DE915212C

DE915212C - Verfahren zur Gewinnung von sauerstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen

Info

Publication number: DE915212C
Application number: DER3396A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Rottig
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1950-08-27
Filing date: 1950-08-27
Publication date: 1954-07-19

Description

Verfahren zur Gewinnung von sauerstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen Kohlenwasserstoffgemische mit gröBeren Mengen von sauerstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen, z. B. von Alkoholen, Aldehyden, Säuren und Estern, lassen sich auf verschiedene Weise gewinnen. Derartige Gemische entstehen beispielsweise bei der katalytischen Kohlenoxydhydrierung unter Verwendung spezieller Eisenkatalysatoren, ferner bei der .katalytischen Wassergasanlagerung an olefinische Kohlenwasserstoffe. In manchen Fällen liefert auch die Aufarbeitung von fossilen Kohlenwasserstoffgemischen derartige Gemische.
Zur Extraktion der in Kohlenwasserstoffgemischen vorhandenen sauerstoffhaltigen Verbindungen sind bereits Lösungsmittel vorgeschlagen worden, die ein selektives Lösevermögen für sauerstoffhaltige Kohlenstoffverbindungen, insbesondere für Alkohole, besitzen. Gut geeignet für derartige Extraktionen sind z. B. mehrwertige Alkohole, Glykol oder seine Homologen, Methanol oder andere niedrigsiedenäe Alkohole, Furfurol, Nitrobenzol, Anilin, Amine und ähnliche organische Verbindungen. Die zur Extraktion benutzten Flüssigkeiten bestehen teilweise aus Gemischen der genannten, Verbindungen. und enthalten gegebenenfalls größere Mengen von Wasser. Die Extraktion selbst wird vorzugsweise mehrstufig bei erhöhter Temperatur ausgeführt.
Eine quantitative Extraktion der Sauerstoff: verbindungen ist auf diese Weise jedoch nicht möglich, weil Kohlenwasserstoffgemische geringe Restmengen von Alkoholen, Estern und anderen Sauerstoffverbindungen so hartnäckig zurückhalten, da.ß sie mit Extraktionsmitteln nicht isoliert werden k'önne'n. Die gilt insbesondere für die geringen Mengen von hochmolekularen Alkoholen., die meist in sauerstoffhaltigen Kohlenoxydhydrierungsprodukten und ähnlichen Gemischen vorhanden sind.
Man hat sauerstoffhaltige Kohlenstoffverbindungen auch bereits durch selektive oder fraktionierte Adsorption von Kohlenwasserstoffen getrennt. Dliese Arbeitsweise hat jedoch den Nachteil, daß die in Frage kommenden selektiven Adsorptionsmitte:l, z. B. aktive Kieselsäure, Aluminiumoxyd, Bleicherden, Aktivkohle, in nur sehr geringem Umfang sauerstoffhaltige Kohlenstoffverbindungen aufnehmen. Zur Aufarbeitung von K:oh1enwasserstoffgemischen, die mehr als annähernd io o/o sauergtoffhaltige Verbindungen enthalten, .sind daher unwirtschaftlich große Adsorpti:onsapparate erforderlich.
Es wurde gefunden, daß sich eine besonders vollständige und wirtschaftliche Extraktion von sauerstoffhaltigen Verbindungen aus Kohlenwasserstoffgemischen erreichen läßt, wenn man Extraktion:s- und Adsorptionsverfahren derart miteinander kombiniert, da.ß die sauerstoffhaltigen Gemische zunächst bei 2o bis i 7,o' mit Lösungsm@tteln extrahiert werden, die ein selektives Lösevermögen für sauersstoffhaltige Kohlenstoffverbindurqgen, insbesondere für alip;hatische Alkohole. besitzen, worauf man die möglichst weitgehend extrahierten Kohlenwasserstoffgemische mit Adsorptionsmitteln behandelt, die ein selektives Adsorptionsvermögen für sauerstoffhaltige Kohlenstoffverbindungen besitzen. Geeignete Adsorptionsmittel für diese Arbeitsweise sind z. B. aktive Kieselsäure, Aluüniniumoxyd, aktive Bleicherden und Aktivkohle.
Dia die vorgeschaltete Extraktion mit selektiv wirkenden Lösungsmitteln die Hauptmenge der sauerstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen entfernt, erforderst die nachgeschaltete Adsorption der restlichen Sauerstoffverbindungen nur noch kleine AdsorptIonsappana.te. Mit ihrer Hilfe lassen sich die in den vorexjtrahierten Gemischen noch vorhandenen 5 bis io % Sauerstoffverbindungen ohne Schwierigkeig quantitativ entfernen.
Besonders vorteilhaft ist es, daß sich hochmolekulare Sauerstoffverbindungen in den üblichen selektiven Extraktionsmitteln nicht lösen, sich aber durch selektive oder fraktionierte Adsorption zurückhal;ten lassen. Auf diese Weise kann man die in Kohlenwasserstoffgemischen vorhandenen sauerstoffhaltigen Verbindungen nach ihrer Molekülgröße trennen.
Die von den Adsorptionsmitteln aufgenommenen sauer$toffhaltigen Verbindungen können in an sich bekannter Weise, z. B. durch Verdrängung mit Wasser, leioh,t in großer Reinheit gewonnen werden. B@ei:spie1 Mit Hilfe eines speziellen Eisenkatalysators, der vorzugsweise sauerstoffhaltige Verbindungen bildet, wurden bei einem Gasdruck von 25 kg/qcm mit einer Gasbelastung von stündlich Zoo Raumteilen Synthesegas je Raumteil Katalysator aus Kohlenoxyd und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen in der üblichen Weise primäre Kohlenoxydhydrierungsprodukt.e gewonnen. Hieraus wurde eine zwischen 22o bis 32o° siedende Fraktion herausgeschnitten, die annähernd 35% Alkohole und 15 % andere sauerstoffhaltige Verbindungen enthielt, die zum großen Teil aus Estern bestanden. Diese Fraktion wurde in einer fünfstufigen Apparatur im Gegenstrom mit wässerigem Methanol extrahiert, der 15 % Wasser enthielt. je i oo 1 Kohlenwasserstofffraktion -wurden 6oo 1 der wässerigen Methanollösung eingesetzt. Nachdem die aus der letzten Extraktionsstufe abfließende Flüssigkeit vom Lösungsmittel befreit war, enthielt die verbleibende Kohlenwasserstofffraktion noch 4 0!o der ursprünglich darin vorhandenen sauerstoffhaltigen Verbindungen.
Dieses Kohlenwasserstoffgemisch wurde bei Raumtemperatur fraktioniert an aktiver Kieselsäure, die eine Korngröße von 2 bis 4 mm besaß, adsorbiert. Das aus der Adsorptionsanlage abfließende Kohlenwasserstoffgemisch enthielt praktisch keine sau.eratoffhaltigen Verbindungen mehr. Nachdem die aktive Kieselsäure mit annähernd 5 % ihres Gewichtes mit sauerstoffhaltigen Verbindungen beladen war, wurde sie aus .dem Adsorptionskreislauf ausgeschaltet. Die adsorbierten sagerstoffhaltigen Verbindungen wurden darauf bei schwach erhöhter Temperatur mit Wasser verdxängt und in bekannter Weise durch Vakuumdesstillati-on aufgearbeitet. Das Adsorptnonsmittel wurde bei annähernd I20° getrocknet und dann von neuem zur Verarbeitung von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgemischen benutzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Gewinnung von sauerstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen aus Fraktionen der katalytischen Hydrierung von Kohlenoxyd, dadurch gekennzeichnet, daß. die Gemische zunächst in. bekannter Weise bei normaler oder erhöhter Temperatur mit selektiven Lösungsmitteln extrahiert und dann anschließend mit Adsorptionsmitteln behandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als selektives Adsorptions-.mittel aktive Kieselsäure, Aluminiumoxyd, aktive Bleicherden oder Aktivkohle verwendet werden. Angezogene Diruckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 570 952; französische Patentschrift Nr. 794621; USA.-Patentschriften Nr. 2 i97 80o, 2464931, 2 487 805; Chemisches Zentralblatt, 1939, 1I, S. 624j625, 1950, 11, S. 2025; W i t t k a, Die Gewinnung der Fettsäuren (194o), S. 91; D u n st a n, Science of Petroleum, London (1938), Bd. III, S. i676.