DE1133719B - Verfahren zur Abtrennung von Aceton und anderen Carbonylverbindungen mit 3C-Atomen aus vorgereinigtem Vinylacetat - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Vinylacetat nach dem Gasphase-Kontaktverfahren aus Acetylen und Essigsäure entstehen als Nebenprodukte je nach den Reaktionsbedingungen, besonders in Abhängigkeit von der Kontakttemperatur, wechselnde Mengen von Carbonylverbindungen mit 3 C-Atomen, vor allem Aceton, deren vollständige Abtrennung von dem Reinprodukt mit den üblichen Destillationseinrichtungen auf Schwierigkeiten stößt. Man ist daher bestrebt, Reaktionsbedingungen einzuhalten, bei welchen nur so wenig Aceton im Rohprodukt entsteht, als durch die übliche Vorlauf-Destillationskolonne abgetrennt werden kann, und außerdem ein Gehalt von 0,025% Carbonylverbindungen im Reinprodukt nicht überschritten wird.

Es ist jedoch nicht möglich, verfahrensmäßig auszuweichen, wenn das eingesetzte Acetylen Verunreinigungen enthält, welche unter den Reaktionsbedingungen Aceton oder ähnliche Carbonylverbindungen bilden. Als solche Verunreinigungen sind vor allem Methylacetylen und Propadien zu nennen, welche besonders dann in Mengen von 0,5 bis 1% im Acetylen auftreten, wenn letzteres durch unvollständige Verbrennung von Methan gewonnen wird. Um den oben angegebenen Carbonylgehalt von 0,025% im Reinprodukt nicht zu überschreiten, ist in diesem Falle die Anordnung einer eigenen Kolonne zur Abtrennung von Aceton notwendig.

Es wurde nun ein Verfahren zur Abtrennung von Aceton und anderen Carbonylverbindungen mit 3 C-Atomen aus vorgereinigtem, d. h. auf übliche Weise vom Vorlauf befreitem Vinylacetat mittels azeotroper Destillation gefunden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzstoff verwendet wird, dessen azeotroper Kochpunkt mit Aceton unter dem Siedepunkt von reinem Vinylacetat liegt und dessen kritischer Druck sich um mindestens 3 at von dem des Acetons unterscheidet, wobei der Zusatzstoff nach Entfernung von Aceton aus dem azeotropen Gemisch der Destillationskolonne wieder zugeführt wird. Zweckmäßig werden solche Zusatzstoffe angewendet, die bei Raumtemperatur flüssig und die gegebenenfalls mit Wasser nicht mischbar sind. -

Geeignete, bei Raumtemperatur flüssige Zusatzstoffe sind gesättigte oder ungesättigte aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Penten-(l), Pentan, Isopren, 2-Methylbuten-(l), η-Hexan, n-Heptan, Cyclopentadien, Cyclopentan Cyclohexan. Es können aber auch chlorierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden, wie z. B. Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, 1,1-Dichloräthan, 1-Chlorpro-Verfahren zur Abtrennung von Aceton

und anderen Carbonylverbindungen

mit 3 C-Atomen aus vorgereinigtem

Vinylacetat

Anmelder:

Wacker-Chemie G.m.b.H.,

München 22, Prinzregentenstr. 22

Dr. Otto Fruhwirth, Burghausen (Obb.),
ist als Erfinder genannt worden

pan, 2-Chlorbutan oder schwefelhaltige Verbindungen, z. B. Schwefelkohlenstoff.

Die folgende Übersicht bringt eine Auswahl solcher Zusatzstoffe, wobei Eigenschaften, wie Siedepunkt, Acetongehalt, Kochpunkt des binären Gemisches sowie kritischer Druck, angeführt sind:

Zusatz	Siede punkt 0C	Aceton »/ο	Siedepunkt des binären Gemisches 0C	Kritischer Druck at
n-Pentan n-Heptan Cyclopentan .... 35 Cyclohexan Cyclohexadien .. Chloroform 1,1-Dichloräthan 4° Schwefelkohlen stoff Kritischer Druck des Acetons ..	36 98,4 49 80,8 80,4 61,2 57,3 46,2 47 at	19 89,5 36 67 85 21,5 70 33	29 55,9 41 53 55 64,4 57,5 39,3	33 26,8 36 40,6 32 54,9 50 72,9

Zur vollständigen Abscheidung von Aceton und anderen Carbonylverbindungen mit 3 C-Atomen ist eine solche Menge an Zusatzstoffen zu verwenden, daß dem Acetonanteil des azeotropen Gemisches entsprechend ein vollständiges Abdestillieren beim azeotropen Kochpunkt möglich ist. So ist z. B. zur Entfernung von 0,8% Aceton im Vinylacetat unter

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Verwendung von n-Heptan als binäre Komponente ein Zusatz von 0,08% Heptan erforderlich, um das enthaltene Aceton vollständig abzutrennen. Es kann auch ein Überschuß von Zusatzmitteln verwendet werden, der keinerlei Nachteile mit sich bringt, weil 5 nach dem Auswaschen des Acetons mit Wasser die volle Menge Zusatzstoffe in den Prozeß zurückgeführt wird. Da die genannten Verbindungen mit Vinylacetat Gemische mit Minimumsiedepunkt bilden, werden dieselben, auch wenn sie, wie z. B. Cyclohexan, mit 80,8⁰C höher sieden als reines Vinylacetat (72,7° C), vollständig in den Kreislauf am Kopf der Kolonne übergetrieben.

Unter Verwendung der erwähnten Zusatzstoffe ist es möglich, die Reindestillation von Vinylacetat und die Abtrennung unerwünschter Carbonylverbindungen in einer Destillationskolonne durchzuführen. Dabei wird das Reinvinylacetat einige Böden unter dem Kopf der Kolonne, zweckmäßig in flüssiger Form abgenommen, während das azeotrope Gemisch aus Zusatzstoff und Aceton über einen Dephlegmator am Kopf übergetrieben, kondensiert, mit Wasser gewaschen und nach Abscheidung des restlichen Wassers wieder in die Kolonne zurückgeführt wird.

Da der Zusatzstoff beim Destinationsvorgang nicht verlorengeht, sondern nach Auswaschen des Acetons immer wieder in die Kolonne zurückkehrt und zweckmäßig dem der Kolonne kontinuierlich zufließenden Rohprodukt beigemischt wird, ist im wesentlichen nur eine einmalige Zugabe des Zusatzstoffes erforderlieh; darüber hinaus ist nur für die Ergänzung in einem solchen Ausmaß Sorge zu treffen, daß die geringfügigen Verluste gedeckt werden.

Beispiel 1

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Rohvinylacetat aus dem Gasphasekontaktverfahren, das nach der üblichen Abtrennung des Vorlaufs noch 0,8% Aceton und alle höher siedenden Stoffe enthält, wird in einer Menge von 300 kg/h der ReinvinylacetatdestiUationskolonne in der Mitte kontinuierHch zugeführt. Vom Dephlegmator am Kolonnenkopf werden als Rücklauf 400 kg/h kondensiert, während 200 kg/h Reinvinylacetat fünf Böden unter dem Kopf der Kolonne flüssig abgenommen werden. Durch eine einmalige Zugabe von 5 kg Cyclohexan zum Kolonnenzulauf wird bewirkt, daß das in den oberen Kolonnenboden angereicherte Aceton nicht mehr mit Reinvinylacetat weggeht, sondern über den Dephlegmator als azeotropes Gemisch neben dem Azeotrop Cyclohexan—Vinylacetat und Überschuss!- gem Vinylacetat übergeht/Dieses Gemisch wird nach Kondensation zur Entfernung des Acetons mit Wasser gewaschen und über einen Abscheider wieder dem Kolonnenzulauf beigemischt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das Reinvinylacetat acetonfrei aus der Kolonne entnommen werden kann.

Beispiel 2

Vinylacetat aus dem Gasphase>-Kontaktverfahren, das nach der üblichen Abtrennung des Vorlaufs noch 0,8% Aceton neben 0,2% Acrolein und 0,l%Propionaldehyd enthält, wird unter Zumischung des gewaschenen Azeotropkreislaufes mit einem Gehalt von 0,33% Cyclohexan im Gesamtzulauf in die Vinylacetatdestillationskolonne eingeführt. Am fünften Boden unter dem Kopf der Kolonne wird reines Vinylacetat, frei von Aceton und anderen Carbonylverbindungen, in flüssiger Form entnommen. Das am Kopf der Kolonne über den Dephlegmator übergehende azeotrope Gemisch Cyclohexan—Aceton und überschüssiges Vinylacetat werden nach Kondensation, Auswaschen mit Wasser und Abscheidung von überschüssigem Waschmittel dem Kolonnenzulauf beigemischt.

Beispiel 3

Vom Vorlauf befreites Vinylacetat mit einem Gehalt von 0,5% Aceton, 0,05% Acrolein und 0,02% Propionaldehyd wird unter Zumischung des von Aceton befreiten Azeotropkreislaufes mit einem Gehalt von 0,06% Heptan in eine aus sechzig Glockenboden bestehende Reindestülationskolonne für Vinylacetat beim zwanzigsten Boden eingeführt. Durch die Zumischung des heptanhaltigen Azeotropkreislaufs ergibt sich ein Gehalt von 0,06 % Heptan, bezogen auf die Gesamteintrittsmenge in die Kolonne. Am fünfzigsten Boden, der als Fangboden ausgebildet ist, wird reines Vinylacetat abgenommen, das nur noch 0,01% Aceton enthält. Die über den Dephlegmator destillierenden azeotropen Gemische aus 89,5% Aceton und 10,5% Heptan sowie 83,5% Vinylacetat und 16,5% Heptan und überschüssiges Vinylacetat werden kondensiert, in einem kleinen Rührwerk mit konischem Boden diskontinuierlich mit der dreifachen Volummenge Wasser gewaschen, absitzen gelassen und einem Sammelbehälter zugeführt, von dem aus der gleichmäßige Zufluß zum Kolonneneinlauf erfolgt.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Abtrennung von Aceton und anderen Carbonylverbindungen mit 3 C-Atomen aus vorgereinigtem Vinylacetat mittels azeotroper Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzstoff verwendet wird, dessen azeotroper Kochpunkt mit Aceton unter dem Siedepunkt von reinem Vinylacetat liegt und dessen kritischer Druck sich um mindestens 3 at von dem des Acetons unterscheidet, wobei der Zusatzstoff nach Entfernung von Aceton aus dem azeotropen Gemisch der Destillationskolonne wieder zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatzstoffe angewandt werden, die bei Raumtemperatur flüssig sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatzstoffe angewandt werden, die mit Wasser nicht mischbar sind.

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