DD281183A5 - METHOD OF ISOLATING ALPHA-ETHYLACROLEINE - Google Patents

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DD281183A5
DD281183A5 DD32752589A DD32752589A DD281183A5 DD 281183 A5 DD281183 A5 DD 281183A5 DD 32752589 A DD32752589 A DD 32752589A DD 32752589 A DD32752589 A DD 32752589A DD 281183 A5 DD281183 A5 DD 281183A5
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DD
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distillation
alpha
ethylacrolein
methanol
water
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Application number
DD32752589A
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German (de)
Inventor
Karl-Heinz Richter
Heike Franke
Peter Trautmann
Mario Hessler
Erika Trillhaase
Original Assignee
Leuna Werke Veb
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isolierung von alpha-Ethylacrolein aus Rohprodukten der thermischen Spaltung organischer Nebenprodukte der Trimethylolpropan-Erzeugung. In einer ersten Destillation wird aus dem Rohprodukt ein Destillat abgetrennt, welches praktisch die Gesamtmengen an Methanol und Butanal sowie eine Teilmenge des alpha-Ethylacroleins enthaelt, waehrend der in zwei Phasen zerfallende Sumpf aus der Gesamtmenge Wasser und der Restmenge an alpha-Ethylacrolein besteht. Aus dem Destillat dieser ersten Destillation wird in einem zweiten Destillationsschritt durch eine Extraktivdestillation mit Wasser das Methanol abgetrennt und in den Sumpf gewaschen. Das Destillat besteht aus einem Gemisch aus alpha-Ethylacrolein und Butanal, aus welchem sich eine geringe Menge Wasser als Unterphase abscheidet. Durch geeignete Vereinigung der gewonnenen Destillationsschnitte und Phasen und deren Destillation werden die einzelnen Produkte in hoher Reinheit gewonnen.{Destillation; Extraktivdestillation; Isolierung; alpha-Ethylacrolein; Butanal; Methanol; Wasser; Trimethylolpropan; Nebenprodukte; thermische Spaltung}The invention relates to a process for the isolation of alpha-ethylacrolein from crude products of thermal cleavage of organic byproducts of trimethylolpropane production. In a first distillation, a distillate is separated from the crude product, which practically contains the total amounts of methanol and butanal and a portion of the alpha-ethylacrolein, while the decomposing in two phases sump consists of the total amount of water and the residual amount of alpha-ethylacrolein. From the distillate of this first distillation, the methanol is separated in a second distillation step by extractive distillation with water and washed in the bottom. The distillate consists of a mixture of alpha-ethylacrolein and butanal, from which a small amount of water separates as the lower phase. By suitable combination of the obtained distillation cuts and phases and their distillation, the individual products are obtained in high purity. {Distillation; extractive distillation; Insulation; alpha-ethyl acrolein; butanal; methanol; Water; trimethylolpropane; By-products; thermal splitting}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Isolierung von alpha-Ethylacrolein aus einem Rohprodukt, welches durch thermische Spaltung von organischen Nebenprodukten der Trimethylolpropan Erzeugung gewonnen wurde. Alpha-Ethylacrolein ist ein wichtiger Ausgangsstoff für Farbstoffe, Pharmazeutika, Schädlingsbekämpfungsmittel, Lösungsmittel und Polymere.The invention relates to the isolation of alpha-ethylacrolein from a crude product obtained by thermal cleavage of organic byproducts of trimethylolpropane production. Alpha-ethylacrolein is an important feedstock for dyes, pharmaceuticals, pesticides, solvents and polymers.

Charakteristik des bekannten Standes de>r TechnikCharacteristic of the known state of the art

Das bekannte Verfahren der Synthese von alpha-Ethylacrolein über die Mannich-Baso und deren Zersetzung führt zu einem Rohprodukt, welches in seiner Zusammensetzung mit dem erfindungsgemäß zu bearbeitendem Rohprodukt nicht vergleichbar ist (DE 31061557).The known process of the synthesis of alpha-ethylacrolein via the Mannich base and their decomposition leads to a crude product which is not comparable in its composition with the crude product to be processed according to the invention (DE 31061557).

Analoges gilt für die Erzeugung von alpha-Ethylacrolein durch Umsetzung von Formaldehyd mit Butanol in der Gasphase an einem geeigneten Katalysator (US 3578702). US 3701798 beansprucht die Gasphaseumsetzung von Butanol mit methanolischem Formaldehyd bei 34% Umsatz zu alpha-Fthylacrolein. Für die Aufarbeitung des dabei entstehenden Synthesegomisches aus Methanol, Butanol, Wasser, alphü-Ethylacrolein und Formaldehyd werden jedoch keine Hinweise gegeben.The same applies to the production of alpha-ethylacrolein by reacting formaldehyde with butanol in the gas phase over a suitable catalyst (US Pat. No. 3,578,702). US 3701798 claims the gas phase reaction of butanol with methanolic formaldehyde at 34% conversion to alpha-Fthylacrolein. For the workup of the resulting synthesis mixture of methanol, butanol, water, alphü-ethylacrolein and formaldehyde, however, no evidence is given.

Nach üer Patentschrift DD 77201 können organische Nebenprodukte der Trimethylolpropanerzeugung thermisch gespalten werden, wobei ein Gemisch aus alpha-Ethylacrolein, Methanol, Wasser, Formaldehyd und Butanal entsteht, welches noch geringe Mangen anderer unbekannter Verunreinigungen enthält. Ein technisches Verfahren zur Isolierung und Reinigung des alpha-Ethylacroleins aus diesem Gemisch ist bisher nicht bekannt. In der Patentschrift DD 77201 wird unter präparativen Bedingungen die Trocknung des Spaltproduktes mit Calciumchlorid genannt, um ein durch Destillation aufarbeitbares Produkt zu erhalten. Dies ist jedoch technisch aufwendig und unökonomisch und entspricht nicht modernen Forderungen des Umweltschutzes.According to DD patent DD 77201 organic trimethylolpropane byproducts can be thermally cleaved to form a mixture of alpha-ethylacrolein, methanol, water, formaldehyde and butanal, which still contains small amounts of other unknown impurities. A technical process for the isolation and purification of alpha-ethylacrolein from this mixture is not known. In patent specification DD 77201, the drying of the cleavage product with calcium chloride is mentioned under preparative conditions in order to obtain a product which can be worked up by distillation. However, this is technically complex and uneconomical and does not meet modern demands of environmental protection.

Die Hauptbestandteile des erfindungsgemäß aufzuarbeitenden Rohproduktes sind alpha-Ethylacrolein (0,55 bis 0,65kg/kg), Methanol (0,20 bis 0,30 kg/kg), Wasser (0,05 bis 0,10kg/kg), Formaldehyd (0,01 bis 0,02 kg/kg), Butanol (bis etwa 0,0Skg/kg) und verschiedene unbekannte Komponenten (bis etwa 0,05kg/kg).The main constituents of the crude product to be worked up according to the invention are alpha-ethylacrolein (0.55 to 0.65 kg / kg), methanol (0.20 to 0.30 kg / kg), water (0.05 to 0.10 kg / kg), formaldehyde (0.01 to 0.02 kg / kg), butanol (to about 0.05 kg / kg) and various unknown components (to about 0.05 kg / kg).

Die Aufarbeitung dieses Rohproduktes, insbesondere die Isolierung ^nd Reinigung des alpha-Ethylacroieins, sind durch das stark nichtideale destillative Verhalten dieses Komponentengemisches, durch das Auftreten von Azeotropen, außerordentlich erschwert. Dies zeigt bereits folgende Tabelle des Siedeverhaltens:The work-up of this crude product, in particular the isolation and purification of the alpha-ethylacroiein, are extremely complicated by the highly non-ideal distillative behavior of this component mixture, due to the occurrence of azeotropes. This already shows the following table of the boiling behavior:

Komponente bzw. AzeotropComponent or azeotrope

Kp. (0C)Kp. ( 0 C)

Zusammensetzung in kg/kgComposition in kg / kg

Methanol/alpha-EthylacroleinMethanol / alpha-ethylacrolein 63,663.6 0,762/0,2380.762 / 0.238 Methanolmethanol 64,664.6 1,001.00 Butanal/WasserButanal / water 6868 0,90/0,10 (heterogen)0.90 / 0.10 (heterogeneous) Butanalbutanal 75,775.7 1,001.00 alpha-Ethylacrolein/Wasseralpha-ethyl acrolein / water 78,778.7 0,877/0,123 (heterogen)0.877 / 0.123 (heterogeneous) alpha-Ethylacroleinalpha-ethylacrolein 9292 1,001.00

Ob gegebenenfalls weitere Azeotrope in diesem System vorliegen, ist bisher nicht bekannt. Nach Ogorodnikov, Lesteva und Kogan in „Azeotrope Gemische" (Leningrad 1971) wird z. B. ein Azeotrop Methanol-Butanal verneint. Eigene Untersuchungen machen jedoch ein solches Azeotrop mit einem Kp. von 335K mit einem Methanolgehalt von otwa 0,37 kg/kg wahrscheinlich. Ein Beispiel für eine technische Trennung des beschriebenen komplexen Gemisches ist bisher nicht beschrieben. Durch die starke Nichtidealität, Komplexität und Heterogenität ist dieses System für eine Vorausberechnung oder Berechnung z. Zt. praktisch noch nicht zugänglich.Whether or not further azeotropes are present in this system is not yet known. According to Ogorodnikov, Lesteva and Kogan in "Azeotropic Mixtures" (Leningrad 1971), for example, an azeotrope methanol-butanal is denied, but our own investigations make such an azeotrope with a bp of 335K with a methanol content of otwa 0.37 kg / An example of a technical separation of the complex mixture described is not yet described, but due to its strong non-ideality, complexity and heterogeneity, this system is currently not yet available for forecasting or calculation.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Isolierung und Gewinnung von alpha-Ethylacrolein aus einem alpha-athylacroleinhaltigem Rohprodukt, wolches durch thermische Spaltung von organischen Nebenprodukten der Trimethylolpropan-Erzeugung gewonnen wird. Gleichzeitig sollte die Möglichkeit zur Rückgewinnung weiterer Werkstoffe bestehen. Weiterhin sollte die Gewinnung von alpha-Ethylaciolein auf ökonomisch günstige Weise möglich sein und den Ansprüchen des Umweltschutzes genügen.The aim of the invention is the development of a continuous process for the isolation and recovery of alpha-ethylacrolein from an alpha-ethyl-acrolein-containing crude product, obtained by thermal cleavage of organic by-products of trimethylolpropane production. At the same time there should be the possibility to recover further materials. Furthermore, the recovery of alpha-ethylaciolein should be possible in an economically favorable manner and meet the requirements of environmental protection.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Es bestand die Aufgabe,ein kontinuierliches Verfahren zur Isolierunn und Reinigung von alpha-Ethylacrolein aus einem alphaethylacroleinhaltigen Rohprodukt, das durch thermische Spaltung von organischen Nebenprodukten der Trimethylolpropan-Erzeugung erhalten wird, zu entwickeln. Dabei sollte mit möglichst geringem technischem Aufwand das im Rohprodukt enthaltene alpha-Ethylacrolein weitgehend vollständig und umweltschonend gewonnen werden.The object was to develop a continuous process for isolation and purification of alpha-ethylacrolein from an alpha-ethylacrolein-containing crude product obtained by thermal cleavage of organic trimethylolpropane byproducts. At the same time, the alpha-ethylacrolein contained in the crude product should be obtained largely completely and in an environmentally friendly manner with the least possible technical effort.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Isolierung von alpha-Ethylacrolein aus einem Rohprodukt, welches im wesentlichen a . * alpha-Ethylacrolein, Methanol, Butanal, Wasser und Formaldehyd besteht und durch thermische Spaltung von organischen Nabenprodukten der Trimethylolpropan-Erzeugung gewonnen wird, durch eine Kombination von Destillationsschritten erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieses Rohprodukt zunächst im Temperaturbereich ven 333 bis 361K unter Normaldruck i ι einer ersten kontinuierlich arbeitenden Destillation A mit einer theoretischen Trennstufenzahl von 20 bis 50 bei einem riücklaufverhältnis von 5 bis 20, vorzugsweise 8 bis 12, in ein Destillat A, bestehend aus den Gesamtmengen an Methanol und Bi'tanal sowie einem Teil des alpha-Ethylacroleins und ein in zwei Phasen zerfallendes praktisch methanolfreies Sumpfprodukt A, bestehend aus der Gesamtmenge Wasser und dem restlichen alpha-Ethylacrolein, aufgetrennt wird, daß das Destillat A in eine zweite im Temperaturbereich von 345 bis 370K unter Normaldruck kontinuierlich arbeitende Destillationsstufe B mit einer theoretischen Trennstufenzahl von 20 bis 50 eingespeist und die zum Kopf der Kolonne aufsteigenden Brüden durch Aufgeben der 2- bis lOfachen, vorzugsweise 4- bis 7fachen Menge Wasser, bezogen auf die Gesamtmasse des in die Kolonne B eingespeisten Destillats A, am Kopf der Kolonne B einer Extraktivdestillation unterzogen werden, daß die aus dem Destillat B sich abscheidende wäßrige Unterphase in die Kolonne B zurückgeleitet und die aus der Gesamtmenge des in die Kolonne B eingespeisten Butanais und alpha-Ethylacroleins sowie geringen Mengen Wassers bestehende, praktisch methanol-, formaldehyd- und nebenproduktfreie Oberphase des Destillats B mit der Oberphase des Sumpfes A, desgleichen das die gesamte Methanolmenge enthaltende Sumpfprodukt der Destillation B mit der Unterphase des Sumpfes Avereinigt und die erhaltenen Mischungen in an sich bekannter Weise destillativ zu reinem alpha-Ethylacrolein, reinem Butanal, Methanol und schadstofffreiem Abwasser aufgearbeitet werden.The object is achieved by a process for isolating alpha-ethylacrolein from a crude product which is essentially a. * alpha-ethylacrolein, methanol, butanal, water and formaldehyde and is obtained by thermal cleavage of organic hub products of trimethylolpropane generation, achieved by a combination of distillation steps according to the invention that this raw product initially in the temperature range ven 333 to 361K under atmospheric pressure i ι a first continuous distillation A having a theoretical separation number of 20 to 50 at a reflux ratio of 5 to 20, preferably 8 to 12, in a distillate A, consisting of the total amounts of methanol and Bi'tanal and a part of the alpha-ethylacroleins and a two-phase decomposing virtually methanol-free bottoms A, consisting of the total amount of water and the remaining alpha-ethylacrolein, is separated, that the distillate A in a second in the temperature range from 345 to 370K under normal pressure continuously operating distillation stage B with a theoretical separation step number fed from 20 to 50 and rising to the top of the column vapors by placing the 2 to 10 times, preferably 4 to 7 times the amount of water, based on the total mass of fed into the column B distillate A, at the top of the column B of an extractive distillation be subjected to that from the distillate B separating aqueous lower phase returned to the column B and consisting of the total amount of fed into the column B butanais and alpha-ethylacrolein and small amounts of water, practically methanol, formaldehyde and byproduct-free upper phase of Distillate B with the upper phase of the bottom A, as well as the entire amount of methanol containing bottom product of the distillation B with the lower phase of the bottom Avereinigt and the resulting mixtures are worked up in a conventional manner by distillation to pure alpha-ethylacrolein, pure butanal, methanol and pollution-free wastewater ,

Die Festlegung der genauen Fahrparameter der Destillation A ist abhängig von der Zusammensetzung des eingesetzten Rohproduktes und der Kolonnendimensionierung. Unter dtn gewählten üeslillationsbedingungen der Kolonne A erwies sich jedoch die Einhaltung von Sumpftemperaturan von 348 bis 361 K, vorzugsweise 352 bis 358 K, und Kopftemperoturen von 333 bis 343 K, vorzugsweise 335 bis 338 K, als vorteilhaft, um einerseits ein praktisch wasserfreies Destillat A zu erhalten, welches die mit dem Rohprodukt eingespeisten Gesamtmengen an Methanol und Butanal neben Teilmengen des alpha-Ethylacroleins enthält, und andererseits einen praktisch methanol- und butanalfreien Sumpf A, der aus der größeren Resimenge an alpha-Ethylacrolein und der Gesamtmenge des mit dem Rohprodukt eingespeisten Wassers besteht. Das in zwei Phasen zerfallende Sumpfprodukt der Destillation wir"d laufend entnommen und in einem Dekanter D in die Phasen getrennt. Entsprechend der gegenseitigen Löslichkeiten besteht die Oberphase vorwiegend aus alpha-Ethylacrolein mit Formaldehyd, Nebenprodukten und etwas Wasser und die Unterphase vorwiegend aus Wasser mix etwas gelöstem alpha-Ethylacrolein.The definition of the exact driving parameters of distillation A depends on the composition of the crude product used and the column dimensions. However, maintaining the column bottom temperature at from 348 to 361 K, preferably 352 to 358 K, and top temperatures from 333 to 343 K, preferably 335 to 338 K, proved to be advantageous under conditions of column A selected from the above, on the one hand a substantially anhydrous distillate A to obtain which contains the fed with the crude total amounts of methanol and butanal in addition to aliquots of alpha-ethylacrolein, and on the other hand, a virtually methanol and butanalfreien sump A, which fed from the larger Resimenge of alpha-ethylacrolein and the total amount of the crude product Water exists. The bottom product of the distillation, which decomposes in two phases, is continuously removed and separated into the phases in a decanter D. According to the mutual solubilities, the upper phase consists predominantly of alpha-ethylacrolein with formaldehyde, byproducts and some water and the lower phase mainly of water dissolved alpha-ethylacrolein.

In der Destillation B erfolgt die Zerlegung des Destillates Adurch eine Extraktivdestillation mit Wasser. Das Wasser wird am Kopf der Kolonne B aufgegeben und rieselt den zum Kopf aufsteigenden Destiliationsbrüden entgegen. Im Ergebnis dieser Extraktivdestillation gewinnt man ein pr?".'isch methanolfreies Destillat B und ein praktisch aldehydfreies wäßrigesIn distillation B, the decomposition of the distillate Ad takes place by extractive distillation with water. The water is given up at the top of column B and trickles up against the head of distilling vapor. As a result of this extractive distillation one obtains a pristine methanol-free distillate B and a substantially aldehyde-free aqueous one

Sumpfprodukt B. Das Destillat B besteht aus den Gesamtmengen an alpha-Ethylacrolein und Butanal, welche mit dem Destillat A in die Destillation B eingespeist wurden, und etwas Wasser, welches sich als Unterphase aus dem Destillat B auf Grund dor geringen gegenseitigen Löslichkeiten abscheidet. Diese aldehydhaltige Unterphase wird zweckmäßigerweise in die Destillation B zurückgeführt. Diese Rückführung geschieht am Kopf der Kolonne B, könnte jedoch auch zusammen mit der Einspeisung des Destillates A in die Kolonne erfolgen. Das Sumpfprodukt B enthält praktisch die Gesamtmenge des mit dem Rohprodukt in die Aufarbeitung eingespeisten Methanols.Bottom product B. The distillate B consists of the total amounts of alpha-ethylacrolein and butanal, which were fed to the distillate A in the distillation B, and some water, which separates as the lower phase from the distillate B due to their low mutual solubilities. This aldehyde-containing lower phase is expediently returned to the distillation B. This recycling takes place at the top of the column B, but could also be carried out together with the feed of the distillate A in the column. Bottom product B contains virtually all of the methanol fed into the workup with the crude product.

Auch für den Betrieb der Destillation B ist die Festlegung der genauen Fahrparameter abhängig von der aktuellen Zusammensetzung des Destillates A und der Kolonnen Jimensionierung. Für die dargestellten Destillationsbedingungen erwiesen sich die Einhaltung einer Sumpftemperatur von 360 bis 370K, vorzugsweise 362 bis 364 K, einer Kopftemperatur von 345 bis 355K, vorzugsweise 348 bis 350 K, und einer ExtraKtivwassertemperatur von 340 bis 345K, vorzugsweise 342 bis 344 K, als vorteilhaft.Also for the operation of the distillation B, the definition of the exact driving parameters depends on the current composition of the distillate A and the columns of sizing. For the illustrated distillation conditions, maintaining a bottom temperature of 360 to 370K, preferably 362 to 364 K, a head temperature of 345 to 355K, preferably 348 to 350 K, and an ExtraKtivwassertemperatur 340-345K, preferably 342 to 344 K, proved to be advantageous ,

Die kontinuierlich abgezogenen Oberphasen des Destillates B und des Sumpfproduktes A wei den vereinigt und anschließend nach bekannten Destillationsverfahren aufgearbeitet, wobei neben reinem alpha-Ethylacrolein auch reines Butanal zurückerhalten wird.The continuously withdrawn upper phases of the distillate B and the bottom product A white united and then worked up by known distillation processes, which in addition to pure alpha-ethylacrolein and pure butanal is recovered.

Eine geringe Menge der Aldehyde einschließlich dos Formaldehyds geht durch Verharzung in Form eines Destiliationsrückstundes verloren. Eine geringe Menge wäßriger butanalhaltlger Vorlauf kann in das Trennverfahren zurückgeführt werden. Desgleichen werden das Sumpfprodukt dor Destillation Bund die Unterphase des Sumpfproduktes der Destillation Avereinigt und auf an sich bekannte Weise anschließend daraus destillativ des Methanol zurückgewonnen. Das hierbei erhaltene Abwasser ist praktisch schadstofffrei und entspricht den Forderungen des Umweltschutzes. Die Hauptmenge dieses Abwassers wird in die Extraktivdestillation B zurückgeführt, eine kleinere Menge wird aus dem Prozeß a jsgekreist und verworfen.A small amount of the aldehydes, including the formaldehyde is lost by gumming in the form of Destiliationsrückstundes. A small amount of aqueous butanalhaltlger flow can be attributed to the separation process. Likewise, the bottom product of distillation Bund the lower phase of the bottom product of the distillation are Avreinigung and then recovered in a known per se therefrom by distillation of the methanol. The wastewater obtained in this case is virtually pollutant-free and meets the requirements of environmental protection. The major part of this waste water is recycled to the extractive distillation B, a smaller amount is centrifuged from the process a and discarded.

Für den Betrieb der Destillation A und der Destillation B sind auch andere Druckverhältnisse, z.B. Vakuum oder Überdruck, möglich, ohne daß sich das dargestellte Trennverhalten ändert. Zur Vermeidung zusätzlicher Aufwendungen erweist sich jedoch der Betrieb unter Normaldruck als am vorteilhaftesten.For the operation of the distillation A and the distillation B, other pressure conditions, e.g. Vacuum or overpressure, possible, without changing the illustrated separation behavior. To avoid additional expenses, however, the operation under normal pressure proves to be the most advantageous.

Das erfindungsgernäß auftretende Trennverhalten des eingesetzten Rohproduktes ist überraschend. So war auf Grund des bisher bekannten und oben darstellten Siedeverhaltens der Einzelkomponenten und der binären Systeme nicht zu erwarten, daß in der Destillation A eine quantitative Abtrennung des Methanols und des Butanais neben einer gewissen Menge alpha-Ethylacrolein aus dem komplexen Rohprodukt möglich wäre. Es war auch nicht zu erwarten, daß bei der Extraktivdestillation mit Wasser das in der Destillation A erhaltene Methanol-Butanal-alpha-Ethylacrolein-Gemisch so zerlegt werden kann, daß das im Vergleich zu Butanal und alpha-Ethylacrolein und deren Azeotropen mit Wasser niedrigsiedende Methanol praktisch vollkommen in den Sumpf gewaschen, gleichzeitig das niedrig siedende Methanol-Alpha-Ethylacrolein-Azeotro.o zerstört wird und die höhersiedenden Komponenten Butanal und alpha-Ethylenacrolein gemeinsam mit Wasser, praktisch frei von anderen Bestandteilen, als Destillat gewonnen werden können.The separating behavior of the crude product used according to the invention is surprising. Thus, due to the boiling behavior of the individual components and of the binary systems described above, it was not to be expected that in distillation A a quantitative separation of the methanol and the butanais from a complex crude product would be possible in addition to a certain amount of alpha-ethylacrolein. It was also not expected that in the extractive distillation with water, the obtained in the distillation A methanol-butanal-alpha-ethylacrolein mixture can be decomposed so that compared to butanal and alpha-ethylacrolein and their azeotropes with water low-boiling methanol washed virtually completely in the bottom, while the low-boiling methanol-alpha-ethylacrolein Azeotro.o is destroyed and the higher-boiling components butanal and alpha-Ethylenacrolein can be obtained together with water, virtually free from other components, as a distillate.

AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel

In eine aus etwa 3I) berechneten Böden bestehende kontinuierlich arbeitende Füllkörperkolonne A werden zwischen den unteren und dem mittleren Drittel der Kolonnensäule 1000,0 Masseteile/h des alpha-ethylacroleinhaltigon Rohproduktes folgender Zusammensetzung eingespeist:In a continuous from about 3I) computed bottoms column A, 1000.0 parts by mass / h of the alpha-ethylacroleinhaltigon crude product of the following composition are fed between the lower and the middle third of the column column:

Formaldehydformaldehyde

Methanolmethanol

Wasserwater

Butanalbutanal

alpha-Ethylacroleinalpha-ethylacrolein

unbek. Nebenprodukteunknown by-products

0,0144 kg/kg 0,2180 kg/kg 0,0755 kg/kg 0,0376 kg/kg 0,6270 kg/kg 0,0274 kg/kg0.0144 kg / kg 0.2180 kg / kg 0.0755 kg / kg 0.0376 kg / kg 0.6270 kg / kg 0.0274 kg / kg

Bei Einhaltung einer Sumpftemperatur von 355 bis 357 K, einer Kopftemperatur von 334 bis 337 K und einem Rücklaufverhältnis von 10 fallen 334,63 Masseteile/h Destillat folgender Zusammensetzung an:When maintaining a bottom temperature of 355 to 357 K, a top temperature of 334 to 337 K and a reflux ratio of 10 incurred 334.63 parts by mass / h of distillate of the following composition:

Formaldehydformaldehyde

Methanolmethanol

Wasserwater

Butanalbutanal

alpha-Ethylacroleinalpha-ethylacrolein

unbek. Nebenprodukteunknown by-products

Spuren 0,5524 kg/kg 0,0001 kg/kg 0,0952 kg/kg 0,3521 kg/kg SpurenTraces 0.5524 kg / kg 0.0001 kg / kg 0.0952 kg / kg 0.3521 kg / kg traces

Als Sumpfprodukt der Destillation A fallen 605,37 Masseteile/h an, welche über einen Dekanter D geführt werden und hier in eine wasserhaltige Unterphase (62,14 Masseteile/h) und eine vorwiegend aus alpha-Ethylacrolein .sowie den schwerflüchtigen Nebenprodukten bestehende Oberphase (543,23 Ma.*seteile/h) folgender Zusammensetzung (in kg/kg) aufgetrennt werden:The bottoms of distillation A are 605.37 parts by mass / h, which are passed through a decanter D and here in a hydrous lower phase (62.14 parts by mass / h) and a predominantly of alpha-Ethylacrolein .sowie the low-volatility by-products existing upper phase ( 543.23 parts by mass / h) of the following composition (in kg / kg):

Sumpfproduktbottoms Oberphaseupper phase Unterphaseunder phase -4- 281 183-4- 281 183 (Durchschnitt)(Average) 0,02380.0238 0,02550.0255 0,00910.0091 Formaldehydformaldehyde Spurentraces Spurentraces Spurentraces Methanolmethanol 0,1247.1247 0,02730.0273 0,9763.9763 Wasserwater Spurentraces Spurentraces Spurentraces Butanalbutanal 0,8062.8062 0,8967.8967 0,01450.0145 alpha-Ethylacrolf/inalpha-Ethylacrolf / in 0,04530.0453 0,05050.0505 Spurentraces unbek. Nebenprodukteunknown by-products

Das Destillat der Kolonne A wird zwischen unterem und mittleren Drittei in die Kolonne BN eingespeist, wobei die konstruktiven Bedingungen identisch mit dunen der Kolonne A sind. Bei Einhaltung einer Sumpftemperatur von 362 bis 364 Kund einer Kopftemperatur von 348 bis 3Ö0K werden am Kopf der Kolonne 2170,47 Masseteile/h Wasser mit einer Temperatur von 343 K sowie die 18,74 Masseteile/h Unterphase, die sich aus dem Destillat abscheiden, aufgegeben. Es fallen 200,62 Masseteile/h Destillat an, welches in 18,74 Masseteile/h einer wäßrigen Unterphase und in 181,88 Masseteile/h einer alphaethylacroleinreichen Oberphase folgender Zusammensetzung (in kg/kg) zerfällt:The distillate of the column A is fed into the column BN between the lower and middle thirds, the constructional conditions being identical to those of the column A. When maintaining a sump temperature of 362 to 364 Kund a head temperature of 348 to 3Ö0K 2170.47 parts by mass / h of water with a temperature of 343 K and the 18.74 parts by mass / h of lower phase, which are separated from the distillate at the top of the column given up. 200.62 parts by mass / h of distillate are obtained, which decomposes into 18.74 parts by mass / h of an aqueous lower phase and into 181.88 parts by mass / h of an alpha ethylacrolein-rich upper phase of the following composition (in kg / kg):

Destillatdistillate Oberphaseupper phase UnterphfseUnterphfse (Durchschnitt)(Average) Formaldehydformaldehyde Spurentraces SpuronSpuron Spurentraces Methanolmethanol 0,00010.0001 0,00010.0001 Spurentraces Wasserwater 0,1180.1180 0,02900.0290 0,9815.9815 Butanalbutanal 0,18830.1883 0,20680.2068 0,00970.0097 alpha-Ethylacroleinalpha-ethylacrolein 0,6936.6936 0,7641.7641 0,00880.0088 unbek. Nebenprodukteunknown by-products Spurentraces Spurentraces Spurentraces

Als Sumpfprodukt der Kolonne B fallen 2383,23 Masseteile/h eines praktisch butanal- und alpha-ethylacrolelnfreien Produktes folgender Zusammensetzung an:The bottom product of column B is 2383.23 parts by mass / h of a virtually butanal and alpha ethyl acrolein-free product of the following composition:

Formaldehydformaldehyde Spurentraces Methanolmethanol 0,0915 kg/kg0.0915 kg / kg Wasserwater 0,9085 kg/kg0.9085 kg / kg Butanalbutanal Spurentraces alpha-Ethylacroleinalpha-ethylacrolein 0,0004 kg/kg0.0004 kg / kg unbek. Nebenprodukteunknown by-products Sputenhurry

Durch Vereinigung der Oberphase des Destillats O(;r Kolonne B mit der Oberphase des im Dekanter D getrennten Sumpfproduktes der Kolonne A werden 725,11 Massetei!e/h eines alpha-ethylacroleinreichen Produktes folgender Zusammensetzung gewonnen:By combining the upper phase of the distillate O (r column B with the upper phase of the separated product in the decanter D bottom product of the column A 725.11 Massetei! E / h of an alpha-ethylacroleinreichen product having the following composition:

Formaldehydformaldehyde

Methanolmethanol

Wasserwater

Butanalbutanal

alpha-Ethylacroleinalpha-ethylacrolein

unbe'<. Nebenprodukteraw ''. by-products

0,0191 kg/kg 0,00002 kci/kg 0,0277 kg/ttg 0,0519 kg/kg 0,8635 irg/kg 0,0378 kg/kg0.0191 kg / kg 0.00002 kci / kg 0.0277 kg / ton 0.0519 kg / kg 0.8635 irg / kg 0.0378 kg / kg

Dieses Produkt wird nunmehr in bekannter Weise destillativ zu reir. im Butanal und reinem alpha-Ethylacrolein aufgearbeitet. Dabei fallen fin:This product is now in a known manner by distillation to reir. worked up in butanal and pure alpha-ethylacrolein. It fin:

Wasserfraktion (mit 0,0303kg/kg Butanal) 20,73 via.-T/hWater fraction (with 0,0303kg / kg Butanal) 20,73 via.-T / h

Butanal (0,9961 kg/kg) 33,40Ma.-T/hButanal (0.9961 kg / kg) 33.40 Ma.-T / h

alpha-Ethylacrolöin (0,99 kg/kg) 609,77 Ma.-T/halpha-ethyl acrolein (0.99 kg / kg) 609.77 Ma.-T / h

Destillationsrückstanddistillation residue

(mit 0,6167kg/kg vorwiegend polymere Aldehyde,(with 0.6167kg / kg predominantly polymeric aldehydes,

davon 0,3639kg/kg alpha-Ethylacroieinl 61,21 Ma.-T/hof which 0.3639kg / kg alpha-ethylacroic 61.21 Ma.-T / h

Des gleichen werden die aus Dekander D anfallende L'nterphase mit dem Sumpfpro'Jukt der Kolonne B zu 2445,37 Masseteile/h eines Produktes folgender Zusammensetzung vereinigt:In the same way, the oil phase obtained from decanter D is combined with the bottoms product of column B to give 2445.37 parts by weight / h of a product of the following composition:

Formaldehydformaldehyde

Methanolmethanol

Wasserwater

Butanalbutanal

alpha-Ethylacroleinalpha-ethylacrolein

unbek. Nebenprodukteunknown by-products

0,0002 <g/kg 0,0891 i<g/kg 0,9103 kg/kg Spuren 0,0004 kg/k« Spuren0.0002 <g / kg 0.0891 i <g / kg 0.9103 kg / kg Traces 0.0004 kg / k «Traces

Aus diesem Produkt wird ebenfalls ohne Probleme destillativ das Methanol zurückgewonnen. Im einzelnen fallen dabp.i an:From this product is also recovered without any problems by distillation, the methanol. In detail, dabp.i

Methanol-alpha-Ethy !acrolein (Azeotrop) 3,80Ma.-T/hMethanol alpha-ethyl acrolein (azeotrope) 3.80 Ma.-T / h Methanol (0,9848 kg/kg) 218,41 Ma.-T/hMethanol (0.9848 kg / kg) 218.41 Ma.-T / h Abwasser (praktisch schadstofffrei) 2 223,1 β Ma.-T/hWaste water (practically free of pollutants) 2 223.1 β Ma. T / h

Die biranalhaltige Wasserfraktion aus der A'jfarbeitung der Oberphasen sowie die geringe Menge Methanol-alpha-Ethylacrolein-Azeütrop aus der Aufarbeitung der Unterphasen können an geeigneterstelle in den Prozeß zurückgeführt werden. Der überwiegende Teil des Abwassers wird in der Kolonne B erneut für die Extraktivdestillation eingesetzt, der Rest wird verworfen.The biranal-containing water fraction from the A'jfarbeitung the upper phases and the small amount of methanol-alpha-ethylacrolein Azeütrop from the workup of the lower phases can be recycled at a suitable place in the process. The majority of the wastewater is reused in the column B for the extractive distillation, the remainder is discarded.

Claims (4)

Patentansprüche:claims: 1. Verfahren zur Isolierung von alpha-Ethylacrolein aus einem Rohprodukt, welches im wesentlichen aus alpha-Ethylacrolein, Methanol, Butanal, Wasser und Formaldehyd besteht und durch thermische Spaltung von organischen Nebenprodukten derTrimethylolpropan-Erzeugung gewonnen wurde, durch eine Kombination von Destillationsschritten, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Rohprodukt zunächst im Temperaturbereich von 333 bis 361 K unter Normaldruck in einer ersten kontinuierlichen arbeitenden Destillation A mit einer theoretischen Trennstufenzahl von 20 bis 50 bei einem Rücklaufverhäitnis von 5 bis 20 in ein Destillat A, bestehend aus den Gesamtmengen an Methanol und Butanal sowie einem Teil des alpha-Ethylacroleins und ein in zwei Phasen zerfallendes praktisch methanolfreies Sumpfprodukt A, bestehend aus der Gesamtmenge Wasser und dem restlichen alpha-Ethylacrolein, aufgetrennt wird, daß das Destillat A in eine zweite im Temperaturbereich von 345 bis 370K unter Normaldruck kontinuierlich arbeitende Destillationsstufe B mit einer theoretischen Trennstufenzahl von 20 bis 50 eingespeist und die zum Kopf der Kolonne aufsteigenden Brüden durch Aufgeben der 2- bis 10fachen Menge Wasser, bezogen auf die Gesamtmasse des in die Kolonne B eingespeisten Destillates A, am Kopf der Kolonne B einer Extraktivdestillation unterzogen werden, daß die aus dem Destillat B sich abscheidende wäßrige Unterphase in die Kolonne B zurückgeleitet und die aus der Gesamtmenge des in die Kolonne B eingespeisten Butanais und alpha-Ethylacroleins sowie geringen Mengen Wassers bestehende, praktisch methanol-, formaldehyd- und nebenproduktfreie Oberphase des Destillates B mit der Oberphase des Sumpfes A, desgleichen das die gesamte Methanolmenge enthaltende Sumpfprodukt der Destillation B mit der Unterphase des Sumpfes A vereinigt und die erhaltenen Mischungen in an sich bekannter Weise destillativ zu reinem alpha-Ethylacrolein, reinem Butanal, Methanol und schadstofffreiem Abwasser aufgearbeitet werden.A process for the isolation of alpha-ethylacrolein from a crude product consisting essentially of alpha-ethylacrolein, methanol, butanal, water and formaldehyde obtained by thermal cleavage of trimethylolpropane byproduct organic by a combination of distillation steps characterized in that this crude product initially in the temperature range from 333 to 361 K under atmospheric pressure in a first continuous working distillation A with a theoretical separation stage number of 20 to 50 at a Rücklaufverhäitnis 5 to 20 in a distillate A, consisting of the total amounts of methanol and butanal and a portion of the alpha-ethylacroleins and a two-phase decomposing virtually methanol-free bottom product A, consisting of the total amount of water and the remaining alpha-ethylacrolein, is separated, that the distillate A in a second in the temperature range from 345 to 370K under atmospheric pressure continuously working distillation stage B with a theoretical separation stage number of 20 to 50 fed and rising to the top of the column vapors by giving 2 to 10 times the amount of water, based on the total mass of the fed into the column B distillate A, at the top of the column B of an extractive distillation be subjected to that from the distillate B separating aqueous lower phase returned to the column B and consisting of the total amount of fed into the column B butanais and alpha-ethylacrolein and small amounts of water, practically methanol, formaldehyde and byproduct-free upper phase of Distillates B with the upper phase of the bottom A, as well as the entire amount of methanol containing bottom product of the distillation B combined with the lower phase of the bottom A and worked up the resulting mixtures in a conventional manner by distillation to pure alpha-ethylacrolein, pure butanal, methanol and pollution-free wastewaterbecome. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation A unter Normaldruck bei Sumpftemperaturen von 348 bis 361 K, vorzugsweise 352 bis 358K, und Kopftemperaturen von 333 bis 343K, vorzugsweise 335 bis 338K, und die Destillation B unter Normaldruck bei Sumpftemperaturen von 360 bis 370K, vorzugsweise 362 bis 36-1 !\, Kopftemperaturen von 345 bis 355 K, vorzugsweise 348 bis 350K, und einer Extraktivwassertemperatur von 340 bis J45K, vorzugsweise 342 bis 344K, durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the distillation A under atmospheric pressure at bottom temperatures of 348 to 361 K, preferably 352 to 358K, and head temperatures of 333 to 343K, preferably 335 to 338K, and the distillation B under atmospheric pressure at bottom temperatures of 360 to 370K, preferably 362 to 36-1! \, Head temperatures of 345 to 355 K, preferably 348 to 350K, and an extractive water temperature of 340 to J45K, preferably 342 to 344K, is performed. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation A bei einem Rücklaufverhältnis von 8 bis 12 durchgeführt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the distillation A is carried out at a reflux ratio of 8 to 12. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopf der Destillationsstufe B die 4- bis 7fache Menge Wasser, bezogen auf die Gesamtmasse des in die Kolonne B eingespeisten Destillates A, aufgegeben wird.4. The method according to claim 1, characterized in that at the top of the distillation stage B, the 4- to 7-fold amount of water, based on the total mass of the fed into the column B distillate A, is abandoned.
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