DE1952333A1

DE1952333A1 - Verfahren zur Gewinnung von reinem 2-AEthylhexanol

Info

Publication number: DE1952333A1
Application number: DE19691952333
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Flickinger; Heinz Dr Graefje
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-10-17
Filing date: 1969-10-17
Publication date: 1971-04-29
Also published as: AT301508B; GB1318900A; NL7015000A; FR2066020A5; ES384638A1; JPS4911365B1; SE379193B; CA933481A; US3703444A; DE1952333C3; DE1952333B2; BE757561A; ZA706879B

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik. AG

Unser Zeichen: O.Z. 26 428 Bk/Fe

6700 ludwigshafen, 15. Okt. 1969 Verfahren zur Gewinnung von reinem 2-Äthylhexanol

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von reinem 2-Äthylhexanol aus rohem 2-Äthylhexanol, das durch Hydrieren von 2-Äthylhexen-(2)-al-(1), erhalten wurde, durch kontinuierliche Destillation in 3 hintereinander geschalteten Kolonnen.

2-Äthylhexanol wird üblicherweise durch Aldolisierung von n-Butyraldehyd und gleichzeitiger Wasserabspaltung zu 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) und anschließende Hydrierung hergestellt, wobei zwischen der Aldolisierungsstufe und der Hydrierungsstufe 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) nicht gereinigt wird. Das rohe 2-Äthylhexanol enthält deshalb neben leichter und höher als 2-Äthylhexanol siedenden Verunreinigungen auch ein Isomerengemisch von ungesättigten Substanzen der -Formel Ο,,ρΗρρΟ. 2-Äthylhexanol wird in großen Mengen zur Herstellung von Weichmachern für Polyvinylchlorid verwendet. Deshalb werden an 2-Äthylhexanol sehr große iteinheit-3forderungen, insbesondere auch Anforderungen hinsichtlich der Verfärbung gestellt. Die Verfärbung wird in der Technik durch Erhitzen einer Probe mit Schwefelsäure und anschließendes Messen der Verfärbung festgestellt.

Es hat sich herausgestellt, daß neben anderen Verunreinigungen besonders das Isomerengemisch der Formel 0-12^22^ ^^{r eitle} ^^er~ färbung des 2-Äthylhexanols verantwortlich ist. Gerade diese Verbindung läßt sich schwer abtrennen.

Es entspricht dem üblichen Stand der Destillierteohnik, bei der Reinigung von Verbindungen durch Destillation zunächst in einer ernten Kolonne die leichter siedenden Verunreinigungen abzutrennen und dann in eine¹" zweiten Kolonne die zu reinigende Ver-

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bindung vom höher siedenden Bestandteil abzudestillieren und in einer dritten Kolonne aus den höher siedenden Bestandteilen die darin noch enthaltenem Wertprodukte zu gewinnen. Bei der Anwendung der Arbeitsweise auf die Reinigung von 2-Äthylhexanöl verfährt man in der Technik bisher so, daß man am Kopf der zweiten Kolonne einen Druck kleiner als 200 Torr und in der dritten Kolonne einen Druck <C50 Torr einhält, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß nach dieser Arbeitsweise ein 2-Äthyln.exanol erhalten wird,, das bei der Behandlung mit Schwefelsäure starke Verfärbung (Farbzahlen von 12 bis 95, je nach ß.ei«heit des rohen Äthylhexanols und Destillationsaufwand) zeigt. Es wurde auch schon versucht durch Zugabe von G-lykol bei der Destillation die Verunreinigungen, die für die Verfärbung des 2—Äthylhexanols verantwortlich sind, im Rückstand zurück zu halten. Dieses Verfahren hat einerseits den Nachteil, daß es aufwendig ist, fremde Stoffe zur Reinigung mitzuverwenden und andererseits, daß das so erhaltene 2-Äthylhexanöl noch nicht hohen technischen Ansprüchen genügt.

Es war deshalb die technische Aufgabe gestellt, ein 2-Äthylhexanol aus rohem 2-Äthylhexanol zvt gewinnen, wobei möglichst alle die Farbe des 2-Äthylhexanols beeinflussenden Verbindungen, insbesondere das Isomerengemisch. der Formel C^Hoo^» entfernt werden und somit das reine 2-Äthylhexanol sich bei der Behandlung mit Schwefelsäure möglichst wenig verfärbt.

Es wurde nun gefunden, daß man reines 2-Äthylhexanol aus rohem 2-Äthylhexanol, das durch Hydrieren von 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) erhalten wurde, durch kontinuierliche Destillation in 3 hintereinder geschalteten Kolonnen, wobei man in der ersten Kolonne die leichter als 2-Äthylhexanol siedenden Verunreinigungen über Kopf abtrennt und in der zweiten Kolonne die höher als 2-Äthylhexanol siedenden Verunreinigungen als Sumpf gewinnt und aus .dem Sumpf das darin noch verbliebene 2-Äthylhexanol in einer dritten Kolonne abtrennt, vorteilhafter als bisher erhält, wenn man am Kopf der zweiten Kolonne Drücke von 200 bis 800 Torr und am Kopf der dritten Kolonne Drücke von 70 bis 300 Torr einhält

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und im Sumpf der zweiten Kolonne so viel 2-Äthylhexan öl "belässt, daß dessen Gehalt mindestens 50 Gewichtsprozent beträgt.

Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß man auf einfache Weise, ohne Mitverwendung von zusätzlichen Mitteln, ein so reines 2-Äthylhexanol erhält, daß dieses bei der Behandlung mit Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur Parbzahlen von 10 und weniger hat.

Man verwendet in der Regel als Ausgangsstoff ein rohes 2-Äthylhexanol, das durch Aldolisierung von η -Butyraldehyd und anschließende Hydrierung des 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) bei Drücken von 10 bis 320 atü, insbesondere 10 bis 60 atü, hergestellt wurde. Das rohe 2-Äthylhexanol, das sich für das vorliegende Verfahren eignet, enthält als Verunreinigungen im allgemeinen 0,6 bis 3 Gewichtsprozent, insbesondere 1 bis 2 Gewichtsprozent, niedriger als 2-Äthylhexanol siedende Anteile wie Wasser, n-Butanol, 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) und 2-Äthylhexanal-1 und ferner 1 bis 4 Gewichtsprozent höher als 2-Äthylhexanol siedende Anteile, darunter 0,01 "bis 3 Gewichtsprozent, insbesondere 0,01 bis 0,6 Gewichtsprozent Isomere einer Verbindung der Zusammensetzung 0₁2^H22⁰·

Die Destillation wird in 3 hintereinander geschalteten Kolonnen durchgeführt. Für die Destillation eignen sich die üblichen Kolonnen wie Siebbodenkolonnen, Kolonnen mit Ventilboden oder Glockenboden. Besonders geeignet sind Kolonnen mit Ventilboden oder Glockenboden. In der ersten Kolonne werden die niedriger als 2-Äthylhexanol siedenden Anteile über Kopf abgetrennt. Vorteilhaft hat die erste Kolonne 40 bis 60 praktische Böden. Die Destillation in der ersten Kolonne führt man zweckmäßig bei Normaldruck oder leichtem unterdrück, z. B. bis 400 Torr absolut, durch, wobei man am Kopf der Kolonne 95 bis 102 ⁰O und im Sumpf 165 bis 172 ⁰C einhält. Vorteilhaft hält man ein Rücklaufverhältnis von 20 bis 40 : 1 ein. Das als"Sumpf der ersten Kolonne erhaltene 2-Äthylhexanol wird in der zweiten Kolonne von den hochsiedenden Bestandteilen befreit. Zweckmäßig leitet man das zu destillierende Gemisch in der unteren Hälfte, z. B. auf dem 15. Boden einer 60 Boden-Kolonne der zweiten Kolonne zu und

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destilliert reines 2-Äthylhexanol über Kopf ab. Vorteilhaft hat die zweite Kolonne 40 bis 80 praktische Böden. Die Kolonne wird so betrieben, so daß am Kopf der Kolonne ein Druck von 200 bis 800 Torr eingehalten wird. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn man 300 bis 760 Torr einhält. Die Kopf- und Sumpftemperatur an der zweiten Kolonne richtet sich nach den angewandten Drücken. Torteilhaft hält man ein Rücklaufverhältbis von 1 bis 3 : 1 ein. In der zweiten Kolonne destilliert man so viel 2-Äthylhexanol ab, daß der erhaltene Sumpf noch mindestens 50 Gewichtsprozent an 2-Äthylhexanol enthält. Der aus der zweiten Kolonne erhaltene Sumpf wird in einer dritten Kolonne, die vorteilhaft 30 bis 50 praktische Böden hat, aufgearbeitet. Die dritte Kolonne wird bei einem solchen Druck betrieben, daß am Kopf ein Druck von 70 bis 300 Torr, insbesondere von 100 bis 250 Torr,eingehalten wird. Vorteilhaft hält man ein Rücklaufyerhältnis von 1,5 bis 3 : 1 ein. Das in der dritten Kolonne über Kopf erhaltene 2-Äthylhexanol ist noch etwas verunreinigt und wird zweckmäßig wieder dem rohen 2-Äthylhexanol zugegeben.

Die Wirksamkeit des Verfahrens sei an folgenden Ausführungsbeispeilen beschrieben.

Beispiel 1

Eine erste Ventilbodenkolonne mit 50 Ventilböden wird stündlich mit 10 000 Teilen rohem 2-Äthylhexanol, das durch Hydrieren von rohem 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) bei 40 atü gewonnen wurde, beschickt. Das rohe 2-Äthylhexanol enthält 1,5 Gewichtsprozent niedriger als 2-Äthylhexanol siedende Anteile, darunter 0,8 Gewichtsprozent Wasser, 0,1 Gewichtsprozent 2-Äthylhexanal-(1), ferner 2,5 Gewichtsprozent höher als 2-Äthylhexanol siedende Verbindungen, darunter 0,2 Gewichtsprozent Isomere der Zusammensetzung 0^2^22°· ^Die Kolonne wird bei Normaldruck betrieben und am Kopf die niedriger siedenden Komponenten abdestilliert, so daß am Sumpf ein 2-Äthylhexanol mit einem Gehalt von 0,02 Gewichtsprozent Wasser und 0,005 Gewichtsprozent 2-Äthylhexanal erhalten wird. Als Sumpf in der 1. Kolonne erhält man so 9 Teile, die auf den Boden 12 einer 2. Kolonne mit 36 Böden zugeführt werden. An der zweiten Kolonne hält man am Kopf einen

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Druck von 450 Torr ein. Die Destillation wird mit einem Rücklauf verhältnis von 3 : 1 durchgeführt. Über Kopf erhält man 9 295 Teile reines 2-Äthylhexanöl, das nach der Behandlung mit Schwefelsäure eine Farbzahl von 4 bis 6 hat. Zusätzlich erhält man als Sumpf 550 Teile (enthaltend 54 i° 2-Äthylhexanol), der in der Mitte einer Kolonne von 45 Böden zugeführt wird. In dieser dritten Kolonne wird am Kopf ein Druck von 200 Torr und ein Rücklaufverhältnis von 3 : 1 eingehalten. Über Kopf werden 297 Teile 2-Äthylhexanol abdestilliert, das wieder dem rohen 2-Äthylhexanol zugefügt wird. Durch die Rückführung des 2-Äthylhexanols aus der dritten Kolonne erreicht man nach einer gewissen Zeit einen stationären Zustand, so daß man ein reines 2-Äthylhexanol erhält, das nach der Behandlung mit Schwefelsäure eine Farbzahl zwischen 5 und 7 hat.

Vergleichsbeispiel;

Man führt die Destillation wie im Beispiel 1 beschrieben durch, mit dem Unterschied, daß man am Kopf der zweiten Kolonne einen Druck von 30 Torr einhält. Man erhält auf diese Weise ein 2-Äthylhexanol, das nach der Schwefelsäurebehandlung eine Farbzahl von 100 bis 200 hat.

Vergleichsbeispiel;

Man verfährt wie im Beispiel 1 beschrieben, mit dem Unterschied, daß man am Kopf der dritten Kolonne einen Druck von 20 Torr einhält. Man erhält ein 2-Äthylhexanol, - das nach der Schwefelsäurebehandlung eine Farbzahl von mehr als 40 hat.

Beispiel 2

Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet jedoch 2-Äthylhexanol, das durch Hydrieren von rohem 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) bei 300 atü erhalten wurde und das 1,4 Gewichtsprozent niedriger als 2-Äthylhexanol siedende Anteile und 2,8 Gewichtsprozent höher als 2-Äthylhexanol siedende Stoffe, darunter 0,03 i° Isomere der Zusammensetzung C-jpHopO» enthält. Die Bedingungen in der zweiten Kolonne wählt man so, daß am Kopf ein Druck von 500 Torr herrscht und ein Rücklauf von 1,2: 1 einge-

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halten wird. Man erhält stündlich 9 250 Teile Destillat, im Sumpf verbleiben 600 Teile (enthaltend 52 # 2-Äthylhexanol), die der dritten Kolonne zugeführt werden, in der man am Kopf einen Druck von 100 Torr und einen Rücklauf von 1,5 : 1 einhält. Die so erhaltenen 320 Teile Destillat werden dem rohen 2-Äthylhexanol zugegeben» Nach Erreichen eines stationären ZuStandes werden an der zweiten Kolonne stündlich 9 570 Teile reines 2-Äthylhexanol erhalten, das nach der Prüfung mit Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur eine 3?arbzahl von 2 Ms 3 hat.

Vergleichsbeispiel:

Verfährt man wie im Beispiel 2 beschrieben, hält jedoch am Kopf der zweiten Kolonne einen Druck von 130 Torr ein, so erhält man ein 2-Äthylhexanöl, das nach der Behandlung mit Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur Farbzahlen von 8 bis 15 hat.

Beispiel 3

Einer Ventilbodenkolonne mit 50 Böden führt man stündlich 10 000 Teile rohes 2-Äthylhexanöl, das durch Hydrieren von rohem 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) bei 20 atü erhalten wurde und das 1,8 Gewichtsprozent niedriger als 2-Äthylhexanol siedende Anteile und 2,6 Gewichtsprozent höher als 2-Äthylhexanol siedende Anteile, darunter 0,6 Gewichtsprozent Isomere der Zusammensetzung CipHpgO enthält, zu. Diese Kolonne wird bei Normaldruck mit einem Rücklaufverhältnis von 30 ϊ 1 betrieben. Man erhält stündlich 9 810 Teile Sumpf, die einer zweiten Kolonne mit 80 Ventilboden in der unteren Hälfte zugeführt werden« In der zweiten Kolonne hält man am Kopf einen Druck von 400 Torr ein sowie einen Rücklauf von 1,4 : 1. Man erhält stündlich 9 000 Teile reines 2-Äthylhexanol als Destillat sowie 810 Teile Sumpf, der 68 i> 2-Äthylhexanol enthält. Dieser Sumpf wird einer dritten Kolonne mit 60 Ventilboden in der Mitte zugeführt. In der dritten Kolonne hält man am Kopf einen Druck von 250 Torr ein sowie einen Rücklauf von 1:3. Man erhält stündlich in der dritten Kolonne Teile Destillat, die wieder dem rohen 2-Äthylhexanol zugegeben werden. Nachdem ein stationärer Zustand erreicht ist, erhält man an der zweiten Kolonne 9 530 Teile 2-Äthylhexanol, das nach der Behandlung mit Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur eine Färb-

zahl OO hat. T09818/2206 -7"

Claims

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Patentan spru ch

Verfahren zur Herstellung von reinem 2-Äthylhexanöl aus rohem 2-ÄthylhexanoX, das durch Hydrieren von 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) erhalten msrde, durch kontinuierliche Destillation in 3 hintereinander geschalteten Kolonnen, wobei man in der ersten Kolonne über Kopf die leichter als 2-Äthylhexanol siedenden Verunreinigungen abtrennt, in der zweiten Kolonne reines 2-Äthylhexanol über Kopf abtrennt und in der dritten Kolonne aus den höher siedenden Verunreinigungen das darin noch enthaltene 2-Äthylhexanol abtrennt, dadurch, gekennzeichnet, daß man am Kopf der zweiten Kolonne Drücke von 200 bis 800 Torr, am Kopf der dritten Kolonne Drücke von TO Ms 300 Torr einhält und im Sumpf der zweiten Kolonne so viel 2-Äthylhexanol beläßt, daß dessen Gehalt mindestens 50 Prozent beträgt.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

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