DE2526748B2 - Verfahren zur Reindarstellung von Alkoxyacetonen - Google Patents

Verfahren zur Reindarstellung von Alkoxyacetonen

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DE2526748B2 DE19752526748 DE2526748A DE2526748B2 DE 2526748 B2 DE2526748 B2 DE 2526748B2 DE 19752526748 DE19752526748 DE 19752526748 DE 2526748 A DE2526748 A DE 2526748A DE 2526748 B2 DE2526748 B2 DE 2526748B2
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Leopold Dipl.- Chem. Dr. 6701 Friedelsheim Hupfer
Gerhard Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen Paul
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Description

OH
R-O-CH2-CH — CH2
(H)
bestehenden Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus I und Il verdampft und II aus der Dampfphase durch Gegenstromextraktion mit einem flüssigen Diol der allgemeinen Formel III extrahiert
HO-[A-OL-H
(HD
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Reindarstellung von Alkoxyacetonen der allgemeinen Formel I
Il
R-O-CH2 C CH,
(D
in der R einen Ci-C3-Alkylrest bedeutet, durch destillative Aufbereitung von im wesentlichen aus I und l-Alkoxypropan-2-olen Il
OH
R-O-CH2-CH-CH,
(M)
bestehenden Gemischen.
Derartige Gemische erhält man bekanntlich bei der Dehydrierung von II, die aus Gründen des chemischen Gleichgewichts auf wirtschaftliche Weise im allgemeinen nur bis zu einem Umsatz von etwa 70% geführt werden kann. Da 1 und II Azeotrope bilden, ist I nicht unmittelbar destillativ von II zu trennen.
Es sind zwar bereits Verfahren zur Trennung von I und Il bekannt, jedoch sind diese aus verschiedenen Gründen unbefriedigend.
Nach der Methode der US-PS 21 70 855 wird der Alkohol Il verestert, wonach I abdestilliert werden kann. Um Il jedoch zurückzugewinnen, muß der Ester anschließend wieder hydrolysiert werden, eine Arbeitsweise, die insgesamt unrationell und technisch umständlich ict
Nach dem Verfahren der US-PS 28 05 983 wird das Gemisch von I und II mit einem niederen Alkanol wie Propanol versetzt
Bei der anschließenden Destillation bildet sich ein Azeotrop aus I und dem Alkanol, das in einer zweiten Destillation unter geringerem Druck wieder aufgelöst wird. Um I aus dem Gemisch von I und IJ zu isolieren, müssen große Mengen an Extraktionsmittel verdampft und wieder kondensiert werden, wodurch das Verfahren hohe Kosten verursacht, ganz abgesehen davon, daß das Arbeiten unter verschiedenem Druck einen Aufwand erfordert, den man wenn irgend möglich zu vermeiden trachtet
Auch das Verfahren der US-PS 36 25 836, bei dem man zunächst ein Azeotrop aus I und Wasser abdestilliert, wonach das Wasser mit Benzol wieder entfernt wird, ist technisch nachteilig, weil es die fortgesetzte Verdampfung relativ großer Mengen Benzol erfordert.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die Alkoxyacetone I auf wirtschaftlichere und technisch einfachere Weise von ihren Gemischen mit den Alkoxypropanolen II abzutrennen.
Es wurde nun ein Verfahren zur Reindarstellung von Alkoxyacetonen der allgemeinen Formel I
in der A für eine Äthylen- oder 1,2- oder 1,3-Propylengruppe steht und η den Wert 1 bis 3 haben kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Extraktionsmittel III Äthylenglykol verwendet
R-O-CH2-C CH3
in der R einen Ci- bis Cs-Alkylrest bedeutet, durch destillative Aufbereitung von im wesentlichen aus I und l-Alkoxypropan-2-olen H
OH
i
R-O-CH2-CH-CH3
bestehenden Gemischen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Gemisch aus I und II verdampft und II aus der Dampfzone durch Gegenstromextraktion mit einem flüssigen Diol der allgemeinen Formel III extrahiert,
HO-[A-O]n-H
(III)
in der A für eine Äthylen- oder 1,2- oder 1,3-Propylengruppe steht und η den Wert 1 bis 3 haben kann.
II kann von III ohne weiteres abdestilliert werden, so daß beide Stoffe wieder in den Verfahrenskreislauf — II zur Dehydrierstufe und III zur Extraktion — zurückgeführt werden können.
Die bei der Dehydrierung von II anfallenden, von leichtsiedenden Bestandteilen bereits befreiten Gemisehe aus I und 11 enthalten in der Regel 30 bis 90, vorzugsweise 40 bis 70, Gew.-% I. Der Rest besteht im wesentlichen aus Il sowie untergeordneten Mengen von höhersiedenden Nebenprodukten, die bei der Aufbereitung jedoch nicht stören. Allgemein nimmt man die
to Dehydrierung bei 200 bis 350°C an Kupfer- oder Kupfer/Chromkontakten in der Gasphase vor, jedoch hat die Art des Dehydrierungsverfahrens keinen erkennbaren Einfluß auf das gute Gelingen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
hi Das technisch wichtigste Alkoxyaceton ist das Methoxyaceton, so daß der Trennung Methoxyaceton/ 1 -Methoxypropan-2 öl die größte Bedeutung zukommt. Wesen ähnlichem Destinations- und F.xtraktionsverhal-
ten können aber auch andere Paare Alkoxyaceton/ Alkoxypropanol auf die erfindungsgemäße Weise getrennt werden, z. B. Paare solcher Verbindungen, in denen R eine Äthyl- oder Propyigruppe ist
Als Extraktionsmittel III eignen sich vor allem Äthylenglykol, 1,2-Propylenglykol und 13-PropyIengIykol, daneben aber auch Diäthylenglykol, 1,2-Dipropylenglykol, 13-Dipropylenglykol sowie ferner Triäthylenglykol und die Tripropylenglykole. Die Extraktionswirkung der Propylenverbindungen ist zwar etwas geringer als die der Verbindungen der Äthylenreihe, jedoch bietet sich ihre Verwendung dann an, wenn sie als industrielle Nebenprodukte billig zur Verfügung stehen. Unter rein technischen Gesichtspunkten ist dem Äthylenglykol und dem Diäthylenglykol der Vorzug zu geben.
Man kann das Verfahren bei Normaldruck vornehmen, jedoch empfiehlt sich das Arbeiten bei 50 bis 200 Torr, weil sich die Siedepunkte von I und II in diesem Bereich etwas stärker unterscheiden. Man nimmt es in Boden- oder insbesondere Füllkörperkolonnen vor, indem man die aus I und II bestehenden, nach oben steigenden Dämpfe bei Temperaturen kurz oberhalb des Siedepunktes von I im Gegenstrom mit IH in Kontakt bringt Die erforderliche Menge an III richtet sich nach der Art des Extraktionsmittels, dem gewünschten Reinheitsgrad von I, der mittleren Kontaktzeit und den apparativen Gegebenheiten.
Vorzugsweise arbeitet man mit Füllkörperkolonnen, in denen die mittlere Kontaktzeit, in der das Extraktionsmittel zur Verfügung steht, etwa 0,1 bis 5 min beträgt Zur Erzielung einer 95%igen Reinheit an I, entsprechend einer technischen Qualität, verwendet man pro kg II etwa 1 bis 3 kg III. Soll die Reinheit 98% betragen, so sind etwa 3 bis 10 kg III pro kg II erforderlich. Bei Verwendung kurzer Kolonnen (sie entsprechen ca. 15 bis 25 theoretischen Böden) wählt man in der Regel ein relativ hohes Rücklaufverhältnis, etwa 20 :1 bis 5 :1, wogegen das Rücklaufverhältnis bei langen Kolonnen (ca. 25 bis 50 theoretische Böden) geringer sein und ungefähr 5 :1 bis 1 :1 und sogar Null betragen kann. Sieht man von dem speziellen Trennungsproblem und damit von den beteiligten Stoffen ab, weist das erfindungsgemäße Verfahren verfahrenstechnisch keine Besonderheiten auf, d. h. man kann es nach den an sich bekannten Methoden der destillativen Gegenstromextraktion vornehmen und mittels einiger Testläufe optimieren.
Das Verfahren kann diskontinuierlich oder, weil es sich in seiner Einfachheit hierfür besonders anbietet, vorzugsweise kontinuierlich vorgenommen werden. Im letztgenannten Fall destilliert man II vom anfallenden Gemisch aus II und III in einem gesonderten Verfahrensschritt laufend ab und führt II in die Synthesestufe und III in die Extraktionskolonne zurück. Apparativ und verfahrenstechnisch besonders vorteilhaft ist es, beide Operationen, die Extraktion und die Trennung von II und III, in einer Kolonne vorzunehmen, wobei die Extraktion im oberen Teil stattfindet und die Trennung II/III im unteren, höher erhitzten Teil. Der Zulauf des Gemisches aus I und 11 liegt dann etwa in der Mitte, das reine II wird unterhalb dieser Zulaufstelle abgezogen, und 111 sammelt sich im Sumpf an, von wo es wieder nach oben in die Extraktion gefördert wird. Bei kontinuierlicher Fahrweise über längere Zeiträume kann man einen Teil von 111 aus dem Verfahrenskreislauf ausschleusen und gegebenenfalls destillativ reinigen, um die Arrrcucheriini* von hohprsiedenHpn Nlphpnprodukten zu vermeiden.
Die Alkoxyacetone I, vor allem das Methoxyaceton, sind wichtige Zwischenprodukte für Pflanzenschutzmittel.
Beispiel 1
1 kg eines von der Gasphasendehydrierung von l-Methoxypropan-2-ol stammenden Gemisches aus rund 65 Gew.-% Methoxyaceton und rund 35 Gew.-% des Ausgangsstoffes wurde im Laufe von 7 Stunden bei ίο Normaldruck über eine 90 cm hohe Füllkörperkolonne von 3 cm lichter Weite (35 theoretische Böden) destilliert, wobei das Rücklaufverhältnis 10:1 betrug. Innerhalb der gleichen Zeit wurden 1200 g Äthylenglykol im Gegenstrom durch die Kolonne gegeben. Es fielen 643 g Destillat an, das zu 95% aus Methoxyaceton bestand. Das vom Glykol extrahierte Methoxypropanol wurde praktisch wieder zurückgewonnen.
Beispiel 2
Auf die in Beispiel 1 angegebene Weise wurde ein Gemisch aus 55 Gew.-% Methoxyaceton und 45 Gew.-% Methoxypropanol mit unterschiedlichen Men gen Äthylenglykol aufgearbeitet. Bei einem Zulaufverhältnis q von Glykol zu Methoxypropanol wurden Methoxyacetondestillate folgender Reinheiten rgewonnen:
Zulaufvsrhältnis q
Reinheit r
10
91%
95%
97%
99%
Beispiel 3
1 kg eines Gemisches aus 55 Gew.-% Methoxyaceton und 45 Gew.-% Methoxypropanol wurde auf die in Beispiel 1 angegebene Weise, jedoch bei 100 Torr, mit 1000 g Diäthylenglykol als Extraktionsmittel aufgearbeitet. Es wurden 524 g Destillat gewotinen, das zu 95 Gew.-°/o aus Methoxyaceton bestand.
Beispiel 4
Eine 120 cm hohe Füllkörperkolonne von 3 cm lichter Weite, die auf einen Dünnschichtverdampfer aufgesetzt war, wurde in der Höhe von 60 cm kontinuierlich mit 150 g/h eines Gemisches aus 53 Gew.-% Methoxyaceton und 47 Gew.-% Methoxypropanol sowie von oben mit 200 g/h Äthylenglykol beschickt. Bei einem Rücklaufverhältnis von 5 : 1 werden stündlich 83 g eines Destillates gewonnen, das aus 96 Gew.-% Methoxyaceton und 4 Gew.-% Methoxypropanol bestand. In der Nähe des unteren Kolonnenendes wurde eine Temperatür von etwa 1200C aufrecht erhalten, die um etwa 6°C über derjenigen im oberen Kolonnenteil lag, wodurch bewirkt wurde, daß das vom Glykol extrahierte Methoxypropanol wieder freigesetzt wurde. Letzteres wurde auf der Höhe 20 cm kontinuierlich abgezogen und kondensiert. Das am unteren Ende des Verdampfers entnommene Glykol wurde kontinuierlich wieder der Extraktion zugeführt.
Beispiel 5
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde ein Gemisch aus 65 Gcw.-°/o Äthoxyaceton und 35% -Äthoxypropan-2-ol getrennt, wobei das Äthoxyaceton in 070/nitjpr Roinhp
nfipl

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Reindarstellung von Alkoxyacetonen der allgemeinen Formel 1
R-O-CH2-C-CH,
(I)
in der R einen Cr bis C3-Alkylrest bedeutet, durch destillative Aufbereitung von im wesentlichen aus I und l-Alkoxypropan-2-olen II
DE19752526748 1975-06-14 1975-06-14 Verfahren zur Reindarstellung von Alkoxyacetonen Expired DE2526748C3 (de)

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FR7617688A FR2314169A1 (fr) 1975-06-14 1976-06-11 Procede perfectionne pour isoler des alcoxyacetones de melanges contenant egalement des alcoxypropanols
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FR2314169B1 (de) 1979-06-22
DE2526748C3 (de) 1981-02-26
CH599084A5 (de) 1978-05-12
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