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Diese Erfindung betrifft die Reinigung von Propylenoxid.
Genauer gesagt betrifft diese Erfindung ein
Destillationsverfahren zur Entfernung verunreinigender Mengen Methanol und, falls
vorhanden, Aceton aus einem unreinen
Propylenoxid-Ausgangsmaterial. Noch genauer gesagt betrifft diese Erfindung ein
Verfahren, in den ein unreines Propylenoxid-Ausgangsmaterial, das
mit von etwa 50 bis etwa 1000 ppm Methanol und von etwa 0 bis
etwa 1 Gew.-% Aceton verunreinigt ist, in einer
Extraktivdestillationskolonne unter Verwendung eines
Extraktivdestillationsmittels gereinigt wird, das aus einem
Aceton/Wasser-Gemisch besteht, das im Bereich von etwa 20 bis 30 Gew.-% Azeton
und entsprechend 80 bis 70 Gew.-% Wasser liegt.
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Es ist bekannt, ein Hydroperoxid-Ausgangsmaterial, wie etwa
tert.-Butylhydroperoxid, mit Propylen in der Gegenwart eines
Epoxidationskatalysators zur Reaktion zu bringen, um ein
Reaktionsprodukt zu liefern, das Propylenoxid, einen Alkohol, der
dem Hydroperoxid-Ausgangsmaterial entspricht, ein
Lösungsmittel und Verunreinigungen umfaßt (siehe zum Beispiel Kollar
U.S. Patent No. 3,350,422, Kollar U.S. Patent No. 3,351,635
und Sorgenti U.S. Patent No. 3,666,777).
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Es ist auch bekannt, das Reaktionsprodukt durch Destillation
zu trennen, um eine Mehrzahl von Fraktionen zu erhalten,
einschließlich zum Beispiel eine Propylen-Rückführfraktion, eine
Propylenoxid-Produktfraktion, eine Alkohol-Fraktion, etc..
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Es ist auch bekannt, daß Methanol eine übliche Verunreinigung
für Propylenoxid ist, die nur mit Schwierigkeiten entfernt
wird.
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Zum Beispiel ist Mitchell et al. U.S. Patent No. 2,550,847 auf
ein Verfahren zur Abtrennung gereinigten Propylenoxids aus
einem rohen Propylenoxidprodukt, das mit Acetaldehyd,
Methylformiat, Methanol etc. verunreinigt ist, durch Behandlung der
rohen Mischung mit einer wäßrigen basischen Substanz, gefolgt
durch die Rückgewinnung des gereinigten Propylenoxids mit
irgendwelchen geeigneten Mitteln, wie etwa durch Dekantieren,
gerichtet. Mitchell et al. berichteten eine Rückgewinnung
eines Produktes, das 78 bis 82 Gew.-% Propylenoxid enthält, das,
wie sie angaben, durch fraktionierte Destillation in der
Reinheit auf etwa 95 bis 99% erhöht werden konnte.
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Robeson et al. U.S. Patent No. 2,622,060 offenbart ein
Verfahren zur Reinigung von Propylenoxid, das mit Verunreinigungen,
einschließlich Methanol, verunreinigt ist, indem das unreine
Propylenoxid einer Destillation in der Gegenwart eines
Extraktivdestillationsmittels unterzogen wird, das eine wäßrige
Lösung eines Alkalis umfaßt. Die Erfinder berichten in Beispiel
1 ihres Patentes über ein Verfahren, bei dem 500 Gewichtsteile
einer rohen Propylenoxid-Fraktion gemäß ihrer Erfindung
extraktiv destilliert wurden, um 325 Gewichtsteile eines
Produktes zu erhalten, das etwa 99,6 Gew.-% Propylenoxid enthielt.
Somit trat ein bedeutender Verlust an Propylenoxid während des
Verfahrens auf.
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In einem Verfahren, das nicht mit der Reinigung von
Propylenoxid in Zusammenhang steht, offenbaren Goddin et al. in U.S.
Patent No. 2,751,337 ein Verfahren zur Abtrennung von Aceton
aus einer Mischung von Aceton mit Methanol und Methylacetat
unter Verwendung von Wasser als einen
Extraktivdestillationsmittel.
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Hamlin et al. offenbaren in U.S. Patent No. 3,409,513 die
Hydroextraktivdestillation von Mischungen, die Aceton, niedere
aliphatische Alkohole und Ester von niederen aliphatischen
Alkoholen mit Carbonsäuren umfassen. Es wird von den
Patentinhabern darauf hingewiesen, daß Aceton, Methylacetat und
Methanol ein Aceotrop bilden, das bei 55,5-56,5ºC siedet.
Williams et al. schlagen vor, teilweise gereinigtes Aceton aus
solch einem ternären Aceotrop durch Flüssig/Flüssig-Extraktion
mit Wasser, gefolgt von einer Hydroextraktivdestillation der
wäßrigen Phase, um eine teilweise gereinigte Aceton-Fraktion
zu erhalten, zu gewinnen.
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Washall U.S. Patent No. 3,578,568 offenbart ein Verfahren zur
Entfernung sauerstoffhaltiger Verunreinigungen, wie etwa
Aceton, Acetaldehyd und Methanol, aus unreinem Propylenoxid unter
Verwendung eines Glykols, wie etwa Ethylenglykol oder
Propylenglykol, als einem Extraktivdestillationsmittel.
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Heary und Newman U.S. Patent No. 3,632,482 ist gerichtet auf
ein Propylenoxid-Rückgewinnungsverfahren durch
Extraktivdestillation unter Verwendung eines
Alkohol-Keton-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Reinigung von rohem Propylenoxid, das in einer Mischung
enthalten ist, die durch die Epoxidation von Propylen mit einem
organischen Hydroperoxid produziert worden ist, und erfordert
die Extraktivdestillation des rohen Propylenoxids in einer
Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Extraktivdestillationszonen
mit der Hilfe einer Lösungsmittelmischung, die im wesentlichen
aus Kohlenwasserstoffen, Alkoholen und/oder Ketonen besteht,
die dem organischen Hydroperoxid entsprechen, das bei der
Herstellung des Propylenoxids eingesetzt worden ist. In der
bevorzugten Ausführungsform ihrer Erfindung ist das
Extraktivdestillationsmittel eine Rückführfraktion aus einer
Destillationsabfolge von drei Kolonnen, wobei das Bodenprodukt
aus der dritten Destillationskolonne flashverdampft wird, um
ein aus Kohlenwasserstoffen, Alkoholen und/oder Ketonen
bestehendes Überkopfprodukt zu erhalten, das als ein
Extraktivdestillationsmittel zu den drei Destillationskolonnen
rückgeführt wird, die in der Propylenoxidreinigungsabfolge betroffen
sind.
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Burns et al. U.S. Patent No. 3,715,284 offenbart ein Verfahren
zur Reinigung von unreinem Propylenoxid unter Verwendung von
Aceton oder einer Mischung von Aceton mit Methanol, das (die)
in eine Destillationskolonne entweder unterhalb oder zusammen
mit dem unreinen Propylenoxid eingeführt wird.
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Schmidt U.S. Patent No. 3,881,996 ist gerichtet auf eine
Destillationsabfolge, die wenigstens drei und fakultativ vier
Kolonnen zur Reinigung von rohem Propylenoxid einsetzt, wobei
eine der Kolonnen fakultativ eine
Extraktivdestillationskolonne ist, in der ein Kohlenwasserstoff, wie etwa Octan, als das
Extraktivdestillationsmittel verwendet wird.
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Schmidt U.S. Patent No. 4,140,588 offenbart ein Verfahren zur
Reinigung von Propylenoxid, das mit Methanol und Aceton
verunreinigt ist, unter Verwendung von Wasser als einem
Extraktivdestillationsmittel, wobei das Wasser in die
Destillationskolonne oberhalb des Einführungspunktes der rohen
Propylenoxid-Charge eingebracht wird.
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Schmidt gibt in Spalte 2, Zeilen 50-55 an: "Propylenoxid
besitzt jedoch eine beträchtliche Löslichkeit in Wasser und wird
leicht zu Propylenglykol (PG) in der Gegenwart großer Mengen
von Wasser hydrolysiert"-- d.h. in dem Blasenabschnitt des
Turmes.
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Das Vorhandensein von zusätzlichen Aceton (zugegeben zum
Ausgangsmaterial oder zum Lösungsmittel) gemäß der vorliegenden
Erfindung dient als ein Puffer zwischen dem Blasenabschnitt
und dem Gleichgewicht des Turmes. Dies ist deutlich, wenn man
sich die normalen Siedepunkte ansieht (d.h. atmosphärischer
Druck):
Bestandteil
Propylenoxid (PO)
Aceton
Wasser
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Das Aceton dient als ein Pufferabschnitt im Turm zwischen dem
PO und Wasser (eine hohe Konzentration an Wasser liegt in der
Blase vor und eine hohe Konzentration an PO liegt oberhalb der
Aceton-Pufferzone vor). Die Aceton-Pufferzone begrenzt den
Kontakt von PO mit einer hohen Konzentration an Wasser. Es ist
deutlich, daß das zusätzliche Aceton sein Vorhandensein in der
Blase zum Ausdruck bringt sowie durch niedrigere
Blasentemperaturen belegt. Dies hilft auch dabei, die Umwandlung von PO
zu PG zu verringern, da die Reaktionsgeschwindigkeit mit
ansteigender Temperatur ansteigt. Alles PO, das seinen Weg in
die Blase findet, wird eine niedrigere Temperatur vorfinden,
wodurch seine Umwandlung zu PG verringert wird.
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Es ist klar, daß der Turm bei einer Temperatur betrieben
werden sollte, die so niedrig ist, wie es praktisch ist, um den
PO-Verlust zu minimieren.
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Seifert et al. U.S. Patent No. 4,369,096 ist gerichtet auf ein
Verfahren zur Reinigung von Epoxiden, in dem die Reinigung
durch die Behandlung mit Verbindungen bewirkt wird, die
wenigstens eine primäre Amingruppe enthalten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein unreines
Propylenoxid-Ausgangsmaterial, das mit von 50 bis 1000 ppm Methanol
und von 0 bis 1 Gew.-% Aceton verunreinigt ist, in die untere
Hälfte einer Extraktivdestillationskolonne eingebracht, die
wenigstens 25 theoretische Böden enthält, und ein
Extraktivdestillationsmittel, das im wesentlichen aus einem Gemisch von
Aceton und Wasser (Aceton/Wasser-Gemisch) besteht, das 20 bis
30 Gew.-% Aceton und entsprechend 80 bis 70 Gew.-% Wasser
enthält,
wird in den Turm an einem Punkt eingebracht, der 4 bis 7
theoretische Böden oberhalb des Zuführpunktes für das unreine
Propylenoxid liegt. Das Extraktivdestillationsmittel wird in
die Extraktivdestillationskolonne in einem Verhältnis von
besagten Ausgangsmaterial zu besagten
Extraktivdestillationmittel von 5:1 bis 20:1 eingebracht, wodurch eine
Überkopf-Destillatfraktion erhalten wird, die im wesentlichen aus
Propylenoxid besteht, das mit nicht mehr als 60 ppm Methanol, nicht
mehr als 0,02 Gew.-% Aceton und nicht mehr als 0,3 Gew.-%
Wasser verunreinigt ist.
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Wenn Propylen in flüssiger Phase mit einem organischen
Hydroperoxid, wie etwa tert.-Butylhydroperoxid, in Lösung in einem
Lösungsmittel, wie etwa tert.-Butylalkohol, in der Gegenwart
eines löslichen Epoxidationskatalysators, wie etwa eines
Molybdän-Oxidationskatalysators, zur Reaktion gebracht wird,
wird eine Reaktionsmischung gebildet, die Propylenoxid, einen
Alkohol, der dem organischen Hydroperoxid-Ausgangsmaterial
entspricht, und Verunreinigungen umfaßt, einschließlich
Methylformiat, Acetaldehyd, Aceton und Methanol. Eine geringe
Menge Wasser wird auch häufig in der Reaktionsmischung
vorhanden sein.
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Es ist bekannt, das Epoxidationsreaktionsprodukt, das durch
die Reaktion von Propylen mit tert.-Butylhydroperoxid in
Lösung mit tert.-Butylalkohol in der Gegenwart eines löslichen
Molybdänkatalysators gebildet worden ist, zu trennen, um eine
Rückführ-Propylenfraktion, eine unreine Propylenoxid-Fraktion
und eine schwerere tert.-Butylalkohol-Fraktion zu liefern.
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Obgleich das unreine Propylenoxid, das auf diese Art und Weise
erhalten wird, normalerweise aus etwa 95 Gew.-% oder mehr
Propylenoxid bestehen wird, werden die sauerstoffhaltigen
Verunreinigungen, wie etwa diejenigen, die oben erwähnt sind, aus
dem Propylenoxid nur mit Schwierigkeiten entfernt.
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Obgleich es bekannt ist, daß Methanol aus Propylenoxid durch
Extraktivdestillation unter Verwendung von Wasser als einem
Extraktivdestillationslösungsmittel entfernt werden kann, wie
zum Beispiel gezeigt durch Schmidt U.S. Patent No. 4,140,588,
ist ein bedeutender Nachteil des Schmidt-Verfahrens der
merkbare Verlust an Propylenoxid während des Reinigungsschrittes,
hauptsächlich durch Hydratisierung mit Wasser, wobei dieser
Verlust sich auf so viel wie etwa 5 bis etwa 10 Gew.-% des
Propylenoxids beläuft, das anfänglich in die Reinigungszone
eingebracht worden ist.
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Es ist jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung entdeckt
worden, daß, wenn das unreine Propylenoxid-Ausgangsmaterial, das
in eine Extraktivdestillationszone eingebracht wird, eine
geringe Menge Methanol enthält, das Methanol daraus durch
Extraktivdestillation ohne bedeutenden Verlust an Propylenoxid
entfernt werden kann, wenn das Extraktivdestillationsmittel im
wesentlichen aus einer Mischung eines Aceton/Wasser-Gemisches
besteht, das aus 20-30 Gew.-% Aceton besteht.
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Die Zeichnung ist ein schematisches Fließdiagramm, in dem
herkömmliche Teile weggelassen sind, das die allgemeine
Rückgewinnungsabfolge zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung
bei der Reinigung von Propylenoxid verwendet wird.
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In der Zeichnung wird die vorliegende Erfindung wegen der
Zweckdienlichkeit in Verbindung mit einem Verfahren
veranschaulicht, bei dem das Propylenoxid durch die Epoxidation von
Propylen mit tert.-Butylhydroperoxid hergestellt wird, um ein
Reaktionsprodukt zu liefern, das Propylenoxid und zusätzlichen
gebildeten tert.-Butylalkohol umfaßt. Man wird verstehen, daß,
falls gewünscht, andere Hydroperoxide, wie etwa
Ethylbenzolhydroperoxid, tert.-Amylhydroperoxid, etc., bei der Herstellung
von Propylenoxid verwendet werden können.
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Wenn man sich nun der Zeichnung zuwendet, ist dort ein
schematisches Fließdiagramm dargestellt, daß eine bevorzugte Methode
zur praktischen Umsetzung des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht. In der Zeichnung sind herkömmliche
Teile weggelassen worden, wie etwa Ventile, Pumpen,
Temperaturfühler, Druckfühler, Heizeinrichtungen, Kühler,
Durchflußkontrollregulierungsvorrichtung, Blasen, Rückflußkühler, etc..
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird Propylenoxid in einer ersten Destillationszone
(nicht dargestellt) von anderen Bestandteilen einer
Epoxidationsreaktionsmischung abgetrennt, um eine unreine
Propylenoxid-Fraktion zu liefern, die mit sauerstoffhaltigen
Verunreinigungen verunreinigt ist, wie etwa Acetaldehyd,
Methylformiat, Propionaldehyd, Aceton, Methanol, Isopropanol, tert.-
Butylalkohol, etc..
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Das unreine Propylenoxid-Ausgangsmaterial, das so aus der
ersten Destillationszone bereitgestellt wird, wird dann in einer
zweiten Destillationszone gereinigt, die gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vier
Destillationskolonnen umfaßt, von denen jede mit einer geeigneten
Rückflußkondensationseinrichtung und einer geeigneten
Blasenheizeinrichtung ausgestattet ist.
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So wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine unreine
Propylenoxid-Fraktion, die mit Verunreinigungen verunreinigt ist,
die Methylformiat, Acetaldehyd, Aceton, Methanol und Wasser
einschließen, über eine Zuführleitung 10 in eine erste
Destillationskolonne 100 eingebracht, die so betrieben wird, daß
Methylformiat als eine Überkopf-Destillatfraktion über eine
Methylformiat-Austragsleitung 102 abgezogen wird, wobei das
Methylformiat auch im wesentlichen das gesamte Acetaldehyd
enthält, das anfänglich in der Fraktion 10 vorhanden ist.
Gemäß
dieser Ausführungsform wird die erste Destillationskolonne
100 bei einem Druck von 0,17 bis 0,58 MPa (10 bis 70 psig) mit
einer Blasentemperatur von 50 bis 90ºC und einer oberen
Rückflußtemperatur von 40 bis 80ºC betrieben, wobei die
Destillationsbedingungen so ausgewählt werden, daß im
wesentlichen vollständige Entfernung der Acetaldehyd- und
Methylformiat-Verunreinigungen über Kopf über eine Leitung 102 erreicht
wird. Ein Teil der Fraktion 102 wird zum Turm 100 als Rücklauf
über Leitung 104 rückgeführt.
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Die schwerere Destillationsfraktion 120, die aus der Kolonne
100 ausgetragen wird, umf aßt in wesentlichen das gesamte
Propylenoxid, das zur Destillationskolonne 100 über Zuführleitung
10 zugeführt worden ist, und ist verunreinigt mit von 50 bis
1000 ppm Methanol und von 0 bis 1 Gew.-% Aceton; wobei die
schwerere Fraktion über eine Leitung 120 ausgetragen wird, die
zu einer zweiten Destillationskolonne 200 führt, die gemäß der
vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Kolonne sein wird,
die wenigstens 25 theoretische Böden und bevorzugter von 30
bis 50 theoretische Böden enthält. Die Kolonne 200 wird
geeigneterweise unter Destillationsbedingungen betrieben, die einen
Druck von 0,1 bis 0,3 MPa (0 bis 30 psig), ein
Rückflußverhältnis von 5:1 bis 10:1, eine Blasentemperatur im Bereich von
60º bis 100ºC und eine Kopftemperatur von 35º bis 70ºC
einschließen.
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Das unreine Propylenoxid wird vorzugsweise in die
Destillationskolonne 200 in deren unterer Hälfte eingebracht. Ein
Extraktivdestillationsmittel, das aus einem
Aceton/Wasser-Gemisch besteht, das aus 20-30 Gew.-% Aceton und 80 bis 70 Gew.-
% Wasser besteht, wird in die obere Hälfte der
Destillationskolonne 200 über eine Extraktivdestillationszuführleitung 202
zugeführt, zu der Wasser über eine Leitung 204 eingebracht
wird und zu der Aceton über eine Rückführleitung 206
eingebracht wird. Rückfluß wird bereitgestellt durch eine
Rückführfraktion
304, die in einer noch zu beschreibenden Art und
Weise erhalten wird.
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In der Destillationskolonne 200 werden im wesentlichen das
gesamte Methanol, Wasser und Aceton, das in die Kolonne 200
über die Leitung 120 und die
Extraktivdestillationmittel-Zuführleitung 202 eingebracht worden ist, als eine schwerere
Destillationsfraktion 210 abgezogen und eine teilweise
gereinigte Propylenoxid-Fraktion wird über Kopf über eine Leitung
212 abgezogen, wobei die teilweise gereinigte Propylenoxid-
Fraktion nicht mehr als etwa 60 ppm Methanol, nicht mehr als
etwa 0,02 Gew.-% Aceton und nicht mehr als etwa 0,3 Gew.-%
Wasser enthält.
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Das so weiter gereinigte Propylenoxid in der Leitung 212 wird
zu einer dritten Destillationskolonne 300 eingebracht, die
geeigneterweise unter Destillationsbedingungen bei
atmosphärischen Druck betrieben wird, die eine Rückflußtemperatur von
etwa 40 bis etwa 45ºC und eine Blasentemperatur von etwa 45
bis etwa 50ºC einschließen, die so ausgewählt sind, um eine
gereinigte, im wesentlichen wasserfreie
Propylenoxid-Destillatfraktion zu liefern, die über eine Überkopfleitung 302
abgezogen wird, und eine Rückführfraktion 304, die Wasser und
Aceton und Restmengen Methanol, wenn überhaupt, umfaßt, die
zur Destillationskolonne 200 als Rücklauf rückgeführt wird,
wie oben angegeben.
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Die schwerere Destillationsfraktion 210 aus der Kolonne 200,
die Wasser, Methanol und Aceton umfaßt, wird in eine vierte
Destillationskolonne 400 eingebracht, in der das Aceton über
Kopf als eine Destillatfraktion 206 zur Rückführung zur
Extraktivdestillationskolonne 200 über die Extraktionsmittel-
Zuführleitung 202 abgetrennt wird.
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Eine schwerere Destillationsfraktion 402 wird aus der
Destillationskolonne
400 ausgetragen, die schwerere Verunreinigungen
umfaßt, wie etwa Wasser, Methanol, Propylenglykole, etc..
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Die vierte Destillationskolonne 400 wird unter
Destillationsbedingungen betrieben, die eine Rückflußtenperatur von etwa
60º bis etwa 65ºC, eine Blasentemperatur von etwa 115º bis
etwa 125ºC und etwa atmosphärischen Druck einschließen.
BEISPIELE
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Die Erfindung wird weiter durch die folgenden spezifischen
Beispiele veranschaulicht werden, die zur Veranschaulichung
angegeben sind. Wo Teile erwähnt sind, sind diese
Gewichtsteile.
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Tabelle I ist eine Zusammenfassung von
Destillationsbedingungen. Die Prozent Methanolverringerung in Bezug auf das
Ausgangsmaterial in Überkopfprodukt ist angegeben und der daraus
folgende Verlust von Propylenoxid ist ebenfalls angegeben. Die
Prozent verlorenes Propylenoxid ist dasjenige, das zu
Propylenglykol umgewandelt wird, plus dasjenige, das den Boden des
Turmes als Propylenoxid verläßt.
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Versuch 6204-09-20 ist ein Kontrollexperiment bei 0,25 MPa (36
psia), wenn Wasser als das Extraktionslösungsmittel verwendet
wurde. In den Versuchen 6204-25-14, 6204-25-24 und 6204-24-30
wurde ein Aceton-Wasser-Gemisch als das Lösungsmittel
verwendet. Es wurde eine bis zu vierfache Verringerung im
Propylenoxid-Verlust erreicht.
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Versuch 6204-08-05 ist das Kontrollexperiment bei 0,12 MPa (18
psia), wenn Wasser als das Extraktionslösungsmittel verwendet
wurde. In Versuch 6204-28-20 wurde ein Aceton-Wasser-Gemisch
als das Lösungsmittel verwendet. Eine achtfache Verringerung
im Propylenoxid-Verlust ist zu sehen.
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In den Experimenten 6204-18-28 und 6243-14-08 wurde eine
Mischung als das Ausgangsmaterial verwendet, die nur Methanol
und Propylenoxid enthielt. In Versuch 6243-14-16 enthielt das
Ausgangsmaterial nur Propylenoxid, Methanol und Aceton. Der
Zweck hinter der Verwendung eines synthetischen
Ausgangsmaterials war, die Verringerung im Propylenoxid-Verlust für einen
gegebenen Satz von Betriebsbedingungen zu belegen.
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Vergleichsweise kann etwa eine 70fache Verringerung im
Propylenoxid-Verlust mit einem Propylen-Ausgangsmaterial realisiert
werden, das Verunreinigungen zusätzlich zum Methanol enthält,
durch Absenken des Kolonnendruckes von 0,25 auf 0,12 MPa (36
auf 18 psia) und die Verwendung eines
Aceton-Wasser-Extraktionsmittels gegenüber demjenigen aus reinem Wasser.
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Tabelle II ist eine Darstellung der Prozent
Propylenoxid-Verlust in Bezug auf die Stelle, an der das Aceton in den Turm
eintritt. Die Prozent Aceton werden ausgedrückt als die Menge
Aceton, die in die Kolonne an den Stellen für das
Ausgangsmaterial und das Lösungsmittel eintritt, zur Gesamtmenge an
Ausgangsmaterial und Lösungsmittel über den fraglichen
Materialbilanzzeitraum. Es wird aus den Daten deutlich, daß der
Propylenoxid-Verlust verringert wird, wenn der Prozentanteil Aceton
im System erhöht wird, für einen gegebenen Satz von
Betriebsparametern.
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Zu Vergleichszwecken wurden die Versuche 6243-14-08 und 6243-
14-16 durchgeführt, um zu testen, ob es irgendeinen Vorteil
ergibt, das Aceton zum Lösungsmittel zuzugeben, gegenüber der
einfachen Zugabe desselben zum Ausgangsmaterial. Das
Ausgangsmaterial bestand nur aus Methanol und Propylenoxid. Es ist
offensichtlich, daß nur ein geringfügiger Vorteil, wenn
überhaupt einer, gewonnen wird, wenn Aceton zum Lösungsmittel
statt zum Ausgangsmaterial zugegeben wird.
TABELLE 1 METHANOLENTFERNUNG AUS PROPYLENOXID DURCH EXTRAKTIVDESTILLATION
Referenz-NB
Druck MPa (psia)
Bodenprodukt Temp. (C)
Lösungsmittel
Ausgangsmaterial Lösungsmittel
Rückflußverhältnis
%MeOH Verringerung
% PO Verlust
Aceton
*Synthetisches Gemisch
Bemerkungen:
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1. Die Kolonne, die verwendet wurde, um die obigen Daten zu
erzeugen, bestand aus ungefähr 28 theoretischen Böden, wobei
das Propylenoxid-Ausgangsmaterial 7 Böden oberhalb der Blase
und das Lösungsmittel 14 Böden oberhalb der Blase eingeführt
wurde.
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2. Tabelle I zeigt, daß für einen gegebenen Druck der
Propylenoxid-Verlust abnimmt, wenn ein Wasser/Aceton-Lösungsmittel
verwendet wird, gegenüber demjenigen aus reinem Wasser. Die
Bodenprodukttemperatur (Blase) wird ebenfalls verringert, wenn
das Mischlösungsmittel verwendet wird, bei einem gegebenen
Produkt. Dies ist wichtig zur Verringerung der Umwandlung von
Propylenoxid zu Propylenglykol. Es ist auch bekannt, daß der
Propylenoxid-Verlust verringert wird, wenn der Betriebsdruck
verringert wird.
Tabelle II PROZENT ZUGESETZTES ACETON AN DEN PUNKTEN FÜR DAS AUSGANGSMATERIAL UND DAS LÖSUNGSMITTEL IM TURM
Referenz
% Aceton
%PO Verlust
Lösungsmittel
Ausgangsmaterial
Gesamt
* Synthetisches Gemisch
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1. Die Prozent Aceton werden ausgedrückt als die Menge Aceton,
die in die Kolonne an den Stellen für das Ausgangsmaterial
bzw. Lösungsmittel eintritt, zur Gesamtmenge von
Ausgangsmaterial und Lösungsmittel über den fraglichen
Materialbilanzzeitraum.
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2. Tabelle II zeigt, daß für "echtes" rohes Propylenoxid der
Propylenoxid-Verlust verringert wird, wenn die Menge Aceton im
System erhöht wird, unabhängig davon, ob zugesetzt zum
Ausgangsmaterial oder zum Lösungsmittel.
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3. Die Prozent verlorenes Propylenoxid ist dasjenige, das zu
Propylenglykol umgewandelt wird, plus dasjenige, das den Boden
des Turmes als Propylenoxid verläßt.
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4. Die Versuche 18-28 und 14-8 wurden mit synthetischem
Ausgangsmaterial durchgeführt, d.h. nur Propylenoxid und
Methanol. In Versuch 14-16 wurde das Aceton zum Ausgangsmaterial
statt zum Lösungsmittel zugegeben. Die Bilanz der Daten wurde
mit unreinem Propylenoxid-Material erhalten, das besteht aus:
Bestandteil
Propylenoxid
Methanol
Aceton
Andere
Wasser