DD128974B1 - Verfahren zur reingewinnung von aethylaminen - Google Patents

Description

УЗЗ Leuna- '"erke "Walter Ulbricht"

L? 7b71

Titel der Erfindung

Verfahren zur Heingewinnung von 3th:/1aninen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur trennung und Reinigung vcn Ethylamine^ und Ethanol aus einem Reaktionsgemische welches neben iiono-, Di- und Triethylamin noch Ethanol und WaS3er enthält.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Зз ist bekannt, durch eine Extraktivdestillation einss aus Triethylamin sowie Ethanol und Wasser bestehenden Gemisches mit Wesser ein triethylaniinreichea Zopfprodukt und ein ethanolreiches Sumpfprodukt zu erhalten. Dabei ist eine weiters Absenkung des Ethanolgenaltes im Triethylamin durch eine anschließende diskontinuierliche oder kontinuierliche ein- oder mehrstufige Extraktion mit '."asser möglich. Aus dem hierbei anfallenden 'Rohtriethylamin werden in einer kontinuierlichen

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Destillation restliches Ethanol und Wasser in Porm ihrer Azeotrope mit Triethylamin als Destillat abgenommen und in die Extraktivdestillation zurückgeführt. Das reine Triethylamin kann als Sumpfprodukt entnommen werden.

Weiterhin kann aus einem wenig Wsser und wenig Ethanol enthaltenden Rohtriethylamin reines Triethylamin dadurch gewonnen werden, daß zunächst das ternäre Azeotrop Triethylamin-Sthanol-Wasser abdestilliert und schließlich das Triethylamin rektifiziert wird. Diese Verfahren haben den Sachteil, daß Mono- und/ oder Diethylamin, die in technischen Synthesegemischen zusätzlich zu Triethylamin, Ethanol und Wasser vorhanden sind, nicht vollständig vom Triethylamin abgetrennt und wiedergewonnen werden können.

Zur Gewährleistung eines entsprechenden Heinheitsgrades des Triethylamine müssen noch zusätzlich weitere aufwendige Maßnahmen durchgeführt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die durch die komplexe Zusammensetzung der Gemische aus der technischen Synthese von Ethylaminen bedingten Schwierigkeiten bei'der Aufarbeitung zu beseitigen und dadurch gleichzeitig ein ökonomisch günstigeres Verfahren zur Heingewinnung von Sthylaminen zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es bestand somit die Aufgabe, ein Verfahren zur Heingewinnung von Ethylaninen zu entwickeln, das es gestattet, Reaktionsgemische, welche neben Mono-, Di- und Triethylamin noch Ethanol

und 7/asser enthelten, so zu trennen·, daß die Ethylamine in hoher Reinheit und mit geringen Verlusten sowie das in den Reaktionsgemischen enthaltene Ethanol in einer technisch verwertbaren Form gewonnen werden»

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Reingewinnung топ Ethylaminen aus von -Ammoniak befreiten, ethanol- und wasserhaltigen Ethylaminsynthesegemischeη erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst in an sich bekannter Weise die Hauptmengen an Mono- und' Diethylamin in reiner Form destillativ abgetrennt werden und man anschließend das verbleibende mono- und diethylaminarme, triethylamin-, ethanol- und wasserreiche Gemisch, welches auf 100 Ilasseteile Triethylamin 15 Ьіз 500 Masseteile Wasser, 0,2 bis 30 Mas3eteile Diethylamin, 0,2 bis 8 Masseteile Monoethylamin und eine beliebige Menge Ethanol enthält, einer Extraktivdestillation mit 7/asser oder einer Azeotropdestillation unterwirft, am Kopf ein triethylaminreiches, am Sumpf ein triethyiaainarmes Produkt absieht, das Sopfprodukt einer Flüssig-flüssig-Extraktion mit Wasser bei Temperaturen von 40 bis 100 ⁰C, vorzugsweise 60 bis 80 ⁰O, und einem Druck von 1 bis 5 bar untersieht, die Hohtriethylaminphase nochmals destilliert, das Kopfprodukt, bzw. den Vorlauf bei diskontinuierlicher Destillation, wieder in die Diethylamindestillation zurückführt und als Sumpfprodukt, bzw. Hauptfraktion bei diskontinuierlicher Destillation, reines Triethylamin abzieht, während das Sumpfprodukt der Extraktiv- oder Azeotropdestillation und die wäßrige Extraktionsphase in einer weiteren Kolonne redestilliert, das hierbei erhaltene Destillat aus rückgewonnenem Ethanol und rückgewonnenen Ethylamine^ der Synthese wieder zuführt und das Sumpfprodukt der E+hanolrückgewinnung zum überwiegenden Teil für die Durchführung von Extraktivdestillation und Extraktion wieder eingesetzt werden. Die Extraktivdestillation des Synthesegemisches mit 7/asser erfolgt in einer kontinuierlich arbeitenden Destillationskolonne.

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Das Wasser dient dabei zum Auswaschen des Stha.noIs aus den aufsteigenden Brüden. Die einzusetzende Was зе menge ist in erster Linie abhängig vom Etnano!gehalt des Einsatzproduktes, doch sollte sie zweckmäßigerweise zwischen 0,5 und 10 Masseteilen, bezogen auf 1 Masseteil des als Destillat anfallenden. Rohtriethylamins, liegen. Je nach der eingesetzten Wasseraenge erhält man ein Destillat, welches in seiner Zusammensetzung zwischen, der des ternären Azeotrops Triethylamin-Ethanol-Wasser und des binären Azeotrops Triethylamin-Wasser liegt und außerdem die gesamte Menge an noch vorhandenen Diethyl- und Monoethylamin enthält. Dieses Destillat liegt in einer für die extraktive Reinigung geeigneten Zusammensetzung vor.

Wird das Synthesegemisch einer Azeotropdestillation unterworfen, so wird am Kopf der Kolonne das Azeotrop Triethylamin-Ethanol-Wasser im Masse-Verhältnis 78 : 13 : 9 gemeinsam mit dam noch vorhandenen Mono- und Diethylamin abgenommen und durch Extraktion gereinigt,

Ausführungsbeispiel Beispiel 1

Die Anlage zur Erzeugung von Ethylaminen besteht aus dem Synthesereaktor, den Kolonnen für die Ammoniak-, Monoethylamin- und Diethylaminabtrennung, der Kolonne für die Azeotropdestillation, dem Extraktor, der Kolonne für die Reinigung des 'Triethyiamins und der Kolonne für die Rückgewinnung des Ethanols und der Ethylamine aus dem Abwasser,

Das den Reaktor verlassende Syntheseprodukt aus Ammoniak, Monoethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Ethanol und Wasser wird in der Ammoniakkolonne zunächst in bekannter Weise destillativ vom Ammoniak befreit, welches in die Synthesestufe zurückgeführt wird.

Als Sumpf produkt werden der Ammo ni а к ко 1 о nne 454,7 !uasseteile/h eines Produktes entnommen, welches aus 22,04 Masse-;? Hcnoethylamin, 28,36 Llasse-% Diethylamin, 7,69 Masse-га- i'riethylamin, 7,16 TJasse-^ ethanol und 34,75 Masse-% Wasser besteht, und in die Monoethylaminkolonne eingeleitet.

Als Kopfprodukt können dieser Kolonne 100,0 ICasseteile/h eines Lfonoethylamin3 von mindestens 99,5 masse-%iger Reinheit, verunreinigt mit maximal 0,5 Masse-% Diethylamin, entnommen werden. Die verbleibenden 354,7 Masseteile Sumpfprodukt mit 0,21 Hassels Monoethylamin, 36,21 blasse-^ Diethylamin, 9,86 Iiiasse-% Triethylamin, 9,18 Llasse-^ Ethanol und 4.4,54 I2a3se-;"S Wasser werden zunächst mit 16,3 !lasseteilen/h Vorlauf der Triethylamin-Reindes^illation vermischt und anschließend in die Kolonne far die Diethylamindestillation eingespeist. Als Destillat der Diethylamindestillation fallen 125,0 Masseteile/h eines Diethylamins mit 99,59 masse-^igsr Reinheit, verunreinigt mi-0,33 l'asse-55 bbnoethylamin und 0,08 üasse-j? Triethylamin, an. Die verbleibenden 246,0 ilasseteile/h Sumpfprodukt mit 0,13 Zdasse-^ Monoethylamin, 1,93 llasse-^ Diethylamin, 19,79 Masse-rS Triethylamin, 13,28 Masse-?S Sthanol und 64,87 Маззе-τδ "/asser %7erden in der Kolonne für die Azeotropdestillation zerlegt in 66,8 Masseteile/h eines tristhylaminreichen Destillats mit 0,48 Masse-% Monoethylamin, 7,04 Masse-rS Diethylamin, 72,15 Ыаззе-% Triethylamin, 12,01 Masse-% Sthasol und 3,32 Masse-iS Wasser und 179,2 Masseteile/h eines triethyl3minarmen Sumpfproduktes aus 0,03 Masse-^ Diethylamin, 0,28 Masse-^S Triethylamin, 13,75 Masse-^S Ethanol und 85,94 Masse-j» Wasser. Das triethylaminreiche Destillat wird zur weiteren Reduzierung des Monoethylamin-, Diethylamin- und Sthanolgehaltes mit der dreifachen Gewientsnenge Nasser - zum Einsatz gelangt Abwasser mit 0,1 lIs3se-% Ethanol aus der Kolonne für die Rückgewinnung des Sthanols und der Ethylamine - in einem Extrakter bei einer Temperatur von 70 ⁰O und einem Druck von 2,5 bar behandelt. Als ОЪегрпазе werden hierbei 41,3 ilasseteile/h eines Rohtri-

ethylaniins mit 2,12 ?£asse-# Diethylamin, 0,36 Jiasse-^ Ethanol, 4,05 Masse-% Nasser and 93,47 Hasse-fS Triethylamin, als Unterphase 225,9 biasseteile/h einer wäßrigen Lösung aus 0,14 Usse-zt Monoethylamin, 1,69 blasse-^ Diethylamin, 4,26 Masse-% Triethylamin, 357 Üasse-% Ethanol und 90,34 Masse-% Wasser abgezogen. Das gewonnene Höhtriethylamin wird in der Kolonne für die Triethylaminreinigung destillativ getrennt in 16,3 Ilasseteile/h eines Torlaufes aus 4,76 Ыаззе-% Diethylamin, 0,61 Ussse-% Ethanol, 9j69 Masse-% '.Yasser und 84,94 Masse-ρδ Triethylamin, der in die Diethylaminkolonne zurückgeführt wird, und 25,0 Masseteile/h eines reinen Triethy!amins, welches als Sumpfprodukt anfällt und nur noch 0,40 :£asse-;"£ Diethylamin, 0,38 liasse-% T/asser und 0,20 Uasse-;"S Ethanol enthält.

Zur Rückgewinnung von Ethanol und Sthyiaminen sowie zur Reinigung des Abwassers werden das Sunpfprodukt der Azeotropdestillation sowie die wäßrige Phase des Sztraktors vereinigt u^d die erhaltenen 405,1 Masseteila/h in die Ethanolrückgewinnungskolonne eingespeist. Als Kopfprodukt fallen hierbei 50,3 Ііаззе-teile/h eines Destillats ait 0,64 IJasse-rS LIo no e thy lamin, 7,70 üasse-Jb Diethylamin, 20,13 Masse-^t Triethylamin, 64,3S lIasse-% Ethanol und 7,15 Masse-% Wasser an, welches in die Synthesestufe zurückgeführt wird. Als Sumpfprodukt dieser Destillation fallen 354,8 ?2asseteile/h eines Abwassers mit nur noch 0,10 Masse-fS Ethanol an. 200,4 Masseteile dieses Abwassers werden in den Sxtraktionsprozeß zurückgeführt. Der Rest wird verworfen.

Beispiel 2

Die Anlage zur Erzeugung von Ethylanainen entspricht der im Beispiel 1 beschriebenen. Anstelle der Kolonne für die Azeotropdestillation ist ,jedoch eine Kolonne für eine Extraktivdestillation mit 7/asser eingesetzt.

Das den Reaktor verlassende diethylamin-, triethylamin- und ethanolreiche Syntheseprodukt aus Ammoniak, Monoethylamin, Diethylamin, Triethylamin. F-^benai und Wasser 'Jvirc* wiederum zunächst in der Annnoniakkolonne destillativ vom Ammoniak befreit, welches in die Synthesestufe zurückgeführt wird.

Als Sumpfprodukt der Ammoniakkolonne fallen 503,1 Masseteile/h sines Gemisches aus 15 ИЗ Masse-^ Ilcnoethylamin, 29,33 Masse-% Diethylamin, 9,62 Masse-% Triethylamin, 12,42 Masse-% Ethanol und 32,84 Маззе-% Wasser an. In der nachgeschalteten Monoethylaminkolonne erfolgt die Abtrennung der Hauptmenge des Monoexhylamins in Form von 75,0 Masseteilen/h eines mindestens

99.5 masseligen Produktes mit höchstens 0,5 Masse-Й Diethylamin als Verunreinigung. Der Ho noethylaminkolonne werden als Sumpf 4.23,1 Masseteile/h eines Gemisches aus 0,35 llasse-^ Monoethylamin, 35,1 β Уіаззе-% Diethylamin, 11,30 Masse--^ Triethylamin, 14., SO Masse-% Ethanol und 38,59 blasse-',^ 7/asser entnommen, mit 26,1 Masseteilen/h Vorlauf aus der Triethylamin-Reindestillation vermischt und in die Diethylaminkolcnne eingespeist. Als Destillat fallen hierbei 137,5 Masseteile/h eines Diethylamin von 99j45 masse-^iger Reinheit mit 0,10 L^asse-"S !Monoethylamin und 0,15 llasse-^ Triethylamin an. Als Destillationsrückstand verbleiben 316,7 üasseteile/h еіпез aus 0,34 Ilasse-fS TJonoethylamin, 5,33 üasse-^ Diethylamin, 21,67 liasse-^ Triethylamin, 19,75 Masse-?S Sthanol und 52,36 Llasse-jS V/asser bestehenden Produktes, welches zur weiteren Trennung, Reinigung und Rückgewinnung von Ethanol und Sthylaminen einer Kombination aus Extraktivdestillation und Extraktion unterworfen wird. Hierzu wird das Sumpfprodukt der Diethylaminkclonne in die Kolonne für die Extraktivdestillation eingeleitet und am Kopf der Kolonne (Yasser in der dreifachen Menge, berechnet auf das anfallende Destillat, aufgegeben. Insgesamt werden 233,3 Masseteile/h eines der Sthano!rückgewinnung entstammenden Abwassers mit 0,1 Massel Ethanol eingesetzt. Als Destillat fallen

94.6 iüasse-Ieile/h einer triethylaminreichen Fraktion mit

1,14 blasse-;« Lonoethylamin, 18,01 blasse-fä Diethylamin, 72,02 Lasse-fo Triethylamin, 0,60 Lasse-yS Ethanol und 3,23 llasse-io Wasser und als Sumpf produkt 505,9 Lasseteile/h mit 0,10 lasse-5« Triethylamin, 12,31 L'asse-% Ethanol und 87,95 Lasse-55 ".7asser an. Zur weiteren Reinigung wird das Destillat der Extraktivdestillation mit der vierfachen Lenge (Lasseteile) Wasser, welches ebenfalls dem Abwasser der Ethanolrückgewinnung entstammt und 0,1 Lasse-% Ethanol enthält, im Gegenstromextraktor bei einer Temperatur von 85 ⁰G und einem Druck von 4 bar behandelt. Hierbei fallen 63,6 Hasseteile/h eines Roh-Triethylamina mit 0,17 Lasse-% Monoethylamin, 5,-3-3 Lasse-?« Diethylamin, 9Q£4 ^а.зае-% Triethylamin 0,10 Lasse-jS Ethanol und 3,66 Lasse-;? Wasser, sowie 409,4 Lasseteile/h einer wäßrigen Phase mit 0,24 Lasse-^ Lonoethylamic, 3,32 Lasse-;« Diethylamin, 2,55 Lasse-*« Triethylamin, 0,22 Lasse-fä Ethanol und 93,67 Lasse-;» wasser an. Vom gewonnenen Roh-Triethylamin werden in der Kolonne für die Triethylaminreinigung destillativ 26,1 L'asseteile/h eines Vorlaufs aus 0,41 Lasse-;"« Monoethylamin, 12,57 blasse-;"« Diethylamin, 78,30 Lasse-;« Triethylamin, 0,24 Lasse-,"« Ethanol und 3,4-7 Lasse-?« Wasser abgetrennt, welcher in die Diethyla^iindestiilation zurückgeführt wird. Als Destillationsrückstand werden 37,5 Lasseteile/h eines 99,24 masse-fbigen reinen Triethylamins abgezogen, welches nur noch 0,30 lasse-io Wasser und 0,46 Lasse-ίδ Diethylamin enthält. Die wäBrigen Phasen der Extraktivdestillation und der Extraktion werden vereinigt und die erhaltenen 915,3 Kasseteile/h der Kolonne für die Ethanolrückgewinnung zugeführt, um eine Abtrennung des Ethanols und der Ethylamine V0EjAbw%ser durchzuführen. Als Destillat werden 94,8 lasseteile/h mit 1,02 Kssse-& Llcnoethylasaic, 1^,33 Lasse-^ Diethylamin, 11,57 lasse-i« Triethylamin, 65,77 Masse-% Ethanol und 7,31 lasse-% Wasser gewonnen und in die Synthese zurückgeführt. Als Sumpf der Kolonne für die Ethanolrückgewinnung fallen 320,5 lasseteile/h eines Abwassers an, welches nur noch 0,1 Lasse-% Ethanol enthält und praktisch frei von Aminen ist. 158,3 Lasseteile/h dieses Abwassers werden verworfen*

Die größere Menge wird zur Durchführung der ExtraktivdestillatioD und Extraktion erneut eingesetzt.

Claims (2)

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Reingewinnung von Ethylaminen айв den von Ammoniak befreiten, ethanol- und wasserhaltigen Ethylamin-Synthesegemischen durch destillative Abtrennung von reinein Mono- und Diethylamin und anschließende Trennung des verbleibenden Geraisches, welches auf 100 Kasseteiie Triethylamin 15 bis 500 Lasseteile 7/asser, 0,2 bis 30 Kasse-teile Diethylamin, 0,2 bis 8 Masseteile Lonoethylamin und eine beliebige Menge Ethanol enthält, gekennzeichnet dadurch, daß man das verbleibende Gemisch einer Extraktivdestillation mit Wasser oder einer Azeotropdestillation unterwirft, am Kopf ein triethylaminreiches, am Sumpf ein triethylaminarr.es Produkt abzieht, das Zopfprodukt einer Flüssig-flüssig-Extraktion mit Ias3er bei 'Temperaturen von40 Ьіз 100 G und einen DruCii von 1 Ьіз 5 bar unterzieht, die Rohtriethylaninphase nochmals destilliert, das Kopfprodukt wieder in die Diethylamindestillation zurückfuhrt und als Sumpfprodukt ränes Triethylamin abzieht, während das Sumpfprodukt der Extraktiv- oder Azeotropdestillation und die wäßrige Extraktionsphase in einer weiteren Kolonne redestilliert, das hierbei erhaltene Destillat aus rückgewonnenem Ethanol und rückgewonnenen Ethylamlnen der Synthese wieder zugeführt und das Sumpfprcdukt der Ethanо!rückgewinnung zum überwiegenden Teil für die Durchführung von Extraktivdestillation und Extraktion wieder eingesetzt werden·

2- Verfahren nach Punkt 1 , gekennzeichnet dadurch, daß/die Flüssig-flüssig-Extraktion mit Wasser bei Temperaturen von 60 bis SO ⁰G durchgeführt wird.