DEB0000321MA

DEB0000321MA - Process for the continuous execution of incomplete catalytic hydrogenations of liquids

Info

Publication number: DEB0000321MA
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr. Riedl
Original assignee: Badische Anilin and Sodafabrik AG
Current assignee: BASF SE
Publication date: 1950-11-23

Description

BABISCHE AEILIiJ" & SODA-FABRIK ι_βG₀ Farbenindustrie Aktiengesellschaft «·In Auflösung⁰·BABISCHE AEILIiJ "& SODA-FABRIK ι _β G ₀ Farbenindustrie Aktiengesellschaft« · In dissolution ⁰ ·

Unser Zeichens Q₀Z.15608Our reference _{Q 0 Z.15608}

2£.Oktober 1949 Et/EU£ 2. October 1949 Et / EU

Verfahren zur kontinuierlichen Ausführung^Process for continuous execution ^

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 Frequently the need arises ^ solutions or Pltis- 'fluids in the continuous process is incomplete, -d-siL-- nioht -bis to full saturation with hydrogen from _f catalytically sweet hydrieren- _β Here, it mows difficulties, the amount of absorbed hydrogen and to keep the amount of liquid phase to be passed through the hydrogenation vessel constant and to coordinate with one another »So that the incoming and outgoing" amount of fluid is constant, it is necessary "to keep the pressure in the hydrogenation vessel constant - so changes check the degree of hydrogenation with the activity of the catalyst · ^ Fuhrt contrast to the hydrogenation vessel only the required 'amount of hydrogen to so change the check iTass.erstoffdruek. Depending on the activity of the catalyst, the catalyst may need a different hydrogen pressure to transfer a certain amount of hydrogen, depending on its activity, and at this pressure the container pressure inevitably sets when the hydrogen is metered in. These phenomena are particularly noticeable if the hydrogenation is carried out in a stirred tank with a powdery catalyst, and. The solution is continuously withdrawn through the pilter candles * The catalyst gradually attaches itself to the pilter candles, whereby the activity

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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 soof the catalytic converter decreases as a result of the reduction in the amount of catalytic converter in motion in the liquid, and when the catalytic converter is occasionally rinsed off the filter candles, the activity suddenly increases

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; ·It has now been found that incomplete hydrogenations can be carried out conveniently and continuously while strictly adhering to the desired degree of hydrogenation, if the gas pressure is constant. with simultaneous variation of the hydrogen partial pressure; works = This is achieved automatically z »B _e through the following arrangement (see drawing) 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„In a reaction space, for example in a stirred tank H, in which the solution is to be hydrogenated in the presence of a pulverulent catalyst _f is by means of a pressure holding device. D (immersion or overpressure valve) maintain a constant gas pressure in that in the connecting line d between. Container and. Pressure maintenance device a slow flow of an inert gas, for example nitrogen, is introduced and discharged through the pressure maintenance device D. The solution to be hydrogenated runs metered through the line a to an equally large amount of hydrogenated solution flows in If the filter candle F passes through the line b from _e , only one of the two solution flows is dosed in two ways and the other is adjusted by means of a level control in the stirred tank. The hydrogen enters through line c and then displaces the nitrogen in the gas space of the stirred tank until a hydrogen partial pressure has been set such that all of the entering hydrogen is transferred from the catalyst to the solution _e decreases the activity of the catalyst _9, so the partial pressure of hydrogen increases with further Ver anj ¹ -drängung of nitrogen, the activity of the catalyst increases "

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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» . · _{EoB 0} by rinsing the filter candle, the hydrogen partial pressure drops rapidly due to briefly stronger hydrogenation and nitrogen flows into the to equalize the pressure. Charge container an _e . This arrangement proves to be the better ^ the smaller the gas space of the stirred tank is in relation to the amount of hydrogen converted in the unit of time, a circumstance which also corresponds to the technical requirement for space saving. The required amount of nitrogen is relative small and is only a fraction of the inngiset & taa hydrogen »it can also be increased at short notice if required». ·

Example 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 ganzThe method of operation will be numerically explained on the basis of the continuous hydrogenation of a 2-ethyl-nthraquinone solution to the quinhydran stage ! »Retention device D is used to immerse a 10 m column of water, so that by means of a stream of nitrogen: a pressure of 1 atm is maintained in the apparatus. Mixture of the same parts of the room. Benzene, and alcohol in a concentration of> n 100 g per £ & Φβτ ·. The stirred tank H, which is charged with 100 g of Raney-Uickel, is 9/110; filled with the solution so that a gas space of. 1 Ü-te-r is available «, under vigorous. Stirring, is now initiated by? C-hydrogen in an amount. which corresponds to 95 iiife-ea? - under ITo rmal conditions every hour. Once the required degree of hydrogenation is reached _s, you, let flow from-hour 20, -II-i-te-r solution of "the agitation ⁱ boiler H through the filter candle. F and replacing it by means of a level control by the same amount of fresh solution «, Every 2: hours you rinse off the catalyst from the candle F, which is best done completely

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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*.briefly pressing the fresh solution through the filter candle after closing the outlet valve is achieved «A stream of nitrogen, from IO Eortrea? - per hour is sufficient to compensate for the fluctuations in the partial hydrogen pressure, and to adjust the container to keep the negative pressure and thus the quantities passed through constant ». The solution proceeding through b is with satisfactory accuracy hydrogenated to the quinhydrone stage *.

Example 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·In the continuous hydrogenation of Waltran with the iodine number 112 'to a product with the iodine number 55, the following occurs: process, following wet; It is an apparatus of the type described above with a. Hührkessel of 1000 ~ Li = 4e-r * content used as a pressure-holding device serves a a.tü 5-adjusted relief valve, so ^ ASA by means of a current stickst off a pressure in the apparatus, of 3 atmospheres gauge is maintained * The stirring boiler is with 900 ϊα-te-ra- Tran and IO kg. of a nickel catalyst made from nickel formate and fed in with vigorous stirring at 180 ° in an amount that corresponds to an hourly rate of 50.5 mm under normal conditions Hour and replace it with the same amount of fresh oil. For the rest of the time, proceed as in Example I ₈ .

Claims

Claims o

"Lf process for the continuous execution of incomplete catalytic hydrogenations of. Liquids., ^{Characterized. That. 1 a} constant. Gas pressure is maintained in the reaction space while adapting the water st of partial pressure to the activity of the catalyst."

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2.) - Process according to claim 1 *, characterized in that the reaction space is connected to a pressure holding device, w-te-ZoB, with an immersion or with an overpressure valve and in the connecting line between the reaction space and. Pressure-maintaining device a stream of an inert gas j -wi-ez ₄ B _e nitrogen, introduces » M '

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