DE1210777B - Process for the production of epichlorohydrin - Google Patents
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DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
C07dC07d
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1210777
C31353IVb/12o
8. November 1963
17. Februar 19661210777
C31353IVb / 12o
November 8, 1963
17th February 1966
Bei der bekannten Herstellung von Epichlorhydrin durch Behandeln von Dichlorhydrin mit Alkalihydroxyden, Alkalicarbonaten oder Erdalkalihydroxyden tritt leicht Verseifung eines Teiles des Epichlorhydrins zu Glycerin ein, wodurch die Ausbeute an Epichlorhydrin merklich verschlechtert wird. Auch wenn man die alkalischen Mittel in geringer Konzentration anwendet und das entstandene Epichlorhydrin unmittelbar nach seiner Bildung aus der Reaktionsmasse entfernt, entstehen durch Nebenreaktionen zahlreiche Nebenprodukte, welche eine aufwendige Reinigung des entstehenden Epichlorhydrins erfordern.In the known production of epichlorohydrin by treating dichlorohydrin with alkali hydroxides, Alkali carbonates or alkaline earth hydroxides easily saponify some of the epichlorohydrin to glycerin, whereby the yield of epichlorohydrin is noticeably deteriorated. Even if you use the alkaline agents in low concentration and the epichlorohydrin formed removed from the reaction mass immediately after its formation, result from side reactions numerous by-products, which require a complex purification of the resulting epichlorohydrin require.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ging man bisher von 3- bis 10-, vorzugsweise 3- bis 6°/0igen Dichlorhydrinlösungen aus, wie sie bei der Chlorhydrinierung von Allylchlorid anfallen, die bevorzugt 1,3-Dichlorpropanol-(2) neben l,2-Dichlorpropanol-(3) und Nebenprodukte wie Trichlorpropan und höhere chlorhaltige Äther enthalten. Eine derartige Arbeitsweise hat den Nachteil, daß zur Aufarbeitung ein hoher Energieaufwand insbesondere an Dampf erforderlich ist und daß solche Lösungen von ihrer Herstellung nicht unbeträchtliche Mengen Chlorwasserstoff enthalten, der zur Neutralisation zusätzliches Alkali erfordert und somit durch die vermehrte Salzbildung die Aufarbeitung und eine Beseitigung der anfallenden Abwässer erschwert.To avoid these disadvantages, it is preferably 3- previously went from 3 to 10, up to 6 ° / 0 by weight of Dichlorhydrinlösungen, as obtained in the Chlorhydrinierung of allyl chloride, which is preferably 1,3-dichloropropanol (2) next l , 2-dichloropropanol (3) and by-products such as trichloropropane and higher chlorine-containing ethers. Such a procedure has the disadvantage that the work-up requires a lot of energy, especially steam, and that such solutions contain not inconsiderable amounts of hydrogen chloride from their preparation, which requires additional alkali for neutralization and thus the work-up and removal of the resulting salts due to the increased salt formation Wastewater difficult.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Epichlorhydrin durch Dehydrochlorierung von 1,2-Dichlorpropanol-(3) mit alkalischen Mitteln in wäßrigem Medium bei erhöhter Temperatur gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man 1,2-Dichlorpropanol-(3) in einer Menge von 30 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Reaktionsgemisch, in dem Reaktionsgemisch emulgiert. Bei dieser relativ hohen Konzentration an Dichlorpropanol tritt überraschenderweise keine vermehrte Verseifung des entstehenden Epichlorhydrins ein. Außerdem wird auch keine Zunahme der Nebenreaktionen beobachtet. 1,2-Dichlorpropanol-(3) ist durch Chlorieren von Allylalkohol, ζ. B. nach dem Verfahren des deutschen Patentes 1170 923, in ausgezeichneter Ausbeute und großer Reinheit zugänglich. Das 1,2-Dichlorpropanol-(3) kann in reiner Form angewendet werden; ebenso kann das undestillierte Rohprodukt, wie es z. B. nach dem Verfahren des vorgenannten Patentes anfällt, verwendet werden. Als alkalische Mittel sind die Alkalihydroxyde oder Alkalicarbonate oder Erdalkalihydroxyde oder -oxyde geeignet, beispielsweise Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Caldumhydroxyd Verfahren zur Herstellung von EpichlorhydrinThere has now been a process for the preparation of epichlorohydrin by dehydrochlorination of 1,2-dichloropropanol- (3) found with alkaline agents in aqueous medium at elevated temperature, which is characterized in that 1,2-dichloropropanol (3) in an amount of 30 to 60 percent by weight, based on the reaction mixture in which Reaction mixture emulsified. Surprisingly, this relatively high concentration of dichloropropanol occurs no increased saponification of the epichlorohydrin formed. Besides, there won't be any Increase in side reactions observed. 1,2-dichloropropanol- (3) is obtained by chlorinating allyl alcohol, ζ. B. by the method of German Patent 1170 923, in excellent yield and accessible to great purity. 1,2-dichloropropanol- (3) can be used in pure form; just as can the undistilled crude product, like it z. B. accruing according to the method of the aforementioned patent can be used. As an alkaline agent the alkali hydroxides or alkali carbonates or alkaline earth hydroxides or oxides are suitable, for example Sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, caldum hydroxide Process for the production of epichlorohydrin
Anmelder:Applicant:
Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft, Mari Chemical works Hüls Aktiengesellschaft, Mari
Als Erfinder benannt:
Dr. Georg Böhm, MariNamed as inventor:
Dr. Georg Boehm, Mari
oder Calciumoxyd, vorzugsweise verwendet man jedoch das wohlfeile Calciumoxyd bzw. Calciumhydroxyd. Die genannten Verbindungen werden in mindestens stöchiometrischen Mengen, vo^gsweise in einem Überschuß von 5 bis 15 Gewichtsprozent,or calcium oxide, but the inexpensive calcium oxide or calcium hydroxide is preferably used. The compounds mentioned are used in at least stoichiometric amounts, preferably in an excess of 5 to 15 percent by weight,
zö angewendet. Das l,2-DichlorpropanoI-(3) wird bevorzugt in einer solchen Menge eingesetzt, daß in dem Reaktionsgemisch aus Wasser, alkalischem Mittel und l,2-Dichlorpropanol-(3) der Alkohol in einer Konzentration von 35 bis 45 Gewichtsprozent vorhanden ist.zö applied. The 1,2-dichloropropanol (3) is preferred used in such an amount that in the reaction mixture of water, alkaline agent and 1,2-dichloropropanol- (3) the alcohol is present in a concentration of 35 to 45 percent by weight.
Das l,2-Dichlorpropanol-(3) wird bevorzugt durch mechanische Bewegung der Mischung, z. B. durch Rühren, emulgiert, jedoch können auch an sich bekannte Emulgatoren wie Alkylarylsulfonate, oxalkylierte Alkylphenole oder oxäthylierte Fettalkohole oder -säuren verwendet werden. Die Umsetzung kann sowohl bei normalem oder auch bei vermindertem Druck vorgenommen werden. Die Reaktionstemperatur wird so eingestellt, daß das abdestillierende Gemisch aus Epichlorhydrin, Wasser und wenig nicht umgesetztem Dichlorpropanol am Kopf der Abtrennsäule etwa eine Temperatur von 89 bis 98 0C, vorzugsweise von 92 bis 93° C besitzt. Im allgemeinen wird man daher das Reaktionsgemisch auf 100 bis 1100C aufheizen. Bei der Durchführung des Verfahrens wird man zweckmäßigerweise das Rücklaufverhältnis an der Trennsäule so einstellen, daß das am Kopf der Kolonne abdestillierende Gemisch annähernd die Zusammensetzung des Epichlorhydrin- Wasser-Azeotrops besitzt. In einem nachgeschalteten Abscheider werden das Wasser und das rohe Epichlorhydrin getrennt und das Wasser zweckmäßig im Kreislauf in den Reaktor zurückgeführt. Das rohe Epichlorhydrin kann anschließend in einer Rektifizierkolonne weiter aufgearbeitet werden. Vorteilhafterweise wird man das Verfahren jedoch durchThe 1,2-dichloropropanol- (3) is preferably obtained by mechanical agitation of the mixture, e.g. B. by stirring, but emulsifiers known per se such as alkylarylsulfonates, alkoxylated alkylphenols or oxethylated fatty alcohols or acids can also be used. The reaction can be carried out either under normal or under reduced pressure. The reaction temperature is set so that the distilling mixture of epichlorohydrin, water and a little unreacted dichloropropanol at the top of the separating column a temperature about 89-98 0 C, preferably from 92 to 93 ° C possesses. In general, it will therefore heat the reaction mixture to 100 to 110 0 C. When carrying out the process, the reflux ratio on the separating column will expediently be set so that the mixture distilling off at the top of the column has approximately the composition of the epichlorohydrin-water azeotrope. The water and the crude epichlorohydrin are separated in a downstream separator and the water is expediently recirculated into the reactor. The crude epichlorohydrin can then be worked up further in a rectification column. However, the method is advantageously carried out
5" Hintereinanderschalten mehrerer Rührgefäße oder durch Kombination eines Rührreaktors mit einem Dünnschichtverdampfer kontinuierlich gestalten.5 "Connection of several stirred vessels in series or by combining a stirred reactor with one Make thin film evaporator continuous.
Epichlorhydrin kann ζ. B. zu Glycerin, weiteryerarbeitet werden oder kann als Ausgängsprodukt für Glycidyläther oder -ester dienen. Weiterhin kann es zu Epoxyharzen oder Polyäthern umgesetzt werden.Epichlorohydrin can ζ. B. on glycerine, further worked or can be used as a starting product for glycidyl ethers or esters. Furthermore, it can too Epoxy resins or polyethers are implemented.
Beispiel 1 :"Example 1 : "
In einem Rührgefäß* das mit Zulauf, Rektifizieräufsatz sowie Dephlegmator und Abscheider v'erseheiiist, werden 290 Gewichtsteile Wasser, 51, Gewichtsteile Calciumoxyd und 2Ö6 Gewichtsteile !,'^-Dichlorpropanol-(3) (Kp.2O 84 bis 86° C) vorgelegt und unter intensivem Rühren durch Außenheizung auf 102 bis 1050C erhitzt. Die Kopf temperatur wird durch den Rücklauf so eingestellt, daß sie 92 bis 93 0C nicht übersteigt. Gleichzeitig wird die wäßrige Phase im Abscheider in das Rührgefäß zurückgeführt und das anfallende Roh-Epichlorhydrin als untere'Phase abgetrennt. In a stirred vessel, * the v'erseheiiist with feed, Rektifizieräufsatz and dephlegmator and separators, to be 290 parts by weight of water, 51 parts by weight of calcium oxide and 2œ6 parts by weight, '^ - submitted dichloropropanol (3) (Kp 2O 84 to 86 ° C.) and heated to 102 to 105 ° C. by external heating with vigorous stirring. The head temperature is adjusted by the reflux so that it does not exceed 92 to 93 0 C. At the same time, the aqueous phase in the separator is returned to the stirred vessel and the crude epichlorohydrin obtained is separated off as the lower phase.
Die Umsetzung ist beendet, wenn sich am Kopf kein Epichlorhydrin mehr abscheidet. Die Rektifizierung des Roh-Epichlorhydrins über eine 20-Böden-Kolonne ergibt 133 Gewichtsteile Reinprodukt vom Kp. 115 bis 1160C neben 6 Teilen nicht umgesetztem Dichlorpropanol. Das entspricht einem Umsatz von 97,1% und emer auf den Umsatz bezogenen Ausbeute .von 92,7% der Theorie. _: .The reaction is complete when no more epichlorohydrin separates out at the top. The rectification of the crude epichlorohydrin over a 20-soil column yields 133 parts by weight of pure product, bp. 115-116 0 C next to 6 parts of unreacted dichloropropanol. This corresponds to a conversion of 97.1% and a yield based on the conversion of 92.7% of theory. _ :.
Der im Beispiel 1 beschriebenen Apparatur, die zusätzlich mit einem Bodenablauf und einem nachgeschalteten Dünnschichtverdampfer versehen ist, werden stündlich unter intensivem Rühren 221 'Gewichtsteile rohes, von Chlorwasserstoff befreites 1,2-Dichlorpropanol-(3), wie es bei der Chlorierung von Allylalkohol anfällt und das 92,5 Gewichtsprozent 1,2-Dichlorpropanol-(3) enthält, und 365 Gewichtsteile 20°/0ige Kalkmilch zugeleitet.The apparatus described in Example 1, which is additionally provided with a floor drain and a downstream thin-film evaporator, are charged every hour with vigorous stirring with 221 parts by weight of crude 1,2-dichloropropanol (3) freed from hydrogen chloride, as is obtained in the chlorination of allyl alcohol and (3) contains 92.5 weight percent 1,2-dichloropropanol, and fed to 365 parts by weight of 20 ° / 0 strength milk of lime.
"Def" nachgeschaltete, mit 4ätü Dampf beheizte Dünnschichtverdampfer wird'über den Ablauf so beaufschlagt, daß der Inhalt des Rührgefäßes konstant bleibt. r ...... "Def" downstream thin-film evaporator heated by steam is acted upon by the outlet in such a way that the contents of the stirred vessel remain constant. r ......
Das kondensierte Kopfprodukt des Dünnschichtverdamp'fers : wird" iür das; 'Ruhrgefäß ''zurückgefüfirt. Das CaCl2 und etwas überschüssiges Ca(OH)2 enthaltende Abwasser des Verdampfers ist praktisch frei von Epichlorhydrin und nicht umgesetztem Dichlorpropanol. The condensed head product of the Dünnschichtverdamp'fers "is lor the; 'Ruhr vessel''zurückgefüfirt the CaCl 2 and some excess Ca (OH) 2 containing waste water of the evaporator is substantially free of epichlorohydrin and unreacted dichloropropanol..
Im Abscheider hinter dem Ruhrgefäß fallen stündlich 140 Gewichtsteile rohes Epichlorhydrin mit einem analytisch bestimmten Gehalt von 93,5 Gewichtspro-"zent Epichlorhydrin, 4,6 Gewichtsprozent nicht umgesetztem Dichlorpropanol und 1,9 Gewichtsprozent gelöstem Wasser an. Das entspricht einem Umsatz (bezogen auf das im eingesetzten Produkt "enthaltene Dichlorpropanol) von 96,8 % und einer Ausbeute von1 92,3%. . -In the separator behind the agitator vessel, 140 parts by weight of crude epichlorohydrin with an analytically determined content of 93.5 percent by weight of epichlorohydrin, 4.6 percent by weight of unreacted dichloropropanol and 1.9 percent by weight of dissolved water are obtained every hour in the deployed product "contained dichloropropanol) of 96.8% and a yield of 1% 92.3. . -
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