DE863651C - Verfahren zum Reinigen von Trimethylolpropan - Google Patents

Description

• Verfahren zum Reinigen von Trimethylolpropan Durch Einwirkung von Formaldehyd auf Butyraldehyd in Gegenwart von Kalkmilch oder Alkalilauge erhält man bekanntlich Kondensationsprodukte in Form eines mehr oder minder dunkel gefärbten Sirups, der zwar zum großen Teil aus freiem Trimethylolpropan C H3 - C H2 - C (C H2 O H) 3 (lZolgewicht 134, Hydroxylzahl 1253) besteht, daneben aber Acetale, Ester und andere höhermolekulare Verbindungen von zum Teil harz- oder teerartiger Konsistenz enthält. Von letzterem läßt sich das Trimethylolpropan zwar durch Destillation weitgehend trennen, doch enthält das Destillat noch einen großen Teil der flüchtigen Verunreinigungen, wie z. B. die obengenannten Ester und Acetale, die bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise bei der Veresterung mit anderen Säuren, erheblich stören. Das destillierte Trimethylolpropan hat daher kaum bessere analytische Daten als das Rohprodukt, seine Hydroxylzahl überschreitet z. B. im allgemeinen kaum den Wert von goo bis 95o.
• Es wurde nun gefunden, daß man ein Trimethylolpropan von ausgezeichneter Reinheit erhält, wenn man das Produkt vor oder nach der Destillation einer Wärmebehandlung in Gegenwart oder Abwesenheit von Wasser bzw. Wasserdampf Temperaturen unterwirft, bei denen das Trimethylolpropan noch nicht destilliert oder zersetzt wird.
• Man kann z. B. so verfahren, daß man die rohe, etwa ?o°/oige wäßrige Trimethylolpropanlösung, wie sie bei der Herstellung anfällt, im Autoklav allmählich auf etwa 25o° erhitzt. Dabei entwickelt sich durch Zersetzung der Ameisensäureester und anderer Nebenprodukte reichlich Gas, das im wesentlichen aus Kohlendioxyd und Wasserstoff besteht. Man entspannt das Gas bei Temperaturen unterhalb ioo° und wiederholt das Erhitzen erforderlichenfalls, bis die Gasentwicklung praktisch aufhört. Dann wird die nunmehr fast:. reirie"s Trimethylolpropan enthaltende Lösung in üblicher Weise eingedampft und aufgearbeitet.
• Man kann auch so verfahren, ds.ß man wasserfreies rohes Trimethylolpropan für sich mehrere Stünden bei gewöhnlichem oder. mäßig vermindertem Druck, z. B. bei ioo Torf, -auf etwa 2oo° erhitzt. Dabei wird im wesentlichen Kohlenoxyd und Wasser abgespalten.
• Man kann schließlich auch das rohe oder destillierte wasserfreie Trimethylolpropan mehrere Stunden bei 12o bis 15o° mit überhitztem Wasserdampf blasen. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination der beide zuletzt genannten Arbeitsweisen, wobei man das zunächst für sich bei etwa Zoo Torr mehrere Stunden auf 2oo° erhitzte Produkt anschließend bei--gewöhnlichem Druck mit Wasserdampf von 12o bis 15o° behandelt. ' - -Es gelingt auf diese Weise leicht, ein Produkt zu erhalten, dessen Hydroxylzahl eine Reinheit von etwa 85 °/o erweist und das nur sehr geringe Mengen Ester und Aldehyde enthält. Da in diesem Produkt nur noch unflüchtige Verunreinigungen vorhanden sind, wird durch anschließende Destillation nunmehr eine sehr weitgehende weitere Qualitätsverbesserung erreicht, die meist zu einem Trimethylolpropan von einer Hydroxylzahl führt, die der berechneten sehr nahe kommt. Das so erhaltene Trimethylolpropan kristallisiert beim Abkühlen sofort freiwillig und vollständig zu einer weißen Masse von salzartigem Aussehen und liefert bei weiterer Verarbeitung,-z. B. bei der Veresterung mit Säuren, helle und klare Produkte.
• Beispiel i 2 kg rohes wasserfreies Trimethylblpropan wurden in einem Rührgefäß bei Zoo Torr mehrere Stunden lang auf 2oo° erhitzt. Dabei sank der Estergehalt des Produktes von 35,6 auf 9,6 °/o.
• Beispiel -2 2 kg einer 2o°/oigen wäßrigen Lösung von rohem Trimethylolpropan wurden in einem 51 fassenden Rührautoklav aus rostfreiem Stahl innerhalb 2 Stunden auf 25o° erhitzt. Dabei stellte sich ein Druck von etwa 95 at ,ein. Man ließ auf 9o° abkühlen, blies die entwickelten Gase ab und erhitzte nochmals einige Stunden auf 25o°. Nach dem Abkühlen auf gewöhnliche Temperatur betrug der Druck etwa To at. Die Gase bestanden zu etwa 52 °/o aus Kohlendioxyd und etwa 4o °/o aus Wasserstoff. Dann wurde die Lösung in üblicher Weise eingedampft.
• Die Kennzahlen betrugen, "jeweils nach dem Eindampfen

  1 für rohes Tri- für behandeltes

  metfiylolpropan

  Produkt

  Säurezahl ......... 27,9 . 2,84

  Esterzahl . . . . . . . . . 104 5,02

  Hydroxylzahl ..... 804 116o

  Es war also eine Reinigung von etwa 63,8 °/o auf 92,3 °/o erfolgt. -Beispiel 3 30001 rohes wasserfreies Trimethylolpropan wurden in einem emaillierten Rührkessel von 6ooo 1 Inhalt auf 13o° erhitzt. Man blies 6o Stunden lang stündlich 25o kg Wasserdampf von etwa 14o° hindurch. Dann wurde das Produkt in üblicher Weise bei stark vermindertem Druck mit Wasserdampf destilliert. Man erhielt folgende Kennzahlen:

  IHyzahl yl Esterzahl Säurezahl Cazbaohnyl-

  Rohprodukt . . 869 123 30 73

  Nach der Be-

  handlung mit

  Dampf, un-

  destilliert ... 999 26 14 0

  desgl. nach der

  Destillation. . 1111 35 2,4 0

  Beispiel 4 Ein nicht vorbehandeltes Rohtrimethylolpropan wurde in der üblichen Weise mit Wasserdampf im Vakuum destilliert und dabei ein Produkt von der Hydroxylzahl 88o erhalten. Dieses Destillat wurde nun im Rührkessel auf 13o° erhitzt und die dreifache Gewichtsmenge Wasserdampf durchgeleitet. Die Hydroxylzahl stieg dabei auf 1032. Beispiel 5 In einem heizbaren Rührkessel von 30001 Inhalt, der über einen Kühler und einen Abscheider mit einer Saugpumpe verbunden ist, wurden 2ooo kg rohes wasserfreies Trimethylolpropan bei Zoo Torr 4 Stunden lang auf 2oo° erhitzt. Dabei gingen etwa 25o kg wäßriger Anteile über; gleichzeitig entwickelten sich Gase, die vorwiegend aus Kohlenoxyd bestanden. Dann wurde durch den Kesselinhalt bei gewöhnlichem Druck bei 13o bis 15o° noch 5oo bis iooo kg Wasserdampf geblasen, worauf man das Produkt in üblicher Weise bei stark vermindertem Druck mit Wasserdampf destillierte. Man erhielt ein wasserhelles, leicht kristallisierendes Trimethylolpropan .vom Schmelzpunkt 65°, das die Hydroxylzahl 117o, die Esterzahl 5, die Säurezahl 0,3 und die Carbonylzahl 0,25 ergab.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Reinigen von Trimethylolpropan, dadurch gekennzeichnet, daß man es längere Zeit, gegebenenfalls unter Mitverwendung von Wasser oder Wasserdampf, auf Temperaturen über i2o° unter solchen Bedingungen erhitzt, bei denen das reine Trimethylolpropan noch nicht zersetzt wird und nicht überdestilliert.