DE1903552B2

DE1903552B2 - Verfahren zur reinigung von gesaettigten aliphatischen alkoholen

Info

Publication number: DE1903552B2
Application number: DE19691903552
Authority: DE
Inventors: Raphael; Diebold Vincent B.; Cincinnati Ohio; Moon jun. George D. Stillwater OkIa.; Katzen (V.St.A.)
Original assignee: Raphael Katzen Associates International, Inc., Cincinnati, Ohio (V .StA.)
Priority date: 1968-05-08
Filing date: 1969-01-24
Publication date: 1976-06-16
Also published as: DE1903552C3; NL140225B; NL6901160A; FR2008008A1; GB1204302A; DE1903552A1; JPS5016337B1; US3445345A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von gesättigten aliphatischen Alkoholen mit höchstens C-Atomen, welche niedriger und höher siedende Verunreinigungen enthalten, durch die Kombination von extraktiver Destillation mit Wasser als Extraktionsmittel und anschließender Destillation.

Die wasserlöslichen gesättigten aliphatischen Alkohole werden hauptsächlich nach den folgenden drei Verfahren hergestellt:

1. Verkokung oder trockene Destillation von Holz zu Methanol,

2. Vergärung geeigneter Materialien zu Äthanol oder n-Propan, und

3. verschiedenen Synthesen, die zu Methanol, Äthanol, n-Propanol oder Isopropanol führen.

Die bei diesen Verfahren anfallenden rohen Produkte enthalten neben dem gewünschten Alkohol zahlreiche organische Nebenprodukte oder Verunreinigungen. Zur Gewinnung des gewünschten Alkohols in konzentrierter und gereinigter Form aus dem rohen, den betreffenden Alkohol enthaltenden Gemisch sind bereits verschiedene Verfahren bekannt. Im allgemeinen erfolgt die Auftrennung durch Destillation oder durch kombinierte Destillation, Extraktion und Adsorption. Die Gewinnung von Äthanol geschieht gewöhnlich nach dem Barbet-Verfahren. Dieses besitzt jedoch bekanntlich verschiedene Nachteile, so daß immer noch Bedarf nach einem einfachen Gewinnungsverfahren für Äthanol und andere wasserlösliche, gesättigte, aliphatische Alkohole besteht, bei dem der Alkohol mit höherer Reinheit anfällt und das im Vergleich zu den bekannten Methoden mit verringerten Kosten arbeitet.

Die Reinigung von Alkoholen aus rohen, Alkohol enthaltenden Gemischen durch extraktive Destillation in Wasser als Extraktionsmittel ist z. B. aus folgenden Druckschriften bereits bekannt:

DT-AS 10 99 518,11 06 744,11 36 319,114) 590,

10 64 936,11 04 933,12 19 011,12 83 216;

GB-PS 6 70 229,6 96 040,7 15 191;

FR-PS 5 60 720.9 17 263.9 75 923,11 46 584;

US-PS 25 51 593;

IT-PS 3 89 156.

»Verfahrenstechnische Berichte der Farbenfabriken Bayer-Leverkusen« vom 10. Juli 1954. S. 978 (Nr. 1227).

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein neues Verfahren zur Reinigung von gesättigten, aliphatischen Alkoholen zu schaffen, das besonders im Hinblick auf die Konzentration und Reinheit des gewonnenen Alkohols und die Betriebskosten gegenüber dem bekannten Verfahren beträchtliche Vorteile aufweist. Insbesondere soll in einem relativ einfachen, mehrstufigen Destillationssystem mit einer minimalen Anzahl von Destillationstürmen und einer minimalen Menge von Hilfseinrichtungen aus einem rohen Alkohol enthaltenden Gemisch in hoher Ausbeute ein wasserlöslicher, gesättigter, aliphatischen Alkohol als hochwertiges Produkt mit einem niedrigeren Gehalt an Verunreinigungen als bisher erhalten werden. Schließlich soll das Verfahren nur einen relativ geringen Energiebedarf besitzen.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Reinigung von gesättigten aliphatischen Alkoholen mit höchstens 3 C-Atomen, welche niedriger und höher siedende Verunreinigungen enthalten, durch die Kombination von extraktiver Destillation mit Wasser als Extraktionsmittel und anschließender Destillation, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den rohen Alkohol in den Mittelteil der Kolonne der extraktiven Destillation (Kolonne 1) und Wasser als Extraktionsmittel in den oberen Teil dieser Kolonne einführt, wobei die Hauptmenge der Verunreinigungen am Kolonnenkopf und der Alkohol als 5- bis 10%ige wäßrige Lösung am Kolonnenboden abgezogen wird, wonach der wäßrige Alkohol in den unteren Teil einer Destillationskolonne

(Kolonne 2) eingeführt wird, aus welcher als Seitenstrom aus dem oberen Teil der gereinigte Alkohol und über Kopf niedriger siedende Verunreinigungen abgeführt werden und wobei die Kopfprodukte der Kolonnen I und 2 und ein oder mehrere im unteren Teil 5 der Kolonne 2 entnommene Seitenströme einer weiteren Destillierkolonne (Kolonne 3) zugeführt werden, in welcher diese derart aufgetrennt werden, daß über Kopf die leichter siedenden Verunreinigungen, als Zwischenprodukte die höher siedenden Verunreinigungen entnommen werden, und daß als Seitenstrom aus dem oberen Teil wiedergewonnener Alkohol entnommen wird, welcher in die Kolonne 1 zurückgeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von den Verfahren, wie sie in den oben genannten Druckschriften beschrieben werden, durch folgendes:

In der DT-AS 10 64 936 wird ein Verfahren zur Reinigung von Methanol durch kontinuierliche Destillation in zwei Kolonnen beschrieben. Das Verfahren wird so durchgeführt, daß das Rückflußverhältnis in der ersten Kolonne und die Verweilzeit im Sumpf der zweiten Kolonne auf bestimmte Weise reguliert werden. Bei dem Verfahren dieser Druckschrift wird aber keine Extraktionsdestillation durchgeführt. Außerdem werden keinerlei Hinweise gegeben, wie man das Methanol, das in dem Reinigungsstrom des zweiten Destillationsturms enthalten ist, gewinnen kann. Somit wird bei diesem Verfahren kein dritter Destillationsturm verwendet.

In der DT-AS 11 04 933 wird ein Verfahren zur _J0 Reinigung niederer aliphatischen Alkohole aus hydrierten Carbonylierungsreaktionsgemischen von C2- bis C4-Olefinen mittels einer Reihe von an sich bekannten Destillationsstufen beschrieben. Dieses Verfahren bezieht sich insbesondere auf die Abtrennung von Butyläthern von Butanolen, d. h. O-Alkoholen. Dieses Verfahren betrifft insbesondere die Destillation von O- und höheren Alkoholen, wohingegen das erfindungsgemäße Verfahren die Gewinnung von Alkoholen mit höchstens 3 C-Atomen betrifft. Bei dem bekannten Verfahren wird weiterhin keine Extraktionsdestillation durchgeführt, und es finden sich in dieser Druckschrift auch keine Hinweise, daß man Nebenströme, die die Verunreinigungen enthalten, entnehmen kann, noch wird darin erwähnt, daß man in einem dritten Destillationsturm primären Alkohol isolieren kann.

In der DT-AS 12 19 011 wird ein Verfahren zur Reinigung und Entwässerung von Alkanolen mit 3 bis 5 C-Atomen durch azeotrope Destillation beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dagegen eine Extraktionsdestillation. Bei dem bekannten Verfahren erhält man Alkohole mit einem geringen Wassergehalt im unteren Teil des Destillationsturms. Dieses Verfahren unterscheidet sich daher von dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich, bei dem man eine Extraktionsdestillation durchführt und Wasser zufügt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren enthalten die Bodenströme am meisten Wasser, d. h. man zieht am Boden des ersten Destillationsturms einen verdünnten wäßrigen Strom, der den Alkohol in Konzentrationen von etwa 5 bis etwa 10 Gewichtsprozent enthält, ab. Wie bereits erwähnt, arbeitet man bei dem bekannten Verfahren gerade umgekehrt, d. h., man gewinnt im unteren Teil des Destillationsturms praktisch wasserfreien Alkohol.

Die DT-AS 12 83 216 betrifft ein Verfahren zur _6j Reinigung von η-Alkoholen mit 4 bis 5 C-Atomen. Dieses Verfahren umfaßt ebenfalls eine azeotrope Destillation, bei der der Wassergehalt in dem Destilla-

45 tionsturm von oben nach unten abnimmt. Auch hier erhält man als Bodenstrom eine konzentrierte Alkohollösung. Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Extraktionsdestillation als Hauptreinigungsstufe durchgeführt.

In der GB-PS 6 70 229 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem auch eine Extraktionsdestillationsstufe durchgeführt wird und in ähnlicher Weise wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Verdünnung stattfindet. Jedoch unterscheidet sich dieses bekannte Verfahren von dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß dieses mehrere Stufen umfaßt.

In der GB-PS 6 96 040 wird ein Verfahren zur Trennung von nPropylalkohol von sekundärem Butylalkohol beschrieben, bei dem man eine Extraktionsdestillation durchführt. Bei diesem Verfahren wird jedoch Diäthylbenzol als Extraktionsdestillationsmittel verwendet und nicht Wasser, wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Dieses organische Extraktionsmittel ist nicht so wirksam wie das Wasser des erfindungsgemäßen Verfahrens, um andere Verunreinigungen aus den Alkoholen abzutrennen. Bei dem Verfahren dieser Patentschrift werden ebenfalls keine zweiten oder dritten Destillationstürme verwendet, und es werden keine Hinweise gegeben, wie man den primären Alkohol in reiner Form erhalten kann.

Die GB-PS 715191 betrifft insbesondere die Trennung von Aceton aus Methanol in einer Beschikkungsmischung, die andere Verunreinigungen enthält. Bei dem Verfahren dieser Patentschrift werden zwei getrennte Extraktionsdestillationsstufen verwendet, um die zwei Produkte wirksam zu trennen. Das Verfahren unterscheidet sich von dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich, da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung des primären Alkohols nur eine Extraktionsdestillationsstufe erforderlich ist. Bei dem bekannten Verfahren werden weiterhin keine Nebenströme oder Überkopfströme verwendet, um in dem zweiten Turm einen sehr reinen Alkohol zu erhalten. Weiterhin finden sich keinerlei Hinweise, daß man einen Destillationsturm verwenden kann, um den Alkoholgehalt des Nebenstroms und der Kopfströme zu konzentrieren und wiederzugewinnen und den gewonnenen Alkohol wieder in den Extraktionsdestillationsturm zurückzuführen.

In der FR-PS 5 60 720 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Destillation zusammen mit einer Flüssigkeits-Flütsigkeits-Extraktion verwendet wird, um den Alkohol aus einem unreinen Strom, der rohen Alkohol enthält, abzutrennen und zu gewinnen. Bei diesem Verfahren wird das Prinzip der vorliegenden Erfindung, nämlich eine Extraktionsdestillation, nicht verwendet. Außerdem erhält man bei dem bekannten Verfahren den primären Alkohol nicht in reiner Form.

In der GB-PS 9 17 263 wird eine Kombination von Destillation und Flüssigkeits-Flüssigkeits-Extraktion beschrieben, so daß auch dieses Verfahren dem erfindungsgemäßen Verfahren fernliegt.

Bei dem Verfahren der FR-PS 9 75 923 wird zwar eine ähnliche Extraktionsdestillation durchgeführt wie gemäß der vorliegenden Erfindung, doch sind bei dem bekannten Verfahren keine Maßnahmen vorgesehen, um niedrigsiedende Verunreinigungen und hochsiedende Alkohole und öle zu konzentrieren und zu entfernen. Weiterhin finden sich in dieser Druckschrift keine Hinweise, welche Maßnahmen man ergreifen muß, um den Alkohol aus den verschiedenen Kopfströmen und Nebenströmen zu gewinnen, und wie man solchen

wiedergewonnenen Alkohol in den Extraktionsdestillationsturm zurückführen kann. Die Konzentration der Verunreinigungen und die Wiedergewinnung des primären Alkohols daraus ist aber ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei dem Verfahren der FR-PS 11 46 584 wird eine Vorrektifizierungsstufe verwendet, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht verwendet wird und die unnötig ist und relativ nutzlos. Bei diesem Verfahren wird der gereinigte Alkohol, d. h. das gereinigte ι ο Äthanol, aus dem ersten Destillationsturm in einer Konzentration von 85 bis 95 Gewichtsprozent entnommen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch wird der Alkohol wesentlich verdünnter und wesentlich reiner am Boden des Destillationsturms entnommen. Bei dem bekannten Verfahren wird keine Extraktionsdestillation durchgeführt und daher müssen zur Entfernung der Verunreinigungen mehrere Verfahrensschritte durchgeführt werden. Dabei sind vier Destillationstürme insgesamt erforderlich. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man jedoch den primären Alkohol in sehr reiner Form erhalten, wobei man nur drei Destillationstürme verwenden muß.

In der US-PS 25 51 593 wird ein Extraktionsdestillationsverfahren beschrieben, das zwar mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewisse Ähnlichkeiten hat, doch werden bei dem bekannten Verfahren nicht die wesentlichen Verbesserungen erzielt, die man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält.

Bei dem Verfahren der US-PS 25 51 593 wird das Alkoholprodukt (wie Äthanol), wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, am oberen Teil des Destillationsturms 25 am Punkt 30 entnommen. Dieses Alkoholprodukt enthält überschüssige Mengen an sowohl niedrigsiedenden als auch an hochsiedenden Verunreinigungen. Bei dem Verfahren der US-PS 25 51 593 sind keine Maßnahmen vorgesehen wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, um diese Verunreinigungen zu entfernen. Wie aus F i g. 1 der vorliegenden Anmeldung ersichtlich ist, wird das Produkt aus dem zweiten Destillationsturm 22 unterhalb des oberen Teils am Punkt 24 entnommen, während eine Fraktion, die niedrigsiedende Verunreinigungen enthält, am Kopf am Punkt 26 entnommen wird, und ein Strom mit hochsiedenden Verunreinigungen wird an den Stellen 36 und 37 aus dem zweiten _4S Destillationsturm entnommen. Alle diese Ströme werden in den Konzentrationsturm 42 geleitet, der bei dem Verfahren der US-PS 25 51 593 nicht vorgesehen ist. Bei dem Verfahren der US-PS 25 51 593 wird in den Konzentrationsturm t3 nur der Überkopfstrom 8 von dem oberen Teil des Extraktionsturms 1 geleitet.

Weiterhin ist aus Fig. 1 der genannten US-PS ersichtlich, daß im wesentlichen das gesamte Äthanol, das in einem typischen Überkopfstrom 8 vorhanden ist, nur als Teil eines wäßrigen Azeotropdestillats niedriger Qualität (Spalte 6, Zeile 2) isoliert wird, das offensichtlich verworfen wird, und dadurch geht der Alkohol, der darin enthalten ist, verloren oder er wird als Brennstoff oder Produkt niedriger Qualität gewonnen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Alkohol, der nicht nur in dem Überkopfstrom 41 des Extraktionsturms (1) vorhanden ist, sondern ebenfalls der, der aus dem Destillationsturm 22 in Form der Ströme 34,36 und 37 abgezogen wird, konzentriert und aus dem Konzentrationsturm 42 an der Stelle 57 f,₅ entnommen und in den Extraktionsturm 58 recyclisiert. Um den Alkohol in reiner Form zu isolieren, wird der Strom mit dem Produktstrom 21 vereinigt und durch die Säule 22 geleitet, und so kann man den Alkohol in reiner Qualität als Teil des Produktstroms 24 erhalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man Ausbeuten von 96,5 bis 99% an Alkohol (vgl. Tabelle II) und ein Produkt, das sehr rein ist und eine hohe Qualität besitzt (vgl. Tabelle I). Nach dem Verfahren der US-PS ist dies nicht möglich.

In der IT-PS 3 89 156 wird ein Verfahren beschrieben, um komplexe Mischungen aus Alkoholen, Ketonen und Aldehyden der Fischer-Trosch-Reaktion von Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Anwesenheit eines Katalysators zu trennen. Dabei werden sechs Destillations- und Rektifizierungsstufen verwendet, wobei man zuerst in Reihen und dann parallel arbeitet. An keiner Stelle wird in dieser Patentschrift das erfindungsgemäße Verfahren, dem das Prinzip einer Extraktionsdestillation zugrunde liegt, auch nur erwähnt. Man erhält auch keinesfalls so reinen Alkohol wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Außerdem sind die Ausbeuten an Alkohol wesentlich niedriger als bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In den »Verfahrenstechnischen Berichten der Farbenfabriken Bayer-Leverkusen« vom 10.7.54, S. 978 (Nr. 1227), findet sich ein kurzes Referat einer Arbeit von Carlson, Smith und Morrell in Industrial Engineering Chemistry (Standard Oil Development Company). Dieses Referat bezieht sich auf das Verfahren, wie es in der US-PS 25 51 593 beschrieben ist und betrifft daher das ältere Verfahren. Die Alkoholprodukte besitzen nicht die gleich hohe Qualität wie die Produkte, die man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält. Weiterhin ist es gemäß dem bekannten Verfahren nicht möglich, den primären Alkohol vollständig in reiner Form zu gewinnen.

Der genannte Artikel befaßt sich hauptsächlich mit Meßwerten, die man verwenden kann, um Extraktiondestillationssysteme zu bauen. Das einzige Fließschema, das in dieser Arbeit angegeben ist, zeigt zwei Fraktioniertürme, die einer Extraktionsdestillation vorgeschaltet sind, und außerdem die Verwendung eines Alkoholrektifizierturms. Dieses Fließschema ähnelt in keiner Weise dem erfindungsgemäß verwendeten Fließschema, das dem erfindungsgemäßen Verfahren entspricht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man als ersten Turm einen Extraktionsdestillationsturm, als zweiten Turm einen Rektifizierungsturm und dann einen dritten Turm, um die Verunreinigungen zu konzentrieren und daraus den primären Alkohol zu gewinnen, der dann anschließend wieder in den ersten Turm recyclisiert wird, wobei er schließlich in Form eines reinen Produkts erhalten wird.

In der DT-AS 10 99 518 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Äthanol beschrieben. Bei diesem Verfahren wird insbesondere ein Waschwasserstrom verwendet, der vom Alkohol weitgehend befreit ist und der einen pH-Wert von 8 bis 12 besitzt. Dieser Waschwasserstrom wird derart am oberen Teil der ersten Kolonne eingeführt, daß er einen oder wenige Böden unterhalb der Eintrittsstelle des Rohprodukts in die Kolonne eintritt. Das Verfahren der DT-AS 10 99 518 unterscheidet sich daher in wesentlichen Merkmalen von dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem das Waschwasser in den oberen Teil des Extraktionsdestillationsturms eingeleitet wird und das Beschickungsmaterial, das den rohen Alkohol enthält, weiter unten in den Turm eingeführt wird. Die Zone zwischen dem Eintritt des Waschwassers am oberen Teil und dem Eintritt des Beschickungsmaterials, das

den Alkohol enthält, am unteren Teil ist die wahre Extraktionszone, in der der Alkohol von dem rohen Beschickungsmaterial (zusammen mit Verunreinigungen) abgestreift wird und mit dem abfließenden Waschwasser extrahiert und gewaschen wird, so daß der Hauptteil davon als gereinigter Rohalkohol am Boden des Extraktionsdestillationsturms gewonnen wird. Zur gleichen Zeit werden die aufsteigenden Verunreinigungen durch Extraktion mit Wasser konzentriert, so daß sich in dem Produkt, das am Kopf abgenommen wird, eine größere Menge Verunreinigungen befindet und relativ wenig Äthanol. Bei dem Verfahren der DT-AS 10 99518 wird dieses Waschen des Alkohols und die Konzentration der Verunreinigungen nicht erzielt, da das Produkt, das am Kopf abgenommen wird, aus dem gleichen Boden abgenommen wird, in den das Beschickungsmaterial eingeleitet wird. Daher befindet sich das Produkt, das abgenommen wird, im Gleichgewicht mit dem Beschickungsmaterial, und es enthält einen hohen Alkoholgehalt und keine maximale Konzentration der Verunreinigungen.

Bei dem bekannten Verfahren wird als dritter Turm ein zweiter Extraktionsdestillationsturm verwendet und dabei werden die Kopfströme aus dem ersten Turm weiterverarbeitet. Ohne Zweifel besitzt der Kopfstrom dieses Turms einen beachtlichen Alkoholgehalt, und es finden sich keine Hinweise, wie man diesen Alkohol gewinnen kann. Aus wirtschaftlichen Gründen kann man den Alkohol jedoch nicht verwefen.

In der DT-AS 1106 744 wird ein Verfahren beschrieben, das sich von dem erfindungsgemäßen Verfahren auf gleiche Weise unterscheidet wie das Verfahren der DT-AS 1099 518. In Anspruch 1 der DT-AS 11 06 744 wird sogar ganz genau angegeben, daß das Waschwasser in gleicher Höhe wie das Rohprodukt, jedoch nicht oberhalb dieser Stelle eingeführt wird.

In der DT-AS 1136 319 wird ein Verfahren zur Herstellung von Alkoholen durch katalytische Hydration von Olefinen in der Gasphase über phosphorsäurehaltigen Katalysatoren beschrieben. Dieses Verfahren hat mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nichts zu tun. Das Verfahren der DT-AS 11 36 319 ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einer Apparatur durchführt, deren Innenwände mit Kohlenstoffsteinen ausgekleidet sind. Es liegt dem beanspruchten Verfahren daher sehr fern.

Schließlich wird in der DT-AS 11 42 590 ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Alkoholen durch katalytische Hydratation von Olefinen in der Gasphase beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das Gasgemisch, das die Hydratationsstufe verläßt, vor der Rückführung mit einem Lösungsmittel zur Abscheidung der Verunreinigungen gewaschen, und das lösungsmittelgesättigte Gas wird durch Wasserwäsche vom Lösungsmittel befreit. Dieses Verfahren liegt dem beanspruchten Verfahren ebenfalls fern.

Der technische Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik gemäß der FR-PS 9 75 923 und der US-PS 25 51 593 ergibt sich aus folgenden Ausführungen: ^;
FR-PS 9 75 923(- US-PS 26 38 440)

Bei diesem Verfahren wird zwar eine extrahierende Destillation in ähnlicher Weise wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet, wobei auch ein ähnlicher Rektifizierungsturm eingesetzt wird, doch sind in der bekannten Anlage keine Maßnahmen bzw. Einrichtungen für die Konzentration und Entfernung der niedrigsiedenden Verunreinigungen und der hochsiedenden Alkohole und öle vorgesehen. Es sind auch keine Maßnahmen bzw. Einrichtungen zur Wiedergewinnung des Alkoholgehalts aus den verschiedenen Kopfströmen und Seitenströmen und für die Zurückführung eines solchen wiedergewonnenen Alkohols in den Turm für die extrahierende Destillation bei dem bekannten Verfahren vorgesehen.
Somit kann als Hauptvorteil des erfindungsgemäßen

co Verfahrens gegenüber dem durch die FR-PS 9 75 923 gegebenen Stand der Technik die erfindungsgemäß erfolgende Konzentration von Verunreinigungen und Gewinnung des primären Alkoholprodukts daraus gesehen werden.

US-PS 25 51 593

Bei dem daraus bekannten Verfahren wird zwar ebenfalls eine extrahierende Destillation angewendet, doch liegen bei diesem bekannten Verfahren nicht die erfindungsgemäßen Verbesserungen des Gesamtdestillationsverfahrens vor. Der Produktalkohol (z. B. Äthanol), der bei dem bekannten Verfahren von dem Spitzenrektifizierungsturm 25 am Punkt 30 entnommen wird, enthält nämlich sehr große Mengen sowohl von niedrig- als auch hochsiedenden Verunreinigungen, da dort nicht die Maßnahmen gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden, wobei das Produkt von dem Rektifizierungsturm 22 unterhalb der Oberseite beim Punkt 24 abgenommen wird, während eine niedrigsiedende Verunreinigungsspülung von der Oberseite am Punkt 34 und eine hochsiedende Verunreinigungsspülung von den Punkten 36 und 37 abgenommen wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden alle diese Spülströme in den Konzentrierungsturm 42 geleitet, was bei dem bekannten Verfahren nicht der Fall ist. Vielmehr ist bei dem bekannten Verfahren nur eine einzige Beschickung für den Konzentrierungsturm 13 vorgesehen, nämlich der Kopfstrom 8 von der Oberseite des Extraktionsturms 1.

Aus F ϊ g. 1 der US-PS 25 51 593 ergibt sich ferner, daß der gesamte Äthanolgehalt, der in dem typischen Überkopfstrom 8 vorhanden ist, nur als Teil des »wäßrigen azeotropischen Destillats« mit niedrigem Grad gesammelt wird (vgl. Spalte 6, Zeile 2) und offensichtlich verworfen wird. Der Alkoholgehalt geht daher verloren oder kann nur als Produkt mit niederem Grad oder als Brennstoff verwertet werden. Dagegen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie sich aus F i g. 1 ergibt, praktisch der gesamte Alkoholgehalt,

d. h. nicht nur derjenige, der in dem Überkopfstrom 41 des Extraktionsturms 1 vorhanden ist, sondern auch derjenige, der in den Spülströmen 34, 36 und 37 der Rektifizierungseinrichtung 22 vorhanden ist, konzentriert und von dem Konzentrierungsturm 42 am Punkt 57 entnommen und zu dem Beschickungsboden des Extraktionsturms 58 zurückgeführt, um eine Wiederverarbeitung und Wiedergewinnung des Alkoholgehalts als erstklassiges Produkt vorzunehmen, indem ein Durchlauf in dem Strom 21 durch die Rektifizierungseinrich-

to tung 22 und eine Entfernung als Teil des Produktstroms 24 erfolgt.

Daher kann erfindungsgemäß eine Ausbeute an Alkohol von 96,5 bis 99% als qualitativ sehr hochwertiges Produkt erzielt werden. Dies ist nach dem

₍,₅ Verfahren der US-PS 25 51 593 nicht möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit in technischer Hinsicht den Verfahren gemäß der FR-PS 9 75 923 und der US-PS 25 51 593 sowohl hinsichtlich

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der Qualität als auch der prozentualen Alkoholmenge, die als Primärprodukt gewonnen wird, überlegen. Hinsichtlich der Wiedergewinnungsleistung und der Produktqualität können folgende Angaben gemacht werden:

a) Wiedergewinnungsleistung

Das Fließschema der FR-PS 9 75 923 (= US-PS 26 38 440) zeigt, daß die Überkopfabzüge von beiden Türmen, nämlich die organische Schicht von der Dekantierungseinrichtung 25 des ersten Turms und der Abzug des Polymeröls 18 von dem zweiten Turm, offenbar aus dem System abgenommen werden, ohne daß eine Wiedergewinnung des Alkoholgehalts erfolgt. Als Nettoergebnis wird daher, wie sich aus Spalte 4, Zeile 59 der US-PS ergibt, nur eine Wiedergewinnung von 95% des Alkohols in der Beschickung erhalten.

Spalte 5, Zeile 16 der US-PS weist darauf hin, daß der Alkoholverlust in dem Überkopfprodukt von dem ersten Turm allein bereits 5,2% beträgt, obgleich aus Zeile 20 zu ersehen ist, daß bei Optimalbedingungen eine Verminderung auf 1 % erzielt werden kann. Diese Feststellung muß aber nach den Erfahrungen der Anmelderin bezweifelt werden.

Eine ähnliche Situation liegt beim Fließschema der US-PS 25 51 593 vor. Die Kopfprodukte werden zwar nicht, wie beim Verfahren der US-PS 26 38 440, direkt verworfen, sondern zu einem zweiten Turm 13 geschickt, der auch als Analog zu dem erfindungsgemäß verwendeten Konzentrierungsturm für die Verunreinigungen angesehen werden kann, doch ergibt sich aus Spalte 6, Zeilen 1 bis 3 der US-PS 25 51 593. daß das Bodenprodukt des Turms 13 aus abgestreiftem Wasser besteht, da mit Ausnahme des Kopfstroms keine anderen Ströme vorliegen, die den Turm verlassen. Daraus ergibt sich aber, daß der gesamte Alkohol, der in den Turm 25 eingeleitet wird, in dem Kopfprodukt verlorengehen muß. Daraus kann geschlossen werden, daß bei dem bekannten Verfahren dieser Turm praktisch keine Vorteile bietet, und daß der Strom 18 dem Strom 17 des Verfahrens gemäß der US-PS 26 38440 ähnlicn sein muß. Dieser enthält aber eine erhebliche Menge an Alkohol. Somit erfolgt bei diesem bekannten Verfahren ein erheblicher Alkoholverlust an diesem Punkt.

Demgegenüber ergibt das erfindungsgemäße Verfahren eine Wiedergewinnung des größten Teils des Alkohols in den Kopfprodukten des Extraktionsturms sowie in den verschiedenen anderen Spülströmen. Daraus ergibt sich als Nettoergebnis eine Wiedergewinnungsleistung von zwischen 96 und 99%.

b) Produktqualität

Die Produktqualität ist ungleich schwieriger zu diskutieren als die Wiedergewinnungsleistung, da nur sehr wenige Vergleichswerte vorliegen und da beide Patentschriften sich hauptsächlich mit Isopropanol befassen. Tabelle II der US-PS 26 38 440 beschreibt den Gehalt an Verunreinigungen (Aceton) für das Nebenstromprodukt aus der Konzentrierungskolonne als 0,08, 0,08,0,00,0,1 und 0,1 % für die Versuche 4,6, 7,9 bzw. 11. Der Versuch 7 mit 0,00% könnte als ein ungewöhnlicher Fall angesehen werden, da er auf Kosten von zu hohen Kopfabzügen erzielt wurde (vgl. Tabelle I). In jedem Fall ergeben diese fünf Beispiele einen Mittelwert von etwa 0,07% Verunreinigungen. Demgegenüber zeigt Tabelle I der vorliegenden Anmeldung einen Mittelwert von nur 0,007% Verunreinigungen für die drei Beispiele.

Die Beispiele der US-PS 25 51593 nennen die Reinheit des Endprodukts nicht. Lediglich die Reinheit des verdünnten Alkohols von der Basis des Extraktionsturms wird angegeben.

Da jedoch bei diesem Verfahren in der Rektifizierungseinrichtung kein Abzug der Verunreinigungen erfolgt, kann angenommen werden, daß die Qualität der Endprodukte dieselbe ist wie an der Basis des Extraktionsturms. Beispiel 1 zeigt einen Verunreinigungswert (bezogen auf Isopropanol) von 0.1% an. Die weiteren Beispiele sind zwar nicht spezifisch, zeigen jedoch Verunreinigungsgrade von »nicht feststellbar« bis »keine nennenswerten Mengen feststellbar«. In Spalte 11, Zeile 11 wird das Ergebnis der extraktiven

Destillation eines Äthanolbeschickungsstroms angegeben. Es wird eine Reinheit des Bodenprodukts von 99,5% angezeigt. Da dies auf wasserfreier Basis angegeben ist, sind die restlichen 0,5% Verunreinigungen. Dieser Verunreinigungsgrad ist aber noch erheblieh höher als bei dem erstgenannten bekannten Verfahren, so daß das erfindungsgemäße Verfahren diesem Verfahren gegenüber noch günstiger ist.

Dazu kommt noch, daß bei dem Verfahren gemäß der US-PS 25 51 593 keine Abzüge von Kopfprodukten

oder ölen aus dem Rektifizierungsturm erfolgen. Es besteht daher keine Möglichkeit, den Alkohol weiter zu reinigen, nachdem er den Extraktionsturm verlassen hat. Gerade diese Maßnahmen werden aber bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet, so daß sich hieraus möglicherweise die höhere Reinheit der erfindungsgemäß erhaltenen Produkte erklärt.

Nachstehend soll das Verfahren der Erfindung an Hand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 ein Fließschema, das eine zur Gewinnung von

Äthanol angewandte spezifische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt,

F i g. 2 ein Fließschema, das eine Abänderung des in F i g. 1 gezeigten Verfahrens darstellt.
Bei dem Verfahren der Erfindung ist eine Dreiturm- oder Dreisäulen-Destillationsanlage vorgesehen, die aus einem Extraktionsdestillationsturm, einem Rektifizierungs- oder Alkoholkonzentrierungsturm und einem Konzentrierungsturm zur Konzentrierung der Verunreinigungen besteht. Diese üben die folgenden Funktionenaus:

1. Der rohe Alkohol wird in die Mitte des Extraktionsdestillationsturms eingespeist. Der Kopf des Turms wird mit Wasser beschickt. Der Turm wird so betrieben, daß er die Hauptmenge der Verunreinigungen in einem vom Kopf abgenommenen Dampfstrom entfernt. Vom Boden des Turms wird ein Alkohol-Wasser-Gemisch mit Alkoholkonzentrationen von etwa 5 bis etwa 10 Gewichtsprozent entnommen, das nur noch geringe Mengen oder Spuren von Verunreinigungen enthält.

2. Das von dem Extraktionsdestillationsturm abgenommene Bodenprodukt wird einem Rektifizierungsturm zugeführt, der den gewünschten Alkohol vom Wasser abtrennt. Vom Kopf des Rektifizierungsturms

to wird konzentrierter und gereinigter Alkohol abgenommen. Vom Boden dieses Turms wird Wasser entfernt, welches entweder verworfen oder in den Extraktionsdestillationsturm zurückgeführt werden kann. Vom Kopf des Rektifizierungsturms wird ein Reinigungsstrom, der niedersiedende Verunreinigungen enthält, entfernt Von einem Zwischenabschnitt des Rektifizierungsturms werden ein oder mehrere Reinigungsströme entfernt.

3. Das Kopfprodukt aus dem Extraktionsdestillations-

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turm und die verschiedenen Reinigungsströme aus dem Rektifizierungsturm werden in den Konzentrierungsturm überführt. In diesem erfolgt die Konzentrierung der Verunreinigungen. Der Turm wird so betrieben, daß von einem oberen Teil des Turms ein Alkoholstrom abgenommen wird, der zurückgeführt und mit der rohen Beschickung für den Extraktionsdestillationsturm vereinigt wird. Die niedersiedenden Verunreinigungen werden als Kopfprodukt gewonnen. Die hochsiedenden Verunreinigungen fallen am unteren Teil des Konzentrierungsturms an. Vom Boden des Konzentrierungsturms wird auch das abgetrennte Wasser abgezogen und verworfen oder in den Extraktionsdestillationsturm zurückgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend in Zusammenhang mit der Gewinnung von Äthanol näher erläutert. Die vorliegende Erfindung ist aber gleichfalls auf die Gewinnung von Methanol, n-Propanol oder Isopropanol anwendbar.

In F i g. 1 stellt der erste Turm 10 den Extraktionsdestillationsturm dar. Dem Turm 10 wird an seinem Mittelabschnitt durch die Leitung U eine rohe, Äthanol enthaltende Beschickung zugeführt. Diese wird beispielsweise durch Fermentation erhalten oder sie stellt synthetisch erhaltenen rohen Alkohol dar. Bei der Aufarbeitung von durch Gärung enthaltenem Äthanol muß naturgemäß das Fermentationsgemisch zunächst einem herkömmlichen Vorturm oder Bierdestillierapparat (hier nicht gezeigt) zugeführt werden, in welchem der Alkohol und die flüchtigen Verunreinigungen von dem Korn oder den Feststoffen der Melasse, den Hefezellen und den anderen Bestandteilen des Brauansatzes abgetrieben werden. Das vom Vorturm entnommene Kopfprodukt wird dann dem Turm 10 durch die Leitung 11 zugeführt.

Am Kopf des Turms 10 wird durch die Leitung 12 Extraktionswasser zugeführt. Als Extraktionswasser wird hauptsächlich der zurückgeführte Strom verwendet, der auf die nachstehend beschriebene Weise erhalten wird. An der Basis des Turms 10 wird durch einen Wärmeaustauscher oder einen Aufwärmer 16 einem Teil des Bodenstroms, der durch die Leitungen 14 und 15 in die Basis des Turms zurückläuft, Wärme zugeführt Der Wärmeaustauscher 16 wird durch die Leitung 17 mit Dampf beschickt, der in direktem Wärmeaustausch mit dem umgeführten Bodenstrom steht. Der Turm 10 kann naturgemäß auch durch direktes Einleiten von Dampf an der Basis des Turms 10 beheitzt werden.

Die Menge des durch die Leitung 12 im Kopf des Turms 10 zugeführten Extraktionswassers und die Wärmezufuhr an der Basis des Turms 10 müssen so ausreichend bemessen sein, daß praktisch alle Verunreinigungen, nämlich sowohl die nieder siedenden als auch die höher siedenden, vom Kopf des Turms 10 durch die Leitung 18 abgenommen werden können. Durch die Gegenwart des Wassers in dem System werden die normalen Flüchtigkeiten der verschiedenen Komponenten in bekannter Weise verändert, so daß die Verunreinigungen mit Siedepunkten oberhalb desjenigen des Äthanols am Kopf zusammen mit den nieder siedenden Verunreinigungen abdestilliert werden. Zur Erzielung der gewünschten Entfernung des Haupteils der Verunreinigungen am Kopf des Turms werden die relativen Mengen der Beschickung, des Extraktionswassers und der an der Basis des Turins zugeführten Wärme so einreguliert, daß durch die Leitung 14 eine verdünnte wäßrige Alkohollösung entnommen wird, in der nur

noch wenig bzw. Spuren von Verunreinigungen vorliegen und die etwa 5 Gewichtsprozent bis etwa 10 Gewichtsprozent Alkohol enthält. Ein derartiger Alkoholgehalt ist für die Gewinnung eines Äthanolendprodukts mit dem gewünschten Reinheitsgrad in einer nachfolgenden Verfahrensstufe vereinbar.

Der nicht umgeführte Teil des von der Basis des Turms 10 entnommenen Alkoholstroms wird durch die Leitung 14 mittels der Pumpe 13 und der Leitung 21 einem unteren Boden eines Rektifizierungsturms 22 zugeführt. In die Basis des Turms 22 wird direkt durch die Leitung 23 Dampf eingeleitet, um das in den Turm 22 mit überführte Wasser der Beschickung abzutrennen. Die Zeichnung zeigt zwar die direkte Einleitung von Dampf, doch kann zur Erzielung des gewünschten Trenneffekts die Basis des Turms 22 auch indirekt beheizt werden. Der abgetrennte Alkohol wird dann in dem Turm 22 auf die gewünschte Konzentration (die dem Azeotrop Äthanol-Wasser nahekommt) konzentriert. Durch die in der Nähe des Kopfes des Turms 22 angebrachte Leitung 24 wird konzentrierter Äthanol mit hoher Reinheit als Endprodukt entnommen. Dieser stellt das fertige Produkt des Verfahrens der Erfindung dar.

Eine Zone zur Konzentrierung von flüchtigen Fraktionen in dem Turm 22 oberhalb des Punkts der Entnahme des Äthanols durch die Leitung 24 ermöglicht die Ansammlung und Entfernung bei niedrigen Konzentrationen der nieder siedenden flüchtigeren Verunreinigungen oder »Kopfprodukte« vom Kopf des Turms 22 durch die Leitung 26. Die durch die Leitung 26 abgenommenen Dämpfe werden in einem durch die Leitung 28 mit Kühlwasser beschickten Kondensator 27 kondensiert. Das Kondensat fließt durch die Leitung 29 in den Kopf des Turms 22 zurück. Die unkondensierten flüchtigen Verunreinigungen werden durch die Leitung 31 aus dem Kondensator 27 entfernt und einem Abzugskondensator 32 zugeführt, der durch die Leitung 30 entweder mit Kühlwasser oder einem Kühlmittel beschickt wird, je nachdem, wieweit man die flüchtigeren Verunreinigungen, wie Diäthyläther und Acetaldehyd (oder andere Verunreinigungen, wie Dimethyläther, Formaldehyd, Aceton bei anderen Alkoholgewinnungsanlagen) wiedergewinnen will. Das Kondensat aus dem Abzugskondensator 32 kann teilweise durch die mit der Leitung 29 in Verbindung stehende Leitung 33 in den Turm 22 zurückfließen. Der Rest jedoch wird als Reinigungsstrom durch die Leitung 34 zur weiteren Behandlung, wie sie unten beschrieben wird, abgenommen. In manchen Fällen kann man auf den Abzugskondensator 32 verzichten. In diesem Fall wird ein Teil des Kondensatstroms in der Leitung 29 als Reinigungsstrom entnommen. Durch die kontinuierlich und vorzugsweise stetig erfolgende Entfernung des Reinigungsstroms wird verhindert, daß sich die flüchtigen oder niedriger siedenden Verunreinigungen im nennenswerten Ausmaß an dem Punkt des Turms 22, wo der Äthanolstrom 24 entnommen wird, ansammeln. Dadurch kann durch die Leitung 24 Äthanol mit einer sehr geringen Konzentration an flüchtigen Verunreinigungen, die nur wenige ppm ausmachen, erhalten werden.

Das abgetrennte Wasser wird vom Boden des Turms 22 durch die Leitung 19 abgenommen und durch die Pumpe 20 auf dem Weg über die Leitung 12 in den Kopf des Turms 10 zurückgeleitet. Ein Teil des entnommenen Wassers wird durch die Leitung 25 abgelassen und verworfen.

Zusätzlich zu dem Reinigungsstrom, der durch die

Leitung 34 am Kopf von dem Rektifizierturm 22 entnommen wird, werden gleichfalls ein oder mehrere Zwischenreinigungsströme, die höher siedende Verunreinigungen enthalten, von einem Mittelabschnitt des Turms 22 zwischen der Zufuhrleitung 21 und der Leitung 24 für die Entnahme des Äthanols abgeführt. Die geeigneten Entnahmepunkte des Reinigungsstroms der höher siedenden Verunreinigungen können in bekannter Weise durch Berechnungen der jeweiligen Bodenzusammensetzung gewählt werden, um im Turm 22 die Akkumulierungspunkte der höher siedenden Verunreinigungen einschließlich der aus diesen höher siedenden Verunreinigungen mit Wasser gebildeten Azeotrope zu bestimmen. Für solche höher siedenden Verunreinigungen sind höhere Alkohole, wie Butyl- und Amylalkohole, sowie verschiedene Aldehyde, Ketone, Ester und Kohlenwasserstoffe typisch. Da sich die verschiedenen höher siedenden Verunreinigungen in dem Turm 22 an verschiedenen Zwischenboden konzentrieren können, wird die Abnahme mehrerer Reinigungsströme bevorzugt, damit die Entfernung dieser Verunreinigungen kontinuierlich und vorzugsweise mit stetigen Geschwindigkeiten gewährleistet wird und eine Akkumulierung dieser Stoffe vermieden werden kann.

In F i g. 1 ist die Abnahme dieser Reinigungsströme der höher siedenden Verunreinigungen von zwei verschiedenen Böden des Turms 22 durch die Leitung 36 und durch die Leitung 37, die sich mit der Leitung 36 vereinigt, veranschaulicht. Dadurcn, daß auf diese Weise die Akkumulierung der höher siedenden Verunreinigungen in dem Turm 22 vermieden wird, werden die Mengen dieser Verunreinigungen, die in dem Turm 22 in die Gegend der Entnahmeleitung 24 für das Äthanol gezwungen werden, auf einem Minimum gehalten, so daß der durch die Leitung 24 entnommene Produktalkohol nur sehr wenig höher siedende Verunreinigungen (üblicherweise als Fuselöle bezeichnet) enthält; beispielsweise weniger als 30 ppm und in manchen Fällen nur 10 ppm.

Vorzugsweise sollte die Menge jedes durch die Leitungen 34 und 36 entnommenen Reinigungsstroms etwa 0,1 bis etwa 5 Gewichtsprozent des aus der Leitung 24 abgenommenen Äthanolstroms betragen.

Der oben durch die Leitung 18 vom Kopf des Extraktionsdestillationsturms 10 abgenommene Strom aus den Verunreinigungen, der sowohl die nieder siedenden als auch die höher siedenden Verunreinigungen enthält, wird in einem durch die Leitung 39 mit Kühlwasser versorgten Kondensator 38 kondensiert. Das anfallende Kondensat strömt durch die Leitung 41 und wird in den unteren Teil des Konzentrierungsturms 42 eingespeist Gleichermaßen werden die mehreren Reinigungsströme der höher siedenden Verunreinigungen von dem Turm 22 durch die Leitung 36 dem unteren Teil des Turms 42 zugeführt. Darüber hinaus wird der von dem Turm 42 entnommene obere Reinigungsstrom, der die nieder siedenden Verunreinigungen enthält, durch die Leitung 34 in den oberen Teil des Turms 42 eingebracht. Der Basis des Turms 42 wird durch die Leitung 43 Dampf direkt zugeführt. Wie bei den Türmen 10 und 22 kann jedoch die Basis des Turms 42 auch auf indirekte Weise erhitzt werden. Der Betrieb des Turms 42 wird so reguliert, daß das Äthanol und die Verunreinigungen von dem Wassergehalt der verschiedenen, dem Turm zugeführten Beschickungen abgetrennt werden, so daß von der Basis des Turms 42 durch die Leitung 44 praktisch alkoholfreies Wasser entnommen und verworfen werden kann. Gewünschtenfalls kann das ganze abgezogene Wasser oder ein Teil desselben, wie wie durch die gestrichelte Leitung 45 gezeigt, zur Leitung 12 zurückgeführt werden und dann in den Turm 10 zurückgeleitet werden.

In dem Turm 42 werden die flüchtigeren oder nieder siedenden Verunreinigungen als Kopfprodukte in der Nähe des Kopfes des Turms konzentriert und oben durch die Leitung 46 entfernt und in einen durch die

ίο Leitung 48 mit Kühlwasser versehenen Kondensator 47 überführt. Das erhaltene Kondensat fließt durch die Leitung 49 in den Kopf des Turms 42 zurück. Die nicht kondensierten Bestandteile des aus dem Turm 42 abgenommenen Stroms werden von dem Kondensator 47 durch die Leitung 51 zu einem Auslaßkondensator 52 geleitet. Dieser wird durch die Leitung 43 entweder mit Kühlwasser oder einem geeigneten Kühlmittel versorgt, je nachdem, ob die flüchtigeren Verunreinigungen, die vorstehend bereits im Zusammenhang mit der Behandlung des Kopfprodukts des Turms 22 beschrieben wurden, gewonnen werden sollen oder nicht. Das Kondensat des Auslaßkondensators 52 wird durch die Leitung 54 abgenommen und kann gewünschtenfalls teilweise mit dem Rückfluß von der Leitung 49, der dem Kopf der Säule 42 zugeführt wird, kombiniert werden. Der Rest dieses Kondensats wird durch die Leitung 56 als Kopfnebenprodukt entnommen. Auch bei diesem Turm kann man in manchen Fällen auf den Auslaßkondensator 52 verzichten. In diesem Fall kann ein Teil des Kondensats in der Leitung 49 als Kopfnebenprodukt entnommen werden.

Der Äthanolgehalt der verschiedenen dem Turm 42 zugeführten Verunreinigungsströme konzentriert sich in dem oberen Teil des Turms 42 und wird durch die Leitung 57 entnommen. Dieser Strom wird mittels der Pumpe 50 und der Leitung 55 in die Zufuhrleitung 11 zurückgeführt und wird auf diese Weise mit der rohen Alkoholbeschickung vereinigt und zur Gewinnung seines Alkoholgehalts und zur erneuten Abtrennung der Verunreinigungen daraus in den Extraktionsdestillationsturm 10 zurückgeleitet. Vorzugsweise sollte der durch die Leitungen 57 und 55 zurückgeführte Alkoholstrom etwa 60 Gewichtsprozent bis etwa 90 Gewichtsprozent Äthanol enthalten und mindestens 80 Gewichtsprozent des Äthanolgehalts der gesamten Äthanol enthaltenden Ströme, die in den Turm 42 eingespeist werden, bilden.

Im Turm 42 konzentrieren sich die höher siedenden Verunreinigungen in einem Zwischenabschnitt des Turms, der zwischen dem Zugabepunkt des Hauptverunreinigungsstroms, der durch die Leitung 41 eingebracht wird, und dem Punkt der Entfernung des umzuführenden Äthanolstroms durch die Leitung 57 liegt. Diese Verunreinigungen werden vorzugsweise von mehreren Abschnitten des Turms, z. B. durch die Leitung 58 und 59, die sich mit der Leitung 58 vereinigt, abgenommen. Die Konzentration der höher siedenden Verunreinigungen in dem vereinigten Strom, der durch die Leitung 48 entnommen wird, ist genügend hoch, daß der vereinigte Reinigungsstrom einem hier nicht gezeigten Wäscher zugeführt werden kann und dort mit überschüssigem Wasser oder einer wäßrigen Salzlösung in Kontakt gebracht werden kann. Die höher siedenden Verunreinigungen, die aus Alkoholen, Estern, Aldehyden. Ketonen und Kohlenwasserstoffen bestehen, sind in dem Waschwasser oder der Salzlösung unlöslich und scheinen als eine ölartige Schicht ab. Diese kann abdekantiert werden und verworfen oder zur Gewin-

15 16

nung von Nebenprodukten weiter aufgearbeitet wer- nigungsstrom von dem Turm 10 durch die Leitung 70

den. Die Wasserschicht von der Dekantierung wird in abgenommen und durch einen Aufwärmer oder

den Extraktionsdestillationsturm 10 zur Gewinnung des Wärmeaustauscher 71 geleitet wird. Der Wärmeaustau-

darin enthaltenen Alkohols und zur erneuten Abtren- scher ist der Basis des Rektifizierungsturms 22

nung jeglicher darin gelöster Verunreinigungen zurück- 5 benachbart angeordnet. Der Strom kommt in indirekten

befördert. Wärmeaustausch mit einem Teil des Bodenstroms, der

Wie bereits beschrieben, kann entweder das abge- von der Basis des Turms 22 durch die Leitung 19

trennte Wasser, das von dem Boden des Rektifizie- abgenommen wird. Dieser Teil wird durch die Leitung

rungsturms 22 durch die Leitung 19 abgenommen wird, 19 über die Leitung 72 und den Aufwärmer 71

oder das abgetrennte Wasser, das vom Boden des io umgeführt und hierauf in den unteren Teil des Turms 22

Konzentrierungsturms 22 durch die Leitung 44 abge- zurückgeleitet. Der Wärmegehalt des oberen Stroms

nommen wird, oder beide Ströme durch die Leitung 12 der Verunreinigungen bei erhöhtem Druck in der

und hierauf zum Kopf des Extraktionsdestillationsturms Leitung 70 bewirkt die Erwärmung des durch die

10 zurückgeführt werden. Die; Temperatur dieser Leitung 72 umgeführten Bodenstroms und der erhaltene

umgeführten Wasserströme kann durch geeignete, hier »s kondensierte Strom der Verunreinigungen wird von

nicht gezeigte, Kühl- oder Heizeinrichtungen so dem Aufwärmer 71 durch die Pumpe 75 durch die

eingestellt werden, daß in dem Turm 10 ein maximaler Leitung 73 in den unteren Teil des Konzentrierungs-

Extraktionseffekt mit einem minimalen, von einer turms 42 überführt

internen direkten Kontaktkondensation herrührenden In ähnlicher Weise wird der obere Strom der nieder

Rektifierungseffekt erzielt wird.; Beispielsweise kann ao siedenden Verunreinigungen vom Turm 42 bei erhöh-

das umgeführte Wasser, wenn notwendig, auf Tempera- tem Druck durch die Leitung 74 entnommen und durch

türen von etwa 5° F bis etwa 50° F unterhalb der einen weiteren Aufwärmer an der Basis des Turms 22 im

Sättigungstemperatur des Wasserdampfes bei dem am indirekten Wärmeaustausch mit einem anderen Teil des Kopf des Extraktionsdestillationsturms 10 herrschenden vom Boden des Turms 22 abgenommenen Stroms Druck eingestellt werden; vorzugsweise von etwa 1O⁰F 35 geleitet. Dieser Teil des abgenommenen Stroms wird

bis etwa 30° F unterhalb dieses Wertes. von der Leitung 19 durch die Leitung 77 und den

Es hat sich gezeigt, daß mittels des oben beschriebe· Aufwärmer 76 umgeführt und dann in die Basis des nen mehrstufigen Destillationssystems durch die Lei- Turms 22 zurückgeleitet. Somit wird die in den auf tung 24 ein Äthanolprodukt mit einem niedrigeren erhöhtem Druck befindlichen oberen Strömen der Gehalt an Verunreinigungen als es bisher bei Verwen- ₃₀ Türme 10 und 42 enthaltene Wärme als Quelle für dung bekannter Alkoholdestillations- und Raffinie- thermische Energie für den Rektifizierungsturm 22 rungsanlagen wie des Barbet-Verfahrens möglich war, verwendet, an Stelle daß man, wie in der Anlage gemäß erhalten werden kann. Überdies werden diese Ergebnis- F i g. 1, den Turm 22 durch gesonderte Dampfzufuhr se bei einem wesentlich niedrigeren Dampfverbrauch heizt. Der kondensierte obere Strom wird von dem als bei herkömmlichen Systemen erzielt. Die oben 35 Aufwärmer 76 durch die Pumpe 80 durch die Leitung 78 beschriebenen Grundzüge sind auch auf die Behandlung umgeführt und dann zum Teil als Rückfluß in den Kopf anderer Ausgangsprodukte zur Gewinnung anderer des Turms 42 zurückgeleitet. Der restliche Teil dieses wasserlöslicher, gesättigter, aliphatischer Alkohole, Stroms wird durch die Leitung 79 als Kopfnebenpronämlich Methanol und der Propanole, geeignet. dukt entnommen.

In F i g. 2 ist eine weitere Gestaltung des erfindungs- _4O Zusätzlich zu der im Zusammenhang mit F i g. 2

gemäßen Verfahrens dargestellt. Diese benutzt dasselbe beschriebenen Betriebsführung kann auch nach anderen

allgemeine Fließschema wie gemäß Fig. 1. doch Variationen gearbeitet werden. So kann man beispiels-

werden die einzelnen Türme bei verschiedenen Drücken weise den Extraktionsdestillationsturm 10 und den

betrieben, so daß die thermische Energie von einem Turm 42 praktisch bei Atmosphärendruck betreiben,

oder mehreren Türmen, die normalerweise in den ₄₅ während man den Rektifizierungsturm 22 im Vakuum

wassergekühlten Kopfkondensatoren verlorengeht. betreibt. Naturgemäß können die Türme 10 und 42 auch

verwertet werden kann und zur Belieferung eines oder bei Überdruck und der Turm 22 im Vakuum betrieben

mehrerer restlicher Türme mit Wärme dienen kann. Die werden. Andererseits kann der Rektifizierungsturm 22

Teile der F i g. 2, die denjenigen der F i g. 1 entspre- bei erhöhtem Druck betrieben werden, während die

chen, sind durch die gleichen Bezugszahlen angegeben. _Jo Türme 10 und 42 bei Normal- oder Unterdruck

Nachstehend werden nur diejenigen Merkmale des betrieben werden, so daß der Wärmegehalt des oberen Systems der F i g. 2, die sich von dem System gemäß Stroms des Rektifizierungsturms zur Beheizung der F i g. 1 unterscheiden, genauer beschrieben. Aufwärmer, die an den Basen der Türme 10 und 42 In der Fig. 1 wird jeder der Türme 10, 22 und 42 vorgesehen sind, verwendet werden kann. Als weitere

praktisch bei Normaldruck betrieben. In der Verfah- ₅₅ Alternative können die drei Türme bei stufenweise

rensweise nach Fig. 2 erfolgt jedoch der Betrieb des unterschiedlichen Drücken betrieben werden, die sich

Extraktionsdestillationsturms 10 und des Konzentrie- von Überdruck zu Atmosphärendruck zu Unterdruck

rungsturms 42 bei erhöhten Drücken von etwa 1,76 bis oder Vakuum erstrecken, so daß die am Kopf

7,03 kg/cm². Der Rektifizierturm 22 wird praktisch bei abgenommenen Dämpfe des Turms mit dem Höchst-

Normaldruck betrieben. Auf Grund dieser Differenz der _6o druck dazu herangezogen werden können, den Aufwar- Betriebsdrücke können die von dem Extraktionsdestilla- mer für den Turm mit dem nächst niedrigsten Druck zu

tionsturm und dem Konzentrierungsturm am Kopf erhitzen. Die am Kopf dieses Turms abgenommenen

abgenommenen Dämpfe in Aufwärmern an der Basis Dämpfe werden nun wiederum dazu verwendet, den

des Rektifizierungsturm, der normalerweise eine größe- Aufwärmer des dritten Turms zu beheizen. Es ergibt

re Wärmezufuhr benötigt und daher im System gemäß _β5 sich jedoch gewöhnlich, daß der Turm 42 die geringste

F i g. 1 für den größten Dampfverbrauch verantwortlich Wärmezufuhr und der Rektifizierungsturm 22 die

ist, kondensiert werden. größte Wärmezufuhr benötigt. Somit diktiert das

Aus Fig. 2 wird ersichtlich.daß der obere Verunrei- normale Gleichgewicht der Wärmeerfordernisse in

: 609 525/491

diesem Dreiturmsystem die Anwendung des im Zusammenhang mit Fig.2 beschriebenen Zweidrucksystems. Bei diesem werden annähernd die Wärmeerfordernisse des Rektifizierungsturms 22 ungefähr mit den gesamten Wärmeerfordernissen des Extraktionsdestillationsturms 10 und des Turms 42 ins Gleichgewicht gesetzt.

In den Ausführungsformen gemäß F i g. 1 und 2 und in den entsprechenden Variationen ergeben sich weitere Möglichkeiten dadurch, daß man die Flüssigkeitszufuhr in den Kopf des Extraktionsdestillationsturms 10 variiert. So kann der Turm 10, wie es in F i g. 1 durch die ausgezogenen Linien gezeigt ist, nur mit Extraktionswasser, das durch die Leitung 12 dem Kopf dieses Turms zugeführt wird, betrieben werden. In diesem Fall enthalten die durch die Leitung 18 abgenommenen Dämpfe des Kopfprodukts praktisch alle Verunreinigungen und einen beträchtlichen Anteil des Alkohols der anfänglichen Beschickung. Diese Dämpfe werden zu einem wäßrigen Kondensat mit niedrigen Konzentrationen an Alkohol und Verunreinigungen kondensiert. Diese Tatsache bedeutet eine wesentliche Belastung des Turms 42. Als Alternativmöglichkeit kann es in manchen Fällen erwünscht sein, etwas von dem Kopfkondensat aus dem Kondensator 38, als Rückfluß in den Kopf des Turms 10, zusammen mit dem durch die Leitung 12 zugeführten Extraktionswasser zurückzuleiten. Dies kann durch die gestrichelt dargestellte Leitung 81 geschehen. Jedoch muß die am Kopf des Turms 10 erhaltene Wasserkonzentration so bemessen sein, daß die zu entfernenden Verunreinigungen eine größere relative Flüchtigkeit als Äthanol oder die anderen zu gewinnenden Alkohole besitzen. Das Ergebnis davon ist, daß die in dem Kondensator 38 kondensierten Dämpfe ein Kondensat mit höherer Konzentration an Alkohol und Verunreinigungen ergeben, so daß durch die Leitung 41 dem Turm 42 ein kleinerer Strom zugeführt werden kann, wodurch die erforderliche Größe und der Wärmebedarf des Turms 42 verringert werden kann. Der Ausgleich hierfür ist jedoch die Tatsache, daß die Wärmeerfordernisse des Extraktionsdestillationsturms 10 erhöht werden können, da wegen des stattfindenden Rückflusses für die Abtrennung eine erhöhte Wärmemenge erforderlich ist. Die optimale Wahl zwischen einem Betrieb des Extraktionsdestillationsturms 10 ohne oder mit Rückfluß hängt von einem wirtschaftlichen Ausgleich zwischen den Einrichtungskosten und dem Dampfverbrauch ab.

Die vorstehend beschriebenen Türme 10, 22 und 42 können herkömmliche Destillationsturme vom Sieboder Plattentyp sein. Es können aber auch gepackte Türme u.dgl. eingesetzt werden. In den beiden Fließschemen wurden darüber hinaus nur einzelne der wichtigeren Pumpen eingezeichnet.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Beispiel 1

Zur Gewinnung von Äthanol aus Getreide wird die Anlage gemäß Fig. 1 eingesetzt. Der rohe, verdünnte Alkohol mit einem Alkoholgehalt von ungefähr 75 Gewichtsprozent, der von einem Vorturm, herkommt, wird in den Extraktionsdestillationsturm 10 an einem Mittelabschnitt mit einer Geschwindigkeit von annähernd 68 1 pro Minute zugeführt. Durch die Leitung 12 wird bei einer kontrollierten Temperatur von ungefähr 84° C dem obersten Boden des Extraktionsde

ίο

stillationsturms 10 Extraktionswasser von der Basis des Rektifizierungsturms 22 eingespeist. Die Zuführungsgeschwindigkeit ist so bemessen, daß durch die Leitung 14 wäßriger Alkohol mit einem Gehalt von etwa 8 Gewichtsprozent Alkohol entnommen werden kann. Bei den im gesamten Turm 10 vorliegenden niedrigen Alkoholkonzentrationen übersteigen die relativen Flüchtigkeiten der Verunreinigungen der zugeführten Beschickung diejenige des Äthanols, so daß diese Verunreinigungen zum Kopf des Turms 10 befördert werden und in der Leitung 41 als kondensierte wäßrige Alkohollösung mit einem Alkoholgehalt von ungefähr 18 Gewichtsprozent abgenommen werden.

Die wäßrige Alkohollösung, die vom Boden des Extraktionsdestillationsturms 10 abströmt und die praktisch von Verunreinigungen frei ist, wird durch die Leitung 21 in in einen Zwischenboden des Rektifizierungsturms 22 überfuhrt. Dort wird die Alkoholfraktion zu einer Konzentration von 93,85 Gewichtsprozent (Kp. 88,89° C) rektifiziert und durch die Leitung 24 sechs Böden unterhalb des obersten Bodens des Turms 22 als Äthanolprodukt abgenommen. Der Turm 22 wird oberhalb dieses Abnahmepunkts praktisch bei totalem Rückfluß (90 :1) betrieben. Irgendwelche niedersiedenden Verunreinigungen, die aus der Basis des Extraktionsdestillationsturms 10 ausgesickert sein können, konzentrieren sich in den oberen Böden des Rektifizierungsturms 22 und werden aus dem System als Kopfprodukt durch die Leitung 34 in einer Menge von 2,271 etwa pro Minute entnommen. Spurenweise vorhandene Mengen höher siedender Verunreinigungen, die gleichfalls vom Sumpf des Extraktionsdestillationsturms ausgesickert sein können (beispielsweise höhere Alkohole) konzentrieren sich infolge ihres nicht idealen Verhaltens in der Nähe und oberhalb der Zufuhrzone des Turms 22 und werden von dem System in wäßriger alkoholischer Lösung bei mehreren Abnahmepunkten, wie bei den Leitungen 36 und 37, entfernt. Die Gesamtmenge dieser Abnahme beträgt etwa 5,71 pro Min. einer Lösung, die annähernd 62 Gewichtsprozent Alkohol enthält. Von der Basis des Turms 22 wird Wasser abgenommen, das weniger als etwa 0,02 Gewichtsprozent Alkohol enthält. Dieses wird durch die Leitungen 19 und 22 in den obersten Boden des Turms 10 zurückgeleitet.

Die Abnahmen der hoch siedenden Verunreinigungen aus den Leitungen 36 und 37 werden einem Mittelabschnitt des Turms 42 zugeführt. Das Kopfkondensat aus dem Extraktionsdestillationsturm 10, das die Hauptmenge der Verunreinigungen der ursprünglichen Beschikkung enthält, wird gleichfalls durch die Leitung 41 einem Zwischenboden des Turms 42 zugeführt. Der Kopfstrom aus dem Rektifizierungsturm 22 wird ebenfalls in den Turm 42 durch die Leitung 34 gegeben, wird jedoch dem Turm wegen seines höheren Alkoholgehalts an einem höheren Boden zugeführt. Bei einem Rückflußverhältnis von etwa 50 :1 konzentrieren sich im Turm 42 in Kopf die nieder siedenden Verunreinigungen, beispielsweise der Diäthyläther oder der Acetaldehyd. Diese werden aus dem System am Kopf durch die Leitung 56 in einer Menge von etwa 0,4 I pro Min. und mit einem Alkoholgehalt von etwa 91 Gewichtsprozent entnommen. Abgesehen von den unausweichlichen, aber geringeren Verlusten sowohl des Rektifiziemngsturms 22 und des Turms 42 stellt dieser Kopfabnahmestrom 56 den einzigen nennenswerten Alkoholverlust des Systems dar. Der Rest des in den Turm 42 eingespeisten Alkohols wird als 85gewichtsprozentige

19 20

Lösung in Wasser (die weitgehend von Verunreinigun- Beispiel 3

gen frei ist) abgenommen und durch die Leitung 57 zur

weiteren Aufkonzentrierung in den Extraktionsdestilla- Bei der Synthese von Äthylalkohol aus Äthylen wird

tionsturm 10 zurückgeführt. Das in dem System roher Alkohol gewonnen, der etwa 12 Gewichtsprozent

zurückbleibende Nettowasser wird von der Basis des S Äthanol und Spuren von Verunreinigungen enthält. Das

Turms 42 durch die Leitung 44 verworfen. Dieses Rohprodukt wird in der Anlage gemäß F i g. 2

enthält nicht mehr als etwa 0,02 Gewichtsprozent aufgearbeitet.

Alkohol. Der unreine wäßrige Alkohol, der bei der Synthese

Auf Grund ihrer im Vergleich zu Wasser hohen anfällt, wird einem Extraktionsdestillationsturm 10 an Flüchtigkeiten und ihrer im Vergleich zu konzentrierten io einem Zwischenboden in einer Geschwindigkeit von Äthanollösungen niedrigeren Flüchtigkeiten konzen- annähernd 1137 I pro Min. zugeführt. Extraktionswasser trieren sich die höher siedenden Verunreinigungen, z. B. aus der Basis des Rektifizierungsturms 22 wird dem die Butyl- und Amylalkohole, an einem Abschnitt des obersten Boden des Turms 10 mit einer hinreichend Turms 42, der etwas oberhalb der Primärzufuhr, d.h. der hohen Geschwindigkeit zugeführt, daß durch die Leitung 41 liegt. Die genannten Verunreinigungen 15 Leitung 14 wäßriger Alkohol mit etwa 8 Gewichtsprowerden kontinuierlich aus dem Turm 42 durch die zent Alkohol entnommen werden kann. Der Betrieb des mehrfachen seitlichen Abnahmeleitungen 58 und 59 als Turms erfolgt entsprechend den Beispielen 1 und 2 mit alkoholische Lösung in Wasser entnommen. Dabei der Ausnahme, daß der Betriebsdruck auf etwa werden sowohl die Stelle als auch die Menge der 5,3 kg/cm² gehalten wird. Der am Kopf abgenommene Abnahmepunkte so bemessen, daß nach Verdünnung ao Dampf, der praktisch alle Verunreinigungen enthält, mit Wasser in einem ölwäscher das Gemisch sich in wird durch die Leitung 70 entfernt und bei dem zwei flüssige Phasen auftrennt. Die obere Phase, die die genannten Druck in dem Aufwärmer an der Basis des Verunreinigungen enthält, wird aus dem System als ein Rektifizierungsturms 22 kondensiert. Auf diese Weise nicht mehr als etwa 8 Gewichtsprozent enthaltendes öl wird teilweise die für diesen Turm notwendige entfernt. Die untere Phase, die den Rest des Alkohols as Wärmemenge zugeführt, bevor das Kondensat durch enthält, stellt eine verdünnte, wäßrige Lösung dar und die Leitung 73 dem Turm 42 zugeführt wird,
wird zur Aufarbeitung zusammen mit der löslichen Der Turm 42 wird bei einem Druck von etwa Fraktion der Verunreinigungen des Zuführstroms in den 7 kg/cm² betrieben. Die am Kopf abgenommenen Extraktionsdestillationsturm 10 wieder zurückgeleitet. Dämpfe werden durch die Leitung 74 entfernt und in

Sämtliche drei Türme, die praktisch bei Normaldruck 30 einem Aufwärmer 76 an dem Rektifizierungsturm 22

betrieben werden, werden direkt mit Dampf beheizt. kondensiert. Dadurch wird im wesentlichen der Rest der

Die Anlage liefert bei diesen Bedingungen eine für diesen Turm benötigten Wärmemenge zur Verfü-

98,5%ige Alkoholausbeute bei einem Dampfverbrauch gung gestellt. Der Rektifizierungsturm 22 wird praktisch

von etwa 5,5 kg pro 1 Alkohol mit einem Kp. von bei Normaldruck betrieben. Mit Ausnahme der indirek-

88,89⁰C. 35 ten Heizung (durch die Aufwärmer) an seiner Basis wird

er entsprechend seinen Gegenstücken in den Beispielen 1 und 2 betrieben. Das durch die Leitung 24 aus dem

Beispiel 2 Turm 22 entnommene Alkoholprodukt enthält

9448 Gewichtsprozent Äthanol.

Die Anlage nach dem Schema der F i g. 1 wird zur 40 Wegen des extrem niedrigen Gehalts an Verunreini- Gewinnung von Äthylalkohol aus Zuckerrohrmelassen gungen in der Beschickung ergibt das System eine

eingesetzt. Die Anlage arbeitet unter praktisch den Alkoholausbeute, die 99% als hochwertiger Alkohol

gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit der nahekommt. Es arbeitet mit einem Dampfverbrauch von

Ausnahme, daß die Zugabegeschwindigkeit der Beschik- etwa 3,0 kg pro I Alkohol mit einem Siedepunkt von

kung in den Extraktionsdestillationsturm 10 etwa 11,31 ₄₅ 88,89° C. Diese Verbesserung des Dampfverbrauchs

pro Min. beträgt, und daß alle anderen Fließgeschwin- gegenüber den Beispielen 1 und 2 ist das Ergebnis des

digkeiten mit Ausnahme des Dampfes entsprechend Betriebs mit mehreren Drücken,

verringert sind. Das durch die Leitung 24 aus dem Turm In der Tabelle I sind die Konzentrationen und die

22 entnommene Alkoholprodukt enthält 94,58 Ge- Reinheit der in den Beispielen 1, 2 und 3 gewonnenen

wichtsprozent Äthanol. Die Anlage liefert eine Alkohol- _$0 Äthanolprodukte mit den typischen Ergebnissen eines

ausbeute von 96,5% als hochwertiger Alkohol bei einem herkömmlichen Barbet-Raffinierungssystems vergli-

Dampfverbrauch von etwa 6,3 kg pro I Alkohol mit chen. Tabelle II zeigt einen ähnlichen Vergleich der

einem Kp. von 88,89° C. Alkoholausbeute und des Dampfverbrauchs.

Tabelle I Herkömml. Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

Verfahren

Gew.-% Alkohol (15,6/15,6"C) Acidität als Essigsäure*) Ester als Äthylacetat*) Aldehyde als Acetaldehyd*) Fuselöle als Isoamylalkohol*) Nicht flüchtige Stoffe*) Permanganatzeit. Minuten

*) g/1001 (max)

93,85	93,85	94,58	94,58
1.2	0,82	0,93	0.5
1.6	0,27	0,48	0,3
0,8	0,09	0,45	0,1
4,0	2,9	4,13	3,0
2.0	<2,0	<2,0	1.0
30	53	44	50

Tabelle II

Herkömml Beispiel I Beispiel 2 Beispiel 3

Verfahren

Alkoholausbeute als hochwertiges Produkt 90 98,5 96,5 99

Dampfverbrauch (kg/l Alkohol mit einem Kp von 7,2 5,5 6,3 3.0

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reinigung von gesättigten aliphatischen Alkoholen mit höchstens 3 C-Atomen, welche niedriger und höher siedende Verunreinigungen enthalten, durch die Kombination von extraktiver Destillation mit Wasser als Extraktionsmittel und anschließender Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß man den rohen Alkohol in den Mittelteil der Kolonne der extraktiven Destillation (Kolonne 1) und Wasser als Extraktionsmittel in den oberen Teil dieser Kolonne einführt, wobei die Hauptmenge der Verunreinigungen am Kolonnenkopf und der Alkohol als 5- bis 10%ige wäßrige Lösung am Kolonnenboden abgezogen wird, wonach der wäßrige Alkohol in den unteren Teil einer Destillationskolonne (Kolonne 2) eingeführt wird, aus welcher als Seitenstrom aus dem oberen Teil der gereinigte Alkohol und über Kopf niedriger siedende Verunreinigungen abgeführt werden und wobei die Kopfprodukte der Kolonnen 1 und 2 und ein oder mehrere im unteren Teil der Kolonne 2 entnommene Seitenströme einer weiteren Destillierkolonne (Kolonne 3) zugeführt werden, in welcher diese derart aufgetrennt werden, daß über Kopf die leichter siedenden Verunreinigungen, als Zwischenprodukte die höher siedenden Verunreinigungen entnommen werden, und daß als Seitenstrom aus dem oberen Teil wiedergewonnener Alkohol entnommen wird, welcher in die Kolonne 1 zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkohol Äthanol verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die niedriger siedenden Verunreinigungen von einem Überkopfstrom wiedergewinnt, der von dem dritten Destillationsturm abgenommen wird, und daß man die höher siedenden Verunreinigungen von mindestens einem Strom gewinnt, welcher von einem Zwischenteil des dritten Destülationsturms abgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man jeden Destillationsturm im wesentlichen bei Atmosphärendruck betreibt.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen der Türme, vorzugsweise den ersten und den dritten Destillationsturm, bei relativ hohem Druck und einen anderen dieser Türme, vorzugsweise den zweiten Destillationsturm, bei relativ niedrigem Druck betreibt und mit den Überkopfdämpfen von dem Turm mit höherem Druck erhitzt.