DE897554C

DE897554C - Verfahren zur Herstellung von Acetylchlorid

Info

Publication number: DE897554C
Application number: DEW7863A
Authority: DE
Inventors: Eduard Kalb; Rudolf Dr Mittag
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1952-02-12
Filing date: 1952-02-12
Publication date: 1953-11-23

Description

Verfahren zur Herstellung von Acetylchlorid Es ist bekannt, Acetylchlorid durch Überleiten eines Gemisches aus Methylchlorid und Kohlenoxyd bei erhöhter Temperatur unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck über Kontakte, z. B. schwerflüchtige anorganische Säuren oder deren Salze, gagebenenfalls unter Verwendung von Kontaktträgern, herzustellen. Es wird auch die Verwendung indifferenter, gut wärmeleitender Metalle, wie Kupfer, Nickel u. 3g1:, als Material für das Reaktionsgefäß empfohlen. Für die technische Brauchbarkeit dieser Verfahren ist ausschlaggebend, daß das Methylchlorid, soweit es nicht umgesetzt wird, unverändert wiedergewonnen werden kann. In dieser Hinsicht arbeiten die bekannten Verfahren ungünstig, da bei ihnen meist 4.o bis -,15 °/o oder noch weniger Methylehiorid wiedergewonnen werden kann. Die Ausbeuten sind deshalb unbefriedig--nd, sie betragen im allgemeinen je nach der Höhe des Umsatzes etwa 5o °;o und weniger. Die Umsätze bezogen auf Methylchlorid sind zwar nicht schlecht, doch wirkt sich dies praktisch nicht aus, da," wie erwähnt, ein großer Teil des Methylchlorids nicht mehr zurückgewonnen werden kann, was darauf zurückzuführen ist, daß erhebliche Mengen Chlorwasserstoff abgespalten werden.
Es wurde nun ein neues Verfahren gefunden, welches diese Nachteile nicht aufweist, soadem eine wesentlich höhere, etwas über go °/o betragende Ausbeute und eine praktisch vollständige, jedoch mindestens ßo"/oige Wiedergewinnung des Methylchlorids ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Verfahr;: zur Herstellung von Acetylchlorid aus Kohlenoxyd und M2thylchlorid bei erhöhter Temperatur und unter g@wöhnlich°m oder erhöhtem Druck besteht im weseatlichcn darin, daß die Ausgangsstoffe durch nichtmetallische Umsetzungsgefäße, die keine Katalyss.toren enthalten, geleitet werden. Es ist also bemerkenswert, daß hier die Verwendung der bei den bekannten Verfahren benötigten Katalysatoren vermieden wird. Es genügt ein leeres Umsetzungsgefäß, z. B. ein Rohr aus keramischem Material, z. B. Porzellan u. dgl. Von Bedeutung ist ferner, daß die Wandung des Umsetzungsgefäßes möglichst glatt, z. B. glasiert, und gegebenenfalls durch mechanische Bearbeitung auf Hochglanz gebracht ist. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Umsetzungsgefäß eine höhere Temperatur als das durchgeleitete Umsetzungsgemisch aufweist. Dieses wird zweckmäßig auf etwa 7oo bis 8oo' vorgewärmt und bei einer Temperatur von etwa 8oo bis goo' durch das Umsetzungsgefäß geleitet. Wenn die Umsetzung nicht vollständig ist, kann das Gas mehrmals durch das Umsetzungsgefäß geleitet werden, was ohne Nachteil möglich ist, da eine Abspaltung von Chlorwasserstoff nicht eintritt. Das aus dem Umsetzungsgefäß austretende Gas wird zur Gewinnung des Acetylchlorids z. B. mit einem indifferenten Lösungsmittel, wie Eisessigsäureanhydrid, gewaschen, aus dem es dann durch Destillation rein gewonnen werden kann.
Es wurde ferner gefunden, daß gegebenenfalls eine Verbesserung des Umsatzes erreicht werden kann, wenn-man das Umsetzungsprodukt unmittelbar nach seinem Entstehen abschreckt, d. h. mit kalten Flächen in Berührung bringt. Diese Flächen können auch metallisch sein, da die Metalle nur dann die Umsetzung beeinträchtigen, wenn sie eine erhöhte Temperatur besitzen. Um dieses Verfahren auszuüben, kann man sich einfacher Vorrichtungen bedienen. Man kann z. B. im Umsetzungsgefäß oder in dessen unmittelbarer Nähe gekühlte Flächen, z. B. ein innen gekühltes Metallrohr, anordnen, mit dem das Reaktionsgemisch in Berührung kommt. Es lassen sich dadurch Verbesserungen der Umsetzungsverhältnisse erzielen. Beispiel-Durch ein 8oo bis goo' heißes, innen glasiertes, leeres Porzellanrohr wird mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis o,8 m/Sek. ein auf 75o' erwärmtes Gemisch aus go % Kohlenoxyd und io °/o Methylchlorid geleitet. Bezogen auf Methylchlorid erhält man 9,3 °/o Acetylchlorid. 83,2 °/o des Methylchlorids werden unverändert wiedergewonnen; 7,5 °/a desselben gehen durch Nebenreaktionen infolge Abspaltung von Chlorwasserstoff, Bildung von Äthylen usw. verloren. Die Ausbeute beträgt somit 92,5 %. Das Gasgemisch kann nach Entfernung des Acetylchlorids, z. B. durch Auswaschen mit einem indifferenten Lösungsmittel, z. B. Essigsäureanhydrid, und nach Ergänzung des verbrauchten Gasgemisches im Kreislauf in den Reaktionsofen zurückgeführt und so durch mehrmaligen Durchsatz eine praktisch restlose Umsetzung erzielt werden.
Wird in einem Porzellanrohr von etwa 6o cm Länge ein 7 cm hereinragender Kupferdephlegmator mit einer Temperatur von -j-- 13' angeordnet und dadurch das Reaktionsgas abgeschreckt, so kann der Umsatz bei gleichbleibender hoher Ausbeute auf 14 bis 15 °/o erhöht werden.
Vergleichsversuche i. Methylchlorid und Kohlenoxyd im Verhältnis i : 8 werden mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 6o cm/Sek. über einen Kontakt geleitet, der durch Auftragen einer Schmelze von Natriummetaphosphat auf Bimsstein hergestellt ist. Die Temperatur der Reaktionszone wird auf 8oo' gehalten. Die das Reaktionsrohr verlassenden Gase werden mit Wasser gewaschen. Das entstandene Acetylchlorid wird durch Titration der Essigsäure bestimmt, das nicht umgesetzte Methylchlorid wird durch Gasanalyse quantitativ ermittelt. Bezogen auf das eingesetzte Methylchlorid wird ein Umsatz von 8,7 °/o Acetylchlorid gefunden, bei einer Ausbeute von 43,7 °/o.
2. Methylchlorid wird mit einem achtfachen Überschuß an Kohlenoxyd bei 750' über einen Kontakt aus Natriumhexaphosphat, aufgetragen auf Bimsstein, geleitet und die Strömungsgeschwindigkeit der Gase so eingestellt, daß die Gase am Kontakt eine Verweilzeit von 2 Sekunden haben. Die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte geschieht in der oben angegebenen Weise. Ein Umsatz von 0,83 °/o Acetylchlorid, bezogen auf eingesetztes Methylchlorid, wird ermittelt. Die Ausbeute beträgt 32 %.
3. Mit einer Kontaktzeit von 4 Sekunden wird Methylchlorid und Kohlenoxyd, mit einem dreifachen Überschuß an Kohlenoxyd, über einen Natriummetaphosphatkontakt geleitet. Die Reaktionstemperatur beträgt 7oo'. Eine Umsetzung des Methylchlorids zu Acetylchlorid kann nicht festgestellt werden. Das eingesetzte Methylchlorid wird quantitativ als solches wiedergefunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Acetylchlorid aus Kohlenoxyd und Methylchlorid bei erhöhter Temperatur unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe durch ein nichtmetallisches leeres Umsetzungsgefäß, das keinen Katalysator enthält,.geleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Umsetzungsgefäßes möglichst glatt und bzw. oder hochglänzend ist.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß eine höhere Temperatur aufweist als das eingeleitete Umsetzungsgemisch.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei 8oo bis goo' durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsetzungsprodukt unmittelbar nach seinem Entstehen durch Berührung mit kalten Flächen abgeschreckt wird.
6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Reaktionsgefäß oder in dessen unmittelbarer Nähe eine gekühlte Fläche, z. B. ein innen gekühltes Metallrohr, angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 3o8 666.