174936. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acetaldehid előállítására

5

174936

6

A katalizátor-A katalizátor-oldat

A réz-Az etilén

oldat

CuCl2*2H20

CuC1(CH3COO)

és klorid-ion

abszorpciós

száma

tartalma

aránya

ideje

[mól/1]

[mól/1]

[perc]

7

0,84

0,0

1:2,0

66

8

0,66

0,18

1:1,8

37

9

0,50

0,34

1:1,6

28

10

0,33

0,51

1:1,4

18

11

0,16

0,68

1:1,2

15

12

0,0

0,84

1:1,0

13

13

1,04

0,0

1:2,0

77

14

0,84

0,20

1:1,8

43

15

0,63

0,41

1:1,6

26

16

0,43

0,61

1:1,4

20

17

0,21

0,83

1:1,2

16

18

0,0

1,04

1:1,0

12

25

Miként az az I. táblázatból látható, az etilén abszorpciós ideje abban a mértékben csökken, amilyen mértékben a katalizátoroldat réz-klór-acetát-tartalma növekszik, ami a katalizátor-oldat aktivitásnövekedésére utal. A legmagasabb aktivitást (a legkisebb abszorpciós időt) a 6., 12. és 18. számú katalizátor-oldatok mutatják, amelyek csak réz-klór-acetátot tartalmaznak. Az abszorpciós idő ezen oldatok esetén a csak réz(II)-kloridot tartalmazó (1., 7. és 13. oldatokhoz képest) gyakorlatilag harmad-hatodrészre csökkent.

Az eljárást előnyösen csőkígyós reaktorban hajtjuk végre. Az etilént és az oxigént külön-külön vezetjük be a reaktorba, az oxigént a csőkígyó elején betáplálva. Az etilént célszerű bizonyos távolságra az oxigén belépési pontjától a csőkígyóba juttatni, de bevezethetjük az oxigénnel együtt a csőkígyó elején is. Eljárhatunk úgy is, hogy az etilént és az oxigént a csőkígyó mentén több ponton adagoljuk be.

Az eljárásban alkalmazott katalizátoraidat folyamatosan áramlik át a reaktoron és a lepárló oszlopon, amelyben a reakcióterméktől elválasztjuk és a reaktorba visszavezetjük.

A találmány jobb megértését szolgálják az alábbi kiviteli példák.

1—5. példák

Az acetaldehid szintézisét olyan berendezésben hajtjuk végre, amely csőkígyó alkotta reaktorból, lepárlóoszlopból, centrifugálszivattyúból (ez végzi a vizes katalizátoraidat keringtetését) és rektifikáló részből áll. Az egész berendezés titánból van.

A vizes katalizátoroldatot és az oxigént a reaktor 30 elején vezetjük be. Az oxidált katalizátoraidat és az el nem reagált oxigén ezután az acetaldehid-szintézis , zónájába kerülnek, ahová az etilént is vezetjük. Az acetaldehid szintézisével egyidejűleg ebben a zónában végbemegy a vizes katalizátoroldat oxigénnel való oxi- 35 dálása és az összes katalizátorkomponens regenerálódása.

A reaktorból kiáramló vizes katalizátoroldatot a lepárlóoszlopba vezetjük, amelyből az acetaldehid-gő- 40 zöket rektifikáláshoz továbbvezetjük, míg a katalizátoroldatot a reaktor elejére visszajuttatjuk és ott a (3) és (7) reakciók szerinti regenerálásnak alávetjük.

A reaktorba bevezetett oxigén mennyiségét oly 45 módon szabályozzuk, hogy annak koncentrációja a lepárlóoszlopból kiáramló keverékben 20 térfogatszázalék alatt maradjon.

A katalizátoraidat előállítása céljából a találmány 50 szerint a réz-kloridot egyvegyértékű rézsóként alkalmazzuk, és ezt a réz(l)-kloridot egy 15-30% ecetsavat tartalmazó vizes oldatban oxigénes kezelésnek vetjük alá. E kezelés következtében a réz-klorid réz-klór-acetáttá alakul át a (7) reakció szerint.

55

Az ily módon előállított katalizátoroldathoz adjuk hozzá a palládium-kloridot és kívánt esetben a rézkloridot vagy a réz-klorid mennyiségével ekvivalens sósavat.

60

Az eljárás technológiai adatait, a katalizátor-összetételeket és a kapott eredményeket a II. táblázatban mutatjuk be, amelyben az 5. példát (az acetaldehid ismert kétfokozatú eljárással való szintézisét) összeha- 65 sonlításképpen tüntettük fel.

3