DD204247B5 - Destillative Trennung von Monomethylamin/Dimethylamin/Wasser-Gemischen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur destillativen Trennung von Gemischen aus Monomethylamin, Dimethylamin und Wasser, die üblicherweise nach der Abtrennung von Ammoniak, Trimethylamin und ggf. eines Teiles des Monomethylamines aus den Reaktionsgemischen der Methylaminsynthese aus Methanol und Ammoniak anfallen und die außerdem das in der Synthesestufe nicht umgesetzte Methanol enthalten. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft insbesondere die Rückgewinnung von Methanol aus solchen Gemischen.

Bei der Synthese von Methylaminen aus Methanol und Ammoniak fallen bekanntermaßen Reaktionsgemische an, die neben den Methylaminen, überschüssigem Ammoniak und Reaktionswasser nicht umgesetztes Methanol sowie in geringer Menge sich unter Synthesebedingungen bildende Nebenproduke enthalten.

Nach den bekannten Verfahren zur Trennung der Reaktionsgemische der Methylaminsynthese wird meist so verfahren, daß das überschüssige Ammoniak zusammen mit Trimethylamin und ggf. Monomethylamin abgetrennt und in die Synthesestufe zurückgeführt wird und anschließend aus dem verbleibenden Gemisch das restliche Trimethylamin durch eine Extraktivdestillation mit Wasser gewonnen wird. (US-PS 2 206 584; 2 206 585; DD-PS 118 414, 129 960; DE-PS 628 759; DE-AS 1 204 683).

Es verbleiben jeweils Gemische aus Monomethylamin, Dimethylamin, Wasser, in der Synthese nicht umgesetztem Methanol und Nebenprodukten. Diese Gemische werden destillativ entwässert, wobei als Kopfprodukt Monomethyl- und Dimethylamin anfallen.

Beide Amine können schließlich als Reinprodukte gewonnen werden. (US-PS 2 119 474, 2 999 053).

Eine Abtrennung des in den wäßrigen Gemischen enthaltenen Methanols sowie ggf. von Nebenprodukten erfolgt entweder nicht, so daß diese Produkte zum größten Teil in den vorwiegend aus Wasser bestehenden Sumpf der Entwässerungskolonne und damit in das Prozeßabwasser gelangen, oder es erfolgt eine Anreicherung dieser Produkte in Nebenkolonnen der Entwässerungskolonne, womit eine Rückgewinnung bzw. Rückführung insbesondere des Hauptteiles nicht umgesetzten Methanols möglich ist.

(DD-PS 125 533, 134 518).

Im ersten Fall tritt demzufolge die Gesamtmenge des nicht umgesetzten Methanols als Verlust auf. Im zweiten Fall können die Verluste an Methanol zwar stark vermindert werden, jedoch ist auch hier keine vollständige Rückgewinnung zu erzielen. Dies sind Nachteile der bekannten Verfahren, die sich insbesondere in einer ungünstigen Materialökonomie niederschlagen und in den meisten Fällen zudem eine aufwendige Abwasserreinigung notwendig machen, da zusammen mit dem Methanol stickstoffhaltige Nebenprodukte in das Abwasser gelangen.

Ziel der Erfindung ist es, eine weitgehende Rückgewinnung des nicht umgesetzten Methanols zu erreichen und damit die Ökonomie des Verfahrens deutlich zu verbessern.

Es bestand somit die Aufgabe, die Monomethylamin/Dimethylamin/Wasser-Gemische destillativ derart zu trennen, daß das in ihnen enthaltene Methanol ohne Beeinträchtigung der Reinheit der zu gewinnenden Amine praktisch vollständig zurückgewonnen und in die Synthesestufe zurückgeführt werden kann und gleichzeitig ein Prozeßabwasser anfällt, das üblichen Qualitätsnormen entspricht.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur destillativen Trennung von Monomethylamin/Dimethylamin/Methanol/Wasser-Gemischen, die üblicherweise nach der Abtrennung von Ammoniak, Trimethylamin und gegebenenfalls eines Teiles des Monomethylamins aus den Reaktionsgemischen der Methylaminsynthese aus Methanol und Ammoniak anfallen, durch destillative Entwässerung und anschließende Destillation des entwässerten Monomethyl-Dimethylamin-Gemisches, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Entwässerungsstufe ein Kopfprodukt entnommen wird, das neben Monomethyl- und Dimethylamin das in der Synthesestufe nicht umgesetzte Methanol sowie 1 bis 7 Ma.-% Wasser enthält, daraus in an sich bekannter Weise in einer oder mehreren Destillationsstufen Monomethyl- und Dimethylamin in reiner Form gewonnen werden und aus der letzten Destillationsstufe ein Sumpfprodukt abgezogen und in die Synthesestufe zurückgeführt wird, das aus Methanol, Wasser, Dimethylamin und gegebenenfalls Nebenprodukten besteht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beträgt der Wassergehalt des Kopfproduktes der Entwässerungsstufe 1 bis 7 Ma.-%.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Sumpfprodukt der letzten Destillationsstufe bis zu 25 Ma.-% Dimethylamin enthält.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das in der Synthesestufe nicht umgesetzte Methanol praktisch vollständig zurückzugewinnen, die im Abwasser anfallenden stickstoffhaltigen Nebenprodukte stark zu vermindern und sowohl Monomethylamin als auch Dimethylamin in einer hohen Reinheit zu gewinnen. Letzteres ist besonders überraschend, da bekanntermaßen zur Erzielung einer genügenden Reinheit der beiden Amine eine sorgfältige vollständige Entwässerung notwendig ist.

Neben diesen offenkundigen Vorteilen wird außerdem erreicht, daß keine Verluste an Dimethylamin auftreten, die bei den meisten bekannten Verfahren unumgänglich sind.

Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel werden das erfindungsgemäße Verfahren und seine Vorteile näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

In den oberen Teil einer zur Entwässerung dienenden Bodenkolonne mit 30 theoretischen Trennstufen wird kontinuierlich ein Gemisch, bestehend aus 82,0 kg/h Monomethylamin

334,0 kg/h Dimethylamin 913,0 kg/h Wasser

12.7 kg/h Methanol

5,2 kg/h stickstoffhaltigen Nebenprodukten

eingeleitet und bei einem Druck von 0,9 MPa sowie einem Rücklaufverhältnis von 2,3 destilliert. Bei einer Sumpftemperatur von ca. 452 K fällt ein Kopfprodukt an, das enthält:

82.0 kg/h Monomethylamin 334,0 kg/h Dimethylamin 21,4 kg/h Wasser 11,9 kg/h Methanol

4.6 kg/h stickstoffhaltige Nebenprodukte.

Der Wassergehalt in diesem Gemisch beträgt somit ca. 4,7 Ma.-%. Im anfallenden Sumpfprodukt der Entwässerungskolonne mit der Zusammensetzung 891,6 kg/h Wasser 0,8 kg/h Methanol 0,6 kg/h stickstoffhaltige Nebenprodukte

sind demzufolge weniger als 0,1 Ma.-% Methanol bzw. Nebenprodukte enthalten, so daß das „Abwasser" keiner gesonderten Reinigung unterzogen werden muß.

Aus dem Kopfprodukt der Entwässerungskolonne werden in zwei weiteren Trennkolonnen Monomethylamin bzw. Dimethylamin jeweils als Kopfprodukt in hoher Qualität genommen. Als Sumpfprodukt der zweiten Kolonne werden durch Einstellung geeigneter Temperaturbedingungen 46,2 kg/h eines Gemisches erhalten, das

46.1 Ma.-% Wasser

25.8 Ma.-% Methanol

9.7 Ma.-% stickstoffhaltige Nebenprodukte 18,4 Ma.-% Dimethylamin

enthält. Dieses Sumpfprodukt wird kontinuierlich in die Synthesestufe zurückgeführt, womit das in der Synthesestufe nicht umgesetzte Methanol zu ca. 94 % zurückgewonnen wird und der Ausbeuteverlust an Aminen durch Bildung von Nebenprodukten weniger als 0,2 %, bezogen auf die Summe von Monomethyl- und Dimethylamin, beträgt.

Claims (2)

1. Verfahren zur destillativen Trennung von Monomethylamin/Dimethylamin/Methanol/Wasser-Gemischen, die üblicherweise nach der Abtrennung von Ammoniak, Trimethylamin und gegebenenfalls eines Teiles des Monomethylamins aus den Reaktionsgemischen der Methylaminsynthese aus Methanol und Ammoniak anfallen, durch destillative Entwässerung und anschließende Destillation des entwässerten Monomethyl-Dimethylamin-Gemisches, gekennzeichnet dadurch, daß der Entwässerungsstufe ein Kopfprodukt entnommen wird, das neben Monomethyl- und Dimethylamin das in der Synthesestufe nicht umgesetzte Methanol sowie 1 bis 7 Ma.-% Wasser enthält, daraus in an sich bekannter Weise in einer oder mehreren Destillationsstufen Monomethyl- und Dimethylamin in reiner Form gewonnen werden und aus der letzten Destillationsstufe ein Sumpfprodukt abgezogen und in die Synthesestufe zurückgeführt wird, das aus Methanol, Wasser, Dimethylamin und gegebenenfalls Nebenprodukten besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sumpfprodukt der letzten Destillationsstufe bis zu 25 Ma.-% Dimethylamin enthält.