DE1543898C3 - Verfahren zum Entwässern von ÄthylendiamJn - Google Patents

Description

Bekanntlich bildet Äthylendiamin mit Wasser ein Gemisch, das bei einer Temperatur von 118,7° C und einem Druck von 760 Torr siedet, wobei sich Dämpfe bilden, die dieselbe Zusammensetzung wie die Flüssigkeit und insbesondere einen Äthylendiamingehalt von 80,7 Gewichtsprozent aufweisen. Die Zusammensetzung eines derartigen Gemisches hängt vom Druck ab, d. h. bei einem Druck unterhalb von 760 Torr ist die Äthylendiaminkonzentration entsprechend niedriger.

Infolge dieses Verhaltens ist es nicht möglich, hochkonzentriertes oder wasserfreies Äthylendiamin großtechnisch einfach durch Rektifikation zu gewinnen. Andererseits führt die Verwendung von Überdrücken bei der Rektifikation zu Schwierigkeiten, wie Verschlechterung des Produkts und Korrosion.

Obwohl hochkonzentriertes oder wasserfreies Äthylendiamin durch eine oder mehrere Destillationen über Natrium oder durch Mischen mit komplexen Salzen erhalten werden kann, die sich unter der Einwirkung von Wärme zersetzen und Wasser aufnehmen, wird in der Praxis festes Natriumhydroxyd als wasserentziehendes Mittel verwendet. Die wäßrigen Äthylendiaminlösungen, die beispielsweise einfach durch Rektifikation einer 70- bis 75gewichtsprozentigen Aminlösung erhalten wurden, werden beispielsweise mit festem Natriumhydroxyd behandelt, indem man entweder das Hydroxyd und die Lösung mischt, wodurch zwei trennbare Schichten erhalten werden, oder indem man die wäßrige Äthylendiaminlösung in einer Absorptionskolonne behandelt, die ein Festbett mit Natriumhydroxydplätzchen aufweist.

Die Verwendung von Natriumhydroxyd hat jedoch große Nachteile, vor allem wegen der Handhabung des Natriumhydroxyds und der damit verbundenen Gefahren, wegen der Schwierigkeit, in einem kontinuierlichen Verfahren ein gleichmäßiges Bett mit dem festen Natriumhydroxyd im Reaktor zu erhalten, so daß unter gleichbleibenden Bedingungen gearbeitet werden kann, und schließlich wegen der durch den sich allmählich bildenden Natriumhydroxydschlamm häufig auftretenden Verstopfung der Anlage.

Aufgabe der Erfindung ist es, hochkonzentriertes Äthylendiamin aus äthylendiaminhaltigen, verdünnten wäßrigen Lösungen durch Behandlung mit einer verdünnten wäßrigen Natriumhydroxydlösung zu

ίο gewinnen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Entwässern von Äthylendiamin durch Gegenstrombehandlung der Dämpfe von wasserhaltigem Äthylendiamin mit wasserhaltiger Natronlauge in einer Aus-

IS tauscherkolonne und Auf konzentrierung der Äthylendiamindämpfe bis zu einem über dem azeotropen Punkt liegenden Wert, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man für die Behandlung in der Austauscherkolonne eine 20- bis 60gewichtsprozentige Natronlauge verwendet und am Kopf den äthylendiaminhaltigen Dampf abnimmt.

Bei diesem Verfahren wird vorzugsweise die verdünnte äthylendiaminhaltige Lösung am Boden einer mit Füllkörpern oder Böden versehenen Kolonne

as aufgegeben, und die verdünnte Natriumhydroxydlösung wird am Kolonnenkopf aufgegeben. Die erforderliche Wärme wird dem Kolonnenboden zugeführt, wodurch die Äthylendiaminlösung verdampft wird. Die sich bildenden Dämpfe reichern sich bei der Berührung mit der abwärts strömenden Natriumhydroxydlösung mit Amin an, so daß am Kopf der Kolonne ein Dampf, dessen Äthylendiamingehalt höher ist als der des azeotropen Gemisches, abgezogen und in an sich bekannter Weise in einer Rektifikationskolonne rektifiziert werden kann. Diese Verfahren können bei Normaldruck oder bei Unterdruck, beispielsweise bei einem Druck von 50 bis 400 Torr, vorzugsweise jedoch bei einem Druck von 100 bis 200 Torr, durchgeführt werden. Die Konzentration der verwendeten Natriumhydroxydlösung kann in einem weiten Bereich liegen, beispielsweise zwischen 20 bis 60 Gewichtsprozent. Erfindungsgemäß wird jedoch vorzugsweise eine 30- bis 50gewichtsprozentige Natronlauge verwendet. Dies hat zusätzlich den Vorteil, daß handelsübliche, etwa 50gewichtsprozentige Natronlauge verwendet werden kann, wodurch die Arbeitskosten verringert werden, da die Handhabung des festen Natriumhydroxyds vermieden wird.

Die Natronlauge wird am Kolonnenboden abgezogen und weist dann eine geringere Konzentration auf als bei der Aufgabe und enthält geringe Mengen an Amin, das völlig wiedergewonnen werden kann, beispielsweise, indem die Natronlauge zur Gewinnung von Äthylendiamin aus dem entsprechenden Hydrochlorid verwendet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend an Hand der Beispiele erläutert.

Beispiel 1

500 g/Std. einer wäßrigen, 48gewichtsprozentigen Natronlauge werden am Kopf einer Kolonne mit einem Durchmesser von 20 mm aufgegeben, die mit 6 · 6 mm Raschigringen bis zur einer Höhe von 250 mm gefüllt ist. 240 g/Std. einer wäßrigen, 50gewichtsprozentigen Äthylendiaminlösung werden in einem am Boden der Kolonne angeordneten Kolben

aufgegeben, wobei der Kolben bei einer Temperatur gehalten wird, bei der die Flüssigkeit siedet.

140g/Std. 86gewichtsprozentiges Äthylendiamin werden am Kolonnenkopf kondensiert, und am Kolonnenboden werden 600 g/Std. einer 40gewichtsprozentigen Natronlauge gesammelt. Der Druck in der Kolonne wird auf etwa 160 Torr eingestellt.

Beispiel 2

Die Figur zeigt schematisch die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Anlage im Diagramm. Die Anlage umfaßt eine Äthylendiamin-Konzentrationskolonne 1, die vorstehend im Beispiel 1 beschrieben wurde, und eine übliche Rektifikationskolonne 2 für das Konzentrat.

625 g/Std. einer 48gewichtsprozentigen Natronlauge werden am Kopf der Kolonne 1 über die Leitung 3 aufgegeben.

155 g/Std. einer 65gewichtsprozentigen Äthylendiaminlösung werden über eine Leitung 7 aufgegeben und mit dem im Kreislauf wieder zugeführten Bodenprodukt der Konzentrationskolonne 2 gemischt, das 505 g/Std. einer 81 gewichtsprozentigen Äthylendiaminlösung enthält. Die Gesamtaufgabe über die Leitung 8 beträgt daher 510 g/Std. einer 77gewichtsprozentigen Äthylendiaminlösung. Der Arbeitsdruck in der Kolonne wird auf etwa 100 Torr eingestellt, so daß die Flüssigkeit am Boden der Kolonne 1 siedet.

Die 84 Gewichtsprozent Äthylendiamin enthaltende Dampfphase wird durch die Leitung 4 abgezogen und in die Rektifikationskolonne 2 geführt. Am Kopf der Kolonne 2 werden über die Leitung 5 100 bis 105 g/Std. etwa 98gewichtsprozentiges Äthylendiamin abgezogen. Etwa 680 g/Std. einer 44- bis 44,5gewichtsprozentigen Natronlauge werden am Boden der Kolonne 1 über die Leitung 9 abgezogen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entwässern von Äthylendiamin durch Gegenstrombehandlung der Dämpfe von wasserhaltigem Äthylendiamin mit wasserhaltiger Natronlauge in einer Austauscherkolonne und Aufkonzentrierung der Äthylendiamindämpfe bis zu einem über dem azeotropen Punkt liegenden Wert, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Behandlung in der Austauscherkolonne eine 20- bis 60gewichtsprozentige Natronlauge verwendet und am Kopf den äthylendiaminhaltigen Dampf abnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Behandlung in der Austauscherkolonne eine 30- bis 50gewichtsprozentige Natronlauge verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des in der Rektifikationskolonne anfallenden, äthylendiaminhaltigen Bodenproduktes im Kreislauf in die Austauscherkolonne zurückgeführt wird.