EP0963373A1 - Verfahren zur ethylenoxid-reindestillation - Google Patents

Verfahren zur ethylenoxid-reindestillation

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Publication number
EP0963373A1
EP0963373A1 EP98908014A EP98908014A EP0963373A1 EP 0963373 A1 EP0963373 A1 EP 0963373A1 EP 98908014 A EP98908014 A EP 98908014A EP 98908014 A EP98908014 A EP 98908014A EP 0963373 A1 EP0963373 A1 EP 0963373A1
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EP
European Patent Office
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ethylene oxide
distillation
column
formaldehyde
inlet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98908014A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Bessling
Hans Hasse
Jürgen PLÜCKHAN
Thomas Mayer
Heinz Auer
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP0963373A1 publication Critical patent/EP0963373A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00—Preparation of oxiranes
    • C07D301/32—Separation; Purification
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00—Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/20—Power plant

Definitions

  • the invention relates to methods and a device for pure ethylene oxide distillation.
  • Pure ethylene oxide is a product manufactured in annual tonnages of several million tons worldwide.
  • the final process step in the production of pure ethylene oxide is pure distillation.
  • ethylene oxide is obtained from an aqueous solution.
  • aldehydes in particular formaldehyde and acetaldehyde, which are present in the feed, do not get into the pure product.
  • formaldehyde has to be separated off from ethylene oxide during the pure distillation are high demands on product purity (frequently below 10 ppm total aldehyde) and the introduction of new catalysts which lead to higher concentrations of formaldehyde in the feed.
  • GB-B 1, 180.822 discloses a process for separating formaldehyde from an aqueous mixture containing ethylene oxide.
  • the degree of purity of the pure ethylene oxide obtained in the purification distillation essentially depends on the amount of fresh water used as washing water in this process. In order to achieve low formaldehyde contents in the pure oxide, large wash water flows must be used, which increases the wastewater load. The procedure is therefore unfavorable.
  • EP-B 0 322 323 discloses a process for separating aldehyde impurities from crude ethylene oxide by distillation, in which the crude ethylene oxide is introduced from above into a column with 50 theoretical stages at the level of the 30th stage.
  • the ethylene oxide is obtained as a top product with a content of about 0.0015 to 0.0020% by weight of aldehyde impurities.
  • the liquid stream emerging at the bottom of the column has the water and ethylene oxide present in the crude ethylene oxide in 0.15 to 3 times the amount by weight of the water - the bottom is therefore not free of ethylene oxide, which is disadvantageous in terms of process technology, since in this case the pure distillation is only can be operated economically in connection with a glycol plant.
  • the high ethylene oxide content in the bottom also means that only small temperature differences between the top and bottom occur in the column used in the known process for the pure distillation of ethylene oxide.
  • the disadvantages of this process are the high expenditure on equipment, the increase in the amount of ethylene oxide, which is problematic in terms of safety, in the column and the fact that crude oxide is only partially converted into pure oxide (contaminated top product).
  • the object of the invention is therefore to provide a process which is simple to carry out and at the same time makes it possible to produce a product in the pure distillation of ethylene oxide which is largely free of formaldehyde.
  • largely free means, for example, that starting from a content of approximately 50 ppm or more in the feed, the purified ethylene oxide obtained contains only approximately 4 ppm or less formaldehyde.
  • the process should also meet high safety requirements. Furthermore, it is said to lead to a highly formaldehyde-free ethylene oxide without washing steps with large amounts of waste water.
  • the object is achieved according to the invention by a process for pure ethylene oxide distillation, which comprises the step that an aqueous mixture comprising ethylene oxide, formaldehyde and at least 5% by weight of water is introduced via an inlet into a distillation device comprising at least one distillation column, the introduction being carried out at a height above the bottom of at least 8, preferably 12 to 56 theoretical stages, the ethylene oxide removed at the top and a mixture being obtained in the bottom which is less than 5% by weight, preferably less than 0.05 Wt .-% contains ethylene oxide.
  • a device for carrying out the process according to the invention, comprising a distillation column with an inlet (1) at a height above the bottom (4) of at least 8 theoretical stages or in the case of a bottom column of at least 12 plates above the bottom ( 4), a top hood (3), optionally a side hood (5), as well as flame-retardant packs and optionally an intermediate evaporator between the inlet (1) and the sump (4).
  • a process for pure ethylene oxide distillation comprises the step that an aqueous mixture containing ethylene oxide, formaldehyde and at least 5% by weight of water, is introduced via a feed into a distillation device comprising at least one packing or packed column with a specific mass transfer area A, the introduction at a height above the bottom of at least x min (in m), which is given for a specific mass transfer area A (in m 2 / m 3 ) from the equation
  • the ethylene oxide is taken off at the top and a mixture is obtained in the bottom which contains less than 5% by weight, preferably less than 0.05% by weight, of ethylene oxide.
  • a process for pure ethylene oxide distillation comprises the step that an aqueous mixture containing ethylene oxide, formaldehyde and at least 5% by weight of water is introduced via an inlet into a distillation device comprising at least one tray column , wherein the introduction takes place at a height above the bottom of at least 12, preferably 16 to 84 trays, the ethylene oxide is taken off at the top and a mixture is obtained in the bottom which is less than 5% by weight, preferably less than 0.05% by weight .
  • a process for pure ethylene oxide distillation comprises the step that an aqueous mixture containing ethylene oxide, formaldehyde and at least 5% by weight of water is introduced via an inlet into a distillation device comprising at least one tray column , wherein the introduction takes place at a height above the bottom of at least 12, preferably 16 to 84 trays, the ethylene oxide is taken off at the top and a mixture is obtained in the bottom which is less than 5% by weight, preferably less than 0.05% by weight .
  • the raw ethylene oxide supplied contains ethylene oxide, formaldehyde and at least 5% by weight, preferably 20 to 60% by weight, of water.
  • the process is carried out in such a way that the bottom mixture contains less than 100 ppm of ethylene oxide.
  • parts by weight are always meant.
  • the bottom temperature in the column is far above the temperature at the top of the column, where pure ethylene oxide is located.
  • the swamp there is then above of the swamp a - spatially narrow - area in which the temperature changes greatly.
  • the process according to the invention is characterized in that the feed to the purifying distillation takes place clearly above the temperature jump above the bottom in the column.
  • the crude ethylene oxide is introduced at a height of at least 8, preferably 12 to 56 theoretical stages, or of at least 12, preferably 18 to 84 trays above the bottom.
  • the introduction of the crude ethylene oxide takes place in a minimum height x min determined by the above equation depending on the specific mass transfer area ; the aqueous mixture is preferably introduced via the feed at a height of 1.5 ⁇ M ⁇ n to 7 ⁇ M ⁇ n .
  • the equation gives, for example, a specific one
  • Mass transfer area of 250 m 2 / m 3 a minimum height of 4 m, preferably an introduction height of 6 to 28 m.
  • a specific mass transfer area of 500 m / m there is a minimum inlet height of 2.5 m, a preferred inlet height of 3.75 m to 17.5 m.
  • the introduction of the crude ethylene oxide can also take place via several feed lines.
  • the bottom of the plurality of supply lines is preferably located at the distance from the sump according to the invention mentioned above.
  • the process can also be carried out in such a way that more than one column is used.
  • the minimum distance according to the invention is preferably maintained between the point or points of supply of the crude ethylene oxide and the sump.
  • the formaldehyde In the incoming aqueous mixture, the formaldehyde is predominantly in the form of methylene glycol, which is formed in an equilibrium reaction with water.
  • Distillation device at a certain - as defined above - (minimum) distance from the bottom, the zone between the inlet and the bottom of the column according to the invention is so long that monomeric formaldehyde, which is in the bottom due to the high temperatures due to the high temperature at the bottom Side of the monomeric formaldehyde equilibrium is released, is absorbed again by the feed stream running in countercurrent.
  • residues of formaldehyde which, despite the measure described above, get into the rectifying section of the column are washed out by feeding a small stream of water into the rectifying section of the column; i.e. that at a level of at least 1 theoretical stage or tray, preferably 3 to 20 theoretical stages or trays, above the feed of the aqueous mixture containing ethylene oxide, formaldehyde and the minimum amount of water mentioned, in addition a further mixture, mainly containing water or essentially water alone, is introduced via a supply line. Sufficient supply values of about 0.02 are sufficient for the ratio of water to mass ascending gas flow.
  • the monomeric formaldehyde released in the bottom is preferably still absorbed in the stripping section of the purifying distillation by the above-mentioned water-containing feed stream. Residues of monomeric formaldehyde that get into the booster section are thus washed out by the make-up water.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the for performing the er ⁇
  • the process is carried out in a single column.
  • the minimum distance according to the invention - as stated above - is maintained between the point at which the feed (1) of the crude ethylene oxide, which contains water, acetaldehyde and formaldehyde, and the bottom (4) of water, acetaldehyde and formaldehyde.
  • the further aqueous mixture preferably water, which is used to absorb residues of monomeric formaldehyde, is fed in at the point marked (2).
  • the product - the ethylene pure oxide - is withdrawn via head (3).
  • a largely formaldehyde-free product is drawn off at the top of the column.
  • a side draw (5) is located between the feed (1) and the bottom draw (4), via which a stream of ethylene oxide, water, acetaldehyde and formaldehyde is drawn which is enriched in acetaldehyde compared to the feed.
  • an intermediate evaporator is provided between the feed (1) and the bottom draw (4), into which heat is introduced at a lower temperature than in the bottom evaporator.
  • flame-retardant packings such as are described, for example, in WO 97/19069, are used to achieve the separation effect in the column or at the inlets and / or fume cupboards.
  • Typical values for the concentration of formaldehyde in the product are below 1 to 2 ppm. example
  • the method according to the invention was checked by an operational test in an ethylene oxide plant [location: Ludwigshafen]. A formaldehyde concentration in the top product of 2 ppm was achieved with formaldehyde concentrations in the feed of approximately 170 ppm.

Abstract

In einem Verfahren zur Ethylenoxid-Reindestillation wird ein wäßriges Gemisch, enthaltend Ethylenoxid, Formaldehyd und mindestens 5 Gew.-% Wasser, über einen Zulauf in eine Destillationseinrichtung, umfassend mindestens eine Destillationskolonne, eingeleitet, wobei die Einleitung in einer Höhe über dem Sumpf von mindestens 8 theoretischen Stufen erfolgt, das Ethylenoxid am Kopf entnommen und im Sumpf ein Gemisch erhalten wird, das weniger als 5 Gew.-% Ethylenoxid enthält.

Description

Verfahren zur Ethylenoxid-Reindestillation
Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Ethylenoxid- Reindestillation.
Reines Ethylenoxid ist ein weltweit in Jahrestonnagen von mehreren Millionen Tonnen hergestelltes Produkt. Der letzte Verfahrensschritt bei der Herstellung von reinem Ethylenoxid ist die Reindestillation. Dabei wird Ethylenoxid aus einer wäßrigen Lösung gewonnen.
Entscheidend bei der Reindestillation von Ethylenoxid ist, daß Aldehyde, insbesondere Formaldehyd und Acetaldehyd, die im Zulauf vorhanden sind, nicht ins Reinprodukt gelangen. Die wichtigsten Gründe dafür, daß Formaldehyd bei der Reindestillation von Ethylenoxid abgetrennt werden muß, sind hohe Anforderungen an die Produktreinheit (häufig unter 10 ppm Gesamtaldehyd) und die Einführung neuer Katalysatoren, die zu höheren Konzentrationen an Formaldehyd im Zulauf führen.
Aus der GB-B 1 , 180,822 ist ein Verfahren zum Abtrennen von Formaldehyd aus einem ethylenoxidhaltigen, wäßrigen Gemisch bekannt. Der bei der Reindestillation erzielte Reinheitsgrad des Ethylenreinoxids hängt bei diesem Verfahren wesentlich von der Menge des als Waschwasser eingesetzten Frischwassers ab. Um niedrige Formaldehydgehalte im Reinoxid zu erzielen, müssen große Waschwasserströme eingesetzt werden, wodurch sich die Abwasserfracht erhöht. Das Verfahren ist deshalb ungünstig. Aus EP-B 0 322 323 ist ein Verfahren zum Abtrennen von Aldehydverunreinigungen aus Rohethylenoxid durch Destillation bekannt, bei dem das Rohethylenoxid in eine Kolonne mit 50 theoretischen Stufen auf Höhe der 30. Stufe von oben eingeleitet wird. Das Ethylenoxid wird als Kopfprodukt mit einem Gehalt von etwa 0,0015 bis 0,0020 Gew.-% Aldehydverunreinigungen erhalten. Der am Sumpf der Kolonne austretende Flüssigkeitsstrom weist das im Rohethylenoxid vorliegende Wasser und Ethylenoxid in der 0,15- bis 3-fachen Gewichtsmenge des Wassers auf — der Sumpf ist also nicht ethylenoxidfrei, was verfahrenstechnisch von Nachteil ist, da die Reindestillation in diesem Fall nur in Verbindung mit einer Glykolanlage wirtschaftlich betrieben werden kann. Der hohe Ethylenoxidgehalt im Sumpf hat ferner zur Folge, daß in der bei dem bekannten Verfahren verwendeten Kolonne zur Reindestillation von Ethylenoxid nur geringe Temperaturunterschiede zwischen Kopf und Sumpf auftreten.
Wegen der Nachteile bei den vorstehend genannten Verfahren zur Reindestillati- on von Ethylenoxid werden heutzutage üblicherweise Verfahren verwendet, bei denen das reine Ethylenoxid als Seitenabzugsstrom gewonnen wird: Aus der US 4,134,797 ist beispielsweise ein Verfahren zur Ethylenoxid-Reindestillation bekannt, bei dem mit Aldehyden wie Formaldehyd und Acetaldehyd verunreinigtes Rohethylenoxid in einer Kolonne mittels Fraktionierung über mehrere Gas- Flüssig-Kontaktstufen aufgereinigt wird. Das Rohethylenoxid wird dabei in einer Höhe von vorzugsweise 1 bis 20 theoretischen Gas-Flüssig-Kontaktstufen in die Kolonne eingeleitet. Das Reinoxid mit einem Gehalt von im allgemeinen weniger als 20 ppm Formaldehyd wird als Seitenabzugsstrom gewonnen. Als Kopfprodukt wird ein ethylenoxidhaltiger, mit Formaldehyd angereicherter Strom er- halten. Die Nachteile dieses Verfahrens sind der hohe apparative Aufwand, die Vergrößerung der Menge des sicherheitstechnisch problematischen Ethylenreinoxids in der Kolonne und die Tatsache, daß Rohoxid nur teilweise in Reinoxid überführt wird (verunreinigtes Kopfprodukt). Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, das in der Durchführung einfach ist und es zugleich ermöglicht, bei der Reindestillation von Ethylenoxid ein Produkt zu erzeugen, das weitgehend frei von Formaldehyd ist. Unter weitgehend frei ist hierbei beispielsweise zu verstehen, daß ausgehend von einem Gehalt von ca. 50 ppm oder mehr im Zulauf das gewonnene gereinigte Ethylenoxid nur noch ca. 4 ppm oder weniger Formaldehyd enthält. Außerdem soll das Verfahren auch hohen sicherheitstechnischen Anforderungen genügen. Ferner soll es ohne Waschverfahrensschritte mit großen Abwassermengen zu einem hochgradig formaldehydfreien Ethylenoxid führen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Ethylenoxid- Reindestillation gelöst, das den Schritt umfaßt, daß ein wäßriges Gemisch, enthaltend Ethylenoxid, Formaldehyd und mindestens 5 Gew.-% Wasser über einen Zulauf in eine Destillationseinrichtung, umfassend mindestens eine Destillationskolonne, eingeleitet wird, wobei die Einleitung in einer Höhe über dem Sumpf von mindestens 8, bevorzugt 12 bis 56 theoretischen Stufen, erfolgt, das Ethylenoxid am Kopf entnommen und im Sumpf ein Gemisch erhalten wird, das weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt weniger als 0,05 Gew.-% Ethylenoxid enthält.
Außerdem wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vor- richtung bereitgestellt, umfassend eine Destillationskolonne mit einem Zulauf (1) in einer Höhe über dem Sumpf (4) von mindestens 8 theoretischen Stufen bzw. im Falle einer Bodenkolonne von mindestens 12 Böden über dem Sumpf (4), einem Kopfabzug (3), wahlweise einem Seitenabzug (5), sowie flammensperrenden Packungen und wahlweise einem Zwischenverdampfer zwischen Zulauf (1) und Sumpf (4).
In einer anderen Ausfuhrungsform wird ein Verfahren zur Ethylenoxid- Reindestillation bereitgestellt, das den Schritt umfaßt, daß ein wäßriges Gemisch, enthaltend Ethylenoxid, Formaldehyd und mindestens 5 Gew.-% Wasser, über einen Zulauf in eine Destillationseinrichtung, umfassend mindestens eine Packungs- oder Füllkörperkolonne mit einer spezifische Stoffaustauschfläche A, eingeleitet wird, wobei die Einleitung in einer Höhe über dem Sumpf von mindestens xMin (in m), die sich bei gegebener spezifischer Stoffaustauschfläche A (in m2/m3) aus der Gleichung
xMin = 5,5 m - A • 0,006 m ergibt, erfolgt,
das Ethylenoxid am Kopf entnommen und im Sumpf ein Gemisch erhalten wird, das weniger als 5 Gew.-% , bevorzugt weniger als 0,05 Gew.-% Ethylenoxid enthält.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur Ethylenoxid- Reindestillation bereitgestellt, das den Schritt umfaßt, daß ein wäßriges Gemisch, enthaltend Ethylenoxid, Formaldehyd und mindestens 5 Gew.-% Wasser, über einen Zulauf in eine Destillationseinrichtung, umfassend mindestens eine Bodenkolonne, eingeleitet wird, wobei die Einleitung in einer Höhe über dem Sumpf von mindestens 12, bevorzugt 16 bis 84 Böden erfolgt, das Ethylenoxid am Kopf entnommen und im Sumpf ein Gemisch erhalten wird, das weniger als 5 Gew.-% , bevorzugt weniger als 0,05 Gew.- Ethylenoxid enthält.
Das zugeführte Rohethylenoxid enthält Ethylenoxid, Formaldehyd und mindestens 5 Gew.-% , bevorzugt 20 bis 60 Gew.-% Wasser.
Bei allen genannten Ausführungsformen ist es besonders bevorzugt, wenn das Verfahren so geführt wird, daß das Sumpfgemisch weniger als 100 ppm Ethylenoxid enthält. Hierbei wie auch bei allen übrigen Angaben von ppm sind im- mer Masseteile gemeint. Bei niedrigen Konzentrationen an Ethylenoxid im Sumpf der Kolonne — weit überwiegend wäßriges Sumpfprodukt — liegt die Sumpftemperatur in der Kolonne weit über der Temperatur am Kopf der Kolonne, wo sich reines Ethylenoxid befindet. In der Kolonne gibt es dann oberhalb des Sumpfes einen — räumlich engen — Bereich, in dem sich die Temperatur stark ändert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der Zulauf zur Reindestillation deutlich oberhalb des Temperatursprungs über dem Sumpf in der Kolonne erfolgt. Die Einleitung des Rohethylenoxids erfolgt erfindungsgemäß in einer Höhe von mindestens 8, bevorzugt 12 bis 56 theoretischen Stufen, oder von mindestens 12, bevorzugt 18 bis 84 Böden über dem Sumpf.
Falls bei der Trennung eine gepackte Kolonne oder eine Kolonne mit Füllkörpern eingesetzt wird, erfolgt die Einleitung des Rohethylenoxids in einer durch die vorstehend genannte Gleichung in Abhängigkeit von der spezifischen Stoffaustauschfläche festgelegten Mindesthöhe xMιn; bevorzugterweise erfolgt die Einleitung des wäßrigen Gemischs über den Zulauf in einer Höhe von 1,5 xMιn bis 7 xMιn. Aus der Gleichung ergibt sich beispielsweise für eine spezifische
Stoffaustauschfläche von 250 m 2 /m 3 eine Mindesthöhe von 4 m, bevorzugt eine Einleitungshöhe von 6 bis 28 m. Im Falle einer spezifischen Stoffaustauschfläche von 500 m /m ergibt sich eine Mindesteinleitungshöhe von 2,5 m, eine bevorzugte Einleitungshöhe von 3,75 m bis 17,5 m.
Bei dem erfmdungsgemäßen Verfahren kann die Einleitung des Rohethylenoxids auch über mehrere Zufuhrleitungen erfolgen. Die unterste der mehreren Zufuhr- leitungen befindet sich dabei vorzugsweise in dem vorstehend genannten erfindungsgemäßen Abstand vom Sumpf. Das Verfahren kann auch derart durchgeführt werden, daß mehr als eine Kolonne eingesetzt wird. Zwischen der Stelle bzw. den Stellen der Zufuhr des Rohethylenoxids und dem Sumpf wird dabei vorzugsweise der erfindungsgemäße Mindestabstand eingehalten.
Im zulaufenden wäßrigen Gemisch liegt der Formaldehyd überwiegend in Form von Methylenglykol vor, der in einer Gleichgewichtsreaktion mit Wasser gebildet wird. Durch die erfindungsgemäße Einleitung des wäßrigen Gemischs in die Destillationseinrichtung in einem bestimmten — wie vorstehend definiert — (Mindest)abstand vom Sumpf wird die Zone zwischen dem Zulauf und dem Sumpf der Kolonne erfindungsgemäß so lang, daß monomerer Formaldehyd, der im Sumpf aufgrund der hohen Temperaturen infolge des bei hohen Temperatu- ren auf der Seite des monomeren Formaldehyds liegenden Gleichgewichts freigesetzt wird, von dem im Gegenstrom laufenden Zulaufstrom wieder absorbiert wird.
Zusätzlich ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, daß Reste von Formaldehyd, die trotz der oben beschriebenen Maßnahme in den Verstärkerteil der Kolonne gelangen, durch die Zuleitung eines kleinen Wasserstroms in den Verstärkerteil der Kolonne ausgewaschen werden; d.h. daß in einer Höhe von mindestens 1 theoretischen Stufe bzw. Boden, bevorzugt 3 bis 20 theoretischen Stufen bzw. Böden, oberhalb des Zulaufs des wäßrigen Gemischs, enthaltend Ethylenoxid, Formaldehyd und die genannte Mindestmenge an Wasser, zusätzlich ein weiteres Gemisch, hauptsächlich enthaltend Wasser oder im wesentlichen Wasser allein, über eine Zufuhrleitung eingeleitet wird. Ausreichend sind dabei Zufuhrwerte von etwa 0,02 für das Verhältnis Masse Wasser / Masse aufsteigender Gasstrom. Die Absorption des im Sumpf freigesetzten monomeren Formaldehyds erfolgt vorzugsweise noch im Abtriebsteil der Reindestillation durch den vorstehend erwähnten, wasserhaltigen weiteren Zulaufstrom. Reste von monomerem Formaldehyd, die in den Verstärkerteil gelangen, werden also durch das Zusatzwasser ausgewaschen.
Die anliegende Zeichnung zeigt
in Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der zur Durchführung des er¬
findungsgemäßen Verfahrens verwendeten Vorrichtung. Dabei ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das Verfahren in einer einzigen Kolonne verwirklicht ist. Zwischen der Stelle der Zufuhr (1) des Rohethylenoxids, das Wasser, Acetaldehyd und Formaldehyd enthält, und dem Sumpf (4) aus Wasser, Acetaldehyd und Formaldehyd ist der erfindungsgemäße Min- destabstand — wie vorstehend ausgeführt — eingehalten. Bei der bevorzugten Ausführungform gemäß Fig. 1 erfolgt die Zufuhr des weiteren wäßrigen Gemischs, vorzugsweise Wasser, das der Absorption von Resten von monomerem Formaldehyd dient, an der mit (2) gekennzeichneten Stelle. Das Produkt — das Ethylenreinoxid — wird über Kopf (3) abgezogen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein weitgehend formaldehydfreies Produkt am Kopf der Kolonne abgezogen. Zwischen dem Zulauf (1) und dem Sumpfabzug (4) befindet sich in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Seitenabzug (5), über den ein Strom aus Ethylenoxid, Wasser, Acetaldehyd und Formaldehyd entnommen wird, der gegenüber dem Zulauf an Acetaldehyd angereichert ist. Aus Gründen der Senkung der Betriebskosten wird in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zwischen dem Zulauf (1) und dem Sumpfabzug (4) ein Zwischenverdampfer vorgesehen, in den Wärme bei niedrigerer Temperatur als im Sumpfverdampfer eingetragen wird. Ferner werden in einer ganz besonders bevorzug- ten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aus Sicherheitsgründen flammensperrende Packungen, wie sie beispielsweise in der WO 97/19069 beschrieben sind, zum Erreichen der Trennwirkung in der Kolonne bzw. an den Zuläufen und/oder Abzügen verwendet. Typische Werte für die Konzentration von Formaldehyd im Produkt liegen unter 1 bis 2 ppm. Beispiel
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde durch einen Betriebsversuch in einer Ethylenoxid- Anlage [Standort: Ludwigshafen] überprüft. Dabei wurde bei Formaldehydkonzentrationen im Zulauf von etwa 170 ppm eine Formaldehyd- konzentration im Kopfprodukt von 2 ppm erreicht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ethylenoxid-Reindestillation, umfassend den Schritt, daß
- ein wäßriges Gemisch, enthaltend Ethylenoxid, Formaldehyd und mindestens 5 Gew.-% Wasser, über einen Zulauf in eine Destillationseinrichtung, umfassend mindestens eine Destillationskolonne, eingeleitet wird, wobei die Einleitung in einer Höhe über dem Sumpf von mindestens 8 theoreti- sehen Stufen, erfolgt,
- das Ethylenoxid am Kopf entnommen und
- im Sumpf ein Gemisch erhalten wird, das weniger als 5 Gew.-% Ethylenoxid enthält.
2. Verfahren zur Ethylenoxid-Reindestillation, umfassend den Schritt, daß
- ein wäßriges Gemisch, enthaltend Ethylenoxid, Formaldehyd und mindestens 5 Gew.-% Wasser, über einen Zulauf in eine Destillationseinrichtung, umfassend mindestens eine Packungs- oder Füllkörperkolonne mit einer spezifischen Stoffaustauschfläche A eingeleitet wird, wobei die Einleitung in einer Höhe über dem Sumpf von mindestens xMin (in m), die sich bei ge- gebener spezifischer Stoffaustauschfläche A (in m2 /m3) aus der Gleichung
xMin = 5,5 m - A • 0,006 m2 ergibt, erfolgt,
- das Ethylenoxid am Kopf entnommen und
- im Sumpf ein Gemisch erhalten wird, das weniger als 5 Gew.-% Ethylen- oxid enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Einleitung des wäßrigen Gemischs über den Zulauf in einer Höhe von 1,5 xMin bis 7 xMin erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die spezifische Stoffaustauschfläche A im Bereich von 100 m /m bis 500 m /m liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das wäßrige Gemisch, enthaltend Ethylenoxid, Formaldehyd und mindestens 5 Gew.-% Wasser, über einen Zulauf in eine Destillationseinrichtung, umfassend mindestens eine Bodenkolonne, eingeleitet wird, wobei die Einleitung in einer Höhe über dem Sumpf von mindestens 12 Böden erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, des weiteren umfassend den Schritt, daß in einer Höhe von mindestens 1 theoretischen Stufe bzw. Boden oberhalb des Zulaufs des wäßrigen Gemischs zusätzlich ein weiteres Gemisch, hauptsächlich enthaltend Wasser, über eine Zufuhr leitung eingeleitet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in der Destillationseinrichtung flammensperrende Packungen eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Destillationseinrichtung eingesetzt wird, bei der zwischen dem Zulauf und dem Sumpf ein Seitenabzug angebracht ist, über den ein Gemisch entnommen wird, das gegenüber dem zulaufenden wäßrigen Gemisch an Acetaldehyd angereichert ist.9
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Destillationseinrichtung verwendet wird, bei der sich zwischen dem Zulauf und dem Sumpf ein Zwischenverdampfer befindet.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 oder 9, umfassend eine Destillationskolonne mit einem Zulauf (1) in einer Höhe über dem Sumpf (4) von mindestens 8 theoretischen Stufen bzw. bei einer Bodenkolonne von mindestens 12 Böden über dem Sumpf, einem > Kopfabzug (3), wahlweise einem Seitenabzug (5), sowie flammensperrenden Packungen und wahlweise einem Zwischenverdampfer zwischen Zulauf (1) und Sumpf (4).
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