CS214341B1 - Process and equipment for the production of acetaldehyde - Google Patents

Process and equipment for the production of acetaldehyde Download PDF

Info

Publication number
CS214341B1
CS214341B1 CS832480A CS832480A CS214341B1 CS 214341 B1 CS214341 B1 CS 214341B1 CS 832480 A CS832480 A CS 832480A CS 832480 A CS832480 A CS 832480A CS 214341 B1 CS214341 B1 CS 214341B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ethanol
acetaldehyde
silver
catalyst
column
Prior art date
Application number
CS832480A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Karel Setinek
Zdenek Prokop
Milos Kraus
Rudolf Kubicka
Vendelin Macho
Milan Polievka
Ladislav Uhlar
Julius Sabados
Jozef Kovac
Original Assignee
Karel Setinek
Zdenek Prokop
Milos Kraus
Rudolf Kubicka
Vendelin Macho
Milan Polievka
Ladislav Uhlar
Julius Sabados
Jozef Kovac
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karel Setinek, Zdenek Prokop, Milos Kraus, Rudolf Kubicka, Vendelin Macho, Milan Polievka, Ladislav Uhlar, Julius Sabados, Jozef Kovac filed Critical Karel Setinek
Priority to CS832480A priority Critical patent/CS214341B1/en
Publication of CS214341B1 publication Critical patent/CS214341B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Výroba acetaldehydu sa uskutočňuje oxidáciou a/alebo dehydrogenáciou etanolu na striebornom katalyzátore pri teplote 340 až 640 °C. Katalyzátorom je hlavně elektrolytické striebro alebo stríebro na nosiči, zvlášť na zeolitoch. Katalyzátor máže byť eště zriedený inertnými látkami /samotný nosič, kovové alebo skleněné guličky ap./. Na katalyzátor sa privádza zmes pár etanolu,vody, vzduchu,připadne tiež dietyléteru a acetálov, ako hlavných komponentov, nad hornou hranicou výbušnosti, spravidla pri mólovom pomere 0,5 až 2,5. Přitom páry vychádzajdce z reakčnej zóny sa rýchlo schladzujd pod teplotu 340 °C /200 až 50 °C/. Potom sa d'alej dochladzujú, kondenzuji!, acetaldehyd sa izoluje a neskonvertovaný etanol a časť příměsí sa recirkuluje. Zariadenie pozostáva jednak z aparátov používaných na výrobu formalínu z metanolu, doplněné o deliaci systém, pozostávajúci aspoň z jednej tlakovéj rektifikačnej kolony na tlak 0,1 - 0,3 MPa a jednej atmosférickéj kolony a příslušných zásobníkov a medzizásobníkov.Acetaldehyde is produced by oxidation and/or dehydrogenation of ethanol on a silver catalyst at a temperature of 340 to 640 °C. The catalyst is mainly electrolytic silver or silver on a carrier, especially on zeolites. The catalyst may be further diluted with inert substances (the carrier itself, metal or glass beads, etc.). A mixture of ethanol vapor, water, air, and possibly also diethyl ether and acetals, as the main components, above the upper explosion limit, is fed to the catalyst, usually at a molar ratio of 0.5 to 2.5. In this case, the vapors leaving the reaction zone are rapidly cooled below a temperature of 340 °C (200 to 50 °C). They are then further cooled, condensed, acetaldehyde is isolated and unconverted ethanol and part of the admixtures are recirculated. The equipment consists of apparatus used for the production of formalin from methanol, supplemented by a separation system consisting of at least one pressure rectification column at a pressure of 0.1 - 0.3 MPa and one atmospheric column and the relevant tanks and intermediate tanks.

Description

1 214 3411,214,341

Vynález sa týká výroby acetaldehydu z petrochemického a/alebo kvasného etanolu, obsahu-júceho spravidla okrem vody tiež příměsi vedlajších látok, pričom sa uskutočňuje na uprave-nom, technicky íahko dostupnom zariadení, s využitím vzduchu alebo ihého kyslík obsahujúce-ho plynu ako oxidačného činidla,The present invention relates to the production of acetaldehyde from petrochemical and / or fermenting ethanol containing, in addition to water, also admixtures of side-active substances, carried out on a readily technically readily available apparatus using air or oxygen-containing oxygen as the oxidizing agent ,

Známe postupy přípravy acetaldehydu z etanolu spočívajú v dehydrogenácii za vzniku vo-díka alebo v oxidácii, pričom okrem acetldehydu vzniká voda. V případe dehydrogenačných po-stupov sa používajú katalyzátory na báze platiny, striebra, médi a niklu, pričom najlepšiesa osvědčili katalyzátory na báze médi a jej Oxidov s celým radom roznych promótorov a no-sičov /USA pat. 1 977 750/, ako aj látok potláčajúcich dehydratáciu etanolu na etylén, akoalkálií /USA pat. 2 861 106, NSR pat. 1 044 791/. Pre oxidáciu sú aktivně platinová kovy astriebro, a to ako vo formě kovových čiastočiek, tak aj nanesené na nosičoch /NSR pat. 1 913311/. Nevýhodou je však nižšia selektivita na acetaldehyd. Přitom oxidáciu etanolu na ace-taldehydThe known processes for the preparation of acetaldehyde from ethanol consist in dehydrogenation to form honey or in oxidation, with the exception of acetldehyde, water is formed. In the case of dehydrogenation processes, catalysts based on platinum, silver, medium and nickel are used, the most preferred catalysts based on media and its oxides with a variety of promoters and carriers (U.S. Pat. No. 1,977,750, as well as ethanol dehydration agents for ethylene; No. 2,861,106, NSR Pat. 1,044,791]. For the oxidation, platinum metals are actively employed, both in the form of metallic particles and supported on carriers / NSR pat. 1 913311]. However, the disadvantage is a lower selectivity for acetaldehyde. In doing so, the oxidation of ethanol to acetaldehyde

CH3GH2OH + 1/2 02 = CHjCHO + H20 + 169,7 kJ kyslíkom možno katalyzovať podobnými katalyzátormi ako dehydrogenáciu, ale najlepšie sa os-vědčuje striebro a med /německé pat. 422 729 a 590 099/, resp. kombinácia rožne upravenýchsieťok z týchto dvoch kovov /USA pat. 1 956 440, 2 482 742 a 2 682 560/. Pretože reakcia pre-bieha za poměrně výsokých teplot, vedla oxidácie prebieha tiež dehydrogenácia.CH 3 GH 2 OH + 1/2 O 2 = CH 3 CHO + H 2 O + 169.7 kJ with oxygen can be catalyzed by similar catalysts as dehydrogenation, but silver and honey / German pat. 422,729 and 590,099 /, respectively. a combination of roasted net of these two metals (U.S. Pat. 1,956,440; 2,482,742; and 2,682,560]. Since the reaction proceeds at relatively high temperatures, dehydrogenation also takes place in the oxidation.

Tak exotermná oxidácia /169,7 až 203,5 kJ/mol/ móže byť úplné alebo čiastočne kompen-zovaná endotermnou /-82,5 kJ/mol/ dehydrogenizáciou. Avšak kým nie je teplota náležíte kon-trolovaná, resp. regulovaná, dosahuje sa nízká selektivita, lebo v značnej miere dochádzaaž k totálněj oxidácii na oxid uholnatý, oxid uhličitý a vodu, ako aj k oxidácii na kyseli-nu octovú a k rozkladu acetaldehydu na metán a oxid uholnatý. Okrem toho vzniká etylacetát/Denisov E.T., Mickevič I.N., Agabekov V.E; Mechanizm židkofaznogo okislenija kislorodso-deržaščich soedinenij. Izdateťstvo "Nauka i technika," Minsk 1975/. Na reguláciu teploty sanavrhlo vonkajšie chladenie trubiek obsahujúcich katalyzujúce sieťky /švédsky pat. 171 059 aUSA-pat. 3 106 581/ alebo používanie takého poměru vzduchu k etanolu, aby sa exotermné a en-dotermné reakcie právě vyrovnali /Faith W. L., Keyes D. B., Clark R. L.: Ihdúátrial Chemi-cals, str. 1 J. Wiley, New York 1950, '2 vyd. 1957} Kirk-Othmer: Encyklópedia of ChemicalTechnology, 2. vyd., zvázok 1, str. 77. J. Wiley, New York 1963; Encyklopedie of ChemicalProcessing and Design, red. McKetta J. J., zv. 1, str. 114, Deckker, New York 1976/. Ako ná-strek sa používá etanol o konc. 50 až 95 %, dokonca aj veimi zriedený, aký sa dostává pria-mou hydratáciou etylénu /NSR pat. 1 913 311/. Zřejmou nevýhodou je však energetická nároč-ností, pretože je nutné vypařovat' značné množstvá vody spolu s etanolom.Thus, the exothermic oxidation (169.7 to 203.5 kJ / mol) can be complete or partially compensated by endothermic (-82.5 kJ / mol / dehydrogenation). However, while the temperature is not controlled, the controlled, low selectivity is achieved, since total oxidation to carbon monoxide, carbon dioxide and water, as well as oxidation to acetic acid and to the decomposition of acetaldehyde to methane and carbon monoxide, are achieved. In addition, ethyl acetate / Denisov E.T., Mickevich I.N., Agabekov V.E; Mechanizm židkofaznogo okislenija kislorodso-derzashchich soedinenij. Education "Science and Technology," Minsk 1975 /. In order to control the temperature, the external cooling of tubes containing catalyzing meshes / Swedish pat. 171,059 and USA-pat. 3 106 581 / or using such an air-to-ethanol ratio to justify exothermic and en-dope reactions / Faith WL, Keyes DB, Clark RL: Ihdútria Chemi-cals, p. 1 J. Wiley, New York 1950, '2 1957} Kirk-Othmer: Encyclopedia of Chemical Technology, 2nd ed., Volume 1, p. 77. J. Wiley, New York 1963; Encyclopedia of ChemicalProcessing and Design, red. McKetta J.J., Vol. 1, p. 114, Deckker, New York 1976]. Ethanol is used as a coating with conc. 50 to 95%, even very diluted, as obtained by direct hydration of ethylene / NSR Pat. 1,913,311). However, an obvious disadvantage is the energy consumption, because it is necessary to evaporate significant amounts of water together with ethanol.

Podl'a tohto vynálezu sa sposob výroby acetaldehydu parciálnou oxidáciou a/alebo dehy-drogenáciou etanolu na striebornom katalyzátore pri teplote 340 až 640 °C uskutečňuje tak,že na strieborný katalyzátor, pozostávajúci s výhodou z elektrolyticky připraveného krysta-lického striebra a/alebo striebra na nosiči, s výhodou na zeolite ako nosiči, sa privádzazmes pár etanolu, vody a kyslík obsahujúceho plynu, s výhodou vzduchu, připadne tiež diety-léteru a monoetyl- a dietylacetálu, ako hlavných komponentov, pričom mólový poměr organic-kých látok ku kyslík obsahujúcemu plynu, s výhodou k vzduchu je nad hornou hranicou výbuš- 214 341 2 nosti, spravidla pri mólovom pomere 0,5 až 2,5., pričom páry surového produktu vychádzajúcez reakSnej zóny sa rýchlo schladzujá pod teplotu 340 °C, s výhodou na teplotu 200 až 50 °C,potom sa ďalej dochladzujú a kondenzujá, s výhodou skrápáním vodným roztokom etanolu, při-padne navýše samotnéj vody a vytvořený acetaldehyd sa oddělí, neskonveřtovaný etanol i s časťou vody, acetálov, připadne tiež éterov, sa recirkulujú.According to the present invention, the process for the production of acetaldehyde by partial oxidation and / or ethanol dehydration on a silver catalyst at a temperature of 340 DEG-640 DEG C. is carried out on a silver catalyst, preferably consisting of electrolytically prepared crystalline silver and / or silver. on a support, preferably on a zeolite carrier, a vapor of ethanol, water and oxygen-containing gas, preferably air, optionally diethyl ether and monoethyl and diethyl acetal, are introduced as the main components, with a molar ratio of organic to oxygen containing of gas, preferably air, is above the upper explosion limit of 214 341 2, generally at a molar ratio of 0.5 to 2.5, wherein the crude product vapor from the reaction zone is rapidly cooled to below 340 ° C, preferably to a temperature of 200 to 50 ° C, then further cooled and condensed, preferably by trituration with an aqueous solution of ethanol, alone alone water and the acetaldehyde formed are separated, unconverted ethanol and with a portion of the water, acetals, optionally ether, are recirculated.

Zariadenle na výrobu acetaldehydu sposobom podlá tohto vynálezu, pozostávajúce zo sýti-ča, reaktora, kondenzátora, kolon, zásobníkóv, čerpadiel, výmenníkov, potrubí, armatúr a ροτmocných zariadení je povodně zariadenie na výrobu formalínu pozostávajúce zo sýtiča, reakto-ra a absorpčnej časti pre formaldehyd sa doplní deliacim systémom aspoň o jednu tlaková re-ktifikačnú kolonu na delenie acetaldehydu od vyššievrúcich kvapalných podielov a spravidlajednu atmosferická kolonu, ako aj zásobníky na suroviny, medziprodukt a produkt.Apparatus for the production of acetaldehyde according to the invention, consisting of a saturator, a reactor, a condenser, columns, reservoirs, pumps, exchangers, conduits, fittings and dual-purpose devices is a flood of a formalin production plant consisting of a choke, a reactor and an absorption part for the formaldehyde is supplemented with a separating system of at least one pressure-regulating column to separate acetaldehyde from the high-boiling liquid particles and generally one atmospheric column, as well as feedstocks, intermediate and product.

Sposob podlá tohto vynýlezu je realizovatelný s využitím zariadení používaných na vý-robu formaldehydu, resp. formalínu oxidáciou metanolu, pričom ide o technicky a investičněpoměrně nenáročné doplnenie zariadenia a poměrně nenáročné úpravy a modiíikáciu technologies prihliadnutím na kinetiku, termodynamiku a fyzikálno-chemické vlastnosti acetaldehydu akofinálneho produktu a vodného roztoku etanolu, spravidla s prímesami acetaldehydu, dietyl-éteru a acetálov, ako východiskovéj suroviny. Výhodou spósobu podlá tohto vynálezu je vyso-ká selektivita oxidácie na acetaldehyd, možnost! v recirkulácii využit' aj vedlajšie produkty,využit1 po menších technických úpravách a doplnkoch zariadenia, predtým používané na výrobuformalínu. Ďalej možnost1 využit1 ako východisková surovinu nielen etanol ž priamej hydratá-cie etylénu, ale aj kvasný etanol, získávaný i zo sulfitovných "lúhov", pričom nie je za-potrebý jeho vysoká koncentrácia, ktorá može byt pod koncentráciou azeotropú etanolu s vodoučím sa ušetří spotřeba páry na destiláciu, resp. rektifikáciu. Přitom nie je zapotreby aninákladná rafinácia etanolu. Tak ako surovina može etanol, resp. vodný roztok etanolu obsaho-vat1 ako vedlajšie látky či příměsi acetaldehyd, acetály, dietyléter, etyl-acetát, kyselinuoctová, vinyletyléter ap. S výhodou možno použit* syntetický etanol, získaný priamou hydra-táciou etylénu, destilačne zakoncentrovaný na 88 až 92 % etanolu a obsahujáci vedlajšie pro-dukty hydratačného procesu, tj. dietyléter, acetaldehyd, acetály, krotónaldehyd, butnóly ai.Tieto vedlajšie látky pri premene etanolu nevadia, sčasti sa takisto zoxidujá a pokial* ne-poskytujá acetaldehyd, produkty ich oxidácie sa z procesu odstránia s odpadajácim plyhom alebo s odpadajácou vodou zo separačnej kolony.The process according to the invention is feasible by using formaldehyde-producing devices, respectively. formalin by oxidation of methanol, which is technically and investment-friendly and easy to modify and modifies technologies, taking into account the kinetics, thermodynamics and physico-chemical properties of acetaldehyde and the aqueous solution of ethanol, usually with admixtures of acetaldehyde, diethyl ether and acetals, raw material. An advantage of the process according to the invention is the high selectivity of oxidation to acetaldehyde, the possibility of! The by-products used in the recirculation process are utilized after minor technical modifications and accessories to the equipment previously used for the production of formalin. Further, as a starting material, not only ethanol, but also direct ethanol hydration of ethylene, but also fermenting ethanol obtained from sulphite "liquors" is used, while its high concentration, which can be consumed under ethanol azeotrope concentration, is not required. steam for distillation, resp. rectification. There is no need for basic refining of ethanol. As the raw material can be ethanol, respectively. an aqueous ethanol solution comprising acetaldehyde, acetals, diethyl ether, ethyl acetate, acid acetic acid, vinylethyl ether, and the like as a by-product or admixture. Preferably, synthetic ethanol, obtained by direct ethylene hydration, may be used, distilled to 88-92% ethanol and containing byproducts of the hydration process, i.e., diethyl ether, acetaldehyde, acetals, crotonaldehyde, butnols and the like. ethanol does not fade, it is also partially oxidized and, if not provided with acetaldehyde, the products of their oxidation are removed from the process with waste gas or waste water from the separation column.

Strieborný katalyzátor može tvoriť skeletový strieborný katalyzátor, napr. Raney-strie-bro, dalej elektrolyticky připravené kryštalické striebro, striebro na nosiči /napr. alfa-alumina, gama-alumina, pemza, keramické častiče/, spravidla připravené impregnáciou anorga-nických nosičov solami striebra alebo komplexemi striebra, zvlášť striebro na syntetickýchalebo prírodných zeolitóch. Aby nedochádzalo k přílišnému prehrievaniu ložka katalyzátore,ako aj jeho vyššiemu využitiu, je vhodné, najma v případe strieborných katalyzátorov s vyš-ším měrným povrchom /napr. striebro na zeolitoch/, alebo aj elektrolytického striebra, ten-to "zriedovať" priniešaním samotných nosičov, či kovových alebo skleněných gul.ičiek, valče-kov ap., ktoré navýše napomáhajá rovnoměrnějšiemu, teda lepšiemu rozdeleniu teplot, případ- 214 341 3 ne i odvodu reakčného tepla. ΛThe silver catalyst may form a skeletal silver catalyst, e.g., Raney-silver, further electrolytically prepared crystalline silver, silver on a support (e.g. alpha-alumina, gamma-alumina, pumice, ceramic particles (generally prepared by impregnating inorganic carriers with silver salts or silver complexes, especially silver on synthetic or natural zeolites). In order to avoid overheating of the catalyst bed as well as its higher utilization, it is suitable, especially in the case of silver catalysts with a higher specific surface area (e.g. silver on zeolites / or even electrolytic silver, this is "diluted" by the addition of the carriers themselves, or metal or glass balls, rollers, etc., which, in addition, assists in a more uniform, better temperature distribution, if not heat removal. Λ

Katalyzátor je spravidla umiestnený v reaktore v nízkej a širokéj vrstvě. Doležitá je ajgeometria ložka katalyzátora. Pri kruhovom priemere je poměr výšky k šírke 1 : 6 až 1 : 100.Pri takomto usporiadaní je výměna tepla s okolím, teda aj stěnami reaktora malá, takže re-aktor pracuje prakticky adiabaticky. Reakčné teplo vzniknuté oxidáciou etanolu sa čiastočnevyrovnává súčasne prebiehajúcou dehydrogenáciou etanolu a čiastočne vyhrieva reakčnú zmes.Preto je výhodné přidávat1 k zmesi etanolu a kyslík obsahujúceho plynu, spravidla vzduchu,vodnú páru /resp. využívat1 zriedené vodné roztoky etanolu/, ktorá preberá část1 reakčného tep-la. Napriek tomu, že vrstva katalyzátora je nízká, existuje cez ňu .značný teplotný gradient.Teplotný režim reaktora je třeba riadiť voíbou zloženia vstupnej zmesi /pár etanolu s prime-sami pár vody a vzduchu/, vstupné teplotu před ložkom katalyzátora /180 až 330 °C/ a zaťaže-ním katalyzátora tak, aby teplota reakčnej zmesi za ložkom katalyzátora bola 340 až 640 °C,výhodné 440 až 560 °C.Typically, the catalyst is located in a low and wide layer reactor. The catalyst bed geometry is important. With a circular diameter, the ratio of height to width is 1: 6 to 1: 100. In such an arrangement, the heat exchange with the environment, and thus the reactor walls, is small so that the re-actuator operates virtually adiabatically. The reaction heat generated by the oxidation of ethanol is partially unbalanced by the simultaneous dehydrogenation of the ethanol and partially heats the reaction mixture. Therefore, it is advantageous to add water vapor / resp. use 1 dilute aqueous ethanol solution (which takes up part of the reaction temperature). Although the catalyst layer is low, there is a significant temperature gradient over it. The reactor reactor temperature mode must be controlled by the choice of feed composition / ethanol vapor / prime / water / air vapor /, inlet temperature prior to catalyst bed / 180 to 330 ° C) and loading the catalyst so that the temperature of the reaction mixture downstream of the catalyst bed is 340 to 640 ° C, preferably 440 to 560 ° C.

Kyslík obsahujúcim plynom je zriedený dusík kyslíkom, najčastejšie vzduch, připadne sprímesami ozónu. Potřebný je čistý vzduch, preto sa obvykle predbežne rafinuje od oxidu siři-čitého, sírovodíka, chlorovodíka, oxidov dusíka a připadne iných nečistót, ktoré móžu po-chádzať z exhálácií z priemyselnej činnosti a sú katalytickým jedom. Rafinácia sa móže robit'napr. praním roztokom alebo absorpciou, či adsorpciou v ložku tuhého materiálu, obsahujúceholátky reagujúce s uvedenými kyslými plynmi.Oxygen-containing gas is diluted nitrogen with oxygen, most often air, possibly with ozone impurities. Clean air is needed, so it is usually pre-refined from sulfur dioxide, hydrogen sulfide, hydrogen chloride, nitrogen oxides, and other impurities that can be exhaled from industrial activity and are catalytic poisons. Refining can be done. by washing with a solution or by absorption or adsorption in a bed of solid material, the beads reacting with said acid gases.

Zariadenie na Výrobu acetaldehydu, ktorého principiálna schéma je znázorněná na obráz-ku, je zhotovené z nehrďzavejúcej ocele, resp. z hliníka a jeho zliatin, pozostáva z klečo-vých zariadení a aparatúr, ako sýtiča 1, reaktora 3 i s kvenčovacím zariadením, práčky, resp.kondenzátora 5, extrakčnej kolony 8, tlakovej kolony 13 a kolony 17, zásobníkov 20, 24,Sálejarmatúr, čirpadiel, medzizásobníkov, meracej a ^egulačnej techniky. Ďalšie podrobnosti sposobu výroby i zariadenia, ako aj výhody sd zřejmé z príkladov. f Přiklad 1The apparatus for producing acetaldehyde, the principal scheme of which is shown in the drawing, is made of stainless steel, respectively. of aluminum and its alloys, consisting of crimping devices and apparatus, such as choke 1, reactor 3, with a quenching device, washing machines, or a condenser 5, an extraction column 8, a pressure column 13 and a column 17, containers 20, 24, Salmarmatur, pumps, intermediate containers, measurement and control techniques. Further details of the manufacturing process as well as the device as well as the advantages apparent from the examples. f Example 1

Do trubkového reaktora vyhrievaného v plášti uloženým elektriakým vinutím sa naplní7 cm katalyzátora, pozostávajdceho zo striebra na pemze ako nosiči o zrnění 0,4 mm. Po ustá-lení podmienok sa uskutočňuje reakcia pri priemernej teplote 413 °C so zmesou vzduchu a eta-nolu s molovým pomerom vzduch : étanol - 1,11 : 1. Produkt sa účinné ochladí a reakčný plynprechádza cez pračku, kde sa v tetrahydrofuráne zachytia zvyšky acetaldehydu. Pri časovéj sú-radnici W/F = 2,73 /v g.h.mol”1/ a zatíažení katalyzátora 259,8 mol.dm^^.h 1 dosahuje kon- verzia etanolu /použitý etanol čistoty 99 % syntetický, vyrobený hydratáciou etylénu/ 50,7 %a selektivita tvorby acetaldehydu je 91,2 %. Okrem etanolu a acetaldehydu reakčný produktobsahuje tiež 2,4 % acetaldehyddietylacetálu a vodu /17,3 % hmot./. Příklad 2 oA 7 cm of silver-plated catalyst is loaded into the tubular reactor heated in the jacket by an electric winding, having a diameter of 0.4 mm. After the conditions are stable, the reaction is carried out at an average temperature of 413 ° C with a mixture of air and ethanol with an air: ethanol molar ratio of 1.11: 1. The product is effectively cooled and the reaction gas is passed through a washing machine where residues are trapped in tetrahydrofuran acetaldehyde. At a time point of W / F = 2.73 (in ghole) 1 and a catalyst loading of 259.8 mol / cm @ 2, the ethanol version (used ethanol purity 99%) is synthetic, made by ethylene hydration / 50.7% and selectivity of acetaldehyde formation is 91.2%. In addition to ethanol and acetaldehyde, the reaction product also contains 2.4% acetaldehyde diethyl acetal and water (17.3% w / w). Example 2 o

Do trubkového reaktora sa naplní 7 cm strieborného katalyzátora připraveného elektro-lyticky a zrnenia 0,4 až 2 mm. Po ustálení podmienok oxidácie pri 425 °C, s mol. pomeromvzduchu k etanolu 1,19 : 1 a pri zatíažení katalyzátora 239,3 mol.dmjtat.h sa analyzuje re-akčná zmes pomocou plynovej chromátografie. Konverzia etanolu dosahuje 54,1 %, selektivitatvorby acetaldehydu 90,6 %. Reakčný produkt obsahuje tiež 4,4 % hmot. acetálu a vodu /20,2 % 214 341 4 hmot./ vzniknutá tiež reakciou. Odplyny okrem dusíka obsahujú malé množstvo oxidu uhličité-ho, vodíka a kyslíka. Příklad 37 cm of an electrolytic silver catalyst and 0.4 to 2 mm grains are charged into the tubular reactor. After stabilization of the oxidation conditions at 425 ° C, with mole. with an air to ethanol ratio of 1.19: 1 and the reaction mixture was analyzed by gas chromatography at a catalyst loading of 239.3 mol / ml. Ethanol conversion reaches 54.1%, acetaldehyde formation selectivity 90.6%. The reaction product also contains 4.4 wt. acetal and water (20.2% 214 341 4 w / w) also formed by the reaction. In addition to nitrogen, the gases contain small amounts of carbon dioxide, hydrogen and oxygen. Example 3

Do trubkového reaktora zhotoveného z nehrdzavejúcej ocele sa naplní elektrolyticky při-pravené striebro podobného typu, ako sa používá na oxidáciu metanolu na formaldehyd. V zábe-hovom časovom úseku sa do reaktora nastrekuje etylalkohol o nomcentrácii 90,7 % hmot., 0,1 %acetaldehydu, 0,05 % acetálov a 0,2 % hmot. dietyléteru, zvyšok je voda /mol. poměr vzduchu _ o _ i k etanolu - 1,21 : 1/. Zaťaženie katalyzátore je 244,5 mol.dm, .h . Po ustálení teploty na 409 °C sa účinným chladením kondenzujú produkty oxidácie. Podlá zloženia reakčného pro-duktu sa dosahuje konverzia etanolu 59,1 %. Acetaldehyd vzniká so selektivitou 91,5 %. Ďal-šou zložkou reakčného produktu je zmes acetaldehydmonoetylacetálu a acetaldehyddietylacetálu/2,4 % hmot./ a voda /25,3 % hmot./. Příklad 4The stainless steel tubular reactor is charged with electroplated silver of a similar type to that used for the oxidation of methanol to formaldehyde. In the run-in period, ethanol was injected into the reactor at a concentration of 90.7% by weight, 0.1% acetaldehyde, 0.05% acetals and 0.2% by weight. diethyl ether, the remainder being water / mol. ratio of air to ethanol - 1.21: 1 /. The catalyst load is 244.5 mol.dm, h. After the temperature has stabilized at 409 ° C, the oxidation products condense by efficient cooling. According to the composition of the reaction product, an ethanol conversion of 59.1% is achieved. Acetaldehyde is produced with a selectivity of 91.5%. Another component of the reaction product is a mixture of acetaldehyde monoethyl acetal and acetaldehyde diethyl acetal (2.4% w / w and water / 25.3% w / w). Example 4

Tento příklad objasňuje vplyv vody na selektivitu oxidácie. Reakcia sa uskutočňuje nazariadení uvedenom v příklade 3 s tým, že sa do reaktora nastrekuje vodný roztok etanolu okoncentrácii 80,5 % hmot. Pri zaťažení 277,1 mol.dm^^.h 1 a mol. pomere vzduch : etanol ~ I, 07 : 1, pri priemernej teplote 405 °C se dosahuje konverzia etanolu 52,4 % a selektivita naacetaldehyd 99,1 %.. Obsah acetálov v produkte je 0,8 % hmot. a vody 33,1 % hmot. Příklad 5This example illustrates the effect of water on oxidation selectivity. The reaction is carried out by the apparatus described in Example 3, with an aqueous solution of ethanol being injected into the reactor at a concentration of 80.5% by weight. At a load of 277.1 mol / m @ 2 / mol. air: ethanol ratio: I, 07: 1, at an average temperature of 405 ° C, an ethanol conversion of 52.4% and a selectivity for acetaldehyde of 99.1% are obtained. The acetal content of the product is 0.8% by weight. and water 33.1 wt. Example 5

Pri použití etanolu o konc. 69,7 % hmot. za experimentálně podobných podmienok ako vpříklade 2 /teplota 401 °C, zaťaženie 271 mol.dm^^ .h 1, mol. poměr vzduch : etanol 1,09 : : 1/ sa dosahuje konverzia etanolu 54,4 % a selektivita tvorby acetaldehydu 92,7 %. Produktobsahuje tiež 3,5 % hmot. acetálu a 40,8 % hmot. vody. Příklad 6Using ethanol with conc. 69.7 wt. under experimentally similar conditions as in Example 2 / temperature 401 ° C, loading 271 mol.dm < -1 > air: ethanol ratio of 1.09: 1: ethanol conversion of 54.4% and acetaldehyde formation selectivity of 92.7% are achieved. The product also contains 3.5 wt. % acetal and 40.8 wt. water. Example 6

Tento příklad objasňuje vplyv mol. poměru vzduchu /kyslíka/ k etanolu na výsledky oxi-dácie a dehydrogenácie etanolu.This example illustrates the effect of moles. air / oxygen / ethanol ratio for ethanol oxidation and dehydrogenation results.

Reakcia sa uskutočňuje za podobných podmienok ako v příklade 4 /teplota 402 °C, zaťaže-nie 247 mol.dm, 3 h-1/ s tým rozdielom, že sa použije mol. poiper vzduchu k etanolu 0,563 : 1.The reaction is carried out under similar conditions as in Example 4 (temperature 402 ° C, load 247 mol.dm, 3 h-1) except that mole is used. poiper air to ethanol 0.563: 1.

KeltKelt

Chromatografickou analýzou zloženia produktu vychádza konverzia etanolu 26,4 % a selektivitatvorby acetaldehydu 94,4 %. Produkt obsahuje 2,3 % hmot. acetálu, 2,5 % hmot. dietyléteru a II, 2 % hmot. vody. Příklad 7Chromatographic analysis of the product composition gave an ethanol conversion of 26.4% and a selectivity for acetaldehyde formation of 94.4%. The product contained 2.3 wt. % acetal, 2.5 wt. % diethyl ether and II, 2 wt. water. Example 7

Do reaktora z nehrdzavejúcej ocele sa nastrekuje pri 400 °C kvapalná zmes o zložení/% hmot./: 74,3 etanolu; 8,8 vody, 13ř8 acetálov /acetaldehydmonoetylacetál a acetaldehyd- dietylacetál/ a 0,1 dietaléteru. Pri mol. pomere vzduch : etanol + acetál - 1,1:1a za- —3 “1 “1 ťažení katalyzátoru 248,5 mol.dm^at.h /časová súradnica W/F - 2,81 g.h.mol / sa získá produkt Obsahujúci 0,8 % hmot. acetálu /konverzia 94,2 %/. Konverzia etanolu dosahuje 53,6 %. Příklad 8A liquid composition of (% w / w): 74.3 ethanol is sprayed into the stainless steel reactor at 400 ° C; 8.8 water, 13.8 acetal / acetaldehyde monoethyl acetal and acetaldehyde diethyl acetal / 0.1 diethyl ether. Pri mol. air ratio: ethanol + acetal - 1.1: 1a by - 3 "1" 1 catalyst draw 248.5 mol.dm ^ at.h / time coordinate W / F - 2.81 ghmol / product containing 0 %, 8 wt. acetal / 94.2% conversion. The ethanol conversion is 53.6%. Example 8

Do reaktora z nehrdzavejúcej ocele sa pri 400 °C nastrekuje etanol s obsahom 2,1 % hmot. 5 214 341 acetálov a 10,2 % hmot. vody. Pri mol. pomere vzduch s etanol - 1,12 : 1 a zatíažení 252,1mo.dm^^.h /časová súradnica W/F = 2,75 g.h.mol / sa získá produkt s obsahom 1,1 % hmot.acetálov /ktoré vznikájú aj v případe, že sa pracuje bez acetálu v nástreku/. Konverzia eta-nolu dosahuje 51,2 %. Příklad 9Ethanol was injected into the stainless steel reactor at 400 ° C and contained 2.1 wt. 5,214,341 acetals and 10.2% wt. water. Pri mol. air / ethanol ratio of 1.12: 1 and a load of 252.1m.dm < tb > h / time co-ordinate W / F = 2.75 gmol / yield a product containing 1.1% w / w in the absence of acetal in the feed. Ethanol conversion is 51.2%. Example 9

Do reaktora z nehrdzavejúcej ocele sa pri teplote 520 °C nastrekuje syntetický nerafi-novaný etanol o obsahu 92,5 % hmot., ktorý obsahuje ako příměsi malé množstvá acetaldehydu,dietyléteru, vyšších alkoholov /sek.butylalkohol/ a zvyšok do 100 % vodu.The non-refined ethanol 92.5 wt.% Is sprayed into the stainless steel reactor at 520 ° C, containing small amounts of acetaldehyde, diethyl ether, higher alcohols (sec-butyl alcohol) and 100% water as admixtures.

Podmienky nástreku sa upravia na časovú súradnicu W/F= 1,1 g.h.mol 1 a mol. poměr vzdu- chu k etar.olu 1,1 : 1. Za uvedených podmienok sa dosahuje konverzia etanolu 58,0 % hmot. aselektivita tvorby acetaldehydu 93,5 %. Příklad 10The feed conditions are adjusted to a time coordinate of W / F = 1.1 g.h.mol 1 and mol. The ratio of air to ethanol was 1.1: 1. and selectivity of acetaldehyde formation 93.5%. Example 10

Tento příklad objasňuje možnost1 zmenšenia náplně katalytického striebra a jeho náhradyči zriedenia inertnou náplňou, s ktorou sa strieborný katalyzátor premieša.This example illustrates the possibility of decreasing the catalytic silver charge and replacing it with an inert filler with which the silver catalyst is mixed.

Postup je podobný ako v příklade 2, len s tým rozdielom, že 5 g elektrolytického strie-bra sa premieša so 7 ci? inertnej náplně, ako prírodného zeolitu - klinoptilolitu aleboskleněných guličiek o priemere 0,5 mm /hmotnost1 katalyzátore v příklade 2 je 22,3 g/. Po na-plnění do reaktora sa nastrekuje etanol /90,7 % hmot./ a vzduch. Mólový poměr vzduchu k eta-nolu = 1,22 : 1 a časová súradnica 2,91 g.h.mol Χ. Za týchto podmienok sa dosahuje konver-zia etanolu 65 % a selektivita tvorby acetaldehydu 92 %. Příklad 11 V zmiešavači připravená zmes etanolu a vody, resp. priamo z výrobně etanolu prichádza-júci vodný roztok surového etanolu preahádza cez medzizásobník a potrubím 27 vstupuje do sý-tiča 1, vyhrievaného parou a kruhovým prstencom, do ktorého tiež vstupuje trasou 25 regene-rovaný etanol s přísadami acetaldehydu, acetálov a dietyléteru. Do spodněj časti sýtiča 1sa privádza potrubím 26 filtrovaný vzduch. Predohriata zmes vzduchu s parami vody a organic-kých látok, pozostávajúcich z etanolu a příměsí acetaldehydu, acetálov, dietyléteru a stopetylacetátu vstupuje do oxidačného reaktora 3 spolu s kvenčovacím zariadením trasou 2. Vreaktora 3 je na sieťke uložené elektrolytické striebro ako oxidačný katalyzátor, pričomteplota reaktora sa udržuje na· hodnotě 445 + 20 °C. Mólový poměr vzduchu k etanolu je 1,19 : : 1 a zaťaženie katalyzátora etanolom 240 mol.dm^^.h-1. Oxidová zmes sa rýchlo v nasledujú-cej kvenčovacej časti tvorenej tepelným výmenníkom 28 reaktora 3 schladí na 150 až 100 °C,pričom získané teplo sa využívá na predohriatie východiskových surovin v sýtiči 1. Schladenázmes vstupuje trasou 4 do kondenzátora 5. Kondenzátor 5 sa připadne skrápá potrubím 6 privá-dzaných roztókom etanolu. Kvapalný podiel z kondenzátora 5 sa vedie trasou 10 a 12 do acet-aldehydovej kolony 13, v případe .nižších požiadaviek na čistotu trasou 10 až do kolony 17.Plyny a páry z aparátu. 5 prechádzajú potrubím 7 do extrakčnej kolony 8, ktorá je skrápanávodou trasou 9. Kvapalná fáza prechádza potrubím 11 do acetaldehydovej kolony 13, pracujú-cej pri přetlaku 0,11 až 0,17 MPa. Destilát-acetaldehyd sa potrubím 16 spravidla cez konden-zátor vedie do zásobníka 24 a z něho na distribúciu alebo dalšie využitie. Ochudobnený po-The procedure is similar to Example 2, with the difference that 5 g of electrolytic spray is mixed with 7? an inert filler such as natural zeolite - clinoptilolite and glassy beads of 0.5 mm diameter / weight of catalyst in Example 2 is 22.3 g /. After loading into the reactor, ethanol (90.7% w / w) and air were sprayed. The molar ratio of air to ethanol = 1.22: 1 and the time coordinate of 2.91 g.h.mol Χ. Under these conditions, an ethanol conversion of 65% and an acetaldehyde formation selectivity of 92% are achieved. Example 11 A mixture of ethanol and water prepared in a mixer, respectively. An aqueous raw ethanol solution coming directly from the ethanol production plant passes through the intermediate storage tank and enters through the conduit 27 into the steam-heated choke 1 and the ring ring, which also receives the regenerated ethanol with the addition of acetaldehyde, acetals and diethyl ether. Filtered air is fed to the bottom of the choke via line 26. The preheated mixture of air with water and organic vapors consisting of ethanol and admixture of acetaldehyde, acetals, diethyl ether and stopethylacetate enters the oxidation reactor 3 together with the quenching plant line 2. In reactor 3, electrolytic silver is deposited on the mesh as an oxidation catalyst while the reactor temperature is is maintained at 445 + 20 ° C. The molar ratio of air to ethanol is 1.19: 1, and the catalyst loading with ethanol is 240 mol / m 2 / hr. The oxide mixture is rapidly cooled to 150-100 ° C in the subsequent quenching portion of the reactor 3 heat exchanger 28, whereby the heat obtained is used to preheat the feedstocks in choke 1. Schladenazmes enters condenser 5 via line 4. through line 6 introduced by the ethanol solution. The liquid from the condenser 5 is fed through the lines 10 and 12 to the acetaldehyde column 13, in case of lower purity requirements via line 10 to column 17. Gas and steam from the apparatus. 5, they pass through line 7 to the extraction column 8, which is a scrubber line 9. The liquid phase passes through line 11 to an acetaldehyde column 13 operating at an overpressure of 0.11 to 0.17 MPa. The distillate-acetaldehyde is generally fed via line 16 through a condenser to and from the reservoir 24 for distribution or further use. Impoverished

Claims (2)

214 341 6 diel zo spodu kolony 13 sa prepdšlía trasou 15 do kolony 17, ktorá sa připadne skrápá čerstvýmsurovým etanolom privádzaným trasou 19. Vydestilovaný eťanol, připadne s prímesami acetálov aetylacetátu sa vedie trasou 18 do medzizádobníka 20, odkial1 s čerstvou surovinou trasou 27 dosýtiča 1. Zvyšok z kolony 17 sa vedie trasou 21 na využitie 22 či oddelenie zvyškov kyselinyoctovéj, acetálov a esterov, připadne čistiareň odpadných vod a spravidla část odpadnej vodys obsahom příměsí vedlejších organických produktov sa vedie potrubím 23 do medzizásobníkaetanolu 20. PREDMET VYNÁLEZU214 341 6 parts from the bottom of column 13 are passed through line 15 to column 17, which is optionally sprayed with fresh sulfur ethanol feed line 19. Distilled ethanol, optionally with acetyl acetyl acetate admixtures, is passed through line 18 to intermediate tray 20, with fresh feedstock feed line 27 The remainder of column 17 is passed through line 21 for recovery or separation of acid-acetic residues, acetals and esters, optionally a wastewater treatment plant and, as a rule, a portion of the effluent is passed through line 23 to the intermediate 20 via an admixture of organic by-products. 1. Sposob vyroby acetaldehydu parcialnou oxidáciou a/alebo dehydrogenáciou etanolu na strie-bornom katalyzátore pri teplote 340 až 640 °C, vyznačujdci sa tým, že na strieborný kata-lyzátor, pozostávajúci s výhodou z elektrolyticky připraveného krystalického striebra a/alebo striebra na nosiči, s výhodou na zeolite ako nosiči, sa privádza zmes pár etanolu,vody a kyslík obsahujdceho plynu, s výhodou vzduchu, připadne tiež dietyléteru a monoetyl-a dietylacetálu, ako hlavných komponentov, pričom mólový poměr organických látok ku kyslíkobsahujdcemu plynu, s výhodou k vzduchu, je nad hornou hranicou výbušnosti,spravidla primólovom pomere 0,5 až 2,5, pričom páry Surového produktu vyhádzajdce z reakčnej zóny sarychlo schladzujú pod teplotu 340 °C, s výhodou na teplotu 200 až 50 °C, potom sa áalejdochladzujú a kondenzujú, s výhodou střápáním vodným roztokom etanolu, připadne navýše L samotnou vodou a vytvořený acetaldehyd připadne tiež etylacetát a kyseliny octová sa od-delia, neskonvertovaný etanol i s časťou vody, acetálov, připadne tiež éterov sa recirku-lujd.A process for producing acetaldehyde by partial oxidation and / or dehydrogenation of ethanol on a silver catalyst at a temperature of 340 to 640 ° C, characterized in that it is a silver catalyst, preferably consisting of electrolytically prepared crystalline silver and / or silver on a support. , preferably on a zeolite carrier, a mixture of a vapor of ethanol, water and an oxygen-containing gas, preferably air, optionally diethyl ether and monoethyl and diethyl acetal, is supplied as the main components, with a molar ratio of organic substances to oxygen containing gas, preferably air. is above the upper explosion limit, generally a primary to a ratio of 0.5 to 2.5, wherein the crude product vapor from the reaction zone is cooled to below 340 ° C, preferably 200 to 50 ° C, then further cooled and condensed, preferably by spraying with an aqueous solution of ethanol, L is added by water alone and the acetaldehyde formed is optionally added also ethyl acetate and acetic acid are separated off, unconverted ethanol and with a portion of water, acetals, optionally ethers are recycled. 2. Zariadenie na výrobu acetaldehydu podlá podu 1, pozostávajdce zo sýtiča, reaktora, kon-denzátora, kolon, zásobníkov, čerpadiel, výmenníkov, potrubí, armatdr a pomocných zaria-dení, vyznačujdce sa tým, že povodné zariadenie na výrobu formalínu pozostávajdce zo sý-tiča /1/, reaktora /3/ a absorbčnej časti /5 a 8/ pre formaldehyd sa doplní deliacim sys-témom aspoň o jednu tlakovd rektifikačnd kolonu /13/ na delenie acetaldehydu od vyššie-vrdcich kvapalných podielov a spravidla jednu atmosferickd kolonu /17/, ako aj zásobníkyna suroviny, medziprodúkt a produkt. 1 výkres2. Apparatus for producing acetaldehyde according to claim 1, comprising a choke, a reactor, a condenser, columns, reservoirs, pumps, heat exchangers, conduits, fittings and auxiliary equipment, characterized in that the formalin-containing floodwater plant is made up of cheese The reactor (3) and the absorption part (5 and 8) for formaldehyde are supplemented with a separation system of at least one rectification column pressure (13) to separate the acetaldehyde from the high-boiling liquid portions and generally one atmosferic column (13). 17 / as well as raw material storage, intermediate product and product. 1 drawing
CS832480A 1980-12-01 1980-12-01 Process and equipment for the production of acetaldehyde CS214341B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS832480A CS214341B1 (en) 1980-12-01 1980-12-01 Process and equipment for the production of acetaldehyde

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS832480A CS214341B1 (en) 1980-12-01 1980-12-01 Process and equipment for the production of acetaldehyde

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS214341B1 true CS214341B1 (en) 1982-04-09

Family

ID=5433632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS832480A CS214341B1 (en) 1980-12-01 1980-12-01 Process and equipment for the production of acetaldehyde

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS214341B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2270899C (en) Process for ethyl acetate production
RU2471774C2 (en) Method for synthesis of acrylonitrile from glycerine
JP4094737B2 (en) Process for producing acetaldehyde from acetic acid and catalyst used in this process
JP6021878B2 (en) Method for producing acrolein by dehydration of glycerol
US6387842B1 (en) Process for preparing oxygenates and catalysts therefor
US8420868B2 (en) Process for the preparation of 2,2,4,4-tetraalkylcyclobutane-1,3-diols
JPS59500516A (en) How to produce ethanol
EP0046983A1 (en) Process for continuously preparing ethylene glycol
TW496857B (en) A process for reduction of water material during manufacture of acrylonitrile
US4359587A (en) Method for preparing carbonyl compounds
CN102036947B (en) Method for producing n-propyl acetate
US20210317064A1 (en) Process for producing methacrylic acid or methacrylic acid esters
KR20130041334A (en) Process for production of allyl acetate
JP3681285B2 (en) Method for producing methyl methacrylate
UA54592C2 (en) A process for producing acetic acid
JPS6247857B2 (en)
US4467109A (en) Process for continuous preparation of diester of oxalic acid
JPS6340411B2 (en)
US4380663A (en) Process for the preparation of practically formic acid-free acetic acid
US5883290A (en) Process for producing benzyl acetate and benzyl alcohol
CS214341B1 (en) Process and equipment for the production of acetaldehyde
US20250019333A1 (en) Process for preparing isoprenal and/or prenal
US3318955A (en) Production of formaldehyde
US4251460A (en) Process for production of dimethylformamide
JP3804697B2 (en) Method for producing methyl formate