DE2307902A1 - Verfahren zur herstellung von triaethanolamin - Google Patents
Verfahren zur herstellung von triaethanolaminInfo
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Description
6700 Ludwigshafen, 15-2.1973
Triäthanolamin wird bei der Umsetzung von Ammoniak mit Äthylenoxid,
vor allem in Gegenwart von Wasser, neben Mono- bzw. Diäthanolamin gebildet. Die Reinherstellung auf diesem Wege, insbesondere
die Herstellung hellfarbigen Triäthanolamins, ist aber aus verschiedenen Gründen nicht befriedigend.
Deshalb wird Triäthanolamin auch nach einem anderen Verfahren durch Umsetzung von Mono- bzw. Diäthanolamin in wasser- und
ammoniakfreier Reaktion mit Äthylenoxid gewonnen. Dieses Verfahren ist in der US-Patentschrift 2 602 819 beschrieben; danach
soll eine Temperatur von höchstens 1000G angewandt werden
- die Gesamtreaktionszeit beträgt viele Stunden. Nach der Patentschrift wird ein farbloses Produkt befriedigender Reinheit
erhalten, dagegen sollen bei höherer Temperatur sich unerwünschte Nebenprodukte bilden.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man unverfärbtes Triäthanolamin mit erhöhtem Reingehalt durch Umsetzung von
Mono- bzw. Diäthanolamin mit Äthylenoxid im wesentlichen in Abwesenheit von Wasser und Ammoniak, wobei 0,8 bis 1,1 Mol
Äthylenoxid je Mol an Stickstoff gebundenen Wasserstoffs verwendet
werden, erhalten kann, wenn man die Reaktion wenigstens zeitweise, insgesamt jedoch nicht langer als 2 Stunden lang,
bei einer Temperatur zwischen 110 und 1800G ablaufen läßt.
Dabei hat sich neben der isothermen Betriebsweise insbesondere eine Temperaturführung bewährt, nach der die Reaktionstemperatur
bei Umsetzungsbeginn 100 G oder weniger beträgt und im Verlaufe der Umsetzung stetig oder stufenweise auf einen Wert von
mindestens 1100C gesteigert wird. Bei kontinuierlicher Betriebsweise
ist hierzu der Reaktionsraum in entsprechende Abschnitte zu unterteilen.
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- 2 - O.Z. 29 708
Zur Vermeidung einer Produktverfärbung ist eine gleichzeitige Beschränkung der Gesamtreaktionszeit auf maximal 2 h erforderlich.
Es gilt die Regel, daß zur Wahrung der farblichen Qualität die Gesamtreaktionszeit umso kürzer sein muß, je. mehr die
Reaktionstemperatur den genannten Wert übersteigt. Für die Bemessung der Reaktionszeit ist weiterhin von Bedeutung, ob die
Umsetzung diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt wird, ob die Temperaturführung isotherm oder nichtisotherm erfolgt
oder ob als Ausgangsprodukt Mono- oder Diäthanolamin verwendet wird. So ist bei Einsatz von Monoäthanolamin der Einfluß
der äußeren Bedingungen auf die farbliche Qualität geringer als bei Einsatz von Diäthanolamin. Als obere Grenze, unterhalb
der durch geeignete Wahl der übrigen Bedingungen die Herstellung eines im wesentlichen unverfärbten Produkts möglich
ist, kann eine Temperatur von 1800C angesehen werden. Die bestmöglichen
Bedingungen sind nach den jeweiligen Gegebenheiten durch einen Versuch zu ermitteln.
Aus der erwähnten US-Patentschrift ist schon.bekannt, daß Äthylenoxid
nicht im Überschuß über die stöchiometrische Menge verwendet werden sollte, was auf der Hand liegt. Geringe Überschüsse
sind jedoch erfahrungsgemäß nicht von großem Nachteil. Das Verfahren kann im wesentlichen unter atmosphärischem Druck
durchgeführt werden, jedoch sind Anordnungen möglich, in denen mäßiger Überdruck, z.B. bis zu 12 Atmosphären, verfahrenstechnisch
günstig ist.
Versucht man die Anordnung, die in der US-Patentschrift 2 602 819 beschrieben ist - im wesentlichen ein Rührkolben
bzw. ein Rührkessel - kontinuierlich zu betreiben, so tritt Mißerfolg ein: Ein Rührkessel, dem Äthanolamin und Äthylenoxid
kontinuierlich zugeführt wird, liefert auch dann ein Triäthanolamin
von nur geringem Reingehalt, wenn man das abgezogene Reaktionsgemisch danach noch eine Nachreaktionsstrecke durchlaufen
läßt. Dennoch eignet sich das beschriebene Verfahren sehr gut zur Übertragung in die kontinuierliche Betriebsform: Bei
einem Reaktor, der aus wenigstens zwei aufeinanderfolgenden,
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- 3 - O.Z. 29 706
mit Äthylenoxid beschickten Reaktionsräumen besteht, in denen im wesentlichen jeweils vollständige Rückvermischung erfolgt
(Kaskade), kann die Reaktionstemperatur innerhalb jeder Stufe definiert eingestellt werden. Die Kaskade kann auch aus drei
oder mehr Einheiten aufgebaut sein, wenn dies aus speziellen Gründen gewünscht wird.
So läßt sich durch eine gut gewählte Abstufung der Reaktionstemperatur in dem erfindungsgemäßen und schon beschriebenen
Sinne, dementsprechend zumindest die letzte Reaktorstufe bei einer Temperatur von wenigstens 11O0G arbeiten soll, der durch
den Übergang vom diskontinuierlichen Rührkessel- zum kontinuierlichen Kaskadenverfahren bedingte Reingehaltsverlust korn-,
pensieren und gleichzeitig eine Produktverfärbung verhindern.
Unter einem "Reaktionsraum mit vollständiger .Rückvermischung"
sind vornehmlich Rührkessel und rohrförmige Umlaufreaktoren mit genügend intensiver Umwälzung zu verstehen.
In den folgenden Beispielen werden diskontinuierlich und kontinuierlich
durchgeführte Umsetzungen beschrieben, wobei jeweils etwa 1 Mol Äthylenoxid je Mol an Stickstoff gebundenen Wasserstoffs
zur Reaktion gebracht wurde. Die Versuchsdaten und -ergebnisse sind in Tabellen zusammengestellt. Jede Tabelle entspricht
einer Versuchsreihe, innerhalb der die Reaktionstemperatur systematisch gesteigert wurde, um so den Einfluß dieser
Maßnahme auf den Reingehalt des Verfahrensprodukts besonders deutlich werden zu lassen.
(Diskontinuierlicher Betrieb, vgl. Tabelle 1)
Der Reaktor besteht aus einem Rührkolben bzw. -kessel gängiger Bauart, ausgestattet mit einer Heiz- und Kühleinrichtung, einem
Temperaturmessfühler, Manometer, Sicherheitsventil und einem Zulauf für flüssiges Äthylenoxid.
Zu Versuchsbeginn wird der Reaktor mit c Gewichtsteilen Mono- bzw. Diäthanolamin (MEA bzw. DEA) gefüllt und die Rührung in
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- 4 - O.Z. 29 70b
Gang gesetzt. Nach dem Verdrängen der Luft durch Stickstoff
wird der Realetorinhalt auf eine Reaktionstemperatur von e 0G
aufgeheizt. Anschließend werden im Verlaufe von f Minuten d Gewichtsteile flüssiges Äthylenoxid (EO) zugeführt, wobei sich
im Gasraum ein E0-Partialdruck von etwa 1 ata einstellt. Durch entsprechende Kühlung des Reaktionsgefäßes sorgt man für die
Einhaltung einer konstanten Reaktionstemperatur. Im Anschluß an eine Nachreaktionszeit von 5 bis 10 Minuten werden durch
Spülen mit N? eventuell noch vorhandene, geringe Mengen EO aus
dem Reaktionsgefäß entfernt und der Reaktorinhalt abgekühlt.
In allen - auch den nachfolgenden - Beispielen wird das erhaltene Reaktionsgemisch durch Vakuumrektifikation in seine Bestandteile
zerlegt. Bei den Beispielen 1 "bis 3 wird die Zusammensetzung des Reaktionsgemische noch zusätzlich mit einer
zweifachen potentiographischen Titration in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel bestimmt (W. Huber, "Methoden der Analyse in der
Chemie", Akad. Verlagsgesellschaft, Prankfurt, 1964, Bd. 1).
Farbzahl und analytische Zusammensetzung des erhaltenen Reaktionsgemische
gehen aus der Tabelle hervor.
Es bedeuten, wie z.T. bereits erwähnt
a = Ausgangsmaterial
b = Farbzahl des Einsatzstoffs (APHA) c = eingesetzte Menge Ausgangsmaterial (Gewichtsteile)
d = zugeführte Menge EO (Gewichtsteile) e = Reaktionstemperatur (0G)
f = Reaktionszeit (Min.) g = Farbzahl
h = Gehalt des Austrage an MEA (Gew. $>)
i = " » » » DEA ( " )
■J = η H Ii Ii rpEA ( it )
k = " " " » TEA-Oxäthylat (Gew. #)
409840/0993 " 5 "
o.z.
1 = Gehalt des Austrags an DEA (Gew. %) m = " " " " TEA ( " )
η = " » " " TEA-Oxäthylat (Gew. <f>)
409840/0993
O.Z. 29
Nr. | a | b | C | d | e | f | g | h | i | C-I. | 12,6 | 1 | m | η |
Vergleich | DEA | 11 | 420 | 176 | 100 | 37 | 11 | — | 6,9 | 80,5 | 6,7 | 7,4 | 79,2 | 13,4 |
1 | Il | 11 | 420 | 17-6 | 120 | 30 | 14 | - | 6,7 | 86,6 | 3,3 | 5,1 | 85,6 | 9,3 |
2 | tf | 11 | 420 | 176 | 140 | 25 | 14 | - | 4,7 | 92,0 | 2,4 | 2,2 | 93,8 | 4,0 |
3 | ti | 11 | 420 | 176 | 160 | 40 | 15 | - | 1,0 | 96,6 | 10,7 | 0,5 | 98,6 | 0,9 |
4 | MEA | 3 | 244 | 352 | 120 | 55 | 6 | 0,7 | 4,3 | 84,3 | 7,3 | |||
5 | Il | 3 | 244 | 352 | 140 | 60 | 6 | 0,0 | 5,4 | 87,3 | 3,5 | |||
6 | 11 | 3 | 244 | 352 | 160 | 65 | 7 | 0,0 | 2,0 | 94,5 | ||||
- 7 - 0.2. 29 708
(Kontinuierlicher Betrieb eines einstufigen Verfahrens im Rührkessel; hierzu Fig. 1 und Tabelle 2)
Der Reaktor besteht aus einem Rührkessel (1), der mit insgesamt sechs Stutzen versehen ist. Durch den mittleren ist ein Rührer
(2), durch zwei der äußeren je ein Tauchrohr eingeführt. Im Betriebszustand
wird durch eines davon über eine Pumpe (3) kontinuierlich Monoäthanolamin (MEA) zudosiert und durch das zweite
unter Konstanthaltung des Füllstandes über eine andere Pumpe (4) eine äquivalente Menge Reaktionsprodukt kontinuierlich abgepumpt,
das dabei noch eine Nachreaktionsstrecke (5) und einen Kühler (6) durchströmt. Über einen weiteren Stutzen (7) wird
flüssiges Äthylenoxid zugeführt. Einer der restlichen Stutzen dient zur Einführung eines Temperaturmessfühlers; der andere
wird mit einem Manometer und einer Quecksilbe-rsicherheitstauchung
verbunden.
Zu Versuchsbeginn wird der Reaktor mit 1000 Volumenteilen eines MEA-DEA-TEA-Gemisches beliebiger Zusammensetzung gefüllt, die
Rührung in Gang gesetzt und der Kesselinhalt mittels eines Wärmeträgerbades auf Reaktionstemperatur aufgeheizt. Nach Spülung des
Gasraumes mit Stickstoff werden im wesentlichen bei Atmosphärendruck kontinuierlich MEA in den Reaktor gefördert und, ebenfalls
kontinuierlich, Äthylenoxid zudosiert. Gleichzeitig wird so viel vom Reaktorinhalt abgepumpt, daß der Füllstand sich nicht verändert.
Anfänglich verdampft ein Teil des zugeführten Äthylenoxids und verdrängt den Stickstoff teilweise aus dem Gasraum.
Er entweicht dabei über die Sicherheitstauchung. Nach etwa 10 Minuten hat sich ein der zugeführten Äthylenoxid-Menge entsprechender
Äthylenoxid-Partialdruck im Gasraum eingestellt, so daß
keine gasförmigen Anteile mehr über die Sicherheitstauchung entweichen. Die zudosierte Menge Äthylenoxid verschwindet dann vollständig
durch Reaktion. Die Temperatur im Reaktor wird durch Wasserkühlung auf dem anfänglich eingestellten Wert gehalten.
Nach einer Anlaufzeit von höchstens zwei Stunden hat das abgepumpte Reaktionsgemisch eine stationäre Zusammensetzung erreicht.
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- 8 - O.Z. 29 70δ
Die Kenndaten eines im stationären"Betriebszustand hergestellten
und hinter Pumpe (4) aufgefangenen Gemischs sind in Spalte g - j der Tabelle wiedergegeben.
a = Einsatzstoff
b = Farbzahl des Einsatzstoffes (APHA) c = Durchsatz MEA (Volumenteile/h)
d = Durchsatz Äthylenoxid (Volumenteile flüssig/h) e = Realrtionstemperatur (0G)
f = Verweilzeit (h)
g.= Farbzahl des Austrags (APHA) h = Gehalt des Austrags an MEA + DEA (Gew. %)
i = Gehalt des Austrags an TEA (Gew. %) j = Gehalt des Austrags an TEA-Oxäthylat (Gew. #)
Nr. abcdefgh i j
Vergleich MEA 5 240 390 100 1,6 5 30,2 15,4 54,4
7 MEA 5 240 390 140 1,6 5 13,3 58,5 28,2
8 MEA 5 240 390 160 1,6 15 10,5 71,0 18,5
(Kontinuierlicher Betrieb einer zweistufigen Rührkesselkaskade; hierzu Tabelle 3)
Die verwendete Anordnung besteht aus einer zweistufigen Rührkesselkaskade,
die durch Hintereinanderschalten von zwei gleichen Ausführungen der in Figur 1 schematisch dargestellten und
im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Apparatur erhalten wird mit der Einschränkung, daß Nachreaktor (5) und Kühlstrecke
(6) für Rührkessel 1 entfallen. Die Austragspumpe von Rührkessel 1 ist dann gleichzeitig Zulaufpumpe für Rührkessel 2. Die
beschriebene Arbeitsweise wird sinngemäß übernommen, wobei Rührkessel 1 und Rührkessel 2 jeweils Teilmengen des insgesamt zur
Reaktion zu bringenden Äthylenoxids zugeführt werden. Die Tabel-
A098A0/0993 ~ 9 "
- 9 - O.Z. 29 70δ
le enthält die Betriebsbedingungen zusammen mit den entsprechenden
Produktkennzahlen.
a = Einsatzstoff
b = Farbzahl des Einsatzstoffes (APHA)
c = Durchsatz MEA (Volumenteile/h) d..= Kessel 1 zudosierte Äthylenoxidmenge (Volumenteile/h)
d2= Kessel 2 zudosierte Äthylenoxidmenge (Volumenteile/h)
e-j= Temperatur Rührkessel 1 (0G)
e2= Temperatur Rührkessel 2 (0C)
f.,= Verweilzeit Rührkessel 1 (h)
f2= Verweilzeit Rührkessel 2 (h)
g = Farbzahl des Austrags (APHA) h = Gehalt des Austrags an MEA + DEA (Gew. #)
i = Gehalt des Austrags an TEA (Gew. %) j = Gehalt des Austrags an TEA-Oxäthylat (Gew. $>)
409840/0993
- 10 -
.£. 29 70b
Nr. | a | b | C | d1 | d2 | e1 | e2 | 1 | f-, | 1 | f2 | g | h | ,5 | i | ,8 | 1 | ,7 |
Vergleich | MEA | VJl | 300 | 240 | 240 | 60 | 60 | 1 | ,85 | 0 | ,3 | 5 | 26 | ,8 | 46 | ,1 | 26 | ,1 |
Vergleich | MEA | 5 | 480 | 390 | 390 | 100 | 100 | 1 | ,15 | 0 | ,8 | VJl | 29 | ,1 | 34 | ,0 | 36 | ,9 |
9 | MEA | 5 | 480 | 390 | 390 | 140 | 140 |
<*
VJl |
,8 | VJl | 11 | 74 | 14 | |||||
- 11 - 0.Z.29 708
(Kontinuierlicher Betrieb einer vierstufigen Rührkesselkaskade;
hierzu Tabelle 4)
Die verwendete Anordnung besteht aus einer vierstufigen Rührkess ellra elf a de, die duroh Hintereinanderschalten von vier gleichen
Ausführungen der in Figur 1 schematisch dargestellten Apparatur erhalten wird mit der Einschränkung, daß Nachreaktor
(5) und Kühlstrecke (6) für Kessel 1, 2 und 3 entfallen. Die Austragspumpe von Kessel 1 bzw. 2 bzw. 3 ist dann gleichzeitig
Zulaufpumpe für Kessel 2 bzw, 3 bzw. 4. Die beschriebene Arbeitsweise
wird sinngemäß übernommen, wobei Kessel 1, 2, 3 und 4 jeweils Teilmengen des insgesamt zur Reaktion zu bringenden
Äthylenoxids zugeführt werden. Die Tabelle enthält die Betriebsbedingungen zusammen mit den entsprechenden Produktkennzahlen.
a = Einsatzstoff
b = Farbzahl des Einsatzstoffes (APHA) c - Durchsatz DEA (Volumenteile/h)
d..= Kessel 1 zudosierte Äthylenoxidmenge (Volumenteile/h)
α2~ ά
α3~ °
e^= Temperatur Rührkessel 1 (0C)
O — Il Il O Il
e2- ά
a _ Il ti Ί. Il
e3~ °
e ti ti 4 ti
f.j= Verweilzeit Rührkessel 1 (h)
g = Farbzahl des Austrags (APHA)
h = Gehalt des Austrags an DEA (Gew. #)
h = Gehalt des Austrags an DEA (Gew. #)
j_ _ Il Il ti Il TEA "
j=" " " " TEA-Oxäthylat (Gew.
A09840/0993
- 12
O.Z. 29 70t
Nr. | a | b | C | d1 | d2 | 620 | d4 | e1 | e2 | e3 | e4 |
Vergleich | DEA | 10 | 4.800 | 620 | 620 | 925 | 620 | 60 | 60 | 60 | 60 |
Vergleich | DEA | 10 | 7.200 | 925 | 925 | 925 | 925 | 100 | 100 | 100 | 100 |
10 | DEA | 3,5 | 7.200 | 925 | 925 | 925 | 925 | 120 | 120 | 120 | 120 |
11 | DEA | 3,5 | 7.200 | 925 | 925 | 925 | 60 | 60 | 120 | 120 | |
Nr. | f1 | 8 | f2 | 6 | f3 | 5 | f4 | 1 | g | 1 | h | i | 1 | j |
Vergleich | 0,1 | 2 | 0,1 | 1 | 0,1 | 0 | 0,14 | 1 | 0 | 1 | 1,6 | 72,8 | 1 | 5,6 |
Vergleich | 0,1 | 2 | 0,1 | 1 | 0,1 | 0 | 0,09 | 0 | 8,1 | 67,3 | 4,6 | |||
10 | 0,1 | 2 | 0,1 | 1 | 0,1 | 0 | 0,09 | 4 | 9,1 | 81,8 | 1 | 9,1 | ||
11 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,09 | 4 | 8,2 | 80,8 | 1,0 | ||||||
-J CD O Ni
- 13 - O Z. 29 70b
(Kontinuierlicher Betrieb eines einstufigen Verfahrens im Kreislaufreaktor; hierzu Fig. 2 und Tabelle 5)
Figur 2 zeigt eine Skizze der verwendeten Apparatur. Der eigentliche
Reaktor ist ein Kreislaufsystem, das aus einem in sich zurücklaufenden und teilweise ummantelten Hochdruckrohr (1) von
7 m Länge und 10 mm Nennweite besteht. Eine Zahnradpumpe (21)
ist an den beiden Mündungen des Rohrs angeflanscht und schließt den Kreis. Sie kann maximal 500 l/h umwälzen. Das Volumen des
Kreislaufsystems beträgt etwa 0,6 1. In Umlaufrichtung kurz
hinter der Umwälzpumpe befindet sich der Zulauf (31) für MEA
bzw. DEA (91) und EO (101), die als Gemisch in den Umlaufreaktor
eintreten. Kurz vor der Pumpe in Umlaufrichtung ist der Produktabgang
(41), der zu einer Nachreaktionsstrecke (51) von 3,5 m
Länge und 10 mm Nennweite und anschließend zu einer Kühlstrecke (61) von 5 m Länge und 10 mm Nennweite führt. Der Nachreaktor
hat ein Volumen von 0,27 1.
Der Produktaustrag erfolgt über ein Entspannungsventil (71). Ein
Stickstoffpuffer (81) erleichtert die Druckkonstanthaltung. Die
gesamte Apparatur besteht aus Edelstahl.
Zu Versuchsbeginn wird das System einschließlich eines Teils des Stickstoffpuffers über den Zulauf (31) mit einem DEA-TEA bzw.
MEA-DEA-TEA-Gemisch beliebiger Zusammensetzung bis zum Entspannungsventil gefüllt, die Umwälzpumpe mit einer solchen Einstellung
in Betrieb genommen, daß die umgewälzte Menge mindestens 25mal so groß ist, wie die bei(3*)in den Kreis eindosierte und
am Ventil des Stickstoffpuffers (8*) N~ eingelassen, bis der gewünschte
Reaktionsdruck erreicht ist. Diesen stellt man so ein, daß er über dem Dampfdruck des Reaktionsgemisches bei Reaktionstemperatur liegt. Anschließend wird der Inhalt des Umlaufreaktors
mittels eines thermostatisierten und im Kreis gepumpten Wärmeträgeröls auf Reaktionstemperatur gebracht und die Nachreaktionsstrecke
mit Dampf geeigneten Drucks auf eine gegebenenfalls andere .Temperatur aufgeheizt. Jetzt wird kontinuierlich
409840/0993 -H-
- 14 - 0,Z, 29 70δ
MEA bzw. DEA und Äthylenoxid bei(3')in den Reaktor eindosiert
und gleichzeitig so viel vom Inhalt über das Entspannungsventil (71) ausgetragen, daß der Systemdruck sich nicht verändert.
Die Reaktionstemperatur wird durch entsprechende Thermostatisierung
des Wärmeträgeröls auf dem anfänglich eingestellten Wert gehalten. Nach einer Einlaufzeit von höchstens zwei Stunden
hat das ausgetragene Äthanolamingemisch seine stationäre
Zusammensetzung erreicht. Die Kenndaten eines im stationären "Betriebszustand hergestellten und hinter Ventil (71) aufgefangenen
Gemischs sind in Spalte j - m der Tabelle wiedergegeben.
Es bedeuten im einzelnen;
a = Einsatzstoff
b = Farbzahl des Einsatzstoffes (APHA) c = Durchsatz MEA bzw. DEA (ml/h)
d = Durchsatz Äthylenoxid (ml/h) e = Temperatur im Umlaufreaktor (0G)
f.j= Verweilzeit im Kreis (h)
fp= Verweilzeit in der Nachreaktionsstrecke (h)
g = Reaktionsdruck (atü) h = umgewälzte Menge (l/h)
i = Dampfdruck im Mantel der Nachreaktionsstrecke (atü)
j = Farbzahl des Austrage (APHA) k = Gehalt des Austrags an MEA + DEA (Gew. #)
1 = Gehalt des Austrags an TEA (Gew. %) m = Gehalt des Austrags an TEA-Oxäthylat (Gew. #)
409840/0993 - 15 -
ω I
<D| COl
e-t|
a | 25,0 17,5 |
(H | 54,0 63,6 |
>! | 21 ,0 18,9 |
•rs |
ο ο
in 00 |
•H | OJ CM |
Sl |
O O
tn t<"N |
W) | CM OO |
CM
<H |
0,08 0,08 |
0,17 0,17 |
|
CD |
ο ο
O OJ ^— τ— |
1200 1200 |
|
O | 2400 2400 |
OJ in | |
CiJ |
I I
P P |
Nr. | Vergleich 12 |
409840/0993
- 16 - O.Z. 29 706
(Kontinuierlicher Betrieb eines dreistufigen Verfahrens in einer Kaskade aus drei Kreislaufreaktoren; hierzu Tabelle 6)
Die verwendete Versuchsanordnung besteht aus einer dreistufigen Kaskade, die durch Hintereinanderschalten von drei gleichen Ausführungen
der in Figur 2 schematisch dargestellten und vorstehend beschriebenen Apparatur erhalten wird mit der Einschränkung,
daß Nachreaktor (51) und Kühlstrecke (61) für die Stufen 1
und 2 entfallen. Statt DEA oder MEA wird der Stufe 2 bzw. 3 der Austrag von Stufe 1 bzw. 2 zugeführt. Die beschriebene Arbeitsweise
wird sinngemäß übernommen, wobei Stufen 1, 2 und 3 jeweils Teilmengen des insgesamt zur Reaktion zu bringenden Äthylenoxids
zugeführt werden. Die Tabelle enthält die Betriebsbedingungen zusammen mit den entsprechenden Produktkennzahlen.
a = Einsatzstoff
b = Farbzahl des Einsatzstoffes (APHA) c = Durchsatz DEA (ml/h) d<= Kreis 1 zudosierte Äthylenoxidmenge (ml/h)
O1= Temperatur im Kreis 1 (0C)
o _ Il It Il O Il
e2- d
e Il Il It 3 Il
T1= Verweilzeit im Kreis 1 (h)
ψ _ M Il M O Il
I2- ί
•ρ _ ti ti ti -ζ ti
f.= Verweilzeit in der Nachreaktionsstrecke (h) g = Reaktionsdruck (atü)
h = jeweils umgewälzte Menge (l/h)
i = Dampfdruck im Mantel der Nachreaktionsstrecke (atü)
j = Farbzahl des Austrags (APHA) k = Gehalt des Austrags an DEA (Gew. $)
1 = Gehalt des Austrags an TEA (Gew. %) m = Gehalt des Austrags an TEA-Oxäthylat (Gew. #)
409840/0993 - 17 -
O.Z. 29 70L
Nr. | a | b | 3 | C | d1 | d2 | d3 | e1 | e2 | e3 | f | -, | 5 | 0 | f2 | 0 | f3 | 0 | f4 |
Vergleich | DEA | 8 | 3 | .000 | 900 | 370 | 240 | 90 | 90 | 90 | 0, | 1 | VJl | 0 | ,14 | 0 | ,13 | 0 | ,07 |
13 | DEA | 8 | 3 | .000 | 900 | 370 | 240 | 90 | 90 | 110 | o, | 1 | VJl | 0 | ,14 | 0 | ,13 | 0 | ,07 |
U | LEA | 5 | .000 | 1000 | 380 | 175 . | 90 | 90 | 120 | o, | 1 | ,14 | ,13 | ,07 | |||||
Nr. | g | h | i | 12 | k | ,4 | 1 | ,9 | m | 7 |
Vergleich | 12 | 350 | 2 | 11 | 16 | ,2 | 72 | ,9 | 10, | 9 |
13 | 12 | 320 | ? | 10 | 15 | ,9 | 76 | ,7 | 7, | 4 |
H | 10 | 180 | 2 | 9 | 04 | VJl | ||||
O >O CD O
Claims (6)
- PatentansprücheΓΠ Verfahren zur Herstellung von Triäthanolamin durch Umsetzung von Mono- bzw. Diäthanolamin mit Äthylenoxid im wesentlichen in Abwesenheit von Wasser und Ammoniak, wobei 0,8 bis 1,1 Mol Äthylenoxid je Mol an Stickstoff gebundenen Wasserstoffs verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion wenigstens zeitweise, insgesamt jedoch nicht langer als 2 Stunden, bei einer Temperatur zwischen 110 und 1800C ablaufen läßt»
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktionstemperatur während der Umsetzung konstant hält.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur bei Umsetzungsbeginn 1000C oder weniger beträgt und im Verlaufe der Umsetzung stetig oder stufenweise auf einen Wert aus dem Intervall 110 bis 1800C erhöht wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 bzw. 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung kontinuierlich durchführt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 bzw. 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden, mit Äthylenoxid beschickten Reaktionsräumen durchführt, in denen im wesentlichen jeweils vollständige Rückvermischung erfolgt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 bzw. 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß man drei Reaktionsräume verwendet.Badische Anilin- & Soda-Fabrikrik MyZeichn.409840/09934sLeerseite
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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