DE2840118C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Deodorieren von Isopropylalkohol, bei welchem man diesen mit einer Kontaktmasse aus Nickel, Kobalt, Eisen, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Platin, Wolfram, Kupfer oder deren Gemischen oder deren Oxiden, die mindestens teilweise zu Metall reduziert sind, auf einem porösen Träger aus Siliciumdioxid, Kieselgur, Tonerde, Aktivkohle, Ton, Zeolith, hitzebeständigen Oxiden oder Gemischen daraus in Berührung bringt, wobei die Kontaktmasse eine Mindestteilchengröße von mehr als 0,254 mm aufweist.The invention relates to a method for deodorizing Isopropyl alcohol, in which one of these with a contact mass Nickel, cobalt, iron, palladium, rhodium, ruthenium, Platinum, tungsten, copper or mixtures thereof or their Oxides that at least partially reduced to metal are on a porous support of silica, Diatomaceous earth, clay, activated carbon, clay, zeolite, heat-resistant Oxides or mixtures thereof in contact brings, wherein the contact mass a minimum particle size of more than 0.254 mm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die verwendete Kontaktmasse eine effektive Oberfläche von weniger als etwa 1500 m²/g. According to a preferred embodiment, has the used Contact mass an effective surface of less than about 1500 m² / g.
Herstellung und Verkauf verschiedener sauerstoffhaltiger Verbindungen wie Äther, und insbesondere niederer Alkohole wie Ethanol und Isopropylalkohol wurden behindert durch die Anwesenheit äußerst unangenehmer Gerüche der technischen Produkte. Diese unangenehmen Gerüche sind außerordentlich intensiv und erzeugen beträchtliche Schwierigkeiten bei der Vermarktung dieser Produkte, für die heute zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten bestehen. Zu diesen Anwendungsmöglichkeiten gehören die Verwendung als Lösungsmittel, Desinfiziermittel, in Sprühprodukten und in anderen Bereichen, in denen das Vorliegen dieser Gerüche außerordentlich schwerwiegend ist, insbesondere bei der Verwendung in Kosmetika und Formulierungen zur medizinischen Anwendung.Production and sale of various oxygenated compounds like ethers, and especially lower alcohols like Ethanol and isopropyl alcohol were hampered by the presence extremely unpleasant odors of the technical Products. These unpleasant odors are extraordinary intense and create considerable difficulties the marketing of these products, for which numerous today Applications exist. To these applications include use as a solvent, disinfectant, in spray products and other areas where the presence of these odors extremely serious is, especially when used in cosmetics and formulations for medical use.
Das Problem stellt sich insbesondere bei der technischen Herstellung von Isopropylalkohol, der aufgrund seiner ausgezeichneten Lösungsfähigkeit, niederen Toxizität und niedrigem Preis breite Verwendung findet in Bereichen wie Kosmetika und Desinfektionsmittel. Es besteht daher ein beträchtlicher Bedarf an technischen Verfahren zum Deodorieren derartiger Produkte, die die technische Produktion nicht unnötig beschweren. Die Bemühungen richteten sich im allgemeinen auf Verfahren wie extraktive Destillation, Verwendung von Ionenaustauscherharzen, Adsorption an Verbindungen wie Aktivkohle, aktivierte Tonerde, Sand. In zahlreichen Fällen wurde versucht, die verschiedenen möglichen Ursachen der negativen Geruchseigenschaften dieser Stoffe zu analysieren, siehe zum Beispiel die US-PS 27 29 682. In diesem Fall wird versucht, den Geruchsproblemen zu begegnen, indem man dem Propylenstrom ein C₄- bis C₆-Monoolefin einverleibt, worauf extraktive Destillation mit Wasser folgt. The problem arises in particular in the technical Production of isopropyl alcohol, due to its excellent Solubility, low toxicity and low Price is widely used in areas such as cosmetics and disinfectants. It exists Therefore, a considerable need for technical procedures for Deodorize of such products, the technical production do not complain unnecessarily. The efforts were directed in the general to processes such as extractive distillation, use of ion exchange resins, adsorption on compounds like activated carbon, activated clay, sand. In numerous cases, the various possible ones were tried Causes of the negative odor properties of this For example, see US Pat. No. 2,729,682. In this case, an attempt is made to counteract the odor problems by incorporating a C₄ to C₆ monoolefin into the propylene stream, followed by extractive distillation with water.
Die US-PS 28 57 436 betrifft die Geruchsverbesserung niederer Alkohole durch aufeinanderfolgendes Hindurchleiten dieser Materialien durch eine Schicht aus unglasiertem Porzellan und eine Schicht aus Eisenmetall, zum Beispiel Stahlwolle. In keinem bisherigen Fall resultierte ein technisch brauchbares und wirtschaftlich attraktives Verfahren zur Herstellung der genannten Produkte mit annehmbaren Geruchseigenschaften.The US-PS 28 57 436 relates to the odor improvement lower Alcohols by successively passing these Materials through a layer of unglazed porcelain and a layer of ferrous metal, for example steel wool. In no previous case, a technically useful resulted and economically attractive method of manufacture the said products with acceptable odor properties.
Die US-PS 23 56 689 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung derartiger Alkohole, wobei man festes Cuprochlorid in festgelegten Mengen einsetzt, um diese Alkohole zu stabilisieren und ihren Geruch zu verbessern. Dieses Verfahren beabsichtigt die Entfernung bestimmter kleiner Mengen von Verunreinigungen, die Gerüche erzeugen. Das Cuprochlorid wird als Teil der Endaufarbeitung oder Reinigung verwendet.The US-PS 23 56 689 describes a method for cleaning of such alcohols, wherein solid cuprous chloride in fixed Use amounts to stabilize these alcohols and to improve their smell. This procedure is intended the removal of certain small amounts of impurities, generate the odors. The cuprochloride is considered part of the final work-up or cleaning used.
Die US-PS 26 63 745 beschreibt ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität verschiedener Alkohole durch innigen Kontakt mit kleinen Glaskörpern, beispielsweise mit Teilchengrößen von etwa 4,76 bis 0,84 mm.The US-PS 26 63 745 describes a method for improvement the quality of various alcohols through intimate contact with small glass bodies, for example with particle sizes of about 4.76 to 0.84 mm.
Die US-PS 25 85 816 betrifft die Verwendung verschiedener Metalle wie Quecksilber, Kupfer und Nickel zur Geruchsverbesserung von C₄-C₁₂-Alkoholen, die aus C₃-C₁₁-Olefinen durch Hydroformylierung hergestellt worden waren, wobei deren Schwefelgehalt wesentlich gesenkt wird, zum Beispiel von 58 bis 83 ppm auf beispielsweise 10 bis 27 ppm.The US-PS 25 85 816 relates to the use of various Metals such as mercury, copper and nickel for odor improvement of C₄-C₁₂ alcohols derived from C₃-C₁₁ olefins Hydroformylation were prepared, the sulfur content is significantly reduced, for example from 58 to 83 ppm for example 10 to 27 ppm.
Die JA-PS 5 11 684 beschreibt ein weiteres Verfahren zur Reinigung von Isopropylalkohol, wobei der Alkohol mit verschiedenen Raney-Metallen, einschließlich Raney-Nickel in Berührung gebracht wird. Der Kontakt mit dem Raney-Metall erfolgt vorzugsweise in Gegenwart eines reduzierenden Gases wie Wasserstoff. The JA-PS 5 11 684 describes another method for cleaning of isopropyl alcohol, the alcohol having different Raney metals, including Raney nickel, were contacted becomes. The contact with the Raney metal is preferably carried out in the presence of a reducing gas such as hydrogen.
Die Raney-Metalle liegen in Mengen von etwa 0,01 bis 5 Teilen pro 100 Teilen Alkohol vor. Dieses Verfahren ist jedoch nicht technisch ausführbar, insbesondere weil die Raney-Metalle extrem unbeständig und ihre Verwendung gefährlich ist.The Raney metals are present in amounts of about 0.01 to 5 parts per 100 parts of alcohol. However, this procedure is not technically feasible, especially because the Raney metals are extremely inconsistent and their use is dangerous.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Isopropylalkohol in technisch tragbarer und einfacher Weise zu deodorieren.Based on this prior art was the present Invention task isopropyl alcohol in technical portable and easy to deodorize.
Es wurde gefunden, daß Isopropylalkohol auf einfache, wirtschaftliche und annehmbare Weise weitgehend deodoriert werden kann, indem man diesen mit einer Kontaktmasse aus Nickel, Kobalt, Eisen, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Platin, Wolfram, Kupfer oder deren Gemischen oder deren Oxiden, die mindestens teilweise zu Metall reduziert sind, auf einem porösen Träger aus Siliciumdioxid, Kieselgur, Tonerde, Aktivkohle, Ton, Zeolith, hitzebeständigen Oxiden oder Gemischen daraus in Berührung bringt, wobei die Kontaktmasse eine Mindestteilchengröße von mehr als 0,254 mm aufweist.Isopropyl alcohol has been found to be simple, economical and acceptable way to a large extent can be deodorized by making this with a contact mass Nickel, cobalt, iron, palladium, rhodium, ruthenium, Platinum, tungsten, copper or mixtures thereof or their Oxides that at least partially reduced to metal are on a porous support of silica, Diatomaceous earth, clay, activated carbon, clay, zeolite, heat-resistant Oxides or mixtures thereof in contact brings, wherein the contact mass a minimum particle size of more than 0.254 mm.
Diese Teilchengrößen erlauben es, daß die deodorierende Kontaktmasse in einer Säule verwendet werden kann und sich selbst hinreichend trägt, so daß sie in Festbett- Kontaktverfahren anwendbar ist.These particle sizes allow the deodorant Contact mass in a column can be used and sufficiently self-supporting, so that they are in fixed bed Contact method is applicable.
Die deodorierende Kontaktmasse muß eine Mindestteilchengröße von mehr als etwa 0,254 mm, vorzugsweise von mehr als etwa 0,794 mm, und besonders bevorzugt von mehr als etwa 1,588 mm besitzen.The deodorizing contact material must have a minimum particle size greater than about 0.254 mm, preferably greater than about 0.794 mm, and more preferably more than about 1.588 mm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zeigt die deodorierende Kontaktmasse eine effektive Oberfläche von weniger als etwa 1500 m²/g. Der Träger besitzt vorzugsweise eine Oberfläche zwischen etwa 1 und 1000 m²/g.According to a preferred embodiment, the deodorizing Contact mass an effective surface of less than about 1500 m² / g. The carrier preferably has a surface area between about 1 and 1000 m² / g.
Ein weitgehend deodorierter und technisch annehmbarer Isopropylalkoholstrom wird erzeugt, indem man einen Isopropylalkoholstrom mit derartigen deodorierenden Kontaktmassen in Berührung bringt. Vorzugsweise wird ein Beschickungsstrom aus Isopropylalkohol mit etwa 0,0005 bis 90% Wasser mit der deodorierenden Kontaktmasse in einem Finish-Verfahren in Berührung gebracht, bei welchem man den deodorierten Isopropylalkoholstrom erhält, der vorzugsweise weniger als etwa 0,01% Wasser aufweist.A largely deodorized and technically acceptable isopropyl alcohol stream is generated by adding an isopropyl alcohol stream with such deodorizing contact masses in Touch brings. Preferably, a feed stream from isopropyl alcohol with about 0.0005 to 90% water with the deodorising contact material in a finishing process in In which the deodorized Isopropylalkoholstrom preferably less than about 0.01%. Has water.
Der erfindungsgemäßen Kontaktstufe kann ein Aufarbeitungsverfahren vorgeschaltet sein. Dieses Aufarbeitungsverfahren für Isopropylalkohol umfaßt verschiedene extraktive Destillationsstufen, einschließlich einer ersten Destillationsstufe in einem Turm, der bei einer solchen Temperatur gehalten wird, daß die unerwünschten Verunreinigungen über Kopf abgehen, während man einen Rückstand aus Isopropylalkohol mit etwa 60 bis 90% Wasser gewinnt. Das bevorzugte Aufarbeitungsverfahren umfaßt ferner eine zweite Destillationsstufe bei einer Temperatur von etwa 75 bis 150°C, wobei man einen verbesserten Isopropylalkoholstrom mit 9 bis 15% Wasser über Kopf abzieht. Besonders bevorzugt umfaßt dieses Aufarbeitungsverfahren eine dritte Destillationsstufe, die bei einer Temperatur von etwa 75 bis 150°C durchgeführt wird und bei welcher der gereinigte Isopropylalkoholstrom als Rückstand abgenommen wird, der 9 bis 15% Wasser enthält, während verschiedene unerwünschte, niedrig siedende Komponenten über Kopf entfernt werden.The contact stage according to the invention can be a workup process be upstream. This workup procedure for Isopropyl alcohol includes various extractive Distillation stages, including a first Distillation step in a tower, in such a Temperature is kept that the unwanted impurities go over head while leaving a backlog Isopropyl alcohol with about 60 to 90% water gains. The preferred work-up procedures further include a second Distillation stage at a temperature of about 75 to 150 ° C, wherein an improved Isopropylalkoholstrom with 9 to 15% water is removed overhead. Particularly preferred this workup process a third distillation stage, which is carried out at a temperature of about 75 to 150 ° C. and wherein the purified isopropyl alcohol stream as Residue is removed containing 9 to 15% water, while various undesirable, low-boiling components be removed over the head.
Bei diesem bevorzugten Aufarbeitungsverfahren für Isopropylalkohol kann die erfindungsgemäße Kontaktstufe mit der deodorierenden Kontaktmasse zu beliebigem Zeitpunkt erfolgen, jedoch vorzugsweise vor oder nach der dritten Destillationsstufe.In this preferred work-up procedure for isopropyl alcohol can the contact stage according to the invention with the deodorant Contact mass at any time, but preferably before or after the third distillation step.
Die weitere Erläuterung erfolgt anhand der beiliegenden Zeichnungen.The further explanation is based on the enclosed Drawings.
Fig. 1 zeigt ein Verfahrensschema zur Herstellung von Isopropylalkohol, einschließlich der erfindungsgemäßen Stufe. Fig. 1 shows a process scheme for the production of isopropyl alcohol, including the stage according to the invention.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Verfahrensschema zur Herstellung von Isopropylalkohol. Fig. 2 shows another process scheme for the production of isopropyl alcohol.
Ein wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung besteht darin, daß sie eine einfache, wirtschaftliche und wirksame Methode darstellt, die in konventionelle Verfahren zur Herstellung verschiedener sauerstoffhaltiger Verbindungen eingefügt werden kann, ohne daß die technische Produktion dieser Stoffe unterbrochen wird. Vielmehr ist die Methode anpassungsfähig an derartige Verfahren, wobei Endpunkte mit ausgezeichneten Geruchseigenschaften erzielt werden. Außerdem kann die erfindungsgemäß verwendete deodorierende Kontaktmasse unter verschiedenen Bedingungen eingesetzt und kontinuierlich mit dem zu deodorierenden Strom während langer Zeiträume in Berührung gebracht werden, ohne daß eine Regenerierung erforderlich würde. Das angewandte Kontaktverfahren ist relativ einfach und führt im wesentlichen zur Deodorierung des Stroms ohne wesentliche Nebeneffekte und/oder Veränderungen am Produktstrom.An essential feature of the present invention in that they are a simple, economic and effective Method that is used in conventional methods for Preparation of various oxygen-containing compounds can be inserted without the technical production of these substances is interrupted. Rather, the method adaptable to such procedures, with endpoints be achieved with excellent odor properties. In addition, the deodorant used in the invention Contact mass used under different conditions and continuously with the power to be deodorized during a long time Periods are brought into contact without a regeneration would be required. The applied Contact procedure is relatively simple and leads in the essential for deodorising the stream without substantial Side effects and / or changes in the product flow.
Gegenüber bekannten System wie dem der JA-PS 5 11 684, das Raney-Metalle zur Geruchsverbesserung von Isopropylalkohol verwendet, besitzt die vorliegende Erfindung mehrere Vorteile. Zunächst erfolgt ein wesentlich niedrigerer Ausbeuteverlust während der Produktreinigung aufgrund weit geringerer Selektivität für unerwünschte Nebenprodukte. Ferner ist die Behandlungskapazität des Metalls höher, die Beseitigung von metallischen Verunreinigungen im Produkt erfolgt ohne kostspielige Filtration und/oder Destillation, die Verweilzeit ist spürbar geringer, unerwünschte Abwasserströme werden vermieden, was zu klaren ökologischen Vorteilen führt, der Zusatz von Wasserstoff während der Behandlung entfällt, und die Gesamtkosten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind niedriger.Compared with known system such as the JA-PS 5 11 684, the Raney metals to improve the odor of isopropyl alcohol used, the present invention has several advantages. First, a much lower yield loss occurs during product purification due to far lower selectivity for unwanted by-products. Furthermore, the Treatment capacity of the metal higher, the elimination of metallic impurities in the product takes place without expensive filtration and / or distillation, the residence time is noticeably lower, unwanted wastewater streams avoided, which leads to clear environmental benefits Addition of hydrogen during treatment is eliminated, and the total cost of the process according to the invention are lower.
Der zu behandelnde Isopropylalkohol enthält relativ kleine Mengen schwefelhaltiger Verunreinigungen, typischerweise weniger als etwa 100 Teile pro Billion.The isopropyl alcohol to be treated contains relatively small amounts of sulphurous impurities, typically less than about 100 parts per trillion.
Die deodorierende Kontaktmasse sollte zur Verwendung in einem Festbett- oder Wirbelschicht-Kontaktverfahren geeignet sein. Insbesondere muß die Kontaktmasse die vorstehend erwähnte Mindest-Teilchengröße besitzen und sollte weiterhin eine effektive Oberfläche von weniger als etwa 1500 m²/g, vorzugsweise von weniger als etwa 1000 m²/g, und insbesondere bevorzugt zwischen etwa 1 und 500 m²/g aufweisen.The deodorant contact material should be used in a Fixed bed or fluidized bed contact method be suitable. In particular, the contact mass must be the above-mentioned Possess minimum particle size and should continue to be effective Surface area of less than about 1500 m² / g, preferably from less than about 1000 m² / g, and more preferably between about 1 and 500 m² / g.
Ein Verfahren zur Herstellung derartiger deodorierender Kontaktmassen mit solchen Oberflächen besteht darin, daß man die Metalle oder mindest teilweise reduzierten Metalloxide einem porösen Trägermaterial einverleibt. Dies kann nach verschiedenen bekannten Techniken erfolgen, zum Beispiel durch Imprägnierung, Ionenaustausch, gleichzeitige Ausfällung und/oder Co-Ausfällung, oder indem man geeignete oberflächenstabilisierende Elemente einer massiven Metall/- Metalloxid-Struktur einverleibt, oder nach anderen Verfahren, die zu Metall/Metalloxid-Oberflächen feiner Dispersion führen. Die Trägermaterialien können verschiedener Art sein und zum Beispiel aus Siliciumdioxid, Tonerde, Siliciumdioxid/Tonerde, Zeoliten, Diatomeenerde, Kohle, verschiedenen Tonen, oder hitzebeständigen Oxiden bestehen.A process for producing such deodorant Contact masses with such surfaces is that the metals or at least partially reduced metal oxides incorporated into a porous carrier material. This can be after Various known techniques are done, for example by Impregnation, ion exchange, simultaneous precipitation and / or co-precipitation, or by suitable surface stabilizing Elements of a massive metal / - Incorporated metal oxide structure, or by other methods, those to metal / metal oxide surfaces of fine dispersion to lead. The carrier materials can be different Be kind and made, for example, of silica, alumina, Silica / alumina, zeolites, diatomaceous earth, carbon, different clays, or heat resistant oxides consist.
Folgende Tabelle I zeigt derartige Trägermaterialien, ihre Oberfläche und Porenvolumen:Table I below shows such carrier materials, their surface and pore volume:
Zu den am meisten bevorzugten deodorierenden Kontaktmassen gehören bestimmte handelsübliche Hydrierkatalysatoren, die jedoch unter den erfindungsgemäßen Bedingungen eingesetzt werden und nicht wie konventionelle Katalysatoren wirken. Hierzu gehören handelsübliche Hydrofining-, Hydrier-, Dehydrier- und Oxydations-katalysatoren, Katalysatoren der Ammoniaksynthese und -dissoziation, Reformierkatalysatoren, Katalysatoren zur Wasserstoffbehandlung und Gasreinigung (in reduzierter oder aktivierter Form) wie beispielsweise die Handelsprodukte der Firmen Girdler, W. R. Grace, Calsicat und Engelhard.Among the most preferred deodorant contact materials include certain commercially available hydrogenation catalysts, the however, used under the conditions of the invention and do not act like conventional catalysts. These include commercially available hydrofining, hydrogenation, dehydrogenation and oxidation catalysts, catalysts of Ammonia synthesis and dissociation, reforming catalysts, Catalysts for hydrotreating and gas purification (in reduced or activated form) such as the commercial products of Girdler, W.R. Grace, Calsicat and Engelhard.
Die deodorierende Kontaktmasse wird vorzugsweise in einem Behandlungsturm mit Festbett verwendet. Der Kontakt erfolgt vorzugsweise bei Abwärtsströmung des zu deodorierenden Beschickungsstroms. Er erfolgt zweckmäßig bei einer Temperatur zwischen 50 und 300°C, und vorzugsweise zwischen 60 und 150°C, besonders bevorzugt zwischen 60 und 120°C und einem Druck von im allgemeinen etwa 1.0506.10⁵ bis 29.682.10⁵ Pa, vorzugsweise von 1.0812.10⁵ bis 18.972.10⁵ Pa und besonders bevorzugt von etwa 1.122.10⁵ bis 11.73.10⁵ Pa. Innerhalb dieser Bedingungen kann man die am wenigsten harten auswählen und insbesondere solche, die mit dem jeweiligen Verfahrensschema, innerhalb dem vorliegende Methode eingesetzt wird, am besten verträglich sind. Schließlich wird der Kontakt bei Raumgeschwindigkeiten von etwa 0,2 bis 50 Vol.-teilen/Stunde/Volumenteil, vorzugsweise zwischen etwa 0,5 und 35, und besonders bevorzugt zwischen 1 und 24 Vol.- teilen/Std./Volumenteil ausgeführt.The deodorant contact material is preferably in a Treatment tower with fixed bed used. The contact takes place preferably in the downward flow of the feed stream to be deodorized. It is expediently carried out at a temperature between 50 and 300 ° C, and preferably between 60 and 150 ° C, more preferably between 60 and 120 ° C and a pressure of generally about 1.0506.10⁵ to 29.682.10⁵ Pa, preferably from 1.0812.10⁵ to 18.972.10⁵ Pa, and more preferably from about 1.122.10⁵ to 11.73.10⁵ Pa. Within these conditions you can see the am select least hard and especially those with the respective process scheme, within the present Method is used, are best tolerated. After all the contact at space velocities of about 0.2 to 50 parts by volume / hour / volume part, preferably between about 0.5 and 35, and more preferably between 1 and 24 vol. divide / hour / volume part executed.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Fig. 1, 2 und 3 näher erläutert. Diese Zeichnungen zeigen das erfindungsgemäße Verfahren in einem konventionellen Isopropylalkohol- Aufarbeitungsverfahren. In Fig. 3 wird die Beziehung Geruch/ Schwefelgehalt von Isopropylalkohol illustriert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying FIGS. 1, 2 and 3. These drawings illustrate the process of the invention in a conventional isopropyl alcohol work-up procedure. In Fig. 3, the relationship odor / sulfur content of isopropyl alcohol is illustrated.
In Fig. 1 und 2 bezeichnen gleiche Ziffern gleiche Teile der jeweiligen Anlage.In Fig. 1 and 2, like numerals designate like parts of the respective system.
Gemäß Fig. 1 wird ein roher Beschickungsstrom über Leitung 4 dem extraktiven Destillationsturm 2 zugeführt. Dieser Beschickungsstrom enthält im allgemeinen Isopropylalkohol und etwa 35 bis 55 Gew.-% Wasser sowie andere Verunreinigungen wie zum Beispiel Isopropyläther. Über Leitung 6 wird dem Turm 2 Wasser und über Leitung 8 Wasserdampf zugeführt. Im Turm 2, der bei einer Temperatur von etwa 50 bis 150°C, und vorzugsweise von 80 bis 130°C und einem Druck von 1.0506.10⁵ bis 2.4582.10⁵ und vorzugsweise 1.4078.10⁵ bis 2.1216.10⁵ Pa gehalten wird, werden die unerwünschten Verunreinigungen über Kopf durch Leitung 10 entfernt. Diese Verunreinigungen bestehen aus verschiedenen Äthern und anderen unerwünschten Komponenten. Der auf diese Weise gereinigte Isopropylalkoholstrom, der etwa 40 bis 90 und vorzugsweise etwa 60 bis 90% Wasser enthält, wird als Bodenfraktion durch Leitung 12 abgezogen und zur weiteren Destillation dem Turm 14 zugeführt. Im Turm 14, der im allgemeinen als Alkoholturm bezeichnet wird, wird der Isopropylalkoholstrom weiter konzentriert, wobei man das Wasser als Bodenrückstand durch Leitung 16 abzieht. Der Turm 14 wird bei einer Temperatur von etwa 75 bis 150°C und vorzugsweise von etwa 80 bis 120°C und einem Druck von etwa 1.0506.10⁵ bis 2.4582.10⁵ und vorzugsweise etwa 1.4076.10⁵ bis 2.1216.10⁵ Pa gehalten. Das Isopropylalkohol/Wasser-Gemisch, das nun etwa 9 bis 15 Gew.-% Wasser enthält, wird über Kopf durch Leitung 18 abgezogen, die schweren Verunreinigungen werden durch die Leitung 45 abgelassen. Im konventionellen Verfahren würde dieses Isopropylalkohol/Wasser-Gemisch über die Leitungen 20 und 22 einer weiteren Destillationssäule 24 zugeführt, oder, wie aus Fig. 2 ersichtlich, direkt durch Leitung 18 zu einem derartigen Turm 24 gelangen, der im allgemeinen als Acetonturm bezeichnet wird und in dem Ketone wie Aceton als leichte Fraktionen über Kopf entfernt werden. Erfindungsgemäß kann die Leitung 20 teilweise oder vollständig, je nach Wunsch, geschlossen werden, so daß mindestens ein Teil der Isopropylalkohol-Lösung aus dem Turm 14 durch Leitung 26 in den deodorierenden Turm 28 gemäß vorliegender Erfindung gelangt, in welchem sich der vorstehend beschriebene Festbett-Katalysator befindet, den das Isopropylalkohol/Wasser-Gemisch unter den vorstehend erwähnten Bedingungen passiert. Der deodorierte und weitgehend gereinigte Isopropylalkohol/Wasser-Strom wird dann über Leitung 30 aus dem Turm 28 abgezogen und gelangt durch Leitung 22 in den Acetonturm 24. Der Acetonturm 24 befindet sich bei einer Temperatur zwischen etwa 70 und 120 und vorzugsweise zwischen 75 und 110°C und bei einem Druck zwischen etwa 1.0506.10⁵ und 2.4582.10⁵ und vorzugsweise 1.4076.10⁵ bis 2.1216.10⁵ Pa. Auf diese Weise werden Aceton und/oder andere Ketone und leichtere Verunreinigungen, die sich im Isopropylalkoholgemisch befinden, über Kopf durch Leitung 32 entfernt, während ein hochreiner Isopropylalkoholstrom als Bodenrückstand den Turm 24 durch Leitung 34 verläßt. Dieses Produkt besteht gewöhnlich aus dem Azeotrop, das etwa 91% Isopropylalkohol in Wasser enthält. Das am Kopf des Acetonturms 24 durch Leitung 32 abgezogene Produkt, das Aceton, etwas Isopropylalkohol und etwas Wasser enthält, wird meist verworfen. Der hochgradige Isopropylalkohol, der als Bodenprodukt durch Leitung 34 aus dem Turm 24 abgezogen wird, kann unter Entwässerung weiter gereinigt werden, wobei man mehr als 99%igen Isopropylalkohol erhält.According to FIG. 1, a crude feed stream is fed via line 4 to the extractive distillation tower 2 . This feed stream generally contains isopropyl alcohol and about 35 to 55% by weight of water, as well as other impurities such as isopropyl ether. Via line 6 , tower 2 is supplied with water and via line 8 with water vapor. In the tower 2 , which is maintained at a temperature of about 50 to 150 ° C, and preferably from 80 to 130 ° C and a pressure of 1.0506.10⁵ to 2.4582.10⁵ and preferably 1.4078.10⁵ to 2.1216.10⁵ Pa, the unwanted impurities overhead through line 10 away. These contaminants consist of different ethers and other undesirable components. The thus purified isopropyl alcohol stream containing about 40 to 90 and preferably about 60 to 90% water is withdrawn as a bottoms fraction through line 12 and fed to the tower 14 for further distillation. In tower 14 , commonly referred to as the alcohol tower, the isopropyl alcohol stream is further concentrated, with the water being withdrawn as bottoms residue through line 16 . The tower 14 is maintained at a temperature of about 75 to 150 ° C and preferably about 80 to 120 ° C and a pressure of about 10506.10⁵ to 2.4582.10⁵ and preferably about 1.4076.10⁵ to 2.1216.10⁵ Pa. The isopropyl alcohol / water mixture, which now contains about 9 to 15 wt .-% water is withdrawn overhead through line 18 , the heavy impurities are discharged through line 45 . In the conventional process, this isopropyl alcohol / water mixture would be fed via lines 20 and 22 to another distillation column 24 , or, as shown in Fig. 2, pass directly through line 18 to such a tower 24 , commonly referred to as acetone tower in which ketones such as acetone are removed overhead as light fractions. According to the invention, the conduit 20 may be partially or completely closed, as desired, so that at least a portion of the isopropyl alcohol solution passes from the tower 14 through conduit 26 into the deodorizing tower 28 of the present invention in which the fixed bed described above Catalyst, which passes the isopropyl alcohol / water mixture under the above-mentioned conditions. The deodorized and largely purified isopropyl alcohol / water stream is then withdrawn via line 30 from the tower 28 and passes through line 22 into the acetone tower 24th The acetone tower 24 is at a temperature between about 70 and 120 and preferably between 75 and 110 ° C and at a pressure between about 1.0506.10⁵ and 2.4582.10⁵ and preferably 1.4076.10⁵ to 2.1216.10⁵ Pa. In this way, acetone and / or other ketones and lighter impurities present in the isopropyl alcohol mixture are removed overhead through line 32 while a high purity isopropyl alcohol bottoms stream leaves tower 24 through line 34 . This product usually consists of the azeotrope containing about 91% isopropyl alcohol in water. The withdrawn at the top of the acetone tower 24 through line 32 product containing acetone, some isopropyl alcohol and some water is usually discarded. The high-grade isopropyl alcohol, which is withdrawn as a bottoms product through line 34 from the tower 24 , can be further purified by dehydration to obtain more than 99% isopropyl alcohol.
Fig. 2 zeigt, wie die über Kopf aus dem Turm 14 durch Leitung 18 abgezogene Beschickung, die wiederum Isopropylalkohol mit etwa 9 bis 15% Wasser enthält, zur weiteren Destillation direkt in den Acetonturm 24 geleitet wird. Dieser arbeitet wie der Acetonturm 24 im Verfahrensschema von Fig. 1. In diesem Fall befindet sich jedoch der deodorierende Turm 28 gemäß vorliegender Erfindung stromabwärts vom Turm 24, so daß der hochgradige Isopropylalkohol, der aus dem Turm 24 durch Leitung 34 abgezogen wird, nicht direkt über Leitung 36 aus dem Verfahren entnommen wird, sondern über Leitung 38 in den Turm 28 gelangt und dort mit der erfindungsgemäßen deodorierenden Masse in Berührung gebracht wird. Der deodorierende Strom wird dann über Leitung 40 und Leitung 36 abgezogen. Figure 2 shows how the feed withdrawn overhead from the tower 14 through line 18 , which in turn contains isopropyl alcohol with about 9 to 15% water, is passed directly into the acetone tower 24 for further distillation. This works like the acetone tower 24 in the process diagram of FIG. 1. However, in this case, is the deodorizing tower 28 according to the present invention, downstream from the tower 24 so that the high-grade isopropyl alcohol is withdrawn from the tower 24 through line 34, not directly via line 36 is removed from the process, but passes through line 38 into the tower 28 and is brought there with the deodorizing composition according to the invention in contact. The deodorizing stream is then withdrawn via line 40 and line 36 .
Fig. 3 zeigt, daß ein niedriger Schwefelgehalt in einer Isopropanolprobe nicht notwendig schwächeren Geruch der Probe bedeutet. Daraus ist zu schließen, daß die geruchsverursachenden Verunreinigungen in niederen Alkoholen nicht nur einfache Schwefelverbindungen sind, ferner daß die deodorierenden Metalle oder Metalloxide auf andere Weise als in bisher bekannten Verfahren wirken. Fig. 3 shows that a low sulfur content in an isopropanol sample does not necessarily mean a weaker odor of the sample. It can be concluded that the odor-causing impurities in lower alcohols are not only simple sulfur compounds, further that the deodorant metals or metal oxides act in a different way than in previously known methods.
Der deodorierende Turm kann nicht nur, wie in den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 plaziert sein, sondern sich auch an verschiedenen anderen Stellen einer Isopropylalkohol- Aufarbeitungsanlage befinden, insbesondere da er hinsichtlich Temperatur, Druck, Raumgeschwindigkeit, Beschickungszusammensetzung äußerst anpassungsfähig ist und da er ferner während längerer Zeiträume betrieben werden kann, ohne daß der Verfahrensstrom unterbrochen werden muß.Not only can the deodorizing tower be placed as in the embodiments of FIGS. 1 and 2, but also at various other locations of an isopropyl alcohol processing plant, particularly as it is highly adaptable in terms of temperature, pressure, space velocity, feed composition and since can also be operated for prolonged periods without the process flow must be interrupted.
300 ml 91%iger Isopropylalkohol der Qualität 12+ RHB (als Handelsprodukt nicht brauchbar, den Vorschriften nicht entsprechend) werden in einem 500-ml-Kolben mit 30 g aktiviertem "ENCAR"-Hydrierkatalysator in Form von 3,2 mm großen Tabletten behandelt. Der Katalysator besaß folgende Eigenschaften: Typ: durch gleichzeitige Ausfällung hergestellter Nickel/Kupfer/Silica/Kieselgur- Katalysator mit einem Nickelgehalt von 45 Gew.-% und einem Kupfergehalt von 4,5 Gew.-%. Oberfläche (BET): 250 m²/g, Schüttgewicht 0,848 g/cm³. Die Bruchfestigkeit beträgt 3,18 kg (Tablette von 3,2 mm × 3,2 mm), Porenvolumen etwa 0,35 cm³/g.300 ml of 91% isopropyl alcohol of quality 12+ RHB (not usable as a commercial product, the regulations not appropriate) are in a 500 ml flask with 30 g of activated "ENCAR" hydrogenation catalyst in the form of Treated 3.2 mm tablets. The catalyst possessed the following characteristics: Type: by simultaneous Precipitation of manufactured nickel / copper / silica / kieselguhr Catalyst with a nickel content of 45 wt .-% and a Copper content of 4.5 wt .-%. Surface area (BET): 250 m² / g, apparent density 0.848 g / cm³. The breaking strength is 3.18 kg (tablet of 3.2 mm × 3.2 mm), pore volume about 0.35 cc / g.
Der Kontakt erfolgte bei Normaldruck und einer Temperatur von etwa 78°C während etwa 2 Std. Der resultierende Isopropylalkohol wurde von Geruchsbewertern bewertet. Dem Produkt wurde eine Qualität zugesprochen vergleichbar einem Alkohol von Kosmetikqualität und frei von aus der Herstellung stammenden Geruch. Die Ergebnisse sind in Tabelle II enthalten.The contact was carried out at atmospheric pressure and a temperature from about 78 ° C for about 2 hours. The resulting isopropyl alcohol was rated by odor evaluators. the Product was awarded a quality comparable to one Alcohol of cosmetic quality and free of manufacture originating smell. The results are included in Table II.
72 g eines handelsüblichen Hydrierkatalysators (Hersteller Harshaw, Produkt "Harshaw Ni-0104T-1/8"-Hydrierkatalysator) wurden mit 300 ml 91%igem Isopropylalkohol der Geruchsklasse 12+ RHB in einem 500-ml-Kolben behandelt. Der Katalysator besaß folgende Eigenschaften: Typ: Nickel auf Kieselgur mit 58 Gew.-% Nickelgehalt, Oberfläche (BET) 160 m²/g. Das Schüttgewicht betrug 1,44 g/cm³, die Bruchfestigkeit 4,08 kg (Tablette von 3,2 mm × 3,2 mm). Das Porenvolumen lag bei etwa 0,20 cm³/g. Das System wurde bei Normaldruck 3 Std. bei etwa 80°C gehalten. Der resultierende Isopropylalkohol wurde von Geruchsbewertern bewertet, die Ergebnisse sind der Tabelle II zu entnehmen. Dem Produkt wurde Kosmetikqualität zugeschrieben.72 g of a commercially available hydrogenation catalyst (manufacturer Harshaw, Product "Harshaw Ni-0104T-1/8" Hydrogenation Catalyst) were mixed with 300 ml of 91% isopropyl alcohol of the odor class 12+ RHB treated in a 500 ml flask. The catalyst had the following properties: Type: nickel on kieselguhr with 58 wt% nickel content, Surface area (BET) 160 m² / g. The bulk density was 1.44 g / cm³, the breaking strength 4.08 kg (tablet of 3.2 mm × 3.2 mm). The pore volume was about 0.20 cc / g. The system was maintained at about 80 ° C at atmospheric pressure for 3 hrs. The resulting Isopropyl alcohol was evaluated by odor assessors, the results are shown in Table II. The product was attributed cosmetic quality.
56 g eines handelsüblichen Hydrierkatalysators ("Harshaw Ni- 3250-T-1/8"-Hydrierkatalysator) wurden mit 300 ml 91%igem Isopropylalkohol der Geruchsklasse 12+ RHB in einem 500-ml- Kolben 3 Std. bei etwa 80°C und Normaldruck gehalten. Der Hydrierkatalysator besaß folgende Eigenschaften: Typ: Nickel auf Träger mit einem Nickelgehalt von 52 Gew.-%, Oberfläche (BET) 145 m²/g. Das Schüttgewicht betrug 1,088 bis 1,104 g/cm³, die Bruchfestigkeit lag bei etwa 8,16 kg (Tablette von 3,2 mm × 3,2 mm). Das Porenvolumen betrug etwa 0,32 cm³/g. Der resultierende Isopropylalkoholstrom wurde von Geruchsbewertern bewertet, Ergebnisse siehe in Tabelle II. Dem Produkt wurde Kosmetikqualität zugeschrieben.56 g of a commercially available hydrogenation catalyst ("Harshaw Ni 3250 T-1/8 "hydrogenation catalyst) were mixed with 300 ml of 91% Isopropyl alcohol of odor class 12+ RHB in a 500 ml Piston held for 3 hrs. At about 80 ° C and atmospheric pressure. The Hydrogenation catalyst had the following properties: Type: supported nickel with a nickel content of 52% by weight, Surface area (BET) 145 m² / g. The bulk density was 1.088 to 1.104 g / cm³, the breaking strength was about 8.16 kg (Tablet of 3.2 mm × 3.2 mm). The pore volume was about 0.32 cc / g. The resulting isopropyl alcohol stream was evaluated by odor evaluators, see results in Table II. The product was considered to be of cosmetic quality.
Das Verfahren von Beispiel 3 wurde in 4 Folgen wiederholt, wobei der gleiche "Harshaw Ni-3250-T-1/8"-Hydrierkatalysator für jeden folgenden Versuch wiederverwendet wurde. In jedem Fall wurde der resultierende Isopropylalkohol von Geruchsbewertern bewertet, die Ergebnisse zeigt Tabelle II. Auch diese Produkte besaßen Kosmetikqualität und keinen störenden Geruch, woraus hervorgeht, daß die Wirksamkeit der Deodorierungsmasse während aufeinanderfolgenden Behandlungen nicht herabgesetzt wurde. The procedure of Example 3 was repeated in 4 episodes, the same "Harshaw Ni-3250 T-1/8" hydrogenation catalyst was reused for each subsequent trial. In each Case became the resulting isopropyl alcohol of odor evaluators The results are shown in Table II. These too Products had cosmetic quality and no unpleasant smell, from which it can be seen that the effectiveness of the deodorizing mass not diminished during successive treatments has been.
Zum Vergleich des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Verfahren der JA-PS 5 11 648 wurde die Geruchsverbesserung von Isopropylalkohol in einem Nachbehandlungsverfahren unter vergleichbaren Bedingungen mit einer Nickel-Träger-Kontaktmasse gemäß vorliegender Erfindung (handelsüblicher Nickel-Hydrier katalysator der Bezeichnung Harshaw Ni-3250T) und mit Raney- Nickel ausgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt. Außer diesen Werten ist zu bemerken, daß das erfindungsgemäße Verfahren im Gegensatz zum Verfahren der japanischen Patentschrift keine Produktfiltration oder Destillation nach der Behandlung erfordert, daß keine Schwierigkeiten wegen der Katalysatorabsonderung oder Abwasserprobleme auftreten und kein Wasserstoff benötigt wird.For comparison of the method according to the invention with the method the JA-PS 5 11 648 was the odor improvement of Isopropyl alcohol in a post-treatment process under comparable Conditions with a nickel carrier contact mass according to the present invention (commercially available nickel hydrogenation catalyst designated Harshaw Ni-3250T) and with Raney Nickel carried out. The results are summarized in Table III. Apart from these values, it should be noted that the invention Method in contrast to the method of Japanese patent specification no product filtration or Distillation after treatment requires that no Difficulty due to catalyst segregation or sewage problems occur and no hydrogen is needed.
91%iger Isopropylalkohol der Geruchsklasse 12+RHB wurde kontinuierlich durch eine Leitung von 5,1 cm Durchmesser gepumpt, die mit handelsüblichem Hydrierkatalysator der Bezeichnung Harshaw Ni-3250T gefüllt war. Die Fließgeschwindigkeit betrug etwa 1 bis 4 Vol.-teile Isopropylalkohol/ Stunde/Volumenteil Nickel-Kontaktmasse, die Temperaturen 55 bis 85°C und die Drucke Normaldrucke bis etwa 18.972.10⁵ Pa. Der so behandelte Isopropylalkohol war hinsichtlich seiner Geruchsqualität spürbar verbessert, und zwar wurde aus einer schlechtriechenden Beschickung ein Produkt von nahezu Kosmetikqualität erhalten. Das Produkt enthielt weiterhin keine meßbaren Mengen an Restmetall, die Schicht war nach Durchfluß von mehr als 10 000 Vol.-teilen Isopropylalkohol/Volumenteil Nickel- Kontaktmasse noch wirksam. 91% isopropyl alcohol of odor class 12 + RHB continuously through a 5.1 cm diameter pipe pumped with commercial hydrogenation catalyst of the Designation Harshaw Ni-3250T was filled. The flow rate was about 1 to 4 parts by volume of isopropyl alcohol / Hour / volume of nickel contact mass, the Temperatures 55 to 85 ° C and the pressures normal pressures up about 18.972.10⁵ Pa. The isopropyl alcohol thus treated was noticeably improved in terms of its odor quality, and that was from a bad-tasting load a product of almost cosmetic quality. The Product still contained no measurable amounts Residual metal, the layer was after flow of more than 10 000 parts by volume of isopropyl alcohol / part by volume of nickel Contact mass still effective.
Etwa 300 ml 91%iger Isopropylalkohol der Geruchsklasse 12+RHB wurden in einem 500-ml-Kolben etwa 3 Std. bei etwa 80°C und Normaldruck mit etwa 15 g verschiedenen Metallen gemäß Tabelle IV behandelt. Der resultierende Isopropylalkohol wurde von Geruchsbewertern bewertet und als geeignet für geruchsempfindliche Gebrauchszwecke eingestuft.About 300 ml of 91% isopropyl alcohol of odor class 12 + RHB were in a 500 ml flask for about 3 hrs. at about 80 ° C and normal pressure with about 15 g of various metals according to Table IV. The resulting isopropyl alcohol was rated by odor evaluators and considered suitable for classified as odor-sensitive uses.
91%iger Isopropylalkohol der Geruchsklasse 12+RHB wurde durch ein Rohr von 12,7 mm Durchmesser gepumpt, das mit 25 ml des Katalysators Ni-3250T-1/8 gefüllt war. Die Raumgeschwindigkeit betrug 4,0 Vol.-teile/Std./Volumenteil, es wurde bei Normaldruck und einer Temperatur von etwa 80°C gearbeitet. Gemäß den Geruchsbewertern war der Geruch wesentlich verbessert und sämtliche zu beanstandenden Geruchsarten entfernt. Das Produkt wurde als geeignet für Gebrauchszwecke, die geringen Beigeruch erlauben, eingestuft. 91% isopropyl alcohol of odor class 12 + RHB was through a tube of 12.7 mm diameter pumped with 25 ml of the Catalyst Ni-3250T-1/8 was filled. The space velocity was 4.0 parts by volume / hr / part by volume, it was at normal pressure and a temperature of about 80 ° C worked. According to the Odor scavengers, the smell was significantly improved and removed all objectionable odor types. The product was considered suitable for use, the slight Beigeruch allow, classified.
Der gleiche 91%ige Isopropylalkohol der Geruchsklasse 12+RHB wurde durch ein Rohr von 12,7 mm Durchmesser gepumpt, das mit gleichen Vol.-teilen des Ni-3250-1/8-Katalysators und eines 0,5% Rh/Al₂O₃ T-1/8-Katalysators gefüllt war, wobei die beiden Katalysatoren derart im Rohr angeordnet waren, daß der Alkohol den Nickelkatalysator vor dem Rhodiumkatalysator berührte. Die Bedingungen waren im übrigen wie im Beispiel 17A. Dem Alkohol wurde bessere Geruchsqualität als dem Produkt von Beispiel 17A zugeschrieben.The same 91% isopropyl alcohol of odor class 12 + RHB was pumped through a tube of 12.7 mm diameter, the with equal vol parts of the Ni-3250-1 / 8 catalyst and a 0.5% Rh / Al₂O₃ T-1/8 catalyst was filled, wherein the two catalysts were arranged in the tube, that the alcohol is the nickel catalyst before the rhodium catalyst touched. The conditions were otherwise the same in Example 17A. The alcohol was better odor quality as attributed to the product of Example 17A.
Mehrere unbehandelte Isopropanolproben wurden zunächst analysiert unter Verwendung eines Analysengeräts auf Schwefel der Handelsbezeichnung Houston Atlas Sulfur Analyzer. Dann erfolgte die Geruchsbewertung, um festzustellen, ob eine Beziehung zwischen Schwefelgehalt und Ausmaß an unangenehmem Geruch der Isopropanolproben besteht. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 zusammengestellt. Daraus wurde geschlossen, daß keine direkte Beziehung zwischen beiden Eigenschaften vorliegt.Several untreated isopropanol samples were first analyzed using a sulfur tracer of the trade name Houston Atlas Sulfur Analyzer. Then, the odor evaluation was made to see if there was a relationship between sulfur content and degree of unpleasant odor of the isopropanol samples. The results are summarized in FIG . It was concluded that there is no direct relationship between the two properties.
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