DE959457C

DE959457C - Process for starting the oxidation of acetaldehyde to acetic acid

Info

Publication number: DE959457C
Application number: DEW12361A
Authority: DE
Inventors: Georg Kaiser; Dr Josef Wimmer
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1953-10-18
Filing date: 1953-10-18
Publication date: 1957-03-07

Description

Die Oxydation von Acetaldehyd zu Essigsäure in Gegenwart von Katalysatoren erfolgt großtechnisch, gewöhnlich in einem Turm, in den Acetaldehyd und.¹ Sauerstoff in entsprechendem Verhältnis in Gegenwart von Katalysatoren eingeleitet werden. Zur Abführung der Reaktionswärme wirdi die Flüssigkeit im Kreislauf vom Tuirmumterteil durch einem Kühler in. dien Turmoberteiil gepumpt. Man kann dabei die Umsetzung ohne Schwierigkeiten beliebig lang in Gang halten, dagegen ist es schwierig, die Umsetzung in Gang zu bringen.. Es kanu vorkommen, daß mehrere Stunden Sauerstoff eingeleitet werden mutß, bis die Reaktion in Gang kommt und. in gewöhnlicher Weise weitergeführt werden kann. Die dadurch herbeigeführte Verzögerung bringt verschiedene Nachteile mit sich. Der nicht verbrauchte Sauerstoff bildet mit dem Acetaldehyd im Gasraum über der Flüssigkeitssäule entzündbare Gemische, die im Großbetrieb eine große Gefahr bilden. Sie tritt in der Technik bei jeder Unterbrechung des Betriebes immer wieder von neuem auf. Außerdem beeinträchtigt es die Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Essigsaure aus Acetaldehyd, wenn die Apparaturen nicht ausgenutzt werden können, weil die Umsetzung erst immer nach einigen Stunden in Gang kommt.The oxidation of acetaldehyde to acetic acid in the presence of catalysts takes place on an industrial scale, usually in a tower, in the acetaldehyde and. ¹ oxygen are introduced in a corresponding ratio in the presence of catalysts. To dissipate the heat of reaction, the liquid is pumped in the circuit from the tower section through a cooler into the upper section of the tower. You can keep the reaction going for any length of time without difficulty, but it is difficult to get the reaction going. It can happen that several hours of oxygen have to be introduced before the reaction starts and. can be continued in the usual way. The delay brought about by this has various disadvantages. The oxygen that is not consumed forms flammable mixtures with the acetaldehyde in the gas space above the liquid column, which are a major hazard in large-scale operations. In technology, it occurs again and again with every interruption of operation. In addition, it adversely affects the economic viability of the production of acetic acid from acetaldehyde if the equipment cannot be used, because the reaction only starts after a few hours.

Diese Nachteile werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung vermieden, das den BeginnThese disadvantages are avoided by the method according to the invention, which is the beginning

der Oxydation Von mit Essigsäure verdünntem Acetaldehyd durch Sauerstoff in Gegenwart von sauerstaffübertragendeni Beschleunigern, vornehmlich Manganverbindungen, in äußerst kurzer Zeit herbeiführt. Das Verfahren besteht darin-, daß man auf d'ie ruhende oder nur wenig bewegte Flüssigkeitsobernächa Sauerstoff, zweckmäßig durch Aufblasen desselben, einwirken läßt. Unter ruhender Flüssigkeit ist eine solche zu verstehen, die nichtthe oxidation of acetaldehyde diluted with acetic acid by oxygen in the presence of oxygen-transferring accelerators, primarily Manganese compounds, brings about in an extremely short time. The procedure consists in that one on the resting or only slightly agitated surface of the liquid Oxygen can act, expediently by inflating the same. Under dormant Liquid is understood to be one that is not

ίο durch Rühren oder Umpumpen., starke Gaseinleitung usw. veirmischt wird. Eine Gasdurchleitung darf gegebenenfalls im oberen Teil der Flüssigkeit nur in dem Maße stattfinden, daß die Flüssigkeitsschicht an der Oberfläche praktisch nicht mit den unteren Schichten· vermengt wird. Auf diese Maßnahme, die einen wesentlichen Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, bildet, ist besonders zu achten, da das übliche Durchleiten des Sauerstoffs sowie das. Umpumpen eine Durchmischung der Reaktionsflü&sigkeit bewirken, wobei die Ingangsetzung der Oxydation für viele Stunden verzögert wird. Der auf die ruhende Flüssigkeitsoberfläche aufgeblasene Sauerstoff wird ein wenig oberhalb seiner Eintrittsstelle mit Stickstoff verdünnt, so daß das acetaldehydhaltige Abgas nicht entzündlich ist. Auf diese Weise entsteht in kurzer Zeit eine dunkel gefärbte Flüssigkeitsoberfläche, in der sich dfe für die Sauerstoffübertragung wirksame Manganverbindung· bildet. Dabei, ist es zweckmäßig, in der Flüssigkeitsobernäche Acetaldehyd anzureichern, z, B. dadurch, daß man ihr Acetaldehyd zuführt. Wiird dann diese Schicht mit der übrigen darunter befindlichen Flüssigkeit vermischt und Sauerstoff eingeleitet, so· tritt sofort unter Temperaturerhöhung eine lebhafte Aufnahme des Sauerstoffs ein, und die Zuführung von Acetaldehyd und Sauerstoff kann in. kurzer Zeit auf die gewünschte Leistung gesteigert werden. Auf diese Weise gelingt es gegenüber den bisher üblichen Maßnahmen, bei denen durch die bewegte Flüssigkeit Sauerstoff mehrere Stunden geleitet werden mußte, den Beginn· der Oxydation, in wesentlich kürzerer Zeit herbeizuführen. Durch das erfindungsgemäße Verfahreini werden also Explosionsgefahren vermieden, und es wird eine bessere Ausnutzung der vorhandenen Apparaturen ermöglicht.ίο is mixed by stirring or pumping, strong gas introduction etc. A gas passage may possibly take place in the upper part of the liquid only to the extent that the liquid layer on the surface practically does not coincide with the lower layers · is mixed up. On this measure, which is an essential part of the invention Procedure, forms, is particularly careful, since the usual passage of oxygen as well as the pumping cause a thorough mixing of the reaction liquid, the initiation the oxidation is delayed for many hours. The one on the stationary liquid surface inflated oxygen is diluted with nitrogen a little above its entry point, so that the exhaust gas containing acetaldehyde is not flammable. This arises in a short time Time a dark colored liquid surface, in The manganese compound that is effective for the transfer of oxygen is formed. It is useful to to accumulate acetaldehyde in the surface of the liquid, e.g. by using acetaldehyde feeds. This layer is then mixed with the rest of the liquid underneath and oxygen is introduced, there is immediately a vigorous uptake of the with an increase in temperature Oxygen, and the supply of acetaldehyde and oxygen can in a short time on the desired performance can be increased. In this way it succeeds compared to the usual ones Measures in which oxygen is passed through the moving liquid for several hours had to bring about the beginning of the oxidation in a much shorter time. By the invention Fahrini are thus avoided the risk of explosion, and there is better utilization of the existing equipment.

Es ist bekannt, daß die Oxydation von, Acetaldehyd in Gegenwart von Essigsäure durch Einleiten von Sa,uerstoff in die Flüssigkeit sehr schnell· vor sich geht. Dies trifft aber, wie die Erfahrung in der Technik zeigt, nur zu, wenn die Oxydation schon in Gang gekommen ist. Es dauert jedoch oft viele Stunden, bis sie anspringt, und wähirend dieser Zeit ist im Gasraum über der Flüssigkeit ein höchexplosibles Gemisch von Acetaldehyd und Sauerstoff vorhanden. Durch Aufblasen des Sauerstoffe auf die Flüssigkeitsoberfläche gemäß der Erfindung kommt die Umsetzung- in sehr kurzer Zeit in Gang, so daß bei. Betriebsunterbrechungen praktisch· sofort wieder weitergearbeitet werden kann; dadurch wird die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens bedeutend verbessert.It is known that the oxidation of acetaldehyde in the presence of acetic acid by introducing of oxygen into the liquid goes on very quickly. However, as the experience in technology shows only when the oxidation has already started. However, it often takes time many hours before it starts, and during this time there is a highly explosive element in the gas space above the liquid Mixture of acetaldehyde and oxygen present. By inflating the oxygen on the liquid surface according to the invention, the implementation starts in a very short time, so that at. Business interruptions · work can be resumed practically immediately; through this the economy of the process is significantly improved.

Example.

In einen. Reaktionsturm, dar mit Rohessigsäure, die 5 % Acetaldehyd und· etwas Manganacetat enthält, gefüllt ist, wird auf die Flüssigkeitsoberfläche 20 Minuten lang Sauerstoff geblasen. Zweckmäßigerweisei wird der Oberfläche der Flüssigkeit etwas Acetaldehyd/ zugeführt. Der abziehende Sauerstoff wird mit Stickstoff verdünnt. Es bildet sich nun in der oberen Flüssigkeitsschicht,, die dunkler wird, die eigentliche sauerstoffübertragende Manganverbindung. Hierauf wird die Sauerstoffeinleitung auf die Oberfläche abgestellt, in den Reaktionsturm von unten Sauerstoff eingeleitet und die Flüssigkeit im Kreislauf umgepumpt. Die Oxydation kommt sofort in Gang, und Sauerstoff sowie Acetaldehyd können in üblicher Menge zugeführt werden. Wird dagegen, wie dies bisher der Fall war, in die Flüssigkeit unter Durchmischung von unten Sauerstoff eingeleitet und umgepumpt, so kommt die Oxydation- erst nach etwa 6 Stunden in Gang.In a. Reaction tower, with crude acetic acid, which contains 5% acetaldehyde and some manganese acetate, is filled, oxygen is blown onto the surface of the liquid for 20 minutes. Appropriatelyei some acetaldehyde / is added to the surface of the liquid. The withdrawing one Oxygen is diluted with nitrogen. It now forms in the upper liquid layer, the becomes darker, the actual oxygen-carrying manganese compound. This is followed by the introduction of oxygen placed on the surface, introduced oxygen into the reaction tower from below and the liquid is pumped around in the circuit. The oxidation gets going right away, and oxygen as well Acetaldehyde can be added in the usual amount. On the other hand, as has been the case so far oxygen was introduced into the liquid with thorough mixing from below and pumped around, so the oxidation only starts after about 6 hours.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Process for initiating the oxidation of acetaldehyde diluted with acetic acid in the presence of manganese compounds, characterized in that g-dc indicates that the stationary or only slightly agitated liquid surface oxygen, expediently by inflation, can act.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the uppermost liquid layer is enriched with acetaldehyde.

Considered publications:
German Patent Nos. 581 076, 596456; French Patent No. 440,658;
British Patent Nos. 367 863, 368 348.