DE896642C

DE896642C - Verfahren zur Gewinnung von Maleinsaeure oder Maleinsaeureanhydrid

Info

Publication number: DE896642C
Application number: DEF7432A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Jockusch
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1951-10-28
Filing date: 1951-10-28
Publication date: 1953-11-12

Description

Verfahren zur Gewinnung von Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid Es ist bekannt, daß man organische sauerstoffhaltige Verbindungen durch katalytische Oxydation entsprechender Ausgangsstoffe mit Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasgemischen gewinnen kann. Bei diesen Verfahren werden Temperaturen über 25o° angewandt. So erhält man z. B. durch Oxydation von Äthylen Äthylenoxyd, aus Propylen Propylenoxyd oder Acrolein, aus Benzol, Cyclohexan, Crotonaldehyd oder Butylen Maleinsäure, aus Naphthalin Phthalsäure. In allen Fällen ist die Gefahr der Entzündung des Gasgemisches gegeben, und es ist erforderlich, den Anteil an organischer Verbindung im Gasgemisch unterhalb der unteren Explosionsgrenze zu halten. So wird in der USA.-Patentschrift 2 474 334 für die Oxydation von Cyclohexan zu Maleinsäure ein Luftüberschuß von i2o bis 2oo:i genannt, während gemäß der deutschen Patentschrift 56i o8i zur Vermeidung einer hohen Konzentration ein Teilluftstrom bei 30° mit Crotonaldehyddampf gesättigt und dann mit der i5fachen Luftmenge vermischt werden soll. Bei etwa 5o mm Dampfdruck entspricht das einem Volumenverhältnis Luft zu Crotonaldehyd von 220: i .
Das Oxydationsprodukt muß nun aus den Reaktionsgasen abgeschieden werden, und der große Luftüberschuß macht eine vollständige Abscheidung schwierig. Während sich Phthalsäure wegen ihres niedrigen Dampfdruckes durch Abkühlung des Gases ausscheiden läßt, muß man die Substanzen mit höherem Dampfdruck durch eine Wäsche dem Gas entziehen. Bei der großen Gasmenge ist zu einer wirksamen Berieselung eine Flüssigkeitsmenge erforderlich, die in keinem wirtschaftlichen Verhältnis zu dem abzutrennenden Stoff steht und sehr dünne Lösungen ergibt, wenn 'nicht durch andere Mittel, z. B. durch stufenweises Umpumpen der Flüssigkeit, eine Verringerung der tatsächlichen Flüssigkeitsmenge erreicht wird.
Es wurde nun gefunden, daß man Maleinsäure auf wesentlich einfachere und wirtschaftlichere Weise aus den Reaktionsgasen der Oxydation gewinnen kann, wenn man die Absorption in einer Destillationskolonne vornimmt, in der ein Lösungsmittel, z. B. Wasser, dauernd zum Sieden erhitzt und am Kopf der Kolonne kondensiert und als Rücklauf in die Kolonne zurückgeschickt wird. Das Verfahren bietet den Vorteil, daß man in einer kleinen Kolonne mit intensiver Berieselung eine vollständige Absorption des Produktes erreicht. Weiter ist es möglich, durch entsprechende Einstellung von Verdampfung und Rücklauf die anfallende Lösung in einem Arbeitsgang mit der Absorption zu konzentrieren und das Produkt in jeder gewünschten Konzentration in dem Lösungsmittel zu erhalten. Dem unteren Teil der Kolonne wird laufend Maleinsäurelösung der gewünschten Konzentration entnommen, während am Kopf der Kolonne durch Zugabe von Wasser oder Ablassen überschüssigen Kondensats die für den Betrieb der extraktiven Destillation erforderliche Menge - des Lösungsmittels aufrechterhalten wird.
Bei der Verwendung von Wasser als Lösungsmittel fällt eine heiße wäßrige Maleinsäurelösung als Endprodukt an, die, erforderlichenfalls nach weiterer Konzentrierung, auf feste Maleinsäure verarbeitet wird. Es ist aber auch möglich, mit Hilfe des neuen Verfahrens direkt auf die Gewinnung von Maleinsäureanhydrid hinzuarbeiten. Es ist bekannt, daß man aus Maleinsäure das Anhydrid gewinnen kann, wenn man sie mit einem höhersiedenden, inerten Lösungsmittel erhitzt, das als Wasserträger wirkt, z. B. Toluol oder Xylol. Es ist auch bekannt, direkt aus der wäßrigen Maleinsäurelösung Maleinsäureanhydrid zu gewinnen, indem man sie in einer Destillationskolonne mit Toluol- oder Xyloldampf zusammenbringt und so das Wasser am Kopf der Destillation abscheidet, während eine Lösung von Maleinsäureanhydrid in dem Lösungsmittel oder geschmolzenes reines Maleinsäureanhydrid aus der Blase abgezogen wird. In gleicher Weise kann man auch nach dem Verfahren gemäß der Erfindung direkt Maleinsäureanhydrid aus dem Oxydationsgemisch abscheiden, wenn man z. B. Xylol in die extraktive Destillation einführt und am Kopf der Kolonne Xylol und Wasser kondensiert. Über einen Abscheider wird das Xylol laufend in die Kolonne zurückgeführt, während das Wasser abgezogen wird. In der Blase sammelt sich je nach Heiztemperatur eine Maleinsäureanhydridlösung in Xylol oder geschmolzenes Maleinsäureanhydrid, das von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich abgezogen wird. Eine etwa erforderliche weitere Raffination des Maleinsäureanhydrids erfolgt in bekannter Weise, z. B. durch Sublimation. Beispiel Ein Gemisch von 16 g Crotonaldehyd und 26o 1 Luft stündlich wird über einen Vanadinsäurekatalysator geleitet, wobei bei etwa 38o° Oxydation eintritt. Das Reaktionsgas, das als Reaktionsprodukte Maleinsäureanhydrid, Wasserdampf und Kohlensäure enthält, wird in eine Destillationskolonne geleitet, in deren Blase Zoo g Wasser zum Sieden erhitzt werden. Im Laufe von 81I2 Stunden hat der Blaseninhalt auf 380 g zugenommen. Das restliche Reaktionswasser wurde am Kopf der Kolonne abgenommen. Die Lösung wird heiß aus der Blase abgelassen und hinterläßt beim Eindampfen 147 g Maleinsäure. Das Abgas ist völlig frei von Maleinsäureanhydrid.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid aus den Reaktionsgasen der Oxydation von organischen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsgase in eine mit einem Lösungsmittel betriebene Destillationskolonne geleitet werden und die Maleinsäure durch die Dämpfe und den Rücklauf dieses Lösungsmittels absorbiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Wasser verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel eine über ioo° siedende, inerte, organische Verbindung verwendet wird, die eine Dehydratisierung der Maleinsäure zum Anhydrid bewirkt und das hierdurch freigesetzte Wasser zusammen mit ,dem übrigen bei ider Reaktion entstandenen Wasser am Kopf der Kolonne abscheidet.
4. Verfahren nach Ansprüchen i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase der Destillationskolonne so hoch geheizt wird, daß lösungsmittelfreies Maleinsäureanhydrid in der Blase anfällt, das gegebenenfalls kontinuierlich aus der Blase abgezogen wird.