DE1805758B2

DE1805758B2 - Verfahren zur Abtrennung von Acryl saure aus wäßriger Rohacrylsaure

Info

Publication number: DE1805758B2
Application number: DE1805758A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Chem.Dr. Gehrmann; Heinz Dipl.-Chem.Dr. 5000 Koeln Handte; Alfred Dipl.-Chem. Dr. 5033 Knapsack Hauser; Georg 5030 Huerth Kohl; Kurt Dipl.-Chem.Dr. Sennewald
Original assignee: KNAPSACK AG 5033 HUERTH-KNAPSACK
Current assignee: KNAPSACK AG 5033 HUERTH-KNAPSACK
Priority date: 1968-10-29
Filing date: 1968-10-29
Publication date: 1973-12-06
Also published as: DE1805758C3; GB1235634A; FR2022325A1; NL6916090A; US3657332A; DE1805758A1; BE740960A

Description

3 4 S

Energieaufwand besonders gering, wenn das Extrak- Destillationskolonnen nur unzureichend zu 83% ent- | tionsmittel mit Wasser ein tief siedendes Azeotrop bil- fernt, so daß die gewonnene Acrylsäure noch 2 % Essig- ? deL säure enthält Außerdem ist bei diesen Verfahren nicht j| Die zur Extraktion von Acrylsiure aus wäßriger nur die Entfernung der Essigsäure zu aufwendig, | Rohsäure bisher vorgeschlagenen Lösungsmittel sieden 5 sondern auch die destillative Entfernung des Wassers | meist tiefer als Acrylsäure und müssen daher zur Ge- aus den Extrakten, die bei einem Acrylsäuregehalt von ί winnung reiner Acrylsäure aus den Extrakt abdestil- 15 Gewichtsprozent etwa 20 Gewichtsprozent Wasser | liert werden. Hierdurch ergibt sich sin beträchtlicher enthalten sowie die destillative Reinigung eines Teiles % Energieaufwand für die Rückgewinnung des Extrak- des verwendeten Lösungsmittels vor Wiedereinsatz in , tionsBiittels, denn der ExtraH besteht im allgemeinen io die Extraktionsstufe. Aus den Ausführungen in der | zu 70 bis 85 % aus ExtraktionsmitteL Bei Verwendung niederländischen Auslegeschrift 6 702 292 kann schließ- | eines hotbsiedenden Lösungsmittels mit einem Siede- lieh entnommen werden, daß die eingesetzten N-Alkyl- ί punkt von mehr als 180⁰C wird nach Extraktion und pyrrolidone zum Nachteil des Verfahrens keine azeo- | Extraktentwässerung die Acrylsäure aus dem Extrakt tropen Gemische mit Wasser bilden, so daß im Abwas- § abdestilliert; das annähernd säurefreie Extraktionsmit- *₅ ser der Extraktionsstufe gelöstes Extraktionsmittel von | tel fließt bei optimalen Verbältnissen nach Kühlung etwa 3,5 g pro 100 g extrahierter Acrylsäure nicht zu- J und Filtration, also ohne aufwendige Reinigung rückgewonnen werden kann. % in die Extraktionskolon"e zurück, Diese Verfahrens- Die britische Patentschrift 1 081 095 beschreibt ein | weise erfordert den Einsatz eines Lösungsmittels, das Verfahren zur Trennung einer Acrylsäure und Essig- I bei der Extraktion die unverdampfbaren, hochsieden- so säure enthaltenden Mischung, wobei die Mischung mit , den Bestandteile der Rohsäure nicht oder nur in un- Wasser und einem Extraktionsmittel für Acrylsäure in wesentlicher Menge löst. Dann kann ein unschädlicher Berührung gebracht wird. Als geeignete Extraktions- | Gehalt von Verunreinigungen im Extraktionsmittel mittel werden Äther, Alkohole, Ketone und Ester emp- j durch destillative Aufarbeitung eines Teiles des ge- fohlen, wobei die Durchführbarkeit des Verfahrens ■ brauchten Extraktionsmittels leicht eingehalten wer- «5 lediglich am Einsatz von Diisopropyläther beispielhaft . den. demonstriert wird. Da aliphatische Äther bekanntlich ■■ Schließlich ist ein ausreichender Dichteunterscbied Ätherperoxid bilden, sind sie aus Sicherheitsgründen ^ zwischen Rohsäure, welche beispielsweise eine Dichte als Extraktionsmittel abzulehnen. * von 1,05 aufweist, und Extraktionsmittel Yorausset- Schließlich wird in einer älteren Patentanmeldung 5 zung für den reibungslosen Verlauf der kontinuierlichen 30 (vgl. die deutsche Offenlegungsschrift 1 942 332) vorExtraktion. Beispielsweise ist Actophenon mit einer geschlagen, aus einer Mischung von Acrylsäure und i Dichte von 1,028 als Lösungsmittel ungeeignet. Essigsäure die Acrylsäure mit Hilfe von Isophoron \

Die bekannten Verfahren zur Isolierung von Acryl- zu extrahieren.

säure aus wäßrigen Lösungen umfassen im allgemeinen Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abtrennung Extraktionsverfahren mit Extraktionsmitteln, die bei 35 reiner Acrylsäure aus einer wäßrigen Rohsäure, die \ Berücksichtigung der vorhergehenden Ausführungen neben Acrylsäure noch geringe Mengen an Essigsäure j nur bedingt verwendbar oder ungeeignet sind. Formaldehyd, Acrolein, Maleinsäure und höheren i Nach dem einschlägigen Stand der Technik werden Carbonsäure sowie gegebenenfalls polymere Acryl- I zur Extraktion hauptsächlich tiefsiedende Lösungsmit- säure enthält, durch Extraktion mit einem organischen | tel verwendet, was — wie bereits erwähnt — unwirt- 40 Lösungsmittel und Auswaschen des anfallenden orga- i schaftlicb ist. Die Verwendung hochsiedender Lö- nischen Extraktes mit Wasser, worauf aus dem ausge- | sungsmittel wird in der Patentschrift 54 354 des waschenen und durch azeotrope Destillation entwässer- | Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost Berlin ten Extrakt Acrylsäure durch Destillation abgetrennt ; und in der niederländischen Auslegeschrift 6 702292 wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige, beschrieben. Das erstgenannte Patent empfiehlt die 45 acrylsäurehaltige Rohsäure mit etwa 1 bis 10 Gewichts-Anwenduug höherer aliphatischer Carbonsäuren mit teilen 3,3,5-Trimethylcyclohexanon, gegebenenfalls im einer Kettenlänge von mindestens 6 C-Atomen als Gemisch mit Isophoron, pro Gewichtsteil Acrylsäure Extraktionsmittel, wobei die Extraktion teilweise bei bei einer Temperatur von etwa 5 bis 20⁰C extrahiert erhöhter Temperatur durchgeführt wird. Aus den er- und den anfallenden Extrakt mit etwa 1 bis 8 Gewichtshaltenen Extrakten wird die Acrylsäure abdestilliert. 50 teilen Wasser pro Gewichtsteil Acrylsäure auswäscht. Da das genannte Patent keine Angaben über die Tren- Vorteilhafterweise führt man die Extraktion der nung von Acrylsäure und Essigsäure, über die Entfer- Rohsäure mit dem Extraktionsmittel sowie das Ausnung gelösten Wassers aus den Extrakten sowie über waschen des organischen Extraktes mit Wasser gleichdie Wiederverwendbarkeit des Extraktionsmittels be- zeitig und vorzugsweise jeweils im Gegenstrom durch, ziehungsweise über dessen Reinigung enthält, ist es 55 Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfraglich, ob die angeführten Carbonsäuren als Extrak- fahrens der Erfindung verwendet man zur Extraktion tionsmittel geeignet sind und das bekannte Verfahren der Rohsäure pro Gewichtsteil Acrylsäure etwa 2 bis in kontinuierlicher Verfahrensweise betrieben werden 4 Gewichtsteile Extraktionsmittel und zum Auswaschen kann. des Extraktes etwa 1 bis 4 Gewichtsteile Wasser pro

In der niederländischen Auslegeschrift 6 702 292 60 Gewichtsteil Acrylsäure.

wird ein Verfahren beschrieben, das die Extraktion der Es hat sich weiterhin gezeigt, daß der Extraktionswäßrigen Rohacrylsäure mit hochsiedenden N-Alkyl- effekt besonders günstig ist, wenn man die Extraktion pyrro3idonen durchführt. Obwohl die Verteilungskoef- in einer Pulsationskolonne durchführt. Um eine PoIyfizienten und Trennfaktoren der angeführten Alkyl- merisation der Acrylsäure bei der destillativen Aufpyrrolidone bezüglich der Trennung von Acrylsäure 65 arbeitung des Extraktes zu verhindern, stabilisiert man und Essigsäure gut sind und somit die Trennung der den bei der Extraktion anfallenden organischen Extrakt beiden Säuren in der Extraktionskolonne wahrschein- sowie das Sumpfprodukt der ersten Destillationsstufe lieh erscheint, wird die Essigsäure mit Hilfe zweier jeweils vor der Destillation mit Methylenblau.

Die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch erhöht werden, daß man aus der bei der Extraktion der Roh säure anfallenden wäßrigen Phase gelöstes Extraktionsmittel als azeotropes Gemisch mit Wasser in einer dritten Destillationsstufe abtrennt und nach Phasentrennung das Extraktionsmittel in die Extraktionsstufe zurückführt.

Wie bereits erwähnt, können erfindungsgemäß Rohsäuren eingesetzt werden, die bei der katalytischen Gasphasenoxydation von Propylen oder Acrolein erhalten werden. Die wäßrige Rohsäure kann beispielsweise etwa 5 bis 40 Gewichtsprozent Acrylsäure, etwa 0,5 bis 8 Gewichtsprozent Essigsäure, etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent Formaldehyd und Acrolein, bis etwa 2 Gewichtsprozent Maleinsäure und höhere Carbonsäuren sowie etwa bis 2 Gewichtsprozent polymere Acrylsäure enthalten.

Die zur Durchführung der Extraktion, der Extraktaufarbeitung sowie zur Lösungsmittelrückführung aus der bei der Extraktion anfallenden wäßrigen Phase wichtigen physikalischen Daten der erfindungsgemäßen Extraktionsmittel sind aus Tabelle 1 ersichtlich:

Tabelle 1

Molgewicht

Dichte

Siedepunkt

Viskosität

Löslichkeit in Wasser

Löslichkeit von Wasser in

Siedepunkt des Azeotrops
mit Wasser

Wassergehalt des Azeotrops

Verteilungskoeffizienten
im System Säure/Wasser

für Acrylsäure

für Essigsäure

Trennfaktor

3,3,5-Tri-

tnethylcyclo-

hexanon

140,2
0,888

189°C
2,54 cP
0,3%
1.4%

98⁰C
70%

2,25
0,45
5,0

Isophoron

138,2
0,923

215°C
2,6 cP 1,2% 4,3%

99°C
84%

5,5
1,3
4,2

35

40

Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber den bekannten Verfahren verschiedene Vorteile auf. So ist es nunmehr möglich, aus einer wäßrigen Roh-Acrylsäurelösung, welche insbesondere mit Essigsäure verunreinigt ist, Acrylsäure mit einem Reinheitsgrad von 99,7 bis 99,8 % in 96- bis 98 %iger Ausbeute zu iso-Heren, d. h. daß die Acrylsäure hinsichtlich des Reinheitsgrades allen technischen Anforderungen entspricht. Trotz des vorzüglichen Reinheitsgrades der Acrylsäure, den das Verfahren der Erfindung ermöglicht, weist dieses gegenüber den bekannten Verfahren eine wesentliche Vereinfachung auf, indem zur Extraktion und zur Abtrennung der Acrylsäure von den übrigen Bestandteilen derRobsäurenureineExtraktionskolonne benötigt wird.

Eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sei an Hand der Figur näher er-Üäutert.

Die zu reinigende Rohacrylsäure, die im allgemeinen 5 bis 40 Gewichtsprozent Acrylsäure, 0,5 bis 8 Gewichtsprozent Essigsäure, 1 bis 5 Gewichtsprozent 6g Carbonylverbindungen in Form von Formaldehyd und Acrolein, 0 bis 2 Gewichtsprozent Maleinsäure und höhere Carbonsäuren, 0 bis 2 Gewichtsprozent polymere Acrylsäure sowie als Stabilisator z. B. 0,1 Ge^ wichtsprozent Methylenblau enthält, wird über Leitung 1 in Höbe des 30. bis 40. Bodens in die mit 60 Siebboden ausgestattete Pulsaiionskolonne 2 eingeleitet und im Gegenstrom mit dem über die Leitung 3 am Fuße der Pulsationskolonne 2 einströmenden Extraktionsmittel beziehungsweise Extraktionsmittelgemisch beliebigen Mischungsverhältnisses bei Raumtemperatur extrahiert. Der in der Pulsationskolonne 2 aufsteigende organische Extrakt wird im Gegenstrom mit Wasser, das über Leitung 4 dem oberen Teil der Pulsationskolonne 2 zugeführt wird, ausgewaschen, so daß über Kopf der Kolonne 2 durch die anschließende Leitung 6 ein Extrakt abgezogen wird, der außer dem Lösungsmittel noch 5 bis 30 Gewichtsprozent Acrylsäure, 2 bis 15 Gewichtsprozent Wasser und weniger als 0,1 Gewichtsprozent Essigsäure enthält und mit Methylenblau noch ausreichend stabilisiert ist. Dieser Extrakt vnrd in der anschließenden ersten Destillationsstufe 7 durch Destillation unter vermindertem Druck von Wasser befreit und über die Leitung 12 in die Acrylsäurekolonne 13 eingeleitet. Über Kopf der Destillationskolonne 7 wird ein azeotropes Gemisch aus Lösungsmittel und Wasser abgezogen, das über die Leitung 8 dem Trenngefäß 9 zur Trennung in eine organische und eine wäßrige Phase zugeführt wird. Die organische Phase wird vom Trenngefäß 9 über die Leitung 11 dran Kopf der Destillationskolonne 7 als Rücklauf zugeführt, während die wäßrige Phase, die 0,1 bis 1 Gewichtsprozent Acrylsäure enthält, über die Leitungen 10 und 4 zum Kopf der Extraktionskolonne 2 zurückfließt. Von dem aus der Destillationskolonne 7 über die Leitung 12 abfließenden wasserfreien, methylenblauhaltigen Extrakt wird ein geringer Teil abgezweigt und über die Leitung 19 in den oberen Teil der Destillationskolonne 7 zur Stabilisierung der dort angereicherten Acrylsäure geleitet. In der zweiten Destillationsstufe 13 wird der durch die "Leitung 12 zufließende wasserfreie Extrakt bei einem Druck von weniger als 100 Torr destilliert, wobei eine 99,7- bis 99,9 %ige Acrylsäure in 96- bis 97 %iger Ausbeute über die Leitung 14 entnommen wird. Aus dem Sumpf der Destillationskolonne 13 wird das praktisch säurefreie Extraktionsmittel kontinuierlich abgezogen und nach Kühlung über die Kreislaufleitung 3 der Extraktionskolonne 2 zugeführt. Der Inhalt der Destillationskolonne 13 wird mit einer 2%igen Lösung von Methylenblau in Acrylsäure, welche über Leitung 20 zugeführt wird, stabilisiert. Die im unteren Teil der Extraktionskolonne 2 anfallende wäßrige Phase der Extraktion wird, da sie eine der Löslichkeit entsprechende Menge an Extraktionsinittel enthält, zur Rückgewinnung des gelösten Extraktionsmittels über die Leitung 5 in die dritte Destillationsstufe 15 aufgegeben und bevorzugt bei Normaldruck destilliert. Das über Kopf der Kolonne 15 über die Leitung 16 abziehende dampfförmige Destillat stellt ein azeotropes Gemisch aus Extraktionsmittel und Wasser dar, das im Trenngefäß 17 in zwei Flüssigkeitsschichten getrennt wird. Die obere organische Phase, die aus dem Extraktionsmittel besteht, fliegt über die Leitungen 18 und 3 in die Pulsationskolonne 2 zurück, während die untere wäßrige Schicht als Rücklauf über die Leitung 22 in die Destillationskolonne 15 zurückgeführt wird. Der im Sümpf der Kolonne 15 anfallende wäßrige Destillationsrückstand, enthaltend Essigsäure, Aldehyde, höhere Carbonsäuren sowie polymere Acrylsäure, wird über die Leitung 21 abgezogen.

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Das aus der Pulsationskolonne 2 über diel Leitung 5 abfließende, annähernd acrylsäurefreie Abwasser der Extraktion enthält je nach dem Mischungsverhältnis des Extraktionsmittelgemisches noch 0,3 bis 1,2 Gewichtsprozent Extraktionsmittel. Wenn auf die Rückgewinnung dieser geringen Mengen Extraktionsmittel verzichte!! wird, entfällt die Destillationskolonne 15 mit Zubehör 16, 17,18, 21 und 22.

Beispiell

Im Verlauf von 72 Stunden wurde in Höhe de? 40. Siebbodens einer mit 60 Siebboden ausgestatteten Pulsationskolonne 2 21,6 kg wäßrige, mit Methylenblau stabilisierte, Rohacrylsäure mit einem Gehalt von 20,7 Gewichtsprozent Acrylsäure, 1,7 Gewichtsprozent Essigsäure, 1 Gewichtsprozent Carbonylverbindungen und 0,7 Gewichtsprozent höheren und polymeren Carbonsäuren eingeleitet. In den unteren Teil der Extraktionskolonne 2 wurden gleichzeitig 25,9 kg S.S.S-Trimethylcyclohexanon als Extraktionsmittel und am Kopf der Kolonne 2 in Höhe des 60. Siebbodens 27,6 kg Wasser zum Auswaschen des Extraktes eingeleitet. Der über Kopf der Extraktionskolonne 2 ablaufende Extrakt, bestehend aus 82 Gewichtsprozent 3,3,5-Trimethylcyclohexanon, 14 Gewichtsprozent Acrylsäure, 3,9 Gewichtsprozent Wasser sowie Spuren von Essigsäure und Stabilisator, wurde in der anschließenden Destillationskolonne 7 unter einem Vakuum von 30 Torr und einer Kopf temperatur von 32°C Azeotrop entwässert. Während des Entwässerns wurde die Acrylsäure im oberen Teil der Kolonne 7 mit methylenblauhaltigem Extrakt aus dem Sumpf der Kolonne 7 stabilisiert. Das erhaltene Azeotrop aus Wasser und 3,3,5-Trimethylcyclohexanon mit einem Wasseranteil von 70 Gewichtsprozent wurde in zwei Phasen getrennt und die aus 3,3,5-Trimethylcyclohexanon bestehende organische Phase als Rücklauf auf den Kopf der Kolonne 7 gegeben, während die wäßrige Phase, die etwa 1 Gewichtsprozent Acrylsäure enthielt, in die Extraktionskolonne 2 zurückgeführt wurde. Das entwässerte Sumpfprodukt der Destillationskolonne 7 wurde in die untere Hälfte der Destillationskolonne 13 eingeleitet und im Vakuum bei 5 Torr und einer Kopftemperatur von 32 C destilliert. Es wurden 4,35 kg 99,7 %ige Acrylsäure gewonnen. Dies entspricht einer Ausbeute von 97⁰U ^^er Theorie. Die Acrylsäure enthielt als Verunreinigungen 0,1 Gewichtsprozent Essigsäure, 0,1 Gewichtsprozent 3,3,5-Trimethylcyclohexanon und 0,1 Gewichtsprozent Methylenblau. Der Inhalt der Destillationskolonne 13 und das Destillat wurden durch kontinuierlichen Zusatz einer geringen Menge methylenblanhaltiger Acrylsäure stabilisiert. Aus der Blase der Destillationskolonne 13 wurde kontinuierlich annähernd acrylsäiarefreies 3,3,5-Trnnethylcyclobexanon abgezogen und nach Kühlung und Filtration wieder der Extraktionskolonne 2 zugeführt. Die im Sumpf der Extraktionskolonrie 2 anfallende wäßrige Phase, bestehend aus 97,7 Gewichtsprozent Wasser, 0,4 Gewichtsprozent 3,3,5-Trimethylcyclohexanon, 0,8 Gewichtsprozent Essigsäure, 0,5 Gewichtsprozent Carbonylverbindungen, 0,1 Gewichtsprozent Methylenblau und 0,5 Gewichtsprozent höheren und polymeren Carbonsäuren, wurde zur Rückgewinnung des Extraktionsmittels in die Destillationskolonne 15 geleitet und bei einer Temperatur von 100⁰C und Atmosphärendruck destilliert, wobei das 3,3,5-Trimethylcyclohexanon in Form eines Azeotrops mit Wasser bei einer Kopitemperatur von 98⁰C abdestillierte. Nach Phasentrennung des Azeotrops wurde das zurückgewonnene 3,3,5-Trimethylcyclohexanon in die Extraktionskolonne 2 zurückgeführt. Der aus dem Sumpf der Destillationskolonne 15 abfließende Destillationsrückstand enthielt etwa 99 % der in der Rohacrylsäure enthaltenen

ao uner wünschten Nebenprodukte.

Beispiel 2

Der mit 60 Siebboden ausgestatteten Extraktionskolonne 2 wurden stündlich in Höhe des 40. Siebbodens

aS 300 g einer wäßrigen, mit Methylenblau stabilisierten Rohacrylsäure aufgegeben, die 24,7 Gewichtsprozent Acrylsäure, 2 Gewichtsprozent Essigsäure, 0,7 Gewichtsprozent Carbonylverbindungen und 0,6 Gewichtsprozent höhere und polymere Carbonsäuren ent-

3" hielt. In den unteren Teil der Extraktionskolonne 2 wurden stündlich 300 g eines Gemisches aus 3,3,5-Trimethylcyclohexanon und Isophoron im Mischungsverhältnis 3:1 als Extraktionsmittel eingeleitet. Dem oberen Teil der Extraktionskolonne 2 wurden in Höhe des 60. Siebbodens stündlich 350 g Wasser zum Auswaschen des Extraktes zugeführt. Der über Kopf der Extraktionskolonne 2 abströmende Extrakt enthielt 18,5 Gewichtsprozent Acrylsäure, 6,6 Gewichtsprozent Wasser und 74,8 Gewichtsprozent Extraktionsmittel sowie Spuren von Essigsäure und Methylenblau. Der Extrakt wurde wie im Beispiel 1 beschrieben aufgearbeitet. Es wurden pro Stunde durchschnittlich 72 g Acrylsäure, welche noch 0,1 Gewichtsprozent Essigsäure und 0,1 Gewichtsprozent 3,3,5-Trimethylcyclohexanon enthielt, erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von 97%. bezogen auf die in der Rohacrylsäure enthaltene Menge an Acrylsäure. Das Sumpfprodukt der Destillationskolonne 15 enthielt nach Rückgewinnung des gelösten Extraktionsmittels noch 1 Gewichtsprozent Essigsäure, was etwa 98 % der i η der Rohacrylsäure enthaltenen Essigsäure entsp^cht, 0,5 Gewichtsprozent Carbonylverbindiungen, 0,3 Gewichtsprozent höhere und polymere Carbonsäuren sowie 0,2 Gewichtsprozent Acrylsäure.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

ergebnis ist mit der Mehrzahl der vorgeschlagenen Patentansprüche: Lösungsmittel nicht zu erzielen. Folgende Anforderungen müssen an ein für die Ab-

1. Verfahren zur Abtrennung reiner Acrylsäure trennung von Acrylsäure aus einer wäßrigen Rohsäure aus einer wäßrigen Rohsäure, die neben Acrylsäure 5 geeignetes Lösungsmittel gestellt werden:

noch geringe Mengen an Essigsäure Formal- _{L &]η}. _{te Lösungsvennögen für} Acrylsäure,

debyd, Acrolem, Maleinsäure, und höheren Car- 2 hohe Selektivität,

bonsäuren sowie gegebenenfalls polymere Acryl- ₃; _chemische ^dKf_{616112 gegeilü}ber sämtlichen Besaure entnalt, durch Extraktion mit einem organi- _siandtel]_{6I1 der} Rohsäure,
sehen Losungsmittel und Auswaschen des anfallen- 10 ₄ . Wasserlöslichkeit,
den organischen Extraktes mit Wasser, worauf aus ₅ ausreichende Siedepunktdifferenz gegenüber Acryldem ausgewaschenen und durch azeotrope Destilla- säure

tion entwässerten Extrakt Acrylsäure durch De- _{6 hohe}; _Siede ^₁ ^ _YeTg_dch ^ siedepunkt

stillation abgetrennt wird, dadurch ge kenn- der Acrylsäure und

?^eu-^ChB V^ ^daß -^man *"? w^' ^aC^fT ^{15 7}· ausreichender Dichteunterschied gegenüber der haltige Rohsaure mit etwa 1 bis 10 Gewiehtsteilen wäßrigen Rohsäure
S^^-Trimethylcyclohexanol, gegebenenfalls im Gemisch mit Isophoron, pro Gewkhtsteil Acrylsäure Im einzelnen ist zu diesen Punkten noch folgendes zu bei einer Temperatur von etwa 5 bis 20⁰C extra- bemerken:

hiert und den anfallenden Extrakt mit etwa 1 bis ao Ein Extraktionsmittel mit sehr gutem Lösungsver-

8 Gewiehtsteilen Wasser pro Gewichtsteil Acryl- vermögen für Acrylsäure ermöglicht die quantitative

säure auswäscht. Extraktion mit wenigen Extraktionsstufen und gerin-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gern Lösungsmitteleinsatz. Kohlenwasserstoffe, chlozeichnet, daß man aus der bei der Extraktion der rierte Kohlenwasserstoffe und Äther mit Verteilungs-Rohsäure anfallenden wäßrigen Phase gelöstes 95 koeffizienten von 0,7 bis 1,6 sind ungeeignet, dagegen Extraktionsmittel durch Destillation als azeotropes erfüller, stärker polare Lösungsmittel, wie bestimmte Gemisch mit Wasser abtrennt und nach Phasen- Ester oder Ketone, beispielsweise Äthylacetat oder trennung das Extraktionsmittel in die Extraktions- Methylethylketon, die Verteilungskoeffizienten von 2 stufe zurückführt. bis 3 aufweisen, diese Anforderung.

30 Der Trennfaktor eines Lösungsmittels, definiert durch den Ouotienten aus den Verteilungskoeffizienten

des Lösungsmittels für die zu trennenden Stoffe, ist ein

Maß für seine Selektivität. Im Falle der wäßrigen Rohacrylsäure ist das Trennungsvermögen eines Lö-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung 35 sungsmittels bezüglich der Hauptbestandteile Acrylvon Acrylsäure aus wäßriger Rohacrylsäure durch säure und Essigsäure von entscheidender Bedeutung. Extraktion mit S.S.S-Trimethyicyclohexanon, gegebe- Besonders hohe Trennfaktoren von 5 bis 10 und damit ncnfalls im Gemisch mit Isophoren. Bevorzugt werden ausgezeichnete Selektivität weisen jedoch gerade die-Rohsäuren eingesetzt, die bei der katalytischen Gas- jenigen Lösungsmittel auf, die auf Grund ihres geringen phasenoxydation von Propylen oder Acrolein erhalten 40 Lösungsvermögens für Acrylsäure als Extraktionsmittel werden. ungeeignet sind, wie z. B. Äther, Alkane und Alkyl-Eine beispielsweise bei der katalytischen Gasphasen- chloride. Ketone und Eester mit Trennfaktoren von Oxydation von Propylen oder Acrolein anfallende 4 bis 6 erfüllen die Anforderung ausreichender Selektiwäßrige Rohsäure enthält im allgemeinen bis zu 40 Ge- vität. Die Abtrennung der übrigen Komponenten der wichtsprozent Acrylsäure, bis zu 8 Gewichtsprozent 45 Rohsäure, wie Formaldehyd, Maleinsäure und polyEssigsäure, etwa 2 Gewichtsprozent Formaldehyd, mere Acrylsäure, bereitet auf Grund ihrer ausgezeichne-1 Gewichtsprozent Acrolein, 1 Gewichtsprozent Malein- ten Wasserlöslichkeit und geringen Löslichkeit in den säure und 1 bis 3 Gewichtsprozent polymere Acryl- üblichen organischen Lösungsmitteln keine Schwierigsäure. Die Abtrennung von Acrylsäure aus einer der- keiten.

artigen wäßrigen Lösung wurde schon vielfach ver- 50 Ein Lösungsmittel, das während der Extraktion oder

sucht. Es sind insbesondere Extraktionsverfahren unter Extraktaufarbeitung durch chemische Reaktion mit

Verwendung bestimmter Lösungsmittel beschrieben, einem der Bestandteile des Extraktionsgutes zum Teil

jedoch konnte bisher keines der bekannten Verfahren dem Extraktionsprozeß entzogen wird, ist für ein konti-

in wirtschaftlicher Hinsicht befriedigen, vor allem, nuierliches Extraktionsverfahren nur bedingt geeignet,

wenn man Wert darauf legt, eine Acrylsäure mit mög- 55 Auch eine schädliche Einwirkung des Lösungsmittels

liehst geringem Essigsäuregehalt in hoher Ausbeute zu auf die zu_ extrahierende Acrylsäure muß ausgeschlos-

gewinnen. sen sein. Äther, die auf Grund ihrer Neigung zur Per-

Zur Isolierung von Acrylsäure aus wäßriger Roh- oxidbildung die Polymerisation der Acrylsäure begün-

säure kommt aus wirtschaftlichen und technischen stigen, sind ais Extraktionsmittel ungeeignet. Ebenso

Gründen nur ein kontinuierlich betriebenes Gegen- 60 können Carbonsäurederivate, insbesondere Ester, aus

strom-Extraktionsverfahren unter Verwendung eines den oben angeführten Gründen nicht als Lösungsmit-

geeigneten Extraktionsmittels in Betracht. Zur Gegen- tel empfohlen werden.

strom-Extraktion wurden bisher aliphatische oder Da die Rohacrylsäure etwa 50 bis 70 Gewichtsprochlorierte Kohlenwasserstoffe als Extraktionsmittel zent Wasser enthält, ist eine möglichst geringe Wassereingesetzt, oder diese wurde mit Alkoholen, Äthern, 65 löslichkeit des Extraktionsmittels vorteilhaft, um Lö-Estern, Ketonen und neuerdings mit Carbonsäuren sungsmittelverliaste im Abwasser der Extraktion zu oder Lactamen als Extraktionsmittel betrieben. vermeiden. Bei einer notwendigen Rückgewinnung des Ein in jeder Hinsicht befriedigendes Extraktions- im Abwasser gelösten Extraktionsmittels ist dann der