DE2001100A1 - Verfahren zur Trennung von organischen Carbonsaeuren - Google Patents
Verfahren zur Trennung von organischen CarbonsaeurenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/487—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification
- C07C51/493—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification whereby carboxylic acid esters are formed
Description
lA-36 935
Beschreibung zu der Patentanmeldung
El Paso Products Company, 7th Street/North Grant Street,
Odessa, State of Texas, USA
betreffend
Verfahren zur Trennung: von organischen Carbonsäuren
Zusatz zu Patent.1 951 299 (Patentanmeldung?! 951 299.3)
Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Trennung von organischen Carbonsäuren aus wässrigen Lösungen durch Zusatz
eines mit Wasser mischbaren Alkohols zur Veresterung der Carbonsäuren, wobei der entstehenden wässrigen Alkohollösung
ein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel zugesetzt und die Ester enthaltende organische Phase von der
wässrigen Phase abgetrennt wird. Nach der vorliegenden Erfindung wird dieses Verfahren auf komplexe Gemische von organischen
Polycarbonsäuren und ihren Vorläufern, wie die Nebenprodukte der Luftoxydation von Cyclohexan und seinen Derivaten
angewandt, wobei diese zunächst unter hydrolytischen Bedingungen
mit Salpetersäure behandelt und anschließend mit einem Alkohol verestert, mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel,
wie Benzol, extrahiert und in die einzelnen Diester getrennt werden. Hierbei ist es günstig, die Extraktion gleichzeitig
mit der Veresterung durchzuführen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung,
Gewinnung und Trennung von organischen Säuren und besonders auf ein Verfahren zur Trennung von gemischten Polycarbonsäuren,
die mit katalytisehen Materialien, teerartigen
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Materialien, Farbkörpern oder Abbauprodukten verunreinigt
sind. Die Erfindung betrifft im einzelnen ein Verfahren, bei dem die mit Wasser extrahierbaren, nicht-flüchtigen
Nebenprodukte der Luftoxydation von Cyclohexan einer weiteren Oxydation unter hydrolytischen Bedingungen unterworfen,
in wäßriger Lösung verestert, extrahiert und in die einzelnen Diester der Polycarbonsäuren aufgetrennt
werden, wobei die Ester oder Säuren dann getrennt gewonnen werden.
Adipinsäure wird bekanntlich in großen Mengen zur Herstellung von Nylon durch Reaktion mit Alkylendiaminen verwendet,
wobei Polyamide entstehen, die geeignet sind, in Fasern versponnen zu werden und eine Anzahl von bekannten günstigen
Eigenschaften besitzt. Als Ergebnis davon wurde eine Anzahl von Verfahren zur Herstellung von Adipinsäure entwickelt.
Eines der bevorzugtesten Verfahren zur Herstellung von Adipinsäure in kommerziellen Mengen ist die Zweistufenoxydation
von Cyclohexan. Die erste Stufe ist ein partieller Oxydationsschritt, wobei Luft oder Sauerstoff verwendet
werden, um teilweise oxydierte Produkte herzustellen, die in erster Linie aus Cyclohexanol und Cyclohexanon bestehen,
wobei dieses Gemisch oft "Anolon" genannt wird, sowie aus kleineren Mengen von Dicarbonsäuren und Dicarbonsäurevorstuf
en und einer «esentüchen Menge von nicht-umgesetztem
Cyclohexan, das in einem kontinuierlichen Verfahren wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird. In der zweiten
Stufe dieser Reaktion werden das Cyclohexanol und Cyclohexanon,
die in einer organischen Phase nach der Abtrennung von einer wäßrigen Phase enthalten sind, mit Salpetersäure
bei erhöhter Temperatur oxydiert, um ein Oxydationsgemisch zu ergeben, das einen größeren Anteil Adipinsäure und kleinere
Mengen anderer Stoffe, wie andere Dicarbonsäuren, wie Glutar-
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säure und Bernsteinsäure!sowie Katalysatorkomponenten
und verbrauchte Salpetersäure enthält. Es ist eine Anzahl von Verfahren zur Gewinnung des erwünschten Adipineäureproduktes
sowie der Nebenproduktbestandteile bekannt. Die Verfahren und verschiedene Verbesserungen dieser Verfahren
sind z.B. in den USA-Patentschriften 2 439 513t 2 557 282,
2 791 566, 2 840 607, 2 971 010 und 3 338 959 beschrieben.
Bei diesem Zweistufenoxydationsverfahren hat es sich
gezeigt, daß in der ersten oder Luftoxydationsstufe neben den teilweise oxydierten Produkten, wie Cyclohexanol
und Cyclohexanon eine Anzahl von Nebenprodukten enthalten ist, die nicht gut geeignet sind, für den Salpetersäureoxydationsschritt
verwendet zu werden. So werden bei der Luftoxydationsreaktion eine organische Phase erhalten,
die die gewünschten Cyclohexanol- und Cyclohexanon-Produkte
sowie das Cyclohexanausgangsmaterial enthält, und eine wäßrige Phase, die die unerwünschten Nebenprodukte enthält und zwar
z.B. eine kleine Menge einbasischer Säuren, eine größere Menge zweibasischer Säuren, wie Oxalsäure, Bernsteinsäure,
Glutarsäure und Adipinsäure sowie eine beachtliche Menge oxydierter einbasischer Säuren, wie (0-Hydroxycapronsäure
und größere Mengen von Lactonen, Estern und polymeren Estern.
Wie oben gesagt, wird ein großer Teil dieser wäßrigen Nebenproduktfraktion normalerweise von dem Luftoxydationeprodukt
entfernt und dieses nach der weiteren Reinigung der Salpetersäureoxydation unterworfen. Ein bevorzugtes
Verfahren zur Entfernung eines Teils dieser wäßrigen Nebenproduktfraktion aus dem Ausfluß des Reaktionsgefäßes der
Luftoxydation besteht im wesentlichen darin, daß man eine Wasserextraktion dieses Ausflußes aus dem Reaktionsgefäß
direkt durchführt oder nachdem ein Teil des nicht-umge-
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setzten Cyclohexane entfernt worden ist. Die wäßrige Phase enthält nach der Durchführung dieser Extraktion eine
kleine Menge Cyclohexanol und Cyclohexanon und größere Mengen von wasserlöslichen und teilweise wasserlöslichen
Verbindungen. Eine Konzentration dieses wäßrigen Auszugs durch Eindampfen führt zur Entfernung eines großen Teils
des Wassers, das in dem Extraktionsverfahren wieder verwendet werden kann, und zur Entfernung von nahezu dem
gesamten Cyclohexanol und Cyclohexanon sowie anderer flüchtiger Verbindungen. Diese können wieder in das zu reinigende
Gemisch des Luftoxydationsverfahrens zurückgeführt werden.
Die Zucrabe _ des entstehenden nicht-flüchtigen Gemisches,
das,wie oben angegeben, einbasische und zweibasische Säuren sowie oxydierte einbasische Säuren, Lactone, Ester und
polymere Ester enthält, direkt zuir Ausgangsmaterial für den
ßalpetersäureoxydationsschritt der Adipinsäureherstellung, führt zu einem Anwachsen der Ausbeute an Adipinsäure
pro Einheit verbrauchtes Cyclohexan, es bestehen jedoch
praktische Nachteile, so zu verfahren. So tritt ein unmäßiges Anwachsen des Salpetersäureverbrauche,des Schäumens
des Reaktionsgemischeβ, der Abgasbildung und der Bildung von
Bernstein-und Glutarsäure auf. Diese Nachteile verursachen umgekehrt eine bedeutende Verminderung der Produktionskapazität
einer Adipinsäureanlage einer gegebenen Größe und überwiegen dadurch das Anwachsen der Adipinsäureausbeute.
Andererseits ist die Reinigung der Adipinsäure oder anderer wertvoller Verbindungen, die in der konzentrierten
wäßrigen Lösung von extrahierbaren nicht-flüchtigen Nebenprodukten enthalten ist, auch unpraktisch aufgrund der
komplexen Natur des Gemisches. Daher wird aufgrund der
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erwähnten Schwierigkeiten dieses Nebenproduktgemisch im allgemeinen
als Abfall behandelt, wobei dessen Beseitigung selbst wieder ein aufwendiges Verfahren ist.
Ein neueres Patent und zwar die USA-Patentschrift Nr. 3 365 490 befaßt sich mit diesem Problem und beschreibt
ein Verfahren für die Salpetersäureoxydation dieses Nebenproduktmaterials, unabhängig von der Salpetersäureoxydation
des Hauptproduktes, das bei dem Luftoxydationsverfahren entsteht und unter Eeaktionsbedingungen, die von denen die
bei dem Salpetersäureoxydationsschritt verwendet werden, verschieden sind. Während dieses Verfahren nach dem
Stand der Technik zu verbesserten Ausbeuten an Adipinsäure, bezogen auf die Ausbeuten an den anderen zweibasischen
Säuren führt, sind die bei diesem Verfahren entstehenden zweibasischäi Säuren trotzdem schwer zu trennen, und zwar sowohl
vom Reaktionsgemisch als auch voneinander und zwar wegen der Anwesenheit von verhältnismäßig großen Mengen von
Bernsteinsäure und Glutarsäure, die bei diesem Verfahren entstehen. Grundsätzlich ergibt dieses Patent eine Verbesserung,
die die folgenden Schritte umfaßt: Der Ausfluß von der Luftoxydation wird auf ungefähr 60 bis 80 % Cyclohexan
konzentriert. Ein geeigneter Anteil der nicht-flüchtigen Nebenprodukte wird mit Wasser "aus der organischen Phase
extrahiert und dieser wäßrige Extrakt wird eingeengt und der entstehende Dampf verwendet, um das Cyclohexanol und
Cyclohexanon von dem wertlosen Anteil des nicht-flüchtigen Rückstandes der in der organischen Phase zurückbleibt,
abzudestillieren und der Rückstand des wäßrigen Extraktes wird mit wäßriger 30- bis 70%iger Salpetersäure bei niedriger
Temperatur (35 bis 600C) in Gegenwart von -zusätzlichem
zu Adipinsäure oxydiert. Das entstehende Produkt ist ein
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Gemisch der zweibasisdm Säuren, das wie oben gezeigt,
nur schwer getrennt werden kann. Es ist daher ganz deutlich, daß dieses Patent kein Verfahren angibt, durch
das die anderen vorhandenen Säuren gewonnen und die Ausbeute von wünschenswerten Produkten möglichst weit erhöht
werden kann.
Nach dem Stand der Technik sind auch Verfahren bekannt, nachdeien ein Gemisch von Dicarbonsäuren zur Trennung
der einzelnen Säuren voneinander behandelt werden kann. So beschreibt die USA-Patentschrift 2 824 123 ein Verfahren
zur Trennung von Dicarbonsäuren, indem man deren Diester auf eine übliche Weise bildet und diese Ester mit den
üblichen Verfahren destilliert, um eine teilweise Trennung zu erreichen und die destillierten Fraktionen zur Kristallisation
der Ester der Säuren abkühlt. So beschreibt diese Patentschrift ein Verfahren zur Trennung der Dicarbonsäuren
voneinander, aber nicht für den Fall, daß derartige Säuren in einem Oxydationsstrom enthalten sind. Entsprechend beschreibt
die USA-Patentschrift 2 824 122 ein Verfahren zur selektiven Entfernung von zweibasiahen Säuren aus wäßrigen
Strömen, indem man die Säuren mit einem mit Wasser nichtmischbaren Alkohol in die Ester umwandelt und während des
Veresterungsschrittes das Wasser entfernt. Bei diesem zuletzt genannten Verfahren wird oft ein azeotropes Mittel
zu dem Gemisch zugesetzt, um die Wirksamkeit der Wasserentfernung zu erhöhen. Keines dieser Patente beschreibt
jedoch Verfahren, durch die die bei der Salpetersäureoxydation entstehenden Polycarbonsäuren von dem wäßrigen
Strom und voneinander getrennt werden können, um alle erwünschten und nützlichen Produkte zu gewinnen.
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Es ist demnach klar, daß nach dem Stand der Technik kein Verfahren bekannt ist, durch das die wertvollen Produkte
wirkungsvoll aus dem wäßrigen Nebenproduktauszug gewonnen werden können, der bei der Luftoxydation von Cyclohexan
erhalten wird und das verwendet werden kann, um die Produktion
von Adipinsäure möglichst weitgehend zu vergrößern und das zu einer verbe ßerten Wirksamkeit des gesamten Verfahrens
führt.
Es ist dementsprechend ein Gegenstand dieser Erfindung, ein
Verfahren zu finden zur Isolierung von organischen zweibasischen Säuren aus einem wäßrigen heterogenen Gemisch,
das bei der Luftoxydation von Cyclohexan erhalten wird.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bildung, Gewinnung und Isolierung von schwer trennbaren organischen
Polycarbonsäuren aus einem Klärstrom, der bei der Luftoxydation von Cyclohexan isoliert worden ist, wobei die
Säuren in Ester umgewandelt werden und die Ester als Gemisch erhalten oder voneinander getrennt werden können.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung des konzentrierten wäßrigen Auszugs der Nebenprodukte, die
bei der Luftoxydation von Cyclohexan entstehen,mit Salpetersäure, wobei das entstehende Gemisch mit einem mit Wasser
mischbaren Alkohol behandelt wird, um Ester der darin enthaltenen Säuren zu bilden, während gleichzeitig.die gebildeten
Ester mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel extrahiert werden und die entstehenden Ester getrennt oder
als Gemisch gewonnen werden. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung.
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Zur Erreichung der oben beschriebenen Ziele und Vorteile
sieht die Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung und Isolierung von wertvollen Produkten vor, die in dem konzentrierten
wäßrigen Auszug der Nebenprodukte der Luftoxydation von Cyclohexan enthalten sind, das folgende Schritte umfaßt:
die Behandlung der wäßrißen Lösung mit Salpetersäure, um die vorhandenen Lactone, Ester und polymeren Ester zu
hydrolysieren und die Oxydation von oxydierbaren Verbindungen zu vervollständigen, die Behandlung des Gemisches mit einem
mit Wasser mischbaren Alkohol zur Veresterung der anwesenden Ester, Behandlung des Veresterungscemisches mit einem
mit Wasser nicht-mischbaren Lösungsmittel, günstigerweise gleichzeitig, um die gebildeten Ester von dem wäßrigen Gemisch
zu extrahieren, Trennung der entstehenden organischen und wäßrigen Schichten und Gewinnung der Ester aus dem organischen
Auszug. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht auch ein kontinuierliches Verfahren zur Durchführung dieser Trennungen
vor, wobei die oxydierbaren Komponenten weiter oxydiert werden bis zu den gewünschten Komponenten und das entstehende
oxydierte Gemisch zur Bildung und Trennung der Ester behandelt wird, günstigerweise unter gleichzeitiger Extraktion,
wobei die Ester entfernt und voneinander getrennt werden und das mit Wasser nicht-mischbare Ext^aktionslösungsmittel
zur erneuten Verwendung in dem kontinuierlichen Verfahren zurückgewonnen wird.
Es wird nun auf die beiliegende Zeichnung hingewiesen, die in schematischer Form ein kontinuierliches Verfahren zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreibt.
Wie oben angegeben, befaßt sich das erfindungsgemäße Verfahren
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mit der Behandlung eines Gemisches, das bei der Luftoxydation von Cyclohexan gewonnen wird, wobei diese Oxydation
nach dem Stand der Technik bekannt ist und nicht näher beschrieben werden muß, um den Zweck der vorliegenden
Erfindung zu illustrieren.
Am Schluß dieses Luftoxydationsschrittes wird ein . Gemisch der gewünschten teilweise oxydierten Produkte,
wie Cyclohexanol und Cyclohexanon, im Gemisch mit nichtumgesetztem Cyclohexan und einer wäßrigen Phase von nichterwünschten Nebenprodukten gewonnen. Wie oben angegeben,
besteht das bevorzugte Verfahren zur Entfernung dieser Nebenproduktfraktion von dem Ausfluß aus dem Luftoxydationsreaktor,
um dieses Gemisch nicht direkt dem Salpetersäureoxydationsschritt zu unterwerfen, darin, daß man eine
Wasserextraktion dieses Beaktorausflußes durchführt oder des Reaktorausflußes, von dem ein Teil des nicht-umgesetzten
Cyclohexans entfernt worden ist. Die nach der Durchführung dieser Extraktion entstehende wäßrige Phase enthält eine
kleine Menge von Cyclohexanol und Cyclohexanon und größere Mengen wasserlöslicher und teilweise wasserlöslicher Verbindungen.
Nach der Extraktion wird die organische Phase weiter gereinigt, um das nicht-umgesetzte Cyclohexan zu gewinnen
und ein Ausgangsmaterial zu erhalten, das in erster Linie Cyclohexanol und Cyclohexanon enthält. Dieses wird
dann direkt dem Salpetersäureoxydationsschritt zur Umwandlung in Adipinsäure unterworfen. Das Einengen des wäßrigen Auszugs
durch Eindampfen führt zur Entfernung1 eines großen Teils des
Wassers, das für den Extraktionsschritt wieder verwendet werden kann( und zur Entfernung von nahezu dem gesamten Cyclohexanol
und Cyclohexanon sowie anderer flüchtiger Verbindungen. Diese zuletzt genannten Materialien können in den
Reinigungsstrom des Luftoxydationsverfahrens zurückgeführt wer-
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Der entstehende konzentrierte wäßrige Nebenproduktauszug enthält
kleine Mengen von einbasischen Säuren, hauptsächlich Buttersäure, Valeriansäure und Capronsäure, größere Mengen
von zweibasischen Säuren, hauptsächlich Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure, beachtliche Mengen von
oxydierten einbasischen Säuren, besonders £J-Hydroxycapronsäure
sowie große Mengen von Lactonen, Estern und polymeren Estern. Die bisher vorgeschlagene Mitverwendung dieses Gemisches
direkt zusammen mit dem Ausgangsmaterial für die SalpetersäureOxydation des Adipinsäureverfahrens führt zu
einer Anzahl von Nachteilen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird der konzentrierte wäßrige Nebenproduktauszug verwendet, um Diester der Oxalsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure herzustellen und zwar entweder als Gemisch oder günstigerweise voneinander
getrennt und, wenn es gewünscht wird, können die zweibasischen Säuren aus den entsprechenden Diestern durch jedes beliebige
Verfahren, wie z.B. durch Hydrolyse, wiedergewonnen werden. So sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren vor, bei dem
dieser konzentrierte wäßrige Nebenproduktauszug getrennt weiterbehandelt wird, um die Umwandlung in zweibasische
Säuren zu vervollständigen und zu einer wirksamen und wirtschaftlichen Trennung der zweibasischen Säuren von dem so
erhaltenen Produktgemisch in Form ihrer Ester zu führen.
Diese Trennung der zweibasischen Säuren wird erreicht, durch eine Behandlung mit einem Alkohol zur Bildung eines Veresterungsgemisches und bei der weitaus bevorzugten Ausführungsform
durch gleichzeitiges Extrahieren der Ester, um die weitere Umwandlung der Dicarbonsäuren in Diester zu erhöhen, die
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anschließend leicht mit den üblichen Destillationsverfahren voneinander getrennt werden können.
Bei der Veresterung kann die Lösung der Dicarbonsäuren
mit dem Alkohol behandelt und dann mit dem mit Wasser nicht-nischbaren Lösungsmittel extrahiert werden. Da die
Veresterung eine Gleichgewichtsreaktion ist, besteht jedoch
ein bei weitem bevorzugtes Verfahren darin, daß man die Ester gleichzeitig mit dem mit Wasser nicht-mischbaren
Lösungsmittel aus dem Gemisch extrahiert oder dieses Verfahren dient dazu, das Gleichgewicht bei der Veresterung
so zu verschieben, daß mehr Ester gebildet v/erden, die darm {-leichzeitig extrahiert werden.
Bei der lAirehführung des Verfahrens wird der konzentrierte
wäßrige Kebenproduktauiszug der Baipetersäureoxydation
unter hydrolytischen Bedingungen unterworfen. So wird bei
diesem Schritt der wäßrige Extrakt in ein Heaktionsgefäß
oder einen Vorreaktor eingeleitet und mit wäßriger Salpetersäure bei mäßigen Temperaturen vermischt. Die Salpetersäure
hat eine Konzentration von ungefähr 50 bis 60*Λ und günstigerweise 40 bis 60 %. Es wird ausreichend Salpetersäure
zugesetzt, um theoretisch alle oxydierbaren vorhandenen Komponeriten zu oxydieren und normalerweise 1 Volumen-Äquivalent
mehr als notwendig ist. In diesem Vorreaktor wird die Temperatur auf ungefähr 50 bis 600C gehalten,
wobei eine gewisse Oxydation unter hydrolytischen Bedingungen eintritt und die Lactone, Ester und polymeren Ester, die
in dem Gemisch vorhanden sind, hydrolysiert werden.
Das Gemisch aus diesem Vorreaktor geht dann in den ersten
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Oxydationsreaktor, wo die Oxydation bei einer Temperatur von 75 bis 1250C und günstigerweise 90 bis 10O0C vervollständigt
wird. In diesen Reaktor wird günstigerweise auch Luft in ausreichenden Mengen eingeleitet, um das als Nebenprodukt
bei der Reaktion entstehende Stickoxid zu Stickstoffdioxid zu oxydieren. Die Gase von diesem Reaktor werden
dann- von dem Gemisch abgetrennt und auf die übliche Weise zurückgewonnen oder verworfen. Als Ergebnis des Vorreaktions-
und Oxydationsschritts enthält das Oxydationsprodukt aus diesem Reaktor eine wäßrige Lösung, die nicht-umgesetzte
Salpetersäure mit geringen Mengen der einbasischen Säuren und großen Mengen der zweibasischen Säuren enthält.
Dieses Reaktionsprodukt oder Oxydationsprodukt, das aus dem Reaktor kommt, wird dann auf unterhalb von 6O0C abgekühlt
und in einen Behälter eingeleitet, in dem es mit einem mit Wasser mischbaren Alkohol vermischt wird. Günstigerweise
wird der Alkohol ungefähr in der gleichen Volumenmenge zugegeben. Es sollte aber zumindest soviel Alkohol zugegeben
werden, daß er ausreicht, alle in dem Gemisch vorhandenen organischen Säuren zu verestern. Bei diesem Schritt kann jeder
Alkohol verwendet v/erden, um die Veresterung durchzuführen. Es werden aber bevorzugt die niederen Mkylalkohole verwendet,
wie solche die 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, z.B. Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, sek.-Butanol
u.a. Es ist offensichtlich, daß auch mehrwertige Alkohole verwendet werden können, wenn sie zur Veresterung des Gemisches
führen. Die niederen Alkohole und besonders Methanol sind jedoch besonders bevorzugt für den Veresterungsschritt
und zwar wegen ihrer geringen Kosten, ihrer leichten Reaktionsfähigkeit und der leichteren Fraktionierung der Ester.
Selbstverständlich können auch Gemische von Alkoholen ver-
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wendet werden.
Nach der Zugabe des Alkohols wird das entstehende Gemisch gründlich gerührt, um die Oxydationsprodukt- und Alkoholströme
zu vermischen. Die Temperatur liegt günstigerweise oberhalb von Zimmertemperatur oder ungefähr bei 40 bis 600C
und günstigerweise bei 5O0C. Die mittlere Verweilzeit beträgt
weniger als 1 h. Diese Bedingungen haben sich als ausreichend erwiesen, um ein Gleichgewicht zwischen den
organischen Säuren,dsm Alkohol und den Estern der organischen
Säuren, die gebildet tirerden, herzustellen.
Nachdem die Eeaktionspartner gründlich in Berührung gebracht worden sind, wird die entstehende homogene wäßrige Lösung,
die den Alkohol enthält, in einen Extraktor eingeleitet, der entweder ein einzelner Extraktor, eine Eeihe von Misch-
und Absetzgefäßen, ein Turm oder eine Säule sein kann, die für eine kontinuierliche Gegenstrom- oder Parallelstromextraktion
bestimmt sind. Bei diesem Schritt kann offensichtlich jede Art von Extraktor verwendet werden. In dem Extraktor
wird eine innige Berührung zwischen der wäßrigen Lösung und einem mit Wasser nicht-mischbaren Extraktionslösungsmittel,
das gleichzeitig mit der homogenen wäßrigen Lösung in den Extraktor gegeben wird, erreicht. Das mit Wasser nicht-mischbare
Extraktionslösungsmittel, das zugegeben wird, kann jedes Lösungsmittel sein, das mit Wasser nicht mischbar
ist und das geeignet ist, die anwesenden Ester aus der wäßrigen Lösung zu extrahieren. Geeignete nicht-mischbare
Lösungsmittel, die sich in dieser Beziehung für das Verfahren als besonders geeignet erwiesen haben, sind z.B. aromatische
Kohlenwasserstoffe, polarisierbare Stoffe und polare Lösungsmittel im Gegensatz zu Stoffen, die diese Eigenschaften
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1A-36 935 -lenient besitzen. Im allgemeinen sind aromatische Kohlenwasserstoffe,
wie Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol u.a. sowie halogenierte aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe,
wie Chloroform, Chlorbenzol, Dichlorbenzol u.a. besonders geeignet. In bestimmten Fällen können auch mit Wasser nichtmischbare
Substanzen, wie Pelargonsäure u.a. verwendet werden. Im allgemeinen kann jedoch jeder beliebige Stoff,
der im wesentlichen mit Wasser nicht mischbar ist und der einen guten Anteil der Ester extrahiert, für das Verfahren
verwendet werden. Von diesen verschiedenen Extraktionsmitteln ist Benzol ein besonders geeignetes nicht-mischbares
Lösungsmittel, da es leicht verfügbar, chemisch inert, leicht zurückzugewinnen ist und gute und einheitliche Ergebnisse
liefert.
In dem Extraktor ist es notwendig, daß ein inniger Kontakt zwischen der wäßrigen Lösung und dem mit Wasser nicht-mischbaren
Extraktionsmittel besteht. Günstigerweise wird das nicht-mischbare Lösungsmittel so in den Extraktor eingeleitet,
daß es durch die wäßrige Lösung aufsteigt, die abwärts fließt, um dadurch einen Gegenstromkontakt in dem Extraktor
herzustellen und dadurch einen guten Kontakt zwischen den beiden Phasen zu erreichen. Dadurch gehen die Ester der
organischen Säuren aus der wäßrigen Lösung, die den Alkohol enthält, in das mit Wasser nicht-mischbare Lösungsmittel
über. Gleichzeitig wird, wenn ein guter Kontakt erreicht ist, das Gleichgewicht in der wäßrigen Phase durch die Entfernung
der Ester so verschoben, daß bei fortschreitender Extraktion eine treibende Kraft zur Bildung von weiteren
Estern entsteht. Auf diese Weise sind durch kontinuierliche Reaktion in dem Strom, der den Reaktor verläßt, praktisch
alle Säuren in die Estern umgeformt, die in dem mit Wasser
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nicht mischbaren Extraktionsmittel enthalten sind. Daher ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung die gleichzeitige
Extraktion der Ester, wie sie gebildet werden, so daß im wesentlichen eine vollständige Umwandlung in die Diester
erreicht wird.
Während des Extraktionsverfahrens wird günstigerweise Waschwasser in den oberen Teil des Extraktors eingeleitet,
um den Auszug zu waschen und dadurch etwaige Spuren von Alkohol und Salpetersäure zu entfernen. Wenn eine Säule
verwendet wird, läuft dieses V/asser in der Säule abwärts und wird schließlich mit der wäßrigen Einspeislösung
vermischt. Das Waschwasser und die wäßrige Alkohollösung, die jetzt von den organischen Säuren befreit sind, treten
aus dem Extraktor aus und werden in einen Alkoholstripper eingeleitet, der eine einfache Destillationskolonne sein
kann, die dazu dient, den nicht-umgesetzten Alkohol von
der wäßrigen Lösung abzutrennen. Dieser Alkohol wird über Kopf abdestilliert und wieder in den Mischbehälter zurückgeführt.
Die wäßrige Lösung, die die Salpetersäure enthält, tritt am Boden dieser Kolonne aus und wird zur weiteren Verwendung
in dem kontinuierlichen Prozeß wieder in den Vorreaktor zurückgeführt. Der Alkoholstripper kann auch mit
einem seitlichen Austritt arbeiten, um das Wasser zu entfernen und dadurch die Konzentration der Salpetersäure, die
am Fuß der Kolonne oder des Eeaktors austritt, zu erhöhen. Dieses seitlich austretende Wasser kann gegebenenfalls als
Teil des Waschwassers in dem Extraktor verwendet werden.
Der mit V/asser nicht-mischbare Auszug, der die Ester enthält, tritt aus dem Extraktor aus und wird in einen Stripper
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für das mit Wasser nicht-mischbare Lösungsmittel eingeleitet.
Das ist günstigerweise eine Destillationskolonne, die dazu dient, das mit Wasser nicht-mischbare Lösungsmittel
von dem rohen Diestergemisch abzutrennen. Das zurückgewonnene,
mit Wasser nicht-mischbare Lösungsmittel wird dann günstigerweise wieder in den Extraktor eingeleitet und
dient der weiteren Extraktion. Der Stripper für das mit Wasser nicht-mischbare Lösungsmittel ist günstigerweise mit
einem seitlichen Austritt versehen, durch den die geringe Menge aller etwa in dem Gemisch vorhandenen Ester von einbasischen
Säuren entfernt werden kann. Diese Produkte können dann je nach Wunsch weiterverarbeitet werden, z.B. durch
Destillation, um eine Trennung und Gewinnung aufgrund der verschiedenen Siedepunkte zu erreichen oder sie können
hydrolysiert werden, um die einbasischen Säuren zu bilden, die dann gewonnen werden können.
Die rohe Diesterfraktion, die von dem mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmittel und den Estern der einbasischen
Säuren befreit ist und die die Diester der zweibasischen Säuren enthält, wird aus dem Stripper für das mit Wasser
nicht-mischbare Lösungsmittel entfernt und in eine Destillierkolonne eingeleitet, in der der am niedrigsten siedende
Diester, d.h. der Diester der Oxalsäure, abdestilliert wird. Gleichzeitig wird der Diester der Bernsteinsäure
seitlich von der Kolonne abgezogen und die schwereren Ester und Verunreinigungen werden aus der Destillierkolonne entfernt
und in eine zweite Destillierkolonne gegeben, in der der Diester der Glutarsäure über Kopf und der Diester der
Adipinsäure durch den seitlichen Austritt abdestilliert wird und die schwer flüchtigen Anteile am Boden der zweiten
Kolonne austreten. Diese schwer flüchtigen Anteile enthalten, obwohl sie ein kleiner Anteil des in die erste Destillier-
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kolonne eingeleiteten Materials sind, zusätzlich zu den teerartigen, hochsiedenden Materialien, einen Anteil der
Monoester von zweibasischen Säuren und etwas Bernstein- und Glutarsäureanhydride, die bei der Reinigung entstanden
sind. Diese wiedergewinnbaren Materialien können gegebenenfalls von den stark gefärbten teerartigen Materialien
abgedampft und wieder in den Alkoholmischbehälter zurückgeführt und schließlich gewonnen werden.
Aus dem oben gesagten kann man sehen, daß das Verfahren Wege vorsieht, durch die die Diester aller in dem Gemisch
vorhandenen Dicarbonsäuren gewonnen und abgetrennt werde^
sowohl voneinander als auch von dem Wasser und der vorhandenen Salpetersäure, den Monoestern dieser zweibasischen
Säuren sowie den Estern der einbasischen Säuren. Diese Diester können gegebenenfalls weiterbehandelt werden, wie
durch Hydrolyse zur Gewinnung der zweibasischen Säuren oder die Diester können wie gewünscht verwendet werden.
Man kann so bei der Betrachtung des obigen Verfahrens erkennen, daß hierdurch ein wirksames Mittel gegeben ist,
durch das der wäßrige Extrakt, der bisher als Abfall angesehen worden ist, wirksam behandelt werden kann durch eine
Reihe von Operationen, die eine maximale Ausnutzung der wertvollen zweibasischen Säuren und der Vorstufen der zweibasischen
Säuren, die in dem wäßrigen Auszug enthalten sind, ergeben und so dazu führt, daß das Zweistufenadipinsäureherstellungsverfahren,
das oben beschrieben ist, einen besseren Wirkungsgrad erreicht.
Es wird nun auf die dieser Anmeldung beiliegende Zeichnung hingewiesen, in der eine spezifische Anordnung für ein kon-
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tinuierliches Verfahren angegeben ist, bei dem Methanol
als Alkohol und Benzol als Extraktionsmittel verwendet wird. Aus der Zeichnung sieht man, daß eine konzentrierte
wäßrige Lösung eines Nebenproduktgemisches, das bei der Luftoxydation von Cyclohexan erhalten worden ist, durch
die Leitung 31 in den Vorreaktor 12 eingeleitet wird, wo es bei einer niedrigen Temperatur von ungefähr 3O°C mit
wäßriger 50%iger Salpetersäure vermischt v/ird, die durch Leitung 33 eintritt. In dem Vorreaktor 12 werden in Gegenwart
von Salpetersäure und Wasser die Lactone, Ester und Polyester hydrolysiert und es tritt eine gewisse Oxydation
ein. Das Gemisch aus dem Vorreaktor 12 tritt dann in den Reaktor 13 ein, wo die Oxydation bei einer Temperatur
von ungefähr 95°C vervollständigt wird. In diesen Reaktor
wird durch die Leitung 37 noch Luft in einer ausreichenden Menge eingeleitet, um das bei der Reaktion entstehende Stickoxid
zu Stickstoffdioxid zu oxydieren. Die Gase werden von dem Reaktionsgemisch abgetrennt und durch Leitung 32 zur
üblichen Gewinnung abgeleitet oder verworfen.
D&s Oxydationsprodukt aus dem Reaktor 13 besteht aus einer
wäßrigen Lösung, die nicht-umgesetzte Salpetersäure, kleine Mengen von einbasischen Säuren, hauptsächlich Buttersäure,
Valeriansäure und Capronsäure und große Mengen von zweibasischen
Säuren, wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure, enthält. Dieses Oxydationsprodukt
wird, nachdem es auf 5O0C abgekühlt worden ist, durch
Leitung 38 in einen Mischbehälter 40 eingeleitet und dort
mit ungefähr dem gleichen Volumen Methanol, das durch Leitung 39 eintritt, vermischt. Der Mischbehälter 14 ist dazu bestimmt,
die beiden Ströme von Methanol und Oxydationsprodukt gründlich miteinander zu vermischen, das Gemisch bei
ungefähr 500C zu halten und eine Aufenthaltszeit von ungefähr
009886/2233 - 19 -
1A-56 935
J.O min zu ergeben. Diese Bedingungen führen zu einem Gleichgewicht
zwischen den organischen Säuren, dem Methanol und den Methylestern der organischen Säuren.
Aus dem Mischbehälter IA- tritt die wäßrige Lösung, die das
Methanol enthält, durch Leitung 41 in den Extraktor 15 ein.
Der Extraktor -15 kann eine Reihe von Misch- und Absetzgefäßen,
ein Turm oder eine Säule sein, die zur Gegenstrom- oder Parallel st ronextrakti on geeignet sindjO'der jede
andere Art von Extraktor. Der Extraktor 15 bei der angegebenen
Vorrichtung führt zu einem Gegenstromkontakt zwischen der wäßrigen Lösung und dem mit V/asser nicht-mischbaren
Extraktionsmittel, das in diesem Falle Benzol ist.
Der Extraktor '5 ist typischerweise eine gepackte Säule,
in die das Benzol zur Extraktion durch die Leitung 45
nahe am Boden eingeleitet wird und durch die wäßrige Lösung nach oben steigt, die im Gegenstrom von einem
Eintrittspunkt, derunterhalb dem oberen Ende der Säule liegt, nach unten läuft. Bei diesem Gegenstroni gehen die
Methylester der organischen Säuren aus der methanolhaltigen wäßrigen Lösung in das Benzol über. Das Gleichgewicht
in der wäßrigen Phase wird durch die Entfernung der Methylester so verschoben, daß eine treibende Kraft zur Bildung
von weiteren Methylestern entsteht. Durch diese lösungsmittelbedingte Verschiebung des Gleichgewichtes, durch
kontinuierliche Extraktion und kontinuierliche Heaktion werden praktisch die gesamten Säuren in dem wäßrigen Strom,
der den Reaktor 13 verläßt, in die Methylester übergeführt, die von dem Benzol gelöst werden und den Extraktor 15 durch
die Leitung 52 in dem Benzolauszug verlassen.
- 20 009885/2233
1A-36 935 - 20 -
Bei dieser Anordnung wird am oberen Ende des Extraktors während der Extraktionsoperation durch Leitung 47 Wasser eingeleitet,
um den Benzolauszug zu waschen und dadurch Spuren von Methanol und Salpetersäure zu entfernen. Dieser Wasserauszug
läuft kontinuierlich innerhalb der Säule nach unten im Gegenstrom zu dem Benzolextrakt und wird schließlich
mit der wäßrigen Lösung, die das Methanol enthält, beim Verlassen des Extraktors 15 durch Leitung 51 vermischt.
Das Waschwasser und die wäßrige Methanollöeung, die jetzt
von den organischen Säuren befreit sind und den Extraktor durch die Leitung 51 verlassen, werden nun in den Methanolstripper
16 eingeleitet. Dieser ist typischerweise eine Deetillierkolonne, in der das nicht-umgesetzte Methanol
aus der wäßrigen Lösung entfernt wird. Das Methanol wird über Kopf abdestilliert und in den Mischbehälter 14 für
den weiteren Veresterungsprozeß durch Leitung 40 über die Leitung 39 zurückgeführt, wo es mit etwaigem zusätzlich
notwendigem Methanol zusammenkommt.
Bei diesem Verfahren tritt die wäßrige Lösung, die die Salpetersäure enthält, am Boden des Methanolstrippers
aus und geht durch Leitung 34 in den Vorreaktor zurück,
wo sie zusammen mit zusätzlicher Salpetersäure wieder verwendet wird. Der Methanolstripper 16 besitzt einen seitlichen Auslaß
53, durch den das Wasser getrennt entfernt wird und die Konzentration der am Boden der Säule austretenden
Salpetersäure erhöht wird. Dieses Wasser kann gegebenenfalls zum Teil als Waschwasser verwendet werden, wenn man
die Leitungen 53 und 47 miteinander verbindet.
Der den Extraktor 15 durch die Leitung 52 verlassende Benzolauszug
wird in den Benzolstripper 17 eingeleitet. Dieser
009885/2233 - 21 -
1A-36 935 - 21 -
Stripper ist günstigerweise eine Destillierkolonne, die so arbeitet, daß das Benzol von dem rohen Dimethylestergemisch
entfernt wird. Das abdestillierte Benzol wird durch die Leitung 45 entfernt und wieder in den Extraktor
zur weiteren Extraktion eingeleitet. Der Benzolstripper 17
ist noch mit einem Seitenarm 55 ausgerüstet, durch den die kleine Menge von Methylestern der einbasischen Säuren,
die als leicht flüchtige Anteile angesehen werden, entfernt werden. Die rohe Dimethylesterfraktion, die von dem
Benzol und den Methylestern der einbasischen Säuren befreit ist, wird von dem niederen Anteil des Benzolstrippers
entfernt und in die erste Destillierkolonne 18 eingeleitet.
Die erste Destillierkolonne wirkt so, daß ~ das Dimethyloxalat
über Kopf durch Leitung 62 abdestilliert und aufbewahrt und/oder daraus die Oxalsäure und Methanol gewinnen v;erden,
das Dimethylsuccinat durch den seitlichen Austritt 63 abdestilliert
und aufbewahrt und/oder zur Gewinnung von Bernsteinsäure und Methanol verwendet wird und die schwerer flüchtigen
Ester und Verunreinigen am Boden gesammelt und durch Leitung 61 in die zweite Destillierkolonne 19 eingeleitet werden.
Die zweite Destillierkolonne wirkt so, daß Dimethylglutarat
durch Leitung 66 über Kopf abdestilliert ^ und aufbewahrt und/oder zur Gewinnung von Glutarsäure und Methanol
verwendet wird, das Dirnethyladipat durch den Seitenarm 67
abdestilliert und aufbewahrt und/oder zur Gewinnung von Adipinsäure und Methanol verwendet wird und die schwer
flüchtigen Anteile am Boden durch Leitung 68 als Abfall abgeleitet werden. Diese schwer flüchtigen Anteile, die nur
ein kleiner Teil des in die Destillierkolonne 1 eingeleiteten
- 22 009885/2233
IA-36 935
- 22 -
Materials sind, enthalten zusätzlich zu den teerartigen Materialien einen Anteil an Monomethylestern der zweibasi
sehen Säuren und etwas Bernsteinsäure- und E-lutarsäureanhydride,
die bei der erfindungsgenäßen Reinigung
gebildet werden, die, wie hier definiert, aus dem Een?olstripper
17 der ersten Destillierkolonne 18 und der zv;eiten Destillierkolonne 19 besteht. Diese wiedergewinnbaren
Materialien, die durch die Leitung 68 austreten, können gegebenenfalls von den hochgefärbten teerigen Materialien
abgedampft und viieder in den Mischbehälter zurückgeführt
werden, urn endgültig gev/onnen zu werden. Dieser mögliche
Schritt v/ird in der Zeichnung nicht gezeipt.
Das folgende Beispiel illustriert ein diskontinuierliches
Verfahren zur Durchführung der; erf indungsiterr.äßer Verfahrens.
Die in diesen Beispiel angegebenen Teile sind Gew.-Teile, wenn nichts anderes angegeben ist.
Eine Probe der konzentrierten, mit Wasser extrahierbaren Nebenprodukte, die von dem Reaktorausfluß bei der Luftoxydation
von Cyclohexan isoliert wurden, wurde von einer handeslüblichen
Anlage erhalten. Die Analyse dieses Materials ist in Tabelle I angegeben.
TABELLE I
Nebenprodukt der Cyclchexan-Oxydation
V/asser 23,0 %
Bernsteinsäure 0,4 %
Glutarsäure 1,8 %
- 23 -
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ORIGINAL
1A-36 935
- 23 -
Adipinsäure 11,4 %
Hydroxycapronsäure 5»9 %
andere Bestandteile 57»5 %
Dieses Material wurde mit einer Geschwindigkeit von Kyl\'\ g/min in einen Vorreaktor eingeleitet, der mit einem
Wassermantel umgeben war und gerührt wurde. 57/>ige Salpetersäure
wurde ebenfalls in diesen Vorreaktor mit einer Geschwindigkeit von 8,19 g/min eingeleitet. Der Vorreaktor
faßte 600 ml und wurde auf einer Temperatur von 57°C gehalten. Der überlauf aus diesem Vorreaktor trat in den
Reaktor ein, der ein Gefäß von ähnlicher Größe war und auf 98°C gehalten wurde. Das Abgas dieses Aufbaus enthielt
Oxide von Stickstoff, die als Salpetersäure zurückgewonnen werden können, Jedoch bei diesem Laborversuch abgeleitet
wurden. Der überlauf des Reaktors wurde mit einer Geschwindigkeit von 9»32 g/min gesammelt. Die Analyse dieses
Materials ergab die in Tabelle II angegebenen Werte.
Salpetersäure 9,7 %
Adipinsäure 9,1 %
Glutarsäure 7,6 %
Bernsteinsäure 3,3 %
Oxalsäure 1,2 %
- 24 009885/2233
-24- ' 1Λ-36
Dieses Reaktionsprodukt wurde mit einem gleichen Volumen Methanol vermischt, v/obei eine homogene Lösung entstand.
Diese Lösung wurde dann in einen mit einem Mantel umgebenen Einspeisbehälter gegeben, der auf 50 C gehalten wurde
und aus, diesem Behälter wurde es am oberen Ende in eine mit 4 nun großen Glasperlen gepackte, 900 mm lange Säule
mit einem Durchmesser von 25 mm gegeben, die mit einem Mantel umgeben war. Diese Säule wurde ebenfalls auf 500C
gehalten. Mit der gleichen Geschwindigkeit wurde Benzol von unten in die Säule hineingepumpt, die als kontinuied.icher
Gegenstromextraktor wirkte. Die Analyren des Benzolauozugs
und der wässrigen Phase sind in Tabelle III angegeben.
Extraktion der zweibasi3chen Säuren
Zusammensetzung des Benzol-Auszugs
Dimethyl- Oxalat 0,1$
Succinat 1,9/»
Glutarat 4,4$
Adipat 3,8$
Monomethyl- Oxalat 0,1$
Succinat 0,6$
Glutarat 0,9$
Adipat 1,0$
Oxalsäure 0,4$
Bernsteinsäure 0,7$
Glutarsäure 1,1$
Adipinsäure . 0,6$
009885/2233 ~25~
-25- 1A-36 93.5
Der bei diesem Schritt entstandene Auszug wurde dann bei Atmosphürendruck destilliert, um das Benzol zurückzugewinnen.
Der Rückstand dieser Operation wurde dann bei einem Vakuum von 50 mm Quecksilber destilliert, wobei
eine Oldershaw-Destillationskolonne von 20 Böden verwendet wurde, um die Dimethyl-ester zu fraktionieren.
Die bei der Extraktion entstehende wäßrige Phase wurde bei Atmosphärendruck destilliert, um überschüssiges
Methanol zurückzugewinnen. Der Rückstand dieser Operation wurde dann im Vakuum destilliert, um das Wasser zu entfernen
und die Salpetersäure zur Wiederverwendung bei der Oxydationsreäktion zu konzentrieren.
Die Erfindung wurde im vorangehenden mit besonderer Beziehung auf die bevorzugten Ausführungsformen als Bestandteil
der Luftoxydation von Cyclohexan'bei der Herstellung
von Adipinsäure beschrieben. Ss ist jedoch verständlich, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist,
und daß die darüber hinaus gehende Modifikationen für den Fachmann deutlich sind.
-Patentansprüche-
009885/2233
Claims (17)
- Patentansprüche(^J/i Verfahren zur Trennung von organischen Carbonsauren aus wäßrigen Lösungen, durch Zusatz eines mit V.'aoser lriirjch-baren Alkohols zur Veresterung der Carbonsäuren, wobei der entstehenden wäßrigen alkoholischen Lösung ein ιΛΙ V.'aoser nicht mischbares organisches Lösungsmittel zugesetzt und die uie üster der Carbonsäuren enthaltende orc;:ininche Phase von der wäßrigen Phase abgetrennt wird nach Patent 19 51 299 (Patentanmeldung P 19 51 299.3), dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsnaterial den wäßrigen Auszug verwendet, der nach dem Abtrennen der organischen Phase bei der Luftoxydation von Cyclohexan zurückbleibt und diesen Auszug urter hydrolytischen Bedingungen weiter oxydiert, um alle oxydierbaren Substanzen vollständig zu oxydieren.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auszug in Gegenwart vor. Salpetersäure bei einer Temperatur von ungefähr 75 - 12t> C oxydiert wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die entstehende oxydierte Lösung in erster Linie Buttersäure, Valeriansäurj, Capronsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure,und Adipinsäure enthält und dieses Gemisch mit einein mit asser mischbaren Alkohol behandelt wird, um die Ester dieser Säurenzu bilden.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol ein niederer-2-009885/2233IA-36 935Allylalkohol ist, der bei einer Temperatur von ungefähr i\ü - 60°C mit der wäßriften Lösung zusammengebracht wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis ^, dadurch g e -kennzei chnet, daß dar, mit Wasser nicht mischbaro Lösungsmittel, das verwendet wird, um die entstehenden verestert cn Produkte zu extrahieren, ein aromatischer •Kohlenwasserstoff,, hai operiert er aliphatisch er Kohlenwasserstoff υη^/oder halogeniert er aromatischer Kohlenwasserstoff ist.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch f e kennzeichnet, daP die Extraktion mit dem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel gleichzeitig mit der Veresterungsreakticii durchgeführt wird,
- 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch R e kennz eichnet, daß eine organische Phase die die extrahierten Ester in dem mit Wasser nichtimischbaren Lösungsmittel enthält, von der wäßrigen Phase abgetrennt und der Destillation unterworfen wird, um das mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel zu entfernen und die einzelnen Diester zu trennen.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird, wobei der Auszug mit Salpetersäure zusammengebracht wird, um alle oxydierbaren Komponenten zu oxydieren, das entstehende Gemisch009885/22331A-36.935der Reaktionsprodukte in ein Reaktionsgefäß übergeführt wird, wo es mit einem mit Wasser mischbaren Alkohol zusammengebracht wird, um die vorhandenen Säuren zu verestern,das entstehende veresterte Gemisch in einen Extraktor geleitet wird, wo es mit einein mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel zusammengebracht wird, die entstehende organische und wäßrige Phase voneinander getrennt werden, die wäßrige Phase in einen Stripper zur Entfernung des überschüssigen Alkohols und zur Gewinnung der Salpetersäure gegeben wird, die für den Oxydationsschritt w:eder-zurückgeführt wird und die organische Phase in einen Stripper gegeben wird, in dem das mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel entfernt und die Ester aus dem entstehendem rohen Mestergemisch gewonnen werden.
- 9· Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation mit Salpetersäure bei einer Temperatur von ungefähr 75 bis 125°C in Gegenwart von Luft durchgeführt wird, die das Stickoxid zu Stickstoffdioxid oxydiert, die entstehenden Abgase entfernt v/erden, und das oxydierte Gemisch dem Veresterungsschritt unterworfen wird.
- 10. Verfahrennaoh Anspruch 1 bis 9> dadurch g e kennze lehnet, daß das oxydierte Gemisch mit einem mit Wasser mischbaren niederen Alkylalkohol verestert wird, indem man es bei einer Temperatur von ungefähr 40-60° gründlich vermischt, v/obei sich ein Gleichgewicht zwischen den organischen Säuren, dem. Alkohol und den gebildeten Estern der organischen °äuren einstellt.
- 11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch g ekennzeichnet, daß das veresterte Gemisch009885/22331Α-36 935in dem Extraktor mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel zusammengebracht wird, das ein aromatischer Kohlenwasserstoff, halogenierter aliphatischer Kohlenwasserstoff und/oder halogenierter aromatischer Kohlenwasserstoff ist.
- 12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch g ekennzeichnet, daß das Oxydationsproduktgemisch gleichzeitig mit dem Alkohol und dem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel zusammengebracht wird.
- 13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch g e kennzeichnet, daß der Alkohol entfernt und wieder in das Veresterungsgefäß zurückgeführt wird, das Wasser entfernt und die Salpetersäure wieder für den Oxydationsschritt zurückgeführt wird.
- 14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch g e kennzeichnet, daß der organische Auszug aus dem Extraktor in einen Stripper übergeführt wird, wo die flüchtigen Stoffe durch Destillation entfernt und das mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel in den Extraktor zurückgeführt wird.
- 15. Verfahren nach Anspruch 1 bis Hj dadurch g ekennzeichnet, daß das entstehende Estergemisch in Destillierkolonnen übergeführt wird, wo die einzelnen Diester gewonnen werden.
- 16. Verfahren nach Anspruch 1 -bis I5, dadurch g e kennzeichnet, daß die Ester der einbasischen Säuren in dem Stripper abdestilliert und dadurch von den Diestern abgetrennt werden.009885/2233200 : Ί UO1Α-36 935
- 17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch g ekennzeichnet, daß die Diester in den Destillationskolonnen in die einzelnen Diestern von Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure entsprechend den verschiedenen Siedepunkten getrennt werden.009885/2233
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---|---|---|---|
US05/843,028 US4058555A (en) | 1969-07-18 | 1969-07-18 | Process for the purification of mixed acids |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE2001100A Expired DE2001100C2 (de) | 1969-07-18 | 1970-01-12 | Verfahren zur Aufarbeitung eines wäßrigen Konzentrats, welches bei der Extraktion des Reaktorabflusses einer Luftoxidation von Cyclohexan und anschließender Aufkonzentrierung der wäßrigen Phase anfällt |
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Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4192399A (en) * | 1976-03-12 | 1980-03-11 | Dana Corporation | Safety vacuum valve and electric switch for speed control systems |
US4339596A (en) * | 1979-11-15 | 1982-07-13 | El Paso Products Company | Treatment of byproduct stream from adipic acid manufacture |
WO1997047579A1 (en) * | 1996-06-10 | 1997-12-18 | Renewable Energy Development Corporation | Methods for synthesis of high purity carboxylic and fatty acids |
GB0325530D0 (en) * | 2003-10-31 | 2003-12-03 | Davy Process Techn Ltd | Process |
JP6058650B2 (ja) | 2011-06-17 | 2017-01-11 | インビスタ テクノロジーズ エス.アー.エール.エル. | 廃棄流中のモノマー含有量を増大させるためのヒドロラーゼの使用 |
US9650653B2 (en) | 2011-06-30 | 2017-05-16 | Invista North America S.A.R.L. | Bioconversion process for producing nylon-7, nylon-7,7 and polyesters |
US9102960B2 (en) | 2011-12-16 | 2015-08-11 | Invista North America S.á.r.l. | Methods of producing 6-carbon chemicals via CoA-dependent carbon chain elongation associated with carbon storage |
US9102958B2 (en) | 2011-12-16 | 2015-08-11 | Invista North America S.á.r.l. | Methods of producing 6-carbon chemicals via CoA-dependent carbon chain elongation associated with carbon storage |
WO2014093847A2 (en) | 2012-12-14 | 2014-06-19 | Invista North America S.A.R.L. | METHODS OF PRODUCING 7-CARBON CHEMICALS VIA CoA-DEPENDENT CARBON CHAIN ELONGATION ASSOCIATED WITH CARBON STORAGE |
US9637764B2 (en) | 2012-12-31 | 2017-05-02 | Invista North America S.A.R.L. | Methods of producing 7-carbon chemicals via carbon chain elongation associated with cyclohexane carboxylate synthesis |
US9580733B2 (en) | 2012-12-31 | 2017-02-28 | Invista North America S.A.R.L. | Methods of producing 6-carbon chemicals via methyl-ester shielded carbon chain elongation |
EP2938736A2 (de) | 2012-12-31 | 2015-11-04 | Invista Technologies S.A R.L. | Verfahren zur herstellung von 7-kohlenstoff-chemikalien mittels c1-kohlenstoffkettenverlängerung im zusammenhang mit coenzym-b-synthese |
EP2938734A2 (de) | 2012-12-31 | 2015-11-04 | Invista Technologies S.A R.L. | Verfahren zur herstellung von 7-carbon-chemikalien mithilfe aromatischer verbindungen |
US10196657B2 (en) | 2012-12-31 | 2019-02-05 | Invista North America S.A.R.L. | Methods of producing 7-carbon chemicals via methyl-ester shielded carbon chain elongation |
US9738911B2 (en) | 2012-12-31 | 2017-08-22 | Invista North America S.A.R.L. | Methods of producing 7-carbon chemicals via pyruvate and succinate semialdehyde aldol condensation |
EP2938732A1 (de) | 2012-12-31 | 2015-11-04 | Invista Technologies S.à.r.l. | Verfahren zur herstellung von 7-kohlenstoff-chemikalien aus langkettigen fettsäuren durch oxidative spaltung |
CN106574283A (zh) | 2014-05-15 | 2017-04-19 | 英威达技术有限责任公司 | 使用2,6‑二氨基庚二酸作为2‑氨基庚二酸的前体生产6‑碳化学品的方法 |
WO2015195707A1 (en) | 2014-06-16 | 2015-12-23 | Invista Technologies S.A.R.L. | Methods, reagents and cells for biosynthesizing compounds |
WO2015195611A2 (en) | 2014-06-16 | 2015-12-23 | Invista Technologies S.À.R.L. | Methods, reagents and cells for biosynthesizing compound |
CN106795536A (zh) | 2014-06-16 | 2017-05-31 | 英威达技术有限责任公司 | 用于生物合成化合物的方法、试剂和细胞 |
BR112016029471A2 (pt) | 2014-06-16 | 2017-10-24 | Invista Tech Sarl | método para biosintetizar éster de metil glutarato em um hospedeiro recombinante, método para preparar glutarato, célula hospedeira recombinante, hospedeiro recombinante, produto bioderivado, produto de base biológica ou produto derivado de fermentação e método para aumentar a atividade de um polipeptídeo tendo atividade carboxilato reductase sobre um ácido dicarboxílico c4-c8 substituído ou não-substituído |
CN115734963A (zh) | 2020-08-07 | 2023-03-03 | 英威达纺织(英国)有限公司 | 二腈的生产 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE705578C (de) * | 1936-05-12 | 1941-05-03 | Holzhydrolyse Akt Ges | Verfahren zur Herstellung von Laevulinsaeure oder ihren Estern |
US2824122A (en) * | 1955-05-24 | 1958-02-18 | Cp Hall Co | Purification of alpha, omega alkanedioic acids by partial esterification |
US2968674A (en) * | 1957-09-25 | 1961-01-17 | Gulf Research Development Co | Process for hydrolyzing dibasic acid esters while inhibiting the formation of color materials |
NL243096A (de) | 1958-09-09 | 1900-01-01 | ||
US3329712A (en) * | 1962-11-07 | 1967-07-04 | Monsanto Co | Separation of dibasic acids |
US3365490A (en) * | 1966-08-05 | 1968-01-23 | Du Pont | Process for the production of dicarboxylic acids |
-
1969
- 1969-07-18 US US05/843,028 patent/US4058555A/en not_active Expired - Lifetime
- 1969-10-07 IE IE1387/69A patent/IE33335B1/xx unknown
- 1969-10-10 GB GB49898/69A patent/GB1282927A/en not_active Expired
- 1969-10-22 NO NO4193/69A patent/NO135467C/no unknown
- 1969-10-24 NL NL6916083A patent/NL6916083A/xx unknown
- 1969-11-13 JP JP44090506A patent/JPS4914204B1/ja active Pending
- 1969-11-17 LU LU59826D patent/LU59826A1/xx unknown
- 1969-11-17 BE BE741803D patent/BE741803A/xx not_active IP Right Cessation
- 1969-11-18 FR FR696939679A patent/FR2051826B1/fr not_active Expired
- 1969-11-19 CH CH1721469A patent/CH526504A/fr not_active IP Right Cessation
- 1969-11-25 ES ES373890A patent/ES373890A1/es not_active Expired
-
1970
- 1970-01-12 DE DE2001100A patent/DE2001100C2/de not_active Expired
- 1970-01-13 AT AT29170A patent/AT301578B/de active
- 1970-02-24 BR BR216945/70A patent/BR7016945D0/pt unknown
- 1970-07-17 SE SE09937/70A patent/SE368390B/xx unknown
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IE33335L (en) | 1971-01-18 |
AT301578B (de) | 1972-09-11 |
FR2051826A1 (de) | 1971-04-09 |
IE33335B1 (en) | 1974-05-29 |
NO135467C (de) | 1977-04-13 |
DE2001100C2 (de) | 1983-02-10 |
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