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Verfahren zur Herstellung von Acetaldehyd aus Acetylen. Bekanntlich
vermag Acetylen ein Molekül Wasser zu binden unter Bildung von Acetaldehyd. Diese
Wasseranlagerung erfolgt schon ohne weiteres, wenn auch nur langsam, beim Erhitzen
der beiden beteiligten Stoffe unter Druck auf 30o°, wird aber durch gewisse Katalysatoren,
wie ,Schwefelsäure, sowie Zink- oder Cadmiumsalze und besonders OQ.uecksilbersalze
entweder allein oder in Gegenwart von Säuren erleichtert.
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Jedoch bietet die Benutzung dieser Katalysatoren schwere Nachteile.
,Sie polymerisieren einen Teil des gebildeten Aldehyds oder verwandeln ihn in Aldol,
Crotonaldehyd oder andere Kondensationsprodukte, die die Flüssigkeit färben und
sich in Form von Harzen an .den Wänden der Gefäße absetzen, in denen die Reaktion
vorgenommen wird. Außerdem ü@3t der Aldehyd,- -wenn man in Gegenwart von Quecksilbersalzen
arbeitet, eine reduzierende Wirkung ati-f das Salz aus, indem es daraus das Metall
freimacht. Aus allem diesen ergibt sich ein entsprechender Verlust an Aldehyd und
ein schnelles Urwirksamwerden -des Katalysators, .den man deshalb häufig erneuern
muß.
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Man hat diese Nachteile auf verschiedene Weise zu bekämpfen versucht,
und zwar durch Wahl bestimmter Temperaturen und Säurekonzentrationen, Ersatz der
Schwefelsäure durch andere Säuren, wie Sulfosäuren, Phosphorsäure usw., Zusatzgewisser
Salze, wie Natriumsulfat, .um den Aldehyd in dem Maße, wie er gebildet wird, unlöslich
zu machen und ihn so, 'wenigstens teilweise, der Wirkung der Flüssigkeit zu entziehen,
Zusatz ,gewisser Lösungsmittel, wie Äther, Naphtha :usw., die den Aldehyd aufnehmen
und ihn in ähnlicher Weise schützen usw.
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Auch die Anwendung der Luftleere ist befürwortet worden, um den Aldehyd
aus dem Gemisch zu entfernen, in welchem er entsteht (vgl.,die Patentschrift 2700q.9).
Das -in dieser Patentschrift beschriebene Verfahren ,hesteht
darin,
daß die zur Wasseranlagerung dienende Flüssigkeit a':wechselnd zwei verschiedenen
Phasen der Behandlung, nämlich zunächst der Sättigung mit Acetylen und dann zwecks
Entfernung des gebildeten Aldehyds der Wirkung der Luftleere unterworfen wird. Bei
dieseln Verfahren ist also eine Zeit lang die Flüssigkeit reich an Aldehyd, ein
Umstand, der seine Veränderung sowie diejenige des Katalysators begünstigt. Und
schließlich wurde schon vorgeschlagen, :durch die reagierende Flüssigkeit einen
ÜLerschuß von Acetylen zu leiten, .der den Aldehyd in dem Maße wegnimmt, wie er
sich bildet, so,daß der Aldehyd.gehalt der reagierenden Flüssigkeit auf einer sehr
niedrigen Höhe gehalten und eine Schädigung des Aldehyds und des Katalysators vermieden
wird (vgl. die französische Patentschrift 16o553 und die Patentschrift 299.I6;).
Bei diesen Verfahren läßt man das Acetylen einen geschlossenen Kreis durchlaufen.
Es wird in die Reaktionskammer zurückgeführt, nachdem es von dem gebildeten und
mitgeführten Aldehyd getrennt ist, so daß es von neuem benutzt werden. kann. Nach
den Verfahren gemäß .der Erfindung kann man densel',jen Erfolg, ohne die Übelstände,
die sich aus der Anwendung eines Stroms von überschüss=.gein Acetylen erge#"-en,
insbesondere die Notwendigkeit, bestimmte Temperaturbedingungen innezuhalten und
die Schwierigkeit der Trennung -des Acetylens von dem ge')ildeten Aldehyd erzielen.
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Das Verfahren terulit darauf, daß man einen dauernden Umlauf der Reaktionsflüssigkeit
mittels einer dauernden Lu @ftverdünnung durch einen Kreis herstellt, der -die Reaktionskammer
und eine Scheidekammer umfaßt, daß man den Acetaldehyd aus der Reaktionsflüssigkeit
in dieser Scheidekammer durch die Luftverdünnung entfernt und die Reaktionsflüssigkeit,
nachdem sie so von dem gebildeten Acetaldehyd befreit ist, in die Reaktionskammer
zurückführt, wo sie von neuem zum Hydratisieren von Acetylen benutzt wird.
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Es lassen sich vielerlei Vorrichtungen ausdenken, um die Abscheidung
des Aldehyds unter Anwendung von Luftverdünnung in dauerndem Gange zu bewirken,
doch müssen sie so beschaflien sein, daß das Acetylen, das in die zur Wasseranlagerung
dienende Flüssigkeit eintritt, nicht selbst dem Einfluß der Luftverdünnung unterworfen
wird, da es sonst die Flüssigkeit durchstreichen würde, ohne gebunden zu :werden.
Die Vorrichtung, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt .A ist das mit einem
kräftigen Rührwerk a versehene Reaktionsgefäß, in welches das Acetylen durch ein
Rohr B eintritt. Die als Rückstand bleibenden fremden Gase und das wenige etwa nicht
absorbierte Acetylen entweichen durch das Rohr C. Ein enges Rohr D, aas von der
unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Gefäß A liegenden Stelle E ausgeht, verbindet
dieses mit einem zweiten Gefäß F, das in einer gewissen Höhe .liegt und in welchem
eine Pumpe G eine Luftverdünnung unterhält. Unter deren Einfluß steigt die schwach
erwärmte Flüssigkeit in dem Rohr D empor, sie stößt Gasblasen aus, die aus Wasser
und Al.dehyddampf .bestehen, was einen lebhaften Umlauf der Flüssigkeit von A und
F zur Folge hat. In dem .Gefäß F wird die Flüssigkeit von ihren Dämpfen Lefreit,
und diese gehen nach der Pumpe G, wo sie wieder unter Atmosphärendruck gesetzt und
verdichtet werden, während die von ihres: i Aldehyd befreite Flüssigkeit durch ein
Rohr H, dessen Durchmesser größer als der des Rohres D ist, in dasGefäß
A zurückkehrt. I ist ein Rohr, das dazu dient, Wasser als Ersatz für das
in Reaktion -getretene oder durch Verdampfung verlorene Wasser zuzuführen. K ist
ein Dampfmantel, der den Zweck hat, die Flüssigkeit, wenn nötig, aufzuwärmen, um
aas Aufsteigen im Rohr D zu befördern, t:esonders heim Ingangsetzen der Vorrichtung.
7.u demselben Zweck kann man an dein Rohr D einen Lufteinlaßhahn I. anbringen und
.durch Bildung einer Emulsion von Flüssigkeit und Luft in dem Rohr D die Aufwärtshewegung
einleiten.
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Der dauernde Umlauf der Flüssigkeit zwischen den Gefäßen A und F in
der Richtung des Pfeiles kann übrigens durch irgendwelche mechanischen oder sonstigen
Mittel bewirkt oder befördert werden.