DE2450856C3 - Verfahren zur Reinigung von Dimethylcarbonat - Google Patents

Description

Aus der belgischen Patentschrift 7 63 430 ist es bekannt, Dimethylcarbonat durch Umsetzung von Methanol mit CO und O₂ in Anwesenheit eines Katalysators herzustellen, der aus einer Verbindung eines Metalls gebildet wird, das den Gruppen IB, IIB und VIII des periodischen Systems der Elemente angehört.

Die Bildung des Dimethylcarbonats erfolgt nach folgendem Schema:

Stufe 1 (Oxidation)

lonne ein. In den Kopf oder in die Nähe des Kopfes wird Wasser als Lösungsmittel beschickt

Das Verhältnis von Wasser/Beschickung wird durch die Löslichkeit von Dimethylcarbonat am obersten Boden bestimmt und beträgt mindestens das lOfache der Rückflußgeschwindigkeit (bzw. des Rückflußverhältnisses) der Kolonne. Die obere Grenze wird lediglich von wirtschaftlichen Erwägungen bestimmt

Das Überkopfprodukt besteht aus Dimethylcarbonat und Wasser, die sich beim Abkühlen in zwei Phasen trennen; die organische Phase enthält Dimethylcarbosiat; die wäßrige Phase wird in die Kolonne zurückgeführt Das aus Methylalkohol und Wasser bestehende Boden- bzw. Sumpf produkt wird einer Rektifikation unterzogen, um den Methylalkohol vom Wasser abzutrennen. Das Wasser wird zur Extraktivdestillation und der Methylalkohol zur Umsetzung zurückgeführt

Das folgende Beispiel dient zur Erläuteirr-g der Erfindung.

Beispiel

Cu₂Cl₂ + 2 CH₃OH +10₂ = 2 Cu(OCH₃)Cl + H₂O

Stufe 2 (Reduktion)

CH₃O

2 Cu(OCH₃)Cl + CO = Cu₂Cl₂ +

CH₃O

CO In eine Kolonne mit perforierten Böden, vom Oldershow-Typ, mit einem Durchmesser von 234 cm und 25 Böden wurde auf den 15. Boden 100 g/Std. einer Lösung aus Dimethylcarbonat-Methylalkohol-Wasser im bei der Synthese erzielten Gewichtsverhältnis (48/48/4) eingespeist Auf den 25. Boden wurde Wasser als Extraktionslösungsmittel in einer Geschwindigkeit von 950 g/ Std. beschickt.

Die Betriebsbedingungen der Kolonne waren wie folgt:

Der Katalysator wird im allgemeinen in Pyridin gelöst und die Oxidationsreaktion wird in Abwesenheit eines Überschusses von Methylalkohol durchgeführt Aus diesem Grunde sind im Endprodukt Cu₂Cl₂, Dimethylcarbonat, Wasser, Methylalkohol und Pyridin vorhanden. Cu₂Cl₂ und Pyridin werden aus der Mischung auf übliche Weise entfernt.

Die Abtrennung des Dimethylcarbonats von Wasser und Methylalkohol ist jedoch mittels einer einfachen Rektifikation praktisch unmöglich, da sich Azeotrope bilden, die seine Abtrennung im gewünschten Reinheitsgrad erschweren. So erhält man bei einfacher Rektifikation ein Überkopfprodukt sowie ein Bodenprodukt, die jeweils noch große Mengen an Dimethylcarbonat enthalten.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß es möglich ist, Dimethylcarbonat von Wasser und Methylalkohol unter Anwendung einer Extraktivdestillation unter Verwendung von Wasser als Lösungsmittel abzutrsrxnen. Man erhält dabei das Dimethylcarbonat als Überkopfprodukt, und das Bodenprodukt enthält praktisch nur noch Methanol. Besonders überraschend ist, daß die Verwendung von Wasser als Lösungsmittel zu diesem Ergebnis führt, da die einfache Rektifikation unbefriedigend ist, obwohl das zu trennende Gemisch Wasser enthält.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Reinigung von Dimethylcarbonat durch destillative Abtrennung von Methanol und Wasser, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Gemisch einer Extraktivdestillation mit Wasser als Lösungsmittel unterwirft.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren führt man die Mischung von Methylalkohol, Wasser und Dimethylcarbonat in die Mittelzone einer Extraktivdestillationsko-Druck:

Überkopf-Rückflußverhältnis:
Wiedererwärmertemperatur:
Überkopftemperatur:
Temperatur der eintretenden
Beschickung:

Temperatur des Extraktionswassers:

1 Atmosphäre
1

99°C
79,5° C

69,0° C (Dampfphase)
76,0⁰C

Das Überkopfprodukt wurde durch Dekantieren abgetrennt, wobei man zwei Ströme erhielt: einen organisehen und einen wäßrigen Strom.

Die Geschwindigkeit des organischen Überkopfprodukts betrug 50 g/Std. und es setzte sich aus 0,3% Methylalkohol, 97% Dimethylcarbonat und 2,7% Wasser zusammen, wohingegen die Geschwindigkeit des wäßrigen Überkopfproduktes 7 g/Std. war und seine Zusammensetzung 1,2% Methylalkohol, 11,8% Dimethylcarbnnat und 87% Wasser betrug.

Das Bodenp^rodukt hatte eine Zusammensetzung von: ~5% Methylalkohol, <0,05% Dimethylcarbonat und 95% Wasser.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Reinigung von Dimethylcarbonat durch destillative Abtrennung von Methanol und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch einer Extraktivdestillation mit Wasser als Lösungsmittel unterwirft