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Verfahren zur Trennung von Gemischen aus Essigsäureanhydrid, Essigsäure
und Wasser Im industriellen Betrieb erhält man Gemische von Essigsä:ureanh.ydrid,
Essigsäure und Wasser durch pyrogene Entwässerung von Essigsäure.
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Bisher isolierte man laus diesen Mischungen Essigs.äureanhydrid vornehmlich
durch Destilheren im Vakuum. Man kann hierbei das Gemisch auf niedrige Temperatur
bringen"um die Geschwindigkeit der Zersetzung des Essigsäureanhydrids durch Wasser
nach Möglichkeit herabzusetzen. Am Kopf der Destillationsvorrichtung wird hierbei
das Wasser mitmehr oder weniger Säureabgetrennt und alsdann hochkonzentrierte Essigsäure
gewonnen; das Anhydrid bleibt Aals Nachlauf zurück. Dieses Trennungsverfahren ist
aus verschiedenen Gründen !nicht befriedigend. Einmal nimmt das am Kopf abdestillierende
Wasser Säure mit, außerdem ist die dann übergehende Essigsäure niemals vollständig
wasserfrei. Diese Mängel schränken die Wirksamkeit der späteren pyrogene@n Entwässerung,
der man die zurückgewonnene Säure von neuem unterwirft, erheblich ein.
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Man 'hat auch auf dem Wege der fraktionierten Kondensation in Gegenwart
von Koblenwasserstoffen oder deren chlorierten Derivaten das Problem zu lösen versucht,
doch wird die Vakuumdestillation, der man im industriellen Betrieb den Vorzug gibt,
hierdurch nicht in nennenswertem Maße verbessert.
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Vorliegendes Verfahren bezweckt die Verbesserung der bisherigen Ergebnisse.
Erfindungsgemäß werden Gemische aus Essigsäureanhydrid, Essigsäure und Wasser durch
Destillation mit Estern ,der Essigsäure, wie Äthyl-, Propyl- oder Isopropylacetat,
getrennt. Die Ester der Essig sälure bilden weder mit Essigsäure noch mit Essig
säureanhydrid, dagegen mit Wasser azeotropische Gemische. Dadurch wird die Siedetemperatur
des Gemisches, ohne daß man auf die Vakuumdestillation ,angewiesen ist, abgesenkt,
und ferner entfernt man das Wasser azeotropisch ohne gleichzeitigen Übergang von
Essigsäure -oder Essigsäureanhydrid. Erst nach der vollständigen Entfernung des
Wassers durch Destillation trennt man das Lösungsmittel ;ab. Als Rückstand bleiben
wasserfreie Essigsäure, und Essigsäureanhydrid, die man leicht voneinander trennen
kann. Letzteres Gemisch findet auch ,als solches industrielle Verwendung für verschiedene
Zwecke, nötigenfalls nach teilweiser Abtrennung der Säure.
Wenn
man auf die Gewinnung von reinem Allhydrid Wert legt, fraktioniert man das Gemisch.
Man erhält so die Säure in völlig; wasserfreiem Zustand, so daß die pyr ogeiie:
Behandlung der wiedergewonnenen Säure: mit maximaler Wirksamkeit vor sich gehW kann.
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Die Isolierung des Essigsäureanhydrids im Sinne vorliegender Erfindung
kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Vorzugsweise arbeitet
mankontinuierlich, um die Zersetzung des Allhydrids im Laufe des Verfahrens nach
Möglichkeit einzuschränken.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Trennung von Gemischen aus Essigsäureanhydrid,
Essigsäure und Wasser Kohlenwasserstofft, wie Benzol und Chlorkohlenwasserstoite,
wie Dichloräthylen, Trichloräthylen, als Entziehungsmittel für Wasser zu verwenden.
Diese Stoffe nehmen bei der Destillation des Dneistoffgemisches wesentlich mehr
Essigsäure mit als die Essigsäureester. Auch werden Chlorkohlenwasserstoffe, wie
Trichloräthylen oder Dichloräthylen,unter Abspaltung von Chlor verhältnismäßig leicht
zersetzt, so daß bei der Verwendung dieser Stoffe die zur Trennung der Dreistoffgemische
benutzte Vorrichtung korridierenden Einflüssen ausgesetzt ist.
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Aus der bekannten Verwendung von Essigsäureestern für die Entwässerung
von Essigsäure durch Destillation konnte nicht darauf geschlossen werden, daß diese
bei der Trennung des Dreistöffgemisches aus Essigsäureanhydrid, Essigsäure und Wasser
als Entziehungsmittel wertvolle Dienste leisten. Bei der Entwässerung von Essigsäure
durch Destillation besteht keine Gefahr einer chemischen Veränderung einer der Komponenten.
Beider Trennung des Dreistoffgemisches wird dagegen E@ssigs.ä@ureanhydrid, und zwar
in zunehmendem Maße mit steigender Temperatur, rehydratisiert. Durch Verwendung
von Essigsäureestern wird erreicht, daß die Siedetemperatur des Dreistoffgemisches
herabgesetzt und gleichzeitig das Wasser azeotropisch ohne gleichzeitigen Übergang
von Essigsäure und Essigsäureanhydrid entfernt wird.
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Die Erfindung soll an Hand der beispielsweise gegebenen Zeichnungen
erläutert werden. Die Abb. i -und 2 sind zwei schematische Darstellungen von Vorrichtungen
zur Ausführung der Erfindung.
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Der Destillationskolonne 2, die .ein für allemal mit Äthylacetat,
welches als Lösungsmittel dient, beschickt und im unteren Teil mit einer Heizvorrichtung
3 ausgestattet ist, wird durch das Rohr i das Ausgangsgemisch von Essigsäure, Essigsäureanhydrid
und Wasser zugeführt. Nach Einführung dieses Gemisches in die Kolonne sinkt die
Temperatur im oberen Teil von 77 auf 70,45', den Siedepunkt des binären Gemisches
Wasseräthylacetat. Das binäre Gemisch destilliert ab und sammelt is%c-# in dem Kondensator
q.. Dort findet die Kbndensation statt; das Kondensat fließt zum Teil durch das
Rohr 5 auf die Kolonne zurück und wird zum Teil durch das Rohr 6 dem Scheidegefäß.7
zugeführt. Dort findet Trennung in zwei Schichten statt.
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Die obere, an Äthylacetat reiche Schicht läuft kontinuierlich in die
Kolonne durch das Rohr 8 zurück, die ,andere Schicht wird durch 9 abgelassen.
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Das Ausgangsgemisch wird bei der Abwärtsbewegung von Boden zu Boden
schnell entwässert, wobei die Zersetzung des Essigsä@ureanhydrids durch Wasser nur
sehr gering ist infolge der niedrigen Siedetemperatur, die auf den verschiedenen
Böden herrscht, da der Ester in großem überschuß gegenüber der Säure und dem Allhydridvorhanden
ist. Durch Regelung der Inten isität der Heizung im unteren Teil der Kolonne 2 kann
man nach Wunsch auf den Überschuß des Acetats gegenüber der eingespeisten Flüssigkeit
einwirken.
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Am Fuß der Kolonne 2 erhält man schließlich ein nahezu wasserfreies
Gemisch von Äthylacetat, Essigsäure und Essigsäureanhydrid. Dieses Gemisch gelangt
durch ein Rohr io in eine Kolonne i i mit Heizvorrichtung 12. Am Kolonnenkopf trennt
sich Äthylacetat ab, welches man durch 13 in den Kondensator 1q. überführt;
ein Teil des Kondensates kehrt durch 15 auf die Kolonne i i zurück; ein anderer
Teil zieht durch dass Rohr 16 zur Kolonne 2; man kann so die Beschickung dieser
Kolonne an Athylacetat konstant halten. Das Gemisch an Säure und Allhydrid wird
durch Rohr 17 einer Kolonne 18 mit Heizvorrichtung 21 zugeführt, wo die wasserfreie
Essigsäure am Kopf (durch Rohr i9) und Essigs.äureanhydrid im unteren Teil (durch
Rohr 2o) abgetrennt werden.
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Abb. 2 zei;g-t die Vereinigung der Kolonne 2 und i i zu einer Kolonne
2'. Die einzelnen Vorrichtungsteile der Abb. 2, die schon in Abb. i aufgeführt sind,
haben die gleichen Bezugszeichen erhalten. Man bringt bei dieser Ausführungsform
ein für allemal das flüchtige Äthylacetat in die Apparatur in solcher Menge ein,
daß der ganze Teil der Kolonne, wo die Entwässerung stattfindet, damit ,genügend
beschickt ist. Dein unteren Teil der Kolonne 2 hält man auf wenigstens i 18'
der Siedetemperatur .der Essigsäure; dies zeigt .an, daß das Gemisch im Unterteil
kein Äthylacetat mehr enthält.
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Im Rahmen der Erfindung kann. das Verfahren bei von atmosphärischem
Druck abweichendem Druck ausgeübt werden.