Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 23. 8 juni 1946 - Nyare utvecklingsmöjligheter inom acetylenkemin, av Tore Timell
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
578
TEKNISK TIDSKRIFT
Nyare
utvecklingsmöjligheter
inom acetylenkemin
DK 547.314.2
De nyare utvecklingsmöjligheter inom acetylenkemin,
som här kommer att beröras, hänför sig uteslutande till
arbeten inom Tyskland under det senaste kriget. Redan
före landstigningen i Normandie hade de allierade tillsatt
en kommission för undersökning av de framsteg tyskarna
kunde väntas ha gjort inom den kemiska industrin, och
efter vapenstilleståndet har denna kommission utvidgats
och fortsatt sitt arbete. Det är givetvis ett ofantligt
material som på detta sätt samlats och sovrats, och dess
slutliga publicering torde låta vänta på sig åtskillig tid. En
första allmän översikt publicerades i Ind. Eng. News 1945
h. 10, 11 liksom också en översättning av en rapport av
år 1943 från de tekniska cheferna i IG Farben till
direktörerna i företaget. I Mod. Plast. 1946 h. 2 har publicerats
bl.a. en utförlig redogörelse från 1941 av chefen för
koncernens organiska forskningsavdelning dr W Reppe i
Ludwigshafen om den nya acetylenkemin.
Det är inte för mycket sagt, att acetylenen under detta
krig liksom under det förra var en av tyskarnas allra
viktigaste syntesråvaror och i varje fall den som undergick
den kraftigaste utvecklingen. Orsaken härtill är också
uppenbar: med acetylenens hjälp kunde man —
visserligen många gånger på omvägar — framställa de lägre
kolväten som krävdes för den vidare fabrikationen av
krigsviktiga varor såsom bunakautschuk, konsthartser,
lösningsmedel, en mångfald kemikalier osv. Man förfogade
ju inte över vare sig krackgaser från petroleumindustrin
eller naturgaser i tillräckliga mängder, och de syntesgaser,
som kunde erhållas vid Fischer—Tropsch-processen, måste
ha varit alldeles otillräckliga, särskilt som man tydligen
föredrog Bergius-förfarandet för framställning av
syntetiskt bränsle.
Större delen av acetylenen tillverkades fortfarande via
kalciumkarbid, men åtminstone en stor anläggning
arbetade enligt ljusbågsmetoden, begagnande restgaser från
kolhydrering eller koksning. Den framställda acetylenen
renades från andra kolväten genom absorption i vatten
enligt samma metoder som användes vid kolsyra.
Kraftåtgången blir vid detta förfarande mindre än vid
karbid-acetylenen.
I maj 1942 tillverkades i Tyskland 110 000 t/mån
kalciumkarbid, och man avsåg att inom en snar framtid fördubbla
denna siffra. Ungefär hälften av karbiden gick till
ace-tylenframställning, motsvarande 237 000 t/år, vartill kom
58 000 t enligt ljusbågsmetoden. Acetylenen användes
huvudsakligen till fyra olika ändamål:
Användning Produktion 1942
t/mån %
Bunakautschuk ........................ 9 500 38,7
Vinylderivat och klorföreningar ........ 2 900 11,8
Etylen (utom buna och smörjoljor) ..... 3 500 14,2
Acetaldehyd (utom buna) .............. 8 000 32,5
Totalt 24 600 100
Den totala produktionen av etylen ur acetylen uppgick
vid samma tid till 6 100 t/mån, en förvånansvärt hög siffra.
Acetylenen hydrerades med 85 % utbyte över en palla-
diumkatalysator på silikagel, men etylenen blev dyr i
jämförelse med den som kunde erhållas genom fraktionering
ur koksgas. Trots detta framställdes ungefär 30 % av all
etylen ur acetylen, förmodligen delvis därför att de
billigare förfarandena måste tillämpas i det ständigt bombade
Ruhr-distriktet, där koksverken låg.
Tyskarna lade ned ett ofantligt forskningsarbete på
acetylenkemin, och den ledande i detta arbete var den
ovannämnde dr Walter Reppe, ja, han var det till den grad, att
hela denna kemi i Tyskland gick under namnet
"Reppe-kemi". Tusentals förut svårtillgängliga föreningar
framställdes med vatten, vätgas, koloxid, koldioxid och
acetylen som yttersta råvaror och med hjälp av ett fåtal men
ytterst effektiva, nyupptäckta katalysatorer såsom koppar
-eller silveracetylid, natriumalkoholater och
nickelkarbo-nyl. Att ens försöka ge en översikt över alla de nya vägar
man här beträdde skulle föra för långt. Jag vill bara
uppehålla mig vid några särskilt viktiga eller intressanta
reaktioner.
Bunakautschuken var under kriget ett av tyskarnas
största materialproblem. Den var absolut livsviktig för
militära och civila ändamål, men trots ständiga utvidgningar
nådde man sällan upp till den nödvändiga miniminivån,
beroende på de ständiga bombningarna. Större delen av
den erforderliga butadienen tillverkades enligt den
klassiska aldolprocessen via 1,3-butylenglykol, men nära 10 %
av den för buna tillgängliga acetylenen reserverades dock
för en ny metod, utarbetad av Reppe
CaC2 + 2 H20 -»-CA + Ca(OH)2
CH20 + CH = CH + CH20—► HO • CH2 • C == C • CH2 ■ OH
1,4-butyndiol
HO-CH2C = C’CHa-OH—> HO-CH2’CH2’CH2CH2OH —►
1,4-butandiol
H2C — CH2
H2C CH2
O
tetrahydrofuran
CH2 = CH • CH c= CH2
butadien
För framställningen av 1,4-butyndiol använde man som
katalysator koppar- eller silveracetylid. Genom att nyttja
lämpliga bärare och genom omsorgsfull kontroll av
reaktionen kunde man utan explosionsrisk genomföra en rad
reaktioner, för vilka alla är gemensamt, att acetylenens
tredubbla bindning blir oförändrad.
Med denna nya butadiensyntes som grund byggde Reppe
upp sin acetylenkemi med varje mellanprodukt i syntesen
som råvara för en mängd olika produkter. Sålunda kunde
han framställa en rad alkoholer med en till fyra
hydroxyl-grupper, tvåbasiska syror, femringade föreningar osv. Ur
tetrahydrofuran erhöll han till exempel med
nickelkar-bonyl som katalysator den viktiga adipinsyran
H2C— CH2
I I + 2 CO + H20 —*• HOOC • CH2 • CH2 • CH2 • CH2 • COOH
H2° CHs adipinsyra
O
tetrahydrofuran
Det är givet att vinylföreningar och polyvinylhartser
måste komma att spela en stor roll för tyskarna sedan de
tagit sin tillflykt till acetylen som syntesråvara. En ny
polymer var polyvinylpyrolidon, framställd av
y-buturo-lakton, ammoniak och acetylen, varvid man erhöll
butyro-laktonen från Reppes butadiensyntes
Föredrag i avd. Kemi och Bergsvetenskap den 8 februari 1946.
H2C — CH2
I I
HjC CO + NHS + CH = CH
\/
O
y-buryrolakton
H2C—CH2
I I
-* HjC CO
N • CH = CH2
vinylpyrrolidon
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
