DEB0000321MA - Verfahren zur kontinuierlichen Ausführung unvollständiger katalytischer Hydrierungen von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

BABISCHE AEILIiJ" & SODA-FABRIK ι_βG₀ Farbenindustrie Aktiengesellschaft «·In Auflösung⁰·

Unser Zeichens Q₀Z.15608

2£.Oktober 1949 Et/EU

Verfahren zur kontinuierlichen Ausführung^

Häufig ergibt sich die Notwendigkeit^ Lösungen oder Pltis-' sigkeiten im kontinuierlichen Verfahren unvollständig, -d-siL-- nioht -bis zur vollen Ab Sättigung mit Wasserstoff _f katalytisch sü hydrieren-_β Hierbei maeht es Schwierigkeiten, die Menge des aufgenommenen Wasserstoffs und die durch das Hydriergefäsa durchzusetzende Menge der flüssigen Phase konstant zu halten, und aufeinander abzustimmen» Damit die ein- und austretende "Plüsaigkeitsmenge kon?- stant ist, ist es notwendig", den Druck im Hydriergefäss konstant zu halten* Hat man aber im Ilydriergefäss konstanten Wasserstoffdruök-, so ändert sieh der Grad der Hydrierung mit der Aktivität des· Katalysators^ Fuhrt man dagegen dem Hydriergefäss nur die benötigte' Menge Wasserstoff zu, so ändert sieh der iTass.erstoffdruek. je nach Aktivität des Katalysators» -drfes der Katalysator braucht^^ zur Übertragung einer bestimmten Menge Wasserstoff je naoh seiner Aktivität einen verschiedenen Wasserstoffdruck und auf diesen Druck stellt sieh bei der Dosierung des Wasserstoffs der Behälterdruck zwangsläufig ein„ Diese Erscheinungen machen, sich besonders störend bemerkbar, wenn man die Hydrierung in einem Eührbehälter mit pulver<förmigern Katalysator durchführt, und. die lösung kontinuierlich durch Pilterker.zen abzieht* Dabei setzt sich der Katalysator allmählich an die Pilterkerzen an, wobei die Aktivität

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des Katalysators infolge Verringerung der in deir Flüssigkeit in Bewegung "befindlichen Katalysatormenge abnimmt„ und beim gelegentlichen Abspulen des Katalysators· von den Filterkerzen steigt die Aktivität plötzlich an« Bei fest angeordneten Katalysatoren ten ähnliche (Erscheinungen auf/""wenn auoh nicht so

Es wurde nun gefunden^ dass man unvollständige Hydrierungen bequem und unter genauer Einhaltung des gewünschten Hydriergrades kontinuierlich durchführen kann^ wenn man bei konstantem Gasdruck. unter gleichzeitiger Variierung des. Yiasserstoffpartialdruekes; arbeitet= Das erreicht man automatisch z»B_e durch folgende Anordnung (siehe Zeichnung) s; ·

In einem Reaktionsraum, z.B. in einem Rührkessel H, in.dem die Lösung in Gegenwart eines pulverförmigen Katalysators hydriert· werden soll_f wird mittels einer Druekhaltevorrichtung. D (Tauchung oder Überdruckventil) ein konstanter Gasdruck dadurch aufrecht erhalten, dass in die Verbindungsleitung d zwischen. Behälter und. Druckhaltevorrichtung ein sehwacher 'Strom eines inerten Gases.,, z» B, Stickstoffs,, eingeleitet und durch die Druckhaltevorrichtung D. abgeführt wird« Die zu hydrierende Lösung läuft dosiert durch die -Leitung a- zu ^ eine ebenso grosse Menge hydrierter Lösung strömt nach Passieren der Filterkerze F durch die Leitung b ab_e Zweefcmässig dosiert man nur einen der beiden Lösungsströme und passt den anderen durch eine Niveauregelung im Rührbehälter an. Durch die Leitung c tritt nun in dasierter Menge, der Wässerstoff ein und verdrängt nun solange den Stickstoff im Gasraum des Rührbehälters», bis· sieh ein Wasserstoffpartialdruck von der Grosse eingestellt hat, dass der gesamte eintretende Wasserstoff vom Katalysator auf die· Lösung übertragen wird_e Sinkt die Aktivität des Katalysators ₉, so steigt der Partialdruck des Wasserstoffs unter weiterer Ver¹-drängung von Stickstoff anj steigt die Aktivität des Katalysators„

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EoB₀ durch Abspülen der Filterkerze, so sinkt der Wasserstoffpartialdruek durch kurzfristig' stärkere Hydrierung rasch ab und Stickstoff strömt zum Druckausgleich in den. Bührbehälter ein_e. Diese Anordnung bewährt sieh umso besser^ je kleiner der Gasraum, des Rührbehälters im Verhältnis zu der in der Zeiteinheit umgesetzten Wasserstoff menge ist, ein Umstand., welcher auch der tech,— nischen Forderung nach Raumersparnis entspricht» Die benötigte Stickstof fmenge> istf* vsrhältnismässig klein und beträgt nur einen Bruchteil des inngiset&taa Y/asserstoffes» Sie kann nach Bedarf auch, kurzfristig erhöht werden» . ·

Beispiel 1.

Die Arbeitsweise soll an Hand der kontinuierlichen Hydrierung einer 2~Äthyl^nthrachinon-~£ösung zur Chinhydranstufe zahlenmässig erläutert werden« Es wird eine Apparatur von der oben·beschriebenen Art mit einem Ruhrbehälter H von 10 ■irart-errr'Rauminhalt verwendet«, Als !»rückhaltevorrichtung D dient eine Tauchung von 10 m. Wassersäule, so dass mittels eines Stickstoffstromes: in der Apparatur ein Druck von 1 atü aufrecht erhalten, wirda Die flüssige Phase besteht aus einer Lösung von 2-A*thyL-^thraehinon in einem, Gemisch von gleichen Raumteilen. Benzol, und Alkohol in einer Konzentration vo>n 100 g pro £&Φβτ·. Der Rührbehälter H, der mit 100 g Raney-Uickel beschickt wird,, ist zu 9/lO; mit der Lösung gefülltj so dass ein Gasraum von. 1 Ü-te-r vorhanden ist«, Unter kräftigem. Rühren, wird nun durch?c-Wasserstoff in einer Menge eingeleitet, . die stündlich 95 iiife-ea?- unter ITo rmalbe dingung en entspricht,. Sobald der nötige Hydrierungsgrad erreicht ist_s ,lasst man, aus "dem Rührⁱkessel H durch die Filterkerze. F stündlich 20,-Ii-i-te-r Lösung ab-fliessen und ersetzt sie mittels einer Niveauregelung durch die gleiche Menge frische Lösung«, Alle 2: Stunden spült man den angesetzten Katalysator von der Kerze F ab, was am besten durch ganz

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kurzes Ein drück en der frischen Lösung durch die Filterkerze nach Schliessung des Ausgangsventils erreicht wird« Ein Stickstoffstrom, von IO Eortrea?- pro Stunde genügt, um die dabei auftretenden Schwan.— kungen des Wasserst off part ialdruckes auszugleichen, und den Behä'X— terdruck und damit die durchgesetzten Mengen konstant zu halten». Die durch b ablaufende Lösung ist mit befriedigender Genauigkeit zur Chinhydronstufe hydriert*.

Beispiel 2_e

Bei der kontinuierlichen Hydrierung von.Waltran mit der Jod— zahl 112' su einem Produkt mit der Jodzahl 55 gestaltet sich das: Verfahren, folgendennassen; Es wird eine Apparatur von der oben beschriebenen Art mit einem. Hührkessel von 1000-~Li=4e-r Inhalt verwendet* Als Druckhaltevorrichtung dient ein auf 5 a.tü eingestelltes Überdruckventil, so^ass- mittels eines Stickst off stromes in der Apparatur ein Druck, von 3 atü aufrecht erhalten wird* Der Rühr— kessel wird mit 900 ϊα-t-e-ra- Tran und IO kg. eines aus IJickelformi&t hergestellten NickeIkatalysators beschickt und Yfasserstoff unter kräftigem Rühren bei 180° in einer Menge eingeleitet, die stund- · lieh 50,5" nr unter Normalbedingungen entspricht. Sobald der nötige Hydriergrad erreicht ist, lässt man kontinuierlich durch die Filterkerze 1 t Tran pro Stunde ab und ersetzt ihn durch, die gleiche Menge frischen Tran. Im übrigen νarfährt man wie inzBeispiel I₈ Den Stiekstoffstrom stellt man auf den zehnten Teil des Wasserstoffstromes (in Raumteilen gerechnet) eilt·

Claims (1)

1. Patentansprücheο

   "Lf Verfahren zur kontinuierlichen Ausführung unvollständiger katalytischer Hydrierungen von. Flüssigkeiten., dadurch gekennzeichnet., dass¹ man im Reaktionsraum unter Anpassung des Wasser st of fpartiäldruckss an die Aktivität des Katalysators konstanten. Gasdruck aufrecht erhält»

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   2,)- Verfahren nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, dass man den Reaktionsraum mit einer· Druckhaltevorriehtuiigj, w-te-ZoB«, mit einer Tauchung oder mit einem Überdruckventil^ verbindet und in die Verbindungsleitung zwischen Reaktionsraum und. Druckhalte-· vorrichtung einen Strom eines inerten Gasesj -wi-e-z₄B_e Stickstoff, einleitet» M'

   BADISCI-IE ANIHHr- & SODA-FABRIK