DE1224293B - Verfahren zum Reinigen von mit Methylformiat verunreinigtem Propylenoxyd - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C07d

Deutsche Kl.: 12 ο - 5/05

Nummer: 1 224 293

Aktenzeichen: K 54700IV b/12 ο

Anmeldetag: 4. Dezember 1964

Auslegetag: 8. September 1966

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von mit Methylformiat verunreinigtem Propylenoxyd durch extraktive Destillation.

Es ist bekannt, Propylenoxyd durch Epoxydierung von Propylen in flüssiger Phase mit beispielsweise Percarbonsäuren oder anderen peroxydischen Verbindungen oder mit Luft in Gegenwart eines Oxydationskatalysators herzustellen, wobei Reaktionsgemische anfallen, welche neben Propylenoxyd als Nebenprodukte noch Methanol, höhere Alkohole, Acetaldehyd, Ameisensäure, Methylformiat und Essigsäure sowie deren nieder- und höhermolekulare Ester enthalten. Die Isolierung des Propylenoxyds aus vorerwähntem Gemisch erfolgt im allgemeinen durch fraktionierte Destillation, wobei Propylenoxyd zusammen mit Methylformiat auf Grund der geringen Siedepunktsdifferenz beider Verbindungen von 2⁰C als einheitliche Fraktion aufgefangen wird. Die destillative Trennung dieses binären Gemisches zur Gewinnung des Propylenoxyds ist unter wirtschaftliehen Aspekten nicht möglich. Es wird deshalb nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 3 071601 vorgeschlagen, dem zu trennenden Gemisch n-Pentan als Destillationshilfsmittel zuzusetzen und das Methylformiat mit n-Pentan als leichtsiedendes Azeotrop mit einem Siedepunkt von 22° C vom Propylenoxyd abzutrennen. Aus dem als Destillationsrückstand verbleibenden Gemisch von Propylenoxyd und n-Pentan, das seinerseits ebenfalls einen konstanten Siedepunkt von 28 ⁰C besitzt, muß Propylenoxyd in einem besonderen Reinigungsprozeß isoliert werden. Obwohl durch die Zugabe von n-Pentan zu dem Propylenoxyd-Methylf ormiat-Gemisch die ursprüngliche Siedepunktsdifferenz von 2 auf 6⁰C erhöht und somit günstigere Voraussetzungen für die destillative Trennung geschaffen werden, muß die vorgeschlagene Arbeitsweise als aufwendig und wirtschaftlich uninteressant bezeichnet werden.

Das Verfahren vorliegender Erfindung gestattet nunmehr die Reinigung von mit Methylformiat verunreinigtem Propylenoxyd in technisch einfacher Weise und mit einem relativ geringen Aufwand durch extraktive Destillation mit Benzol, wobei das Propylenoxyd mit einem Reinheitsgrad von beispielsweise 99,95% erhalten werden kann. Dieser Reinheitsgrad reicht aus, um das Propylenoxyd zur Polymerisation einsetzen zu können.

Im einzelnen ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen von mit Methylformiat verunreinigtem Propylenoxyd dadurch gekennzeichnet, daß man aus den Dämpfen des verunreinigten Propylenoxyds letzteres mit mindestens der etwa 6 fachen Volumen-Verfahren zum Reinigen von mit Methylformiat
verunreinigtem Propylenoxyd

Anmelder:

Knapsack Aktiengesellschaft, Hürth-Knapsack

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Chem. Dr. Kurt Sennewald, Knapsack;

Dipl.-Chem. Dr. Heinz Erpenbach,

Sürth bei Köln;

Dipl.-Chem. Dr. Wilhelm Vogt, Knapsack

menge Benzol, bezogen auf die Menge des zu reinigenden Propylenoxyds, im Gegenstrom auswäscht und aus der erhaltenen benzolischen Lösung reines Propylenoxyd durch fraktionierte Destillation abtrennt, während man die im Benzol nicht gelösten Methylformiatdämpfe abzieht und durch Kühlung verflüssigt.

Zur Auswaschung des Propylenoxyds aus dem Dampfgemisch verwendet man vorteilhafterweise etwa die 6- bis 12fache Volumenmenge Benzol, bezogen auf die Menge des eingesetzten Propylenoxyds.

Die Reinigung des Propylenoxyds kann in kontinuierlicher Arbeitsweise erfolgen, wobei dann das bei der Reindestillation des Propylenoxyds zurückgewonnene Benzol laufend in den Waschprozeß des verunreinigten Propylenoxyds zurückgeführt wird.

Das erfindungsgemäße Ausgangsprodukt enthält Methylformiat meistens in einer Menge von bis zu etwa 5 Gewichtsprozent, wobei das gereinigte Propylenoxyd mit einem Reinheitsgrad von über 99 % erhalten wird. Der vorerwähnte erzielbare Reinheitsgrad ändert sich nicht bei Gehalten von weniger als 5 Gewichtsprozent Methylformiat, obwohl vielfach die Beseitigung von Verunreinigungen in einer Konzentration von beispielsweise etwa 1 Gewichtsprozent Schwierigkeiten bereitet und unvollkommen ist.

Im Vergleich zur bekannten Arbeitsweise, welche auf Grund der geringen Siedepunktsdifferenz der Gemischkomponenten eine Fraktionierkolonne mit hohem Trenneffekt erfordert, kann die erfindungsgemäße extraktive Destillation sowie die anschließende Reindestillation des Propylenoxyds in einer normalen Destillationskolonne mit üblicher Bodenzahl durchgeführt werden. Durch die Rückgewinnung und Kreislaufführung des Extraktionsmittels wird außerdem die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht.

' 609 659/420

Eine beispielhafte Ausführungsform für die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens der Erfindung ist aus dem in der Zeichnung dargestellten Fließschema ersichtlich. Gemäß diesem Fließschema wird ein mit Methylformiat verunreinigtes Propylenoxyd aus dem Vorratsbehälter 1 über die Leitung 2 in den mittleren Teil einer mit Glockenboden versehenen und beheizten Destillationskolonne 3 eingeleitet und verdampft. Die in der Kolonne 3 aufsteigenden Dämpfe werden mit mindestens der 6 fachen Volumenmenge Benzol, bezogen auf die Menge des eingesetzten Propylenoxyds, welches aus dem Behälter 4 über die Leitung 5 in den oberen Teil der Kolonne 3 aufgegeben wird, im Gegenstrom ausgewaschen, wobei im Sumpf der Kolonne 3 eine benzolische Lösung von Propylenoxyd anfällt. Über Kopf der Kolonne 3 wird nahezu reines dampfförmiges Methylformiat über die Leitung 19 abgezogen, im Kühler 6 verflüssigt und im Abscheider 7 gesammelt. Ein Teil des im Abscheider 7 anfallenden Methylformiats wird als Rücklauf über die Leitung 8 in die Kolonne 3 zurückgeleitet, während der Rest über die Leitung 9 entnommen werden kann. Das Sumpfprodukt der Kolonne 3 wird über die Leitung 10 der Fraktionierkolonne 11 zur Reindestillation des Propylenoxyds zugeführt. Über Kopf der Kolonne 11 wird über die Leitung 12 Propylenoxyd mit einem Reinheitsgrad von über 99 % abgezogen, im Kühler 13 verflüssigt und im Abscheider 14 gesammelt. Ein Teil des Kondensates. im Abscheider 14 wird als Rücklauf über die Leitung 15 in die Kolonne 11 aufgegeben, während das gereinigte Propylenoxyd über die Entnahmeleitung 16 abgezogen werden kann. Das im Sumpf der Kolonne 11 anfallende Benzol wird zur erneuten Verwendung über die Kreislaufleitung 17 nach vorheriger Kühlung in Kühler 18 in die Kolonne 3 zurückgeleitet.

Beispiel 1

Stündlich werden 100 ml eines aus 95 Gewichtsprozent Propylenoxyd und 5 Gewichtsprozent Methylformiat bestehenden Gemisches auf den 25. Boden der mit 45 Böden ausgestatteten Glockenbodenkolonne 3 aufgegeben und bei einer Blasentemperatur von 75°C verdampft. Das in der Kolonne aufsteigende Dampfgemisch wird mit 1200 ml Benzol ausgewaschen, das im gleichen Zeitraum dem 40. Boden der Kolonne 3 zugeleitet wird. Über Kopf der Kolonne 3 wird dampfförmiges Methylformiat, das maximal 1 Gewichtsprozent der eingesetzten Propylenoxydmenge enthält, mit einer Temperatur von 33⁰C abgezogen und nach Verflüssigung im Abscheider 7 gesammelt. Ein dem Rücklaufverhältnis von mindestens 20 entsprechender Teil des anfallenden Methylf ormiats wird in die Kolonne 3 zurückgeleitet, während der restliche Teil über die Leitung 9 entnommen wird. Die im Sumpf der Kolonne 3 anfallende benzolische Lösung von Propylenoxyd wird zur Abtrennung des Propylenoxyds dem 6. Boden der mit 21 Glockenboden ausgestatteten Kolonne 11 zugeführt und bei einer Blasentemperatur von 82° C fraktioniert destilliert. Zur Erhöhung des Trenneffektes wird ein dem Rückhältnis von 5 entsprechender Teil des über Kopf der Kolonne 11 mit einer Temperatur von 34° C abziehenden Propylenoxyds als Rücklauf in die Kolonne 11 aufgegeben, während der restliche Teil vom Abscheider 14 über die Leitung 16 entnommen wird. Das gereinigte Propylenoxyd besitzt einen Reinheitsgrad von 99,95 % und entspricht somit den für die Polymerisation gestellten Anforderungen. Das im Sumpf der Kolonne 11 anfallende Benzol wird nach Kühlung auf eine Temperatur von 2O⁰C über die Kreislaufleitung 17 dem 40. Boden der Kolonne 3 zugeführt.

Beispiel 2

Analog der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wurden stündlich 100 ml eines aus 99,3 Gewichtsprozent Propylenoxyd und 0,7 Gewichtsprozent Methylformiat bestehenden Gemisches gereinigt. Das über Kopf der Kolonne 3 abgezogene Methylformiat enthielt noch etwa 1,5 Gewichtsprozent der eingesetzten Propylenoxydmenge als Verunreinigung, während das in der Kolonne 11 gereinigte Propylenoxyd einen Reinheitsgrad von 99,98 °/₀ aufwies.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen von, mit Methylformiat verunreinigtem Propylenoxyd, dadurch gekennzeichnet, daß man aus den Dämpfen des verunreinigten Propylenoxyds letzteres mit mindestens der etwa 6 fachen Volumenmenge Benzol, bezogen auf die Menge des zu reinigenden Propylenoxyds, im Gegenstrom auswäscht und aus der erhaltenen benzolischen Lösung reines Propylenoxyd durch fraktionierte Destillation abtrennt, während man die im Benzol nicht gelösten Methylformiatdämpfe abzieht und durch Kühlung verflüssigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mit der etwa 6- bis 12-fachen Volumenmenge Benzol, bezogen auf die Menge des zu reinigenden flüssigen Propylenoxyds, auswäscht.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei kontinuierlicher Arbeitsweise das Benzol im oberen Teil und das verunreinigte Propylenoxyd etwa im mittleren Teil einer Destillationskolonne aufgegeben wird, wobei der Kolonnensumpf auf einer Temperatur von etwa 75⁰C gehalten und über Kopf das Methylformiat bei einer Temperatur von etwa 33° C abgezogen wird, während die benzolische Lösung von Propylenoxyd aus dem Sumpf abgezogen und fraktioniert destilliert wird, worauf das Benzol im Kreislauf wieder der Destillationskolonne zur weiteren Extraktion zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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