhaltenen wäßrigen Lösung abgetrennt. Es werden 58,50/a Methacrolein und insgesamt 78,5% Carbonylverbindungen erhalten. Die Produktivitäten am Methacrolein bzw. Gesamtcarbonylprodukten sind jeweils 175 bzw. 246 g/Stunde/ Liter.
  • Zum Beweis der Überlegenheit des Erfindungsgegenstandes gegenüber bekannten Verfahren wurden Vergleichsversuche durchgeführt und die Produktivität der einzelnen Verfahren in Gramm/Stunde/Liter ermittelt.
    Un- Gesamt-
    Verfahren gesättigte carbonyl-
    Aldehyde verbin-
    de
    Beispiel 1 der Erfindung ........ 187 227
    Beispiel 2 der Erfindung ........ 480 6-10
    Beispiel 3 der Erfindung ........ 590 760
    Beispiel 4 der Erfindung ........ 220 550
    Beispiel 5 der Erfindung ........ 260('=) 380
    Beispiel 6 der Erfindung ........ 175 ('@) 2-16
    Deutsche Patentschrift
    Nr. 1001673 ................ 1-10 -
    Deutsche Patentschrift
    Nr. 887 942 .................. 19 -
    Deutsche Patentschrift
    Nr.880134.................. 51,5("1 -
    Die mit (*) bezeichneten Zahlen beziehen sich auf Metacrolein.

Claims (1)

  1. PATENTANSPR(tCHE: 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von ungesättigten Carbonylverbindungen aus Olefinen mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen im Molekül durch Oxydation der Olefine in der Gasphase mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen bei hohen Temperaturen und überatmosphärischern Druck, dadurch gekennzeichnet, daß man die aus Olefin und Sauerstoff bestehende Mischung durch in eine thermostatische Flüssigkeit eingetauchte Kupferrohre mit geringem Durchmesser bzw. zwischen anderweitig ausgebildeten, in geringer Entfernung voneinander befindlichen Kupferwandungen bei Temperaturen zwischen 200 und 600' C hindurchleitet. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB bei Drücken zwischen 1 und 40 Atm. oxydiert wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daB das Verhältnis von Olefinpartialdruck zu Sauerstoffpartialdruck zwischen 2 und 15 und die Sauerstoffkonzentration in den der Oxydation zugeführten Gasen zwischen 1 und 30% beträgt. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Berührungszeit der Reaktionsmischung im Katalyseraum zwischen 0,01 und 10 Sekunden beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 880134, 887 942, 1001673.
DEM39268A 1957-10-31 1958-10-14 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von ungesaettigten Carbonylverbindungen aus Olefinen Pending DE1103911B (de)

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