DE19532697A1 - Verfahren zur Herstellung hochreiner Glycoletheracetate - Google Patents
Verfahren zur Herstellung hochreiner GlycoletheracetateInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/46—Preparation of carboxylic acid esters from ketenes or polyketenes
Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung hochreiner Glycoletheracetate durch Acetylierung von
Glycolethern mit Keten. Glycoletheracetate sind mittelflüchtige, mild riechende, in weiten
Grenzen mit Wasser mischbare, hydroxylgruppenfreie Lösemittel mit gutem Lösevermögen für
zahlreiche Harze und Farbstoffe. Sie werden in der Lackindustrie vorzugsweise als Lösemittel
für Farb- und Lackformulierungen eingesetzt. In Kombination mit Glycolethern finden sie
sowohl in lösungsmittelhaltigen wie auch in wasserverdünnbaren Farb- und Lacksystemen
Verwendung. Aus Gründen der toxikologischen Unbedenklichkeit werden vorzugsweise die
Propylenglycolether und -acetate, im Falle der Propylenglycol-mono-methylether und -acetate
vorzugsweise 1-Methoxy-2-propanol 1 und 1-Methoxy-2-propyl-acetat 3 verwendet. Die
Gehalte der teratogen wirkenden 2-Methoxy-propanol 2 und 2-Methoxy-propylacetat 4 sollen
gegen Null gehen und sind in Summe unter 0,5% abzusenken.
Nach dem Stand der Technik werden Glycoletheracetate durch Veresterung von Essigsäure
mit Glycolethern hergestellt. Voraussetzung für die dem Stand der Technik entsprechende,
qualitätsgerechte Herstellung von Glycoletheracetaten ist der Einsatz einer sehr reinen, mehr
als 99,8%igen Essigsäure (Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Aufl., Vol. A1,
S. 45 (1985)). Von Nachteil ist, daß hochreine Essigsäure im Überschuß eingesetzt, von dem
im äquimolaren Verhältnis gebildeten Reaktionswasser wieder befreit und im Kreislauf ge
fahren werden muß. Die Abtrennung des Reaktionswassers aus dem Essigsäure/Glycolether/
Glycoletheracetat-Gemisch kann auf dem Wege der Extraktion und der Azeotrop- oder
Extraktivdestillation sowie anschließender Rektifikation erfolgen und erfordert insgesamt einen
besonders hohen Trennaufwand.
Der übliche Qualitätsstandard fordert Glycoletheracetate mit sehr geringen Gehalten an
Wasser, Essigsäure und anderen organischen Bestandteilen. Im Falle des 1-Methoxy-2-
propylacetates 3 sind jeweils weniger als 0,025% organischer Säuren und deren Anhydride,
0,05% Wasser, 0,5% 2-Methoxy-propylacetat und 0,925% anderer organischer Verbindungen
erlaubt.
Es ist bekannt, daß Glycoletheracetate durch Umsetzung von Glycolethern mit Keten in
Gegenwart saurer oder basischer Katalysatoren hergestellt werden können (J.Org. Chem. 21,
104 (1956), FR 1 594 467, FR 15 96 864, FR 20 11 419).
Es ist weiterhin bekannt, daß Umsetzungen von Keten mit Alkoholen, Glycolen, Glycolethern,
Carbonsäuren und Wasser sehr glatt verlaufen, im Falle der beiden letzteren sogar ohne
Katalysatoren (Angew. Chem. 68, 361 (1956). Desweiteren ist allgemein bekannt, daß die
Herstellung von Keten aus Essigsäure immer mit der Freisetzung von Wasser verbunden ist.
Aufgrund des Vakuumbetriebes und der in einer Ketenanlage zu vermeidenden Druckverluste
ist eine vollständige Abscheidung von Wasser und Essigsäure schwierig. Infolgedessen wird
eine Herstellung hochreiner Glycoletheracetate nach der Ketenroute durch erhebliche Gehalte
an Essigsäure und Essigsäureanhydrid beeinträchtigt, die nur durch aufwendige
Trennoperationen entfernt werden können.
Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, das die Herstellung hochreiner
Glycoletheracetate durch Acetylierung mit Keten ermöglicht und den für die Gewinnung
qualitätsgerechter Glycoletheracetate entsprechend dem Stand der Technik notwendigen hohen
Trennaufwand verringert. Desweiteren soll die Verwendung einer mit organischen
Verbindungen verunreinigten Essigsäure möglich sein.
Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die bei der Ketenherstellung nur
unvollständig abgeschiedenen Mengen an Wasser und Essigsäure durch nachgeschaltete
Kondensation bei 0 bis -50°C und 50 bis 300 Torr und Wäsche mit Essigsäureanhydrid auf
kleiner als 5,0 Masse-% Essigsäure, bezogen auf eingesetztes Ketenrohgas, entfernt werden, das
Ketengas bei 15 bis 120°C, 50 bis 300 Torr und Verweilzeiten von 10 bis 180 Sekunden mit
einem 1,05 bis 1,55fachen molaren Überschuß an Glycolether in einer Gas-Flüssig-Reaktion
umgesetzt und das Reaktionsgemisch einer ersten Nachreaktion in einer Gas-Flüssig-
Reaktionszone bei 18 bis 125°C, Normaldruck bzw. geringem Unterdruck und Verweilzeiten
von 20 bis 90 Minuten im Gegenstrom zu nicht umgesetztem Keten und in einer zweiten
Nachreaktion in einer Flüssigzone bei 60 bis 120°C, Normaldruck und Verweilzeiten von 10
bis 60 Minuten unterworfen wird, wobei in der Reaktionszone und in den Nachreaktionszonen
die Flüssigphase aus einem Gemisch von Glycoletheracetat, Glycolether und Katalysator im
Masseverhältnis von 1 : (0,10 bis 0,45) : (0,001 bis 0,003) besteht, und anschließend in an
sich bekannter Weise neutralisiert und destillativ aufgearbeitet wird.
Vorzugsweise wird die nachgeschaltete Kondensation des Wassers und der Essigsäure bei -15
bis -25°C und bei 150 bis 200 Torr betrieben, die Kondensationsstufe durch Einspritzen von 50
bis 200 g Essigsäureanhydrid pro Kilogramm Ketenrohgas im Sinne einer Wäsche verstärkt und
die Umsetzung des Ketengases mit dem Glycolether in der Reaktionszone bei 40 bis 100°C
und Verweilzeiten von 15 bis 90 Sekunden durchgeführt. Als bevorzugter Katalysator wird
Schwefelsäure eingesetzt.
Bevorzugt sind die Flüssigphasen in der Reaktionszone und in der ersten Nachreaktionszone
Gemische von Glycoletheracetat, Glycolether und Katalysator im Masseverhältnis von 1 : (0,16
bis 0,35) : (0,0016 bis 0,0025) und in der zweiten Nachreaktionszone im Masseverhältnis von
1 : (0,12 bis 0,28) : (0,0014 bis 0,0022). Desweiteren wird die zweite Nachreaktion in einer
Flüssigzone bevorzugt bei 75 bis 95°C und Verweilzeiten von 20 bis 45 Minuten
durchgeführt.
Als Glycolether werden Ethylen- und Propylenglycol-mono-alkylether eingesetzt, deren
Alkylgruppen 1 bis 8 C-Atome enthalten und normalkettig oder verzweigt sind.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß bei der Umsetzung Keten
eingesetzt wird, das durch thermische Spaltung einer verunreinigten Essigsäure gewonnen
wird, die zu 1 bis 25% Alkohole, Acetate, Ether, Aldehyde, Ketone, Carbonsäureanhydride,
Amine, Amide, Phosphate, Phosphite u. a. organischen Verbindungen enthält. Bevorzugt
werden Essigsäuren eingesetzt, deren Verunreinigungen zu 25 bis 75% aus Acetaten und
Carbonsäureanhydriden bestehen.
Überraschend wurde gefunden, daß durch die erfindungsgemaße Verfahrensweise hochreine
Glycoletheracetate nach der Ketenroute hergestellt werden können, die nach Anzahl und
Menge weniger Verunreinigungen als die nach dem Stand der Technik hergestellten
Glycoletheracetate aufweisen und die andererseits die bei den Umsetzungen mit Keten
zwangsläufig auftretenden hohen Essigsäure- und Essigsäureanhydrid-Gehalte im Reaktions
produkt vermeiden und auf die Werte entsprechend dem Stand der Technik oder darunter
gesenkt werden können.
Von Vorteil ist, daß Keten eingesetzt werden kann, das durch thermische Spaltung aus stark
mit organischen Verbindungen belasteten Essigsäuren gewonnen wird. Desweiteren erweist es
sich als vorteilhaft, daß durch einen Teil der Verunreinigungen der Essigsäure und durch die
Rückführung eines Destillationsrückstandes in die Ketenspaltung praktisch eine Verbesserung
des Essigsäure-Einsatzkoeffizienten erzielt wird.
Entsprechend Schema 1 wird über die Pumpe P1 der Absorberturm K2 mit einem
Propylenglycol-mono-methylether (PM) bestehend aus 480 kg 1 -Methoxy-2-propanol 1 und
2,16 kg 2-Methoxy-propanol 2 beaufschlagt. Gleichzeitig wird der Absorberturm K2 mit 104 kg
Katalysatorlösung beschickt, die im Katalysator-Mischgefäß B3 aus 1,6 kg H₂SO₄ und 102,4 kg
Rückführprodukt vom Kopf der Kolonne K3 hergestellt wird. Das Rückführprodukt setzt sich
zusammen aus 33,6% 1, 66,3% 3 und 0,1% 4.
Aus 350 kg einer mit 6,5% an organischen Verbindungen, davon 4,8% Acetaten, verunreinig
ten Essigsäure werden entsprechend dem Stand der Technik in Ketenöfen durch thermische
Spaltung bei 750°C und 180 Torr 318,5 kg eines Ketenrohgases hergestellt, das noch 76 kg
Essigsäure und Wasser enthält. Im Kondensator W1 wird das Ketenrohgas durch Solekühlung
auf -25°C bis auf 12 kg von mitgerissener Essigsäure und Restwasser befreit. Das
zurückgewonnene Essigsäure/Wasser-Gemisch wird der Rückessigsäureaufarbeitung der
Ketenanlage zugeführt. Die im eingesetzten Ketenrohgas verbliebene Menge an Essigsäure und
Wasser entspricht einem Gehalt von 3,8% an Essigsäure.
Nach Passieren des Kondensators W1 wird das Keten durch einen Flüssigkeitsringverdichter
P4 angesaugt. In diesem findet bei 70°C und einer Verweilzeit von 60 Sekunden die
überwiegende Umsetzung von 1 und 2 mit Keten zu 1-Methoxy-2-propylacetat 3 und 2-
Methoxy-propylacetat 4 statt. Die Abführung der Reaktionswärme über die im Windkessel B4
vorhandene Kühlschlange erfolgt so, daß die Temperatur 70°C nicht übersteigt. Die
Betriebsflüssigkeit, enthaltend 523,5 kg PM und 2273 kg Propylenglycol-mono-methyl
etheracetat (PMA), wird von der Pumpe P5 zum Flüssigkeitsringverdichter P4
zurückgefördert. Außerdem wird der Windkessel B4 durch die Pumpe P7 mit
katalysatorhaltigem Ausgangsprodukt aus dem Sumpf des Absorberturms K2 beschickt. In der
Reaktionszone besteht die Flüssigphase aus einem Gemisch von Glycoletheracetat, Glycolether
und Katalysator im Masseverhältnis 1 : 0,23 : 0,0018. Die vorstehend genannten Reaktand-
Mengen in der Gas-Flüssig-Reaktionszone entsprechen einem 1,1fachen molaren Überschuß
von Glycolether gegenüber Keten.
Nicht umgesetztes gasförmiges und gelöstes Keten gelangt über den Windkessel B4 und die
Pumpe P6 sowohl mit der Gas- wie mit der Flüssigphase in einen 1,3 m³ Turmreaktor K1, in
dem es bei ca. 65°C im Gegenstrom zwischen Gasphase und dem zu ca. 90% ausreagierten
Reaktionsgemisch zu einer ersten Nachreaktion kommt. In dieser Gas-Flüssig-Nach
reaktionszone besteht die Flüssigphase aus einem Gemisch von Glycoletheracetat, Glycolether
und Katalysator im Masseverhältnis von 1 : 0,2 : 0,0018. Die Verweilzeit beträgt 60 Minuten.
Danach noch verbliebenes nichtumgesetztes Keten wird im Absorberturm K2 bei ca. 40°C im
Gegenstrom zum Ausgangsprodukt und der Katalysatorlösung ausgewaschen bzw. absorbiert.
Das ketenfreie, hauptsächlich CO enthaltende Restgas (ca. 20 kg) wird über ein
Abgassammelsystem der Verbrennung zugeführt.
Das aus dem Turmreaktor K1 ablaufende Reaktionsgemisch, bestehend aus 132 kg 1, 945 kg 3,
4 kg 4, 10,8 kg Essigsäure, 2,1 kg Essigsäureanhydrid (ESA) und 1,6 kg H₂SO₄ wird in einem
Vorwärmer W2 auf 95°C gebracht und in einem 0,7 m³ Verweilzeitbehälter B5 30 Minuten
lang bei dieser Temperatur einer thermischen Nachbehandlung unterworfen, in deren Verlaufe
es zur Umsetzung des noch im Reaktionsgemisch vorhandenen ESA mit PM zu PMA und
Essigsäure kommt. In dieser Flüssig-Nachreaktionszone besteht die Flüssigphase aus einem
Gemisch von Glycoletheracetat, Glycolether und Katalysator im Masseverhältnis von 1 : 0,14 : 0,0017.
Im Behälter B6 erfolgt die Neutralisation des sauren Katalysators (H₂SO₄z) und der
Essigsäure mit 22,9 kg Soda (Na₂CO₃). Die Abtrennung des Natriumsulfat / Natriumacetat-
Gemisches erfolgt in der Filteranlage F1 und wird der Entsorgung durch Verschlämmen und
anschließenden biologischen Abbau zugeführt.
Die destillative Aufarbeitung des Reaktionsgemisches erfolgt in zwei hintereinanderge
schalteten Kolonnen von ca. 0,7 m Durchmesser und ca. 12 m Höhe. Das Essigsäure- und
Essigsäureanhydrid-freie Produktgemisch wird über die Pumpe P8 der Destillationskolonne K3
zugeführt, in der bei 75°C und 100 Torr über Kopf ein 127,4 kg 1, 251,3 kg 3, 0,4 kg 4 und
Spuren von Essigsäure und Wasser enthaltendes Rückführprodukt abgenommen und im
Verhältnis 1 : 2,7 dem Katalysator-Mischgefäß B3 bzw. dem Rohprodukttank B1 zugeführt
wird. Das Sumpfprodukt der Kolonne K3 wird über die Pumpe P10 der Reinkolonne K4
zugeführt. Bei 90°C und 100 Torr werden 628,8 kg eines qualitätsgerechten PMA als Destillat
abgenommen und nach Inhibitorzugabe im Endprodukttank B10 für den Verkauf bereit
gestellt. Als Inhibitor werden 35 g 2,6-Di-tert-butyl-4-methyl-phenol als Lösung in PMA
zugegeben. Diese Zugabe dient der Oxidationsstabilisierung der Glycoletheracetate. Die
alternative Fahrweise der Kolonne K3 mit Stickstoffeinspeisung dient dem gleichen Zweck und
ist als Vorsorgemaßnahme zu betrachten. Das Sumpfprodukt der Kolonne K4 wird der
thermischen Spaltung der Essigsäure zu Keten zugeführt.
Das Ergebnis entspricht einer Ausbeute an PMA von 88,9%, bezogen auf eingesetztes PM,
bzw. von 81,7%, bezogen auf eingesetzte Essigsäure (unter Berücksichtigung der Essigsäure
rückführung und der Ketenbildung aus dem Acetatanteil in der verunreinigten Essigsäure bzw.
der Rückführung des Destillationsrückstandes der Kolonne K4).
Die Qualität des erfindungsgemäß hergestellten, verkaufsfähigen PMA wird mit folgenden
Parametern durch Vergleich zum Qualitätslimit nach dem Stand der Technik (in Klammern)
charakterisiert:
Propylenglycol-mono-methyletheracetat | |
99,20% (<99,0%) | |
davon 1-Methoxy-2-propylacetat 3 | 99,68% (<99,5%) |
davon 2-Methoxy-propylacetat 4 | 0,32% (< 0,5%) |
Wasser | 224 ppm (<500 ppm) |
Säure | 123 ppm (<200 ppm) |
Der Restgehalt an 1 beträgt 23 ppm, 2 ist nicht mehr nachweisbar. Außerdem sind im
erfindungsgemäß hergestellten Produkt im Gegensatz zu dem nach dem Stand der Technik
hergestellten folgende Verbindungen nicht enthalten (in Klammern die Gehalte bei der
Herstellung durch Veresterung mit Essigsäure):
Propylenoxid (ca. 3 ppm), Acetaldehyd (ca. 25 ppm), Propionaldehyd (ca. 10 ppm), Methanol (ca. 20 ppm), Dimethylether (ca. 6 ppm), Methylformiat (ca. 15 ppm), Methylpropionat (ca. 5 ppm), Allylalkohol (ca. 4 ppm), Methylallylether (ca. 6 ppm), Crotonaldehyd (ca. 5 ppm), Propionsaure (ca. 30 ppm), Methoxyethanol (ca. 30 ppm), Propylenglycol (ca. 50 ppm), 2- Methoxy-propanol (ca. 40 ppm), Dipropylenglycol-mono-methylether (ca. 250 ppm) und Tri propylenglycol-mono-methylether (ca. 25 ppm).
Propylenoxid (ca. 3 ppm), Acetaldehyd (ca. 25 ppm), Propionaldehyd (ca. 10 ppm), Methanol (ca. 20 ppm), Dimethylether (ca. 6 ppm), Methylformiat (ca. 15 ppm), Methylpropionat (ca. 5 ppm), Allylalkohol (ca. 4 ppm), Methylallylether (ca. 6 ppm), Crotonaldehyd (ca. 5 ppm), Propionsaure (ca. 30 ppm), Methoxyethanol (ca. 30 ppm), Propylenglycol (ca. 50 ppm), 2- Methoxy-propanol (ca. 40 ppm), Dipropylenglycol-mono-methylether (ca. 250 ppm) und Tri propylenglycol-mono-methylether (ca. 25 ppm).
Analog Beispiel 1 wird über die Pumpe P1 der Absorberturm K2 mit 482,16 kg PM, bestehend
aus 99,55% 1-Methoxy-2-propanol 1 und 0,45% 2-Methoxy-propanol 2, beaufschlagt.
Gleichzeitig wird der Absorberturm K2 mit 130 kg Katalysatorlösung beschickt, die im
Katalysator-Mischgefäß B3 aus 2 kg H₂SO₄ und 128 kg Rückführprodukt vom Kopf der
Kolonne K3 hergestellt wird. Das Rückführprodukt setzt sich zusammen aus 47% 1, 53% 3
und <0,1% 4.
Aus 348,5 kg einer mit 8,2% an organischen Verbindungen, davon 5,6% Acetaten,
verunreinigten Essigsäure werden entsprechend dem Stand der Technik in Ketenöfen durch
thermische Spaltung bei 750°C und 180 Torr 318,5 kg eines Ketenrohgases hergestellt, das
noch 76 kg Essigsäure und Wasser enthält. Im Kondensator W1 wird das Ketenrohgas durch
Solekühlung auf -25°C und zusätzliche Einspritzung von 160 g Essigsäureanhydrid (ESA) pro
Kilogramm Ketenrohgas (alternative Fahrweise entsprechend Schema 1) bis auf 11,8 kg von
mitgerissener Essigsäure, ESA und Restwasser befreit. Die im eingesetzten Ketenrohgas
verbliebene Menge an Essigsäure und Wasser entspricht einem Gehalt von 2,9% an Essigsäure.
Der abgehende Essigsäure/Essigsäureanhydrid-Strom kann der Ketenherstellung zugeführt
werden. Besteht die Kombinationsmöglichkeit mit einer ESA-Anlage, so ist eine Einbindung
dieses Stromes dort wirtschaftlicher.
Die von der Pumpe P5 zum Flüssigkeitsringverdichter P4 zurückgeförderte Betriebsflüssigkeit
enthält 618,7 kg PM und 1875 kg PMA. Diese Reaktand-Mengen in der Gas-Flüssig-
Reaktionszone entsprechen einem 1,3fachen molaren Überschuß von Glycolether gegenüber
Keten. In der Reaktionszone besteht die Flüssigphase aus einem Gemisch von
Glycoletheracetat, Glycolether und Katalysator im Masseverhältnis 1 : 0,33 : 0,0022, in der
Gas-Flüssig-Nachreaktionszone von 1 : 0,31 : 0,0023. Die Verweilzeit beträgt 45 Minuten.
Das aus dem Turmreaktor K1 ablaufende Reaktionsgemisch, bestehend aus 227,5 kg 1, 943 kg
3, 4 kg 4, 11,9 kg Essigsäure, 3,1 kg ESA und 2 kg H₂SO₄ wird in einem Vorwärmer W2 auf
95°C gebracht und in einem 0,7 m³ Verweilzeitbehälter B5 25 Minuten lang bei dieser
Temperatur einer thermischen Nachbehandlung unterworfen, in deren Verlaufe es zur
Umsetzung des noch im Reaktionsgemisch vorhandenen Essigsäure-anhydrides mit PM zu
PMA und Essigsäure kommt. In dieser Flüssig-Nachreaktionszone besteht die Flüssigphase aus
einem Gemisch von Glycoletheracetat, Glycolether und Katalysator im Masseverhältnis von
1 : 0,24 : 0,0021. Im Behälter B6 erfolgt die Neutralisation des sauren Katalysators (H₂SO₄) und
der Essigsäure mit 23,3 kg Soda (Na₂CO₃).
Das Essigsäure- und Essigsäureanhydrid-freie Produktgemisch wird über die Pumpe P8 der
Destillationskolonne K3 zugeführt, in der bei 75°C und 100 Torr über Kopf ein 222,4 kg 1,
254,3 kg 3, 0,4 kg 4 und Spuren von Essigsäure und Wasser enthaltendes Rückführprodukt
abgenommen und im Verhältnis 1 : 2,7 dem Katalysator-Mischgefäß B3 bzw. dem
Rohprodukttank B1 zugeführt wird. Das Sumpfprodukt der Kolonne K3 wird über die Pumpe
P 10 der Reinkolonne K4 zugeführt. Bei 90°C und 100 Torr werden 631,1 kg eines
qualitätsgerechten PMA als Destillat abgenommen und nach Inhibitorzugabe im
Endprodukttank B10 für den Verkauf bereitgestellt. Das Ergebnis entspricht einer Ausbeute an
PMA von 89,2%, bezogen auf eingesetztes PM, bzw. von 82,3%, bezogen auf eingesetzte
Essigsäure (unter Berücksichtigung der Essigsäurerückführung und der Ketenbildung aus dem
Acetatanteil in der verunreinigten Essigsäure bzw. der Rückführung des Destillations
rückstandes der Kolonne K4). Die Produktqualitäten entsprechen denen des Beispieles 1.
Analog Beispiel 1 werden 708 kg Propylenglycol-mono-n-butylether (PnB) mit Keten aus
353 kg einer zu 8,2%, davon 5,6% Acetaten, verunreinigten Essigsäure bei 80°C sauer
katalysiert zu 846 kg eines 99,08%igen Propylenglycol-mono-n-butyletheracetates (PnBA)
umgesetzt. Das entspricht einer 90,6%igen Ausbeute an PnBA, bezogen auf eingesetztes PnB,
bzw. von 82,6%, bezogen auf eingesetzte Essigsäure (unter Berücksichtigung der Essigsäure
rückführung und der Ketenbildung aus dem Acetatanteil in der verunreinigten Essigsäure bzw.
der Rückführung des PnBA-Destillationsrückstandes). Der Restgehalt an PnB beträgt 57 ppm.
Das Isomerenverhältnis spielt bei diesem Glycoletheracetat keine Rolle. Der Wassergehalt
beträgt 180 ppm, der Säuregehalt 198 ppm. Außerdem sind im erfindungsgemäßen Produkt im
Gegensatz zu dem nach dem Stand der Technik hergestellten folgende Verbindungen nicht
enthalten: Propylenoxid, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butanol, Allylalkohol, Crotonaldehyd,
Propionsäure und Propylenglycol.
Analog Beispiel 1 werden 796 kg Dipropylenglycol-mono-methylether (DPM) mit Keten aus
363 kg einer zu 12,5%, davon 7,3% an Acetaten und Essigsäureanhydrid, verunreinigten
Essigsäure bei 90°C sauer katalysiert zu 905 kg eines 99,02%igen Dipropylenglycol-mono
methyletheracetates (DPMA) umgesetzt. Das entspricht einer 88,6%igen Ausbeute an DPMA,
bezogen auf eingesetztes DPM, bzw. von 78,7%, bezogen auf eingesetzte Essigsäure (unter
Berücksichtigung der Essigsäurerückführung und der Ketenbildung aus dem Acetatanteil in der
verunreinigten Essigsäure bzw. der Rückführung des DPMA-Destillationsrückstandes).
Die Qualität des erfindungsgemäß hergestellten, verkaufsfähigen DPMA wird weiterhin
charakterisiert durch einen Wassergehalt von 120 ppm, einen Säuregehalt von 198 ppm und
einen Restgehalt an DPM von 163 ppm. Im DPMA ist das 1-Methoxy-2-propanol 3 mit
110 ppm enthalten.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung hochreiner Glycoletheracetate durch Umsetzung von Glycol
ethern mit einem aus Essigsäure hergestellten Ketengas bei saurer Katalysierung,
gekennzeichnet dadurch, daß die bei der Ketenherstellung nur unvollständig abgeschiedenen
Mengen an Wasser und Essigsäure durch nachgeschaltete Kondensation bei 0 bis -50°C und 50
bis 300 Torr und Wäsche mit Essigsäureanhydrid auf kleiner als 5,0 Masse-% Essigsäure,
bezogen auf eingesetztes Ketenrohgas, entfernt werden, das Ketengas bei 15 bis 120°C, 50 bis
300 Torr und Verweilzeiten von 10 bis 180 Sekunden mit einem 1,05 bis 1,55fachen molaren
Überschuß an Glycolether in einer Gas-Flüssig-Reaktion umgesetzt und das Reaktionsgemisch
einer ersten Nachreaktion in einer Gas-Flüssig-Reaktionszone bei 18 bis 125°C, Normaldruck
bzw. geringem Unterdruck und Verweilzeiten von 20 bis 90 Minuten im Gegenstrom zu nicht
umgesetztem Keten und in einer zweiten Nachreaktion in einer Flüssigzone bei 60 bis 120°C,
Normaldruck und Verweilzeiten von 10 bis 60 Minuten unterworfen wird, wobei in der
Reaktionszone und in den Nachreaktionszonen die Flüssigphase aus einem Gemisch von
Glycoletheracetat, Glycolether und Katalysator im Masseverhältnis von 1 : (0,10 bis 0,45) : (0,001 bis 0,003)
besteht, und anschließend in an sich bekannter Weise neutralisiert und
destillativ aufgearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die nachgeschaltete
Kondensation des Wassers und der Essigsäure bei 15 bis 25°C und bei 150 bis 200 Torr
betrieben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Kondensationsstufe
durch Einspritzen von 50 bis 200 g Essigsäureanhydrid pro Kilogramm Ketenrohgas verstärkt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Umsetzung des
Ketengases mit dem Glycolether in der Reaktionszone bei 40 bis 100°C und Verweilzeiten von
15 bis 90 Sekunden erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Flüssigphase in
Reaktionszone und Gas-Flüssig-Nachreaktionszone aus einem Gemisch von Glycolether
acetat, Glycolether und Katalysator im Masseverhältnis von 1 : (0,16 bis 0,35) : (0,0016 bis
0,0025) besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Nachreaktion in einer
Flüssigzone bei 75 bis 95°C und Verweilzeiten von 20 bis 45 Minuten erfolgt und die
Flüssigphase aus einem Gemisch von Glycoletheracetat, Glycolether und Katalysator im
Masseverhältnis von 1 : (0,12 bis 0,28) : (0,0014 bis 0,0022) besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß als Katalysator
Schwefelsäure eingesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Umsetzung Keten
eingesetzt wird, das durch thermische Spaltung einer verunreinigten Essigsäure gewonnen
wird, die zu 1 bis 25% Alkohole, Acetate, Ether, Aldehyde, Ketone, Carbonsäureanhydride,
Amine, Amide, Phosphate, Phosphite u. a. organischen Verbindungen enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Umsetzung Keten
eingesetzt wird, das durch thermische Spaltung einer zu 1 bis 25% mit organischen
Verbindungen verunreinigten Essigsäure gewonnen wird, deren Verunreinigungen zu 25 bis
75% aus Acetaten und Carbonsäureanhydriden bestehen.
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DE1995132697 DE19532697A1 (de) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Verfahren zur Herstellung hochreiner Glycoletheracetate |
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DE1995132697 DE19532697A1 (de) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | Verfahren zur Herstellung hochreiner Glycoletheracetate |
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WO2020019283A1 (zh) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 南通百川新材料有限公司 | 一种丙二醇甲醚乙酸酯精馏系统及其精馏方法 |
JP7406738B1 (ja) * | 2023-03-03 | 2023-12-28 | Khネオケム株式会社 | プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート製品 |
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