DE19630630A1 - Treating stream consisting of formaldehyde, methanol, acetylene and water - Google Patents

Treating stream consisting of formaldehyde, methanol, acetylene and water

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Abstract

Treating a stream consisting of formaldehyde, methanol, acetylene, water and low boiling fractions, especially a gas stream produced when synthesising butene diol comprises: (a) hydrogenating the stream (5) with addition of hydrogen (6) and/or a hydrogen-containing gas mixture in a reactor (R), in which formaldehyde is hydrogenated to methanol and acetylene to ethane; (b) separating the hydrogenated stream (7) into a stream comprising mainly methanol and a further stream containing residual components. Also claimed is an apparatus for carrying out the above process. The apparatus used comprises: (a) a hydrogenation reactor (R) for the stream (5) to be treated, and (b) a separator for separating the hydrogenated stream. The separator has a separator (D1) and a column (K). At the top of the separator (D1) a gas stream (9) is introduced and a liquid stream (10) made of water and methanol is obtained at the sump of the separator (D1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines im wesentlichen aus Formaldehyd, Methanol, Acetylen, Wasser und Leichtsiedern bestehenden Stromes, insbesondere eines aus der Butindiolsynthese stammenden Gasstromes mit der vorgenannten Zusammensetzung.The invention relates to a method for treating an essentially Formaldehyde, methanol, acetylene, water and low boilers of existing electricity, in particular a gas stream originating from butynediol synthesis with the aforementioned composition.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Behandlung eines im wesentlichen aus Formaldehyd, Methanol, Acetylen, Wasser und Leichtsiedern bestehenden Stromes, insbesondere eines aus der Butindiolsynthese stammenden Gasstromes mit der vorgenannten Zusammensetzung.The invention further relates to a device for treating a substantially consisting of formaldehyde, methanol, acetylene, water and low boilers Stream, in particular a gas stream originating from butynediol synthesis of the aforementioned composition.

Die aus der Butindiol-Synthese abgezogene Roh-Butindiollösung enthält noch physikalisch gelöstes Acetylen, nicht umgesetztes Formaldehyd, Methanol sowie weitere Leichtsieder, wie z. B. geringe Mengen an Propargylalkohol. Es ist bekannt, mittels einer Stripper-Kolonne Acetylen zu entfernen und die Roh-Butindiollösung anschließend zwei hintereinander angeordneten Vakuum-Destillationskolonnen zuzuführen. In der ersten Vakuum-Destillationskolonne wird die Roh-Butindiollösung von Formaldehyd und Leichtsiedern befreit, während in der zweiten Vakuum- Destillationskolonne die Schwersieder abgetrennt und die Reinbutindiollösung über Kopf abgezogen wird (siehe z. B. Chem System Inc., Butanediol/Tetrahydrofuran- Report, Nr. 91515, April 1993, Seite 22, Figur II. B. 1).The crude butynediol solution withdrawn from the butynediol synthesis still contains physically dissolved acetylene, unreacted formaldehyde, methanol and other low boilers, such as. B. small amounts of propargyl alcohol. It is known, using a stripper column to remove acetylene and the crude butynediol solution then two successive vacuum distillation columns feed. The crude butynediol solution is in the first vacuum distillation column freed of formaldehyde and low boilers, while in the second vacuum Distillation column separated the high boilers and the pure butynediol solution over Head is pulled off (see e.g. Chem System Inc., butanediol / tetrahydrofuran Report, No. 91515, April 1993, page 22, Figure II. B. 1).

Die Abtrennung der o.g. unerwünschten Bestandteile aus der Roh-Butindiollösung ist notwendig, da Acetylen und Formaldehyd ansonsten im nachgeschalteten Hydrier- Reaktor zu erhöhter Nebenproduktbildung führen und damit die Produktqualität und Ausbeute verschlechtern würden. Darüber hinaus würde die Katalysatoraktivität gemindert werden.The separation of the above undesirable components from the crude butynediol solution necessary, since acetylene and formaldehyde are otherwise in the downstream hydrogenation Reactor lead to increased by-product formation and thus the product quality and Yield would deteriorate. In addition, the catalyst activity be reduced.

Aus der DE-OS 44 30 057 ist ein Verfahren zur Abtrennung unerwünschter Bestandteile aus einer aus der Butindiolsynthese stammenden Roh-Butindiollösung bekannt. Gemäß dem darin beschriebenen Verfahren werden die unerwünschten Bestandteile mittels einer Heißdampfstrippung aus der Roh-Butindiollösung abgetrennt. Mittels der Heißdampfstrippung ist es möglich, die unerwünschten Bestandteile in einer einzigen Kolonne aus der Roh-Butindiollösung abzutrennen.From DE-OS 44 30 057 a method for the separation of undesirable Components from a raw butynediol solution derived from butynediol synthesis known. According to the method described therein, the undesirable ones  Components by means of hot steam stripping from the raw butynediol solution severed. Hot steam stripping makes it possible to remove the unwanted ones Separate constituents from the crude butynediol solution in a single column.

Aus dieser Verfahrensweise ergeben sich, neben einer Vielzahl von Vorteilen - wie z. B. die Unmöglichkeit eines spontanen Zerfalls der Roh-Butindiollösung oder die schonendere Behandlung als dies in der thermischen Destillation der Fall ist -, jedoch auch Nachteile. So ist z. B. der Methanol-Gehalt in dem von der Roh-Butindiollösung abgetrennten Gasstrom bei dieser Verfahrensweise so hoch, daß er in einer nachgeschalteten, biologischen Klärstufe Probleme bereiten würde.In addition to a multitude of advantages, this procedure gives rise to - such as e.g. B. the impossibility of spontaneous disintegration of the crude butynediol solution or the gentler treatment than is the case in thermal distillation - however also disadvantages. So z. B. the methanol content in that of the crude butynediol solution separated gas stream with this procedure so high that it is in a downstream, biological clarification would cause problems.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung eines im wesentlichen aus Formaldehyd, Methanol, Acetylen, Wasser und Leichtsiedern bestehenden Stromes, insbesondere eines aus der Butindiolsynthese stammenden Gasstromes mit der vorgenannten Zusammensetzung anzugeben, das bzw. die eine Rückgewinnung wiederverwertbarer Komponenten des zu behandelnden Gasstromes ermöglicht.The object of the invention is a method and an apparatus for treatment one essentially of formaldehyde, methanol, acetylene, water and Low-boiling current, especially one from butynediol synthesis to indicate originating gas stream with the aforementioned composition, the or the recovery of reusable components of the treatment Gas flow enables.

Dies wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daßThis is achieved according to the inventive method in that

  • a) der zu behandelnde Strom unter Zugabe von Wasserstoff und/oder eines Wasserstoff-enthaltenden Gasgemisches in wenigstens einem Reaktor einer Hydrierung, in der Formaldehyd zu Methanol, Acetylen zu Ethan und, falls vorhanden, Propargylalkohol zu Propanol hydriert werden, unterworfen wird, unda) the stream to be treated with the addition of hydrogen and / or one Hydrogen-containing gas mixture in at least one reactor Hydrogenation, in the formaldehyde to methanol, acetylene to ethane and, if present, propargyl alcohol are hydrogenated to propanol, is subjected, and
  • b) der hydrierte Strom anschließend in einen im wesentlichen aus Methanol bestehenden Strom sowie wenigstens einen weiteren Strom, der bzw. die die restlichen Komponenten aufweisen, aufgetrennt wird.b) the hydrogenated stream then essentially into a methanol existing electricity and at least one other electricity, the or the have remaining components, is separated.

Zwei vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnen sich dadurch aus, daß entwederTwo advantageous embodiments of the method according to the invention stand out in that either

  • c) der hydrierte Strom zumindest soweit teilweise kondensiert wird, daß zum einen ein im wesentlichen aus Wasserstoff bestehender Gasstrom und zum anderen ein im wesentlichen aus Wasser und Methanol bestehender Flüssigstrom gewonnen wird, undc) the hydrogenated stream is at least partially condensed to the extent that a gas flow consisting essentially of hydrogen and for  another one consisting essentially of water and methanol Liquid power is obtained, and
  • d) der im wesentlichen aus Wasser und Methanol bestehende Flüssigstrom, vorzugsweise rektifikatorisch, aufgetrennt wird, oderd) the liquid stream consisting essentially of water and methanol, preferably by rectification, is separated, or
  • c′) der hydrierte Strom, vorzugsweise rektifikatorisch, in einen im wesentlichen aus Methanol und Wasserstoff bestehenden Gasstrom und zum anderen in einen im wesentlichen aus Wasser bestehenden Flüssigstrom aufgetrennt wird, undc ') the hydrogenated stream, preferably rectification, in a substantially gas flow consisting of methanol and hydrogen and the other in separated a liquid stream consisting essentially of water will, and
  • d′) der im wesentlichen aus Methanol und Wasserstoff bestehende Gasstrom mittels partieller Kondensation in einen im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasstrom und zum anderen in einen im wesentlichen aus Methanol bestehenden Flüssigstrom aufgetrennt wird.d ') the gas stream consisting essentially of methanol and hydrogen by means of partial condensation into an essentially hydrogen existing gas flow and on the other hand essentially into one Methanol existing liquid stream is separated.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßtThe device according to the invention comprises

  • a) wenigstens einen Hydrier-Reaktor, in den der zu behandelnde Strom unter Zugabe von Wasserstoff und/oder eines Wasserstoff-enthaltenden Gasgemisches geleitet wird, unda) at least one hydrogenation reactor, in which the stream to be treated under Addition of hydrogen and / or a hydrogen-containing Gas mixture is passed, and
  • b) wenigstens eine Trennvorrichtung, in der die Auftrennung des hydrierten Strom in einen im wesentlichen aus Methanol bestehenden Strom sowie wenigstens einen weiteren Gasstrom, der bzw. die die restlichen Komponenten enthält, erfolgt.b) at least one separation device in which the separation of the hydrogenated stream in a stream consisting essentially of methanol and at least another gas stream that contains the remaining components, he follows.

Zwei vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnen sich dadurch aus, daß entweder
die Trennvorrichtung einen Abscheider sowie eine diesem nachgeschaltete Trennsäule aufweist, wobei am Kopf des Abscheiders ein im wesentlichen aus Wasserstoff bestehender Gasstrom und am Sumpf des Abscheiders ein im wesentlichen aus Wasser und Methanol bestehender Flüssigstrom gewonnen wird und der Flüssigstrom der Trennsäule zugeführt wird oder
die Trennvorrichtung eine Trennsäule sowie einen am Kopf der Trennsäule angeordneten Abscheider aufweist, wobei am Kopf der Trennsäule ein im wesentlichen aus Methanol und Wasserstoff bestehender Gasstrom und am Sumpf der Trennsäule ein im wesentlichen aus Wasser bestehender Flüssigstrom gewonnen wird, der Gasstrom dem Abscheider zugeführt wird und mittels partieller Kondensation eine Auftrennung in einen im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasstrom und in einen im wesentlichen aus Methanol bestehenden Flüssigstrom erfolgt.Two advantageous embodiments of the device according to the invention are characterized in that either
the separating device has a separator and a separating column connected downstream thereof, a gas stream consisting essentially of hydrogen being obtained at the top of the separator and a liquid stream consisting essentially of water and methanol being obtained at the bottom of the separator and the liquid stream being fed to the separating column or
the separating device has a separating column and a separator arranged at the top of the separating column, a gas stream consisting essentially of methanol and hydrogen being obtained at the top of the separating column and a liquid stream consisting essentially of water being obtained at the bottom of the separating column, the gas stream being fed to the separator and by means of partial condensation into a gas stream consisting essentially of hydrogen and into a liquid stream consisting essentially of methanol.

Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Vorrichtung, deren Vorteile und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung seien anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Verfahrensschemata näher erläutert.The method according to the invention, the device according to the invention, its advantages and further advantageous refinements of the method and the device are explained in more detail with reference to the method diagrams shown in FIGS. 1 and 2.

Der Wasserdampf-Stripper-Kolonne S wird, gemäß Fig. 1, über Leitung 1 eine Roh- Butindiollösung mit einem Druck von 1,2 bis 4,0 bar, vorzugsweise 2,0 bis 3,5 bar, zugeführt. Die Stripper-Kolonne S wird ferner über Leitung 2 mit überhitztem Wasserdampf bei einem Druck von 1,2 bis 4,0 bar, vorzugsweise 2,0 bis 3,5 bar, beschickt. Die Temperatur des zugeführten Wasserdampfs kann zwischen 105 und 150°C betragen.The steam stripper column S is shown in FIG. 1, a crude butynediol with a pressure of 1.2 to 4.0 bar, preferably 2.0 to 3.5 bar is supplied through line 1. The stripper column S is further charged via line 2 with superheated steam at a pressure of 1.2 to 4.0 bar, preferably 2.0 to 3.5 bar. The temperature of the water vapor supplied can be between 105 and 150 ° C.

Über Leitung 3 wird eine Butindiollösung mit geringem Formaldehyd-Gehalt abgezogen. Die über Leitung 3 abgezogene Butindiollösung kann nunmehr entweder direkt einer nachgeschalteten Hydrierung (nicht dargestellt) oder zunächst einer Schwersieder-Abtrennung und daran anschließend der Hydrierung zugeführt werden.A butynediol solution with a low formaldehyde content is drawn off via line 3 . The butynediol solution drawn off via line 3 can now either be fed directly to a downstream hydrogenation (not shown) or initially to a high boiler removal and then to the hydrogenation.

Über Leitung 4 wird am Kopf der Stripper-Kolonne S ein im wesentlichen aus Formaldehyd, Methanol, Acetylen, Wasser und Leichtsiedern, wie z. B. Propargylalkohol, bestehender Gasstrom abgezogen und einem ersten Wärmetauscher E1 zugeführt. Dieser Gasstrom weist folgende Zusammensetzung auf:
Formaldehyd: 0,1 bis 10,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5,0 Gew.-%
Methanol: 1,0 bis 30,0 Gew.-%, vorzugsweise 5,0 bis 15,0 Gew.-%
Acetylen: 0,0 bis 1,0 Gew.-%
Wasser: 80,0 bis 90,0 Gew.-%,
Leichtsieder: 1,0 bis 5,0 Gew.-%Via line 4 is at the top of the stripper column S essentially from formaldehyde, methanol, acetylene, water and low boilers, such as. B. propargyl alcohol, existing gas stream is withdrawn and fed to a first heat exchanger E1. This gas stream has the following composition:
Formaldehyde: 0.1 to 10.0% by weight, preferably 0.5 to 5.0% by weight
Methanol: 1.0 to 30.0% by weight, preferably 5.0 to 15.0% by weight
Acetylene: 0.0 to 1.0% by weight
Water: 80.0 to 90.0% by weight,
Low boilers: 1.0 to 5.0% by weight

Im folgenden sind die gestrichelt gezeichneten Verfahrens- bzw. Anlagenteile zunächst unberücksichtigt zu lassen. Der o.g. Gasstrom in dem Wärmetauscher E1 gegen einen Wärmeträger, z. B. Dampf, überhitzt und anschließend über Leitung 5 dem Hydrier-Reaktor R zugeführt. Zudem wird dem Hydrier-Reaktor R über Leitung 6 der bzw. das für die Hydrierung benötigte Wasserstoff und/oder Wasserstoff-enthaltende Gasgemisch zugeführt.In the following, the parts of the process or plant shown in dashed lines are first to be disregarded. The above Gas flow in the heat exchanger E1 against a heat transfer medium, e.g. As steam, overheated and then the line 5 Hydrogenation reactor R fed. In addition, the hydrogenation reactor R via line 6 or the hydrogen and / or hydrogen-containing hydrogen required for the hydrogenation Gas mixture supplied.

Alternativ dazu kann der aus der Stripper-Kolonne S über Leitung 4 abgezogene Gasstrom auch im Wärmetauscher E1 gegen ein Kühlmedium, wie z. B. Kühlwasser, soweit kondensiert werden, daß am Kopf des Abscheiders D2 über Leitung 5′ Acetylen abgezogen werden kann. In diesem Fall ist in der Leitung 5 eine Pumpe P2, die die aus dem Abscheider D2 abgezogene Flüssigkeit in den Hydrier-Reaktor R fördert, vorzusehen. Die Hydrierung kann also sowohl in der Gasphase als auch in der Flüssigphase erfolgen.Alternatively, the gas stream drawn off from the stripper column S via line 4 can also be used in the heat exchanger E1 against a cooling medium, such as, for. B. cooling water, to the extent condensed that at the top of the separator D2 via line 5 'acetylene can be removed. In this case, a pump P2 must be provided in line 5 , which pumps the liquid drawn off from the separator D2 into the hydrogenation reactor R. The hydrogenation can therefore take place both in the gas phase and in the liquid phase.

Der Übersichtlichkeit halber ist in der Figur lediglich ein Hydrier-Reaktor R dargestellt, wobei es jedoch für den Fachmann selbstverständlich ist, daß weitere Hydrier- Reaktoren parallel und/oder seriell zu diesem angeordnet sein können. Der Hydrier- Reaktor R ist vorzugsweise als Festbettreaktor ausgeführt. Als Katalysator dient ein gängiger Hydrierkatalysator, z. B. auf Ni-Basis. Die Durchsatzmenge beträgt für die Gasphase 1 bis 20 kgEinsatz/lKat * h, insbesondere 5 bis 10 kgEinsatz/lKat * h. Für die Flüssigphase beträgt die Durchsatzmenge 0,5 bis 5 kgEinsatz/lKat * h, insbesondere 1 bis 2 kgEinsatz/lKat * h.For the sake of clarity, only one hydrogenation reactor R is shown in the figure, but it is self-evident for the person skilled in the art that further hydrogenation reactors can be arranged in parallel and / or in series therewith. The hydrogenation reactor R is preferably designed as a fixed bed reactor. A common hydrogenation catalyst, e.g. B. Ni-based. The throughput for the gas phase is 1 to 20 kg insert / l cat * h, in particular 5 to 10 kg insert / l cat * h. The throughput quantity for the liquid phase is 0.5 to 5 kg insert / l cat * h, in particular 1 to 2 kg insert / l cat * h.

Der dem Hydrier-Reaktor R zugeführte Strom weist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Temperatur von 105 bis 1 80°C, vorzugsweise 130 bis 150°C, und einen Überdruck von 1,2 bis 4,0 bar und in der Flüssigphase eine Temperatur von 105 bis 180°C, vorzugsweise geringfügig unterhalb der Siedetemperatur bei dem jeweils gewählten Druck, und einen Überdruck von 2,0 bis 15,0 bar auf. The stream fed to the hydrogenation reactor R points in accordance with an advantageous Embodiment of the invention a temperature of 105 to 180 ° C, preferably 130 up to 150 ° C, and an overpressure of 1.2 to 4.0 bar and in the liquid phase Temperature of 105 to 180 ° C, preferably slightly below that Boiling temperature at the selected pressure, and an overpressure of 2.0 to 15.0 bar.  

Am Ausgang des Hydrier-Reaktors R wird über Leitung 7 ein Gasstrom mit einem Formaldehydgehalt < 0,05 Gew.-%, bevorzugt < 0,01 Gew.-%, einem Acetylengehalt < 0,05 Gew.-% und einem Propargylalkoholgehalt < 0,05 Gew.-% abgezogen.At the outlet of the hydrogenation reactor R, a gas stream with a formaldehyde content <0.05% by weight, preferably <0.01% by weight, an acetylene content <0.05% by weight and a propargyl alcohol content <0 is fed via line 7 , 05 wt .-% deducted.

Der den Hydrier-Reaktor R über Leitung 7 verlassende Gasstrom wird anschließend im Wärmetauscher E2 gegen ein Kühlmedium zumindest teilweise kondensiert und über Leitung 8 einem Abscheider D1 zugeführt. Am Kopf des Abscheiders D1 wird über Leitung 9 ein im wesentlichen aus Wasserstoff bestehender Gasstrom abgezogen, während aus dem Sumpf des Abscheiders D1 über Leitung 10 eine im wesentlichen aus Wasser und Methanol bestehende Flüssigkeit abgezogen wird.The gas stream leaving the hydrogenation reactor R via line 7 is then at least partially condensed in the heat exchanger E2 against a cooling medium and fed via line 8 to a separator D1. At the top of the separator D1, a gas stream consisting essentially of hydrogen is drawn off via line 9 , while a liquid consisting essentially of water and methanol is drawn off from the bottom of the separator D1 via line 10 .

Letztere wird mittels einer Pumpe P und über Leitung 11 einer Rektifizierkolonne K zugeführt. Diese weist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung 10 bis 100, vorzugsweise 30 bis 60 praktische Böden auf. Während am Kopf der Rektifizierkolonne K über Leitung 12 eine Methanol-reiche Gasfraktion abgezogen wird, wird aus dem Sumpf der Rektifizierkolonne K über Leitung 13 Wasser abgezogen. Die am Kopf der Rektifizierkolonne K über Leitung 12 abgezogene Methanol-reiche Gasfraktion kann in das Butandiolverfahren zurückgeführt und somit wiederverwertet werden. Abhängig von der Auslegung der Rektifizierkolonne K ist das aus dem Sumpf abgezogene Wasser ebenfalls als Prozeßwasser wiederverwertbar.The latter is fed to a rectification column K by means of a pump P and via line 11 . According to a further advantageous embodiment of the invention, this has 10 to 100, preferably 30 to 60 practical floors. While a methanol-rich gas fraction is drawn off at the top of the rectification column K via line 12 , water is drawn off from the bottom of the rectification column K via line 13 . The methanol-rich gas fraction drawn off at the top of the rectification column K via line 12 can be recycled into the butanediol process and thus be recycled. Depending on the design of the rectification column K, the water drawn off from the sump can also be recycled as process water.

Anstelle der erwähnten Rektifizierkolonne ist die Auftrennung des aus dem Hydrier- Reaktor R abgezogenen Stromes auch mittels anderer, dem Fachmanne bekannter Trennprozesse möglich.Instead of the rectification column mentioned, the separation of the from the hydrogenation Reactor R drawn current also by means of other, known to those skilled in the art Separation processes possible.

Gegebenenfalls kann, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, dem hydrierten Gasstrom in Leitung 8 über Leitung 15 eine gasförmige und/oder flüssige Fraktion, bestehend im wesentlichen aus Methanol, Propanol und Butanol, zugemischt werden. Diese gelangt dann über den Sumpf des Abscheiders D1 und über den Sumpf der Rektifizierkolonne K in das über Leitung 13 abgezogene Wasser. Aus diesem Grund kann die Rektifizierkolonne K einen Seitenabzug 14 (gestrichelt gezeichnet) aufweisen, um z. B. die schwerer als Methanol siedenden Komponenten Propanol und Butanol gesondert abzuziehen. Aus dem Sumpf der Rektifizierkolonne K wird dann über Leitung 13 eine flüssige Fraktion, bestehend im wesentlichen aus Wasser und wenigen Alkoholen, abgezogen. Zusätzlich oder alternativ könnte auch eine zweite Rektifizierkolonne (in den Figuren nicht dargestellt) der Rektifizierkolonne K nachgeschaltet werden. Optionally, according to a further advantageous embodiment of the invention, a gaseous and / or liquid fraction consisting essentially of methanol, propanol and butanol can be mixed into the hydrogenated gas stream in line 8 via line 15 . This then passes through the bottom of the separator D1 and the bottom of the rectification column K into the water drawn off via line 13 . For this reason, the rectification column K can have a side draw 14 (shown in dashed lines) in order, for B. separate the components boiling heavier than methanol, propanol and butanol. A liquid fraction consisting essentially of water and a few alcohols is then withdrawn from the bottom of the rectification column K via line 13 . Additionally or alternatively, a second rectification column (not shown in the figures) could also be connected downstream of the rectification column K.

Die im folgenden anhand der Fig. 2 beschriebene Verfahrensweise verzichtet, gegenüber der in der Fig. 1 beschriebenen Verfahrensweise, auf wenigstens einen Abscheider, so daß sich die Investitionskosten für eine entsprechende Anlage verringern. Demgegenüber lassen sich jedoch mit einer wie in der Fig. 1 beschriebenen Verfahrensweise vergleichsweise höhere Methanolreinheiten erzielen. Welche der beiden Verfahrensweisen realisiert wird, hängt letztlich von einer Vielzahl von Parametern ab.The procedure described below with reference to FIG. 2 dispenses with at least one separator compared to the procedure described in FIG. 1, so that the investment costs for a corresponding system are reduced. In contrast, comparatively higher methanol purities can be achieved with a procedure as described in FIG. 1. Which of the two procedures is implemented ultimately depends on a large number of parameters.

Im Falle der in der Fig. 2 dargestellten Verfahrensweise wird der aus dem Hydrier- Reaktor R über Leitung 7 abgezogene Strom direkt einer Rektifizierkolonne K zugeführt. Während am Sumpf der Rektifizierkolonne K über Leitung 20 eine Wasser­ reiche Flüssigkeit abgezogen wird, wird am Kopf der Rektifizierkolonne K über Leitung 22 ein im wesentlichen aus Methanol und Wasserstoff bestehender Gasstrom abgezogen. Dieser wird im Wärmetauscher E3 gegen ein Kühlmedium abgekühlt und partiell kondensiert.In the case of the procedure shown in FIG. 2, the stream withdrawn from the hydrogenation reactor R via line 7 is fed directly to a rectification column K. While a water-rich liquid is withdrawn at the sump of the rectification column K via line 20, at the head of the rectification column K is subtracted from a substantially existing methanol and hydrogen gas stream through line 22nd This is cooled in the heat exchanger E3 against a cooling medium and partially condensed.

Am Kopf des Abscheiders D3 wird über Leitung 23 ein im wesentlichen aus Wasserstoff bestehender Gasstrom und am Sumpf des Abscheiders D3 wird über Leitung 24 ein im wesentlichen aus Methanol bestehender Flüssigstrom abgezogen. Letzterer wird mittels der Pumpe P3 auf einen Druck gepumpt, der eine Einspeisung eines Teilstromes als Säulen- bzw. Kolonnenrücklauf ermöglicht (Leitung 25). Der nicht als Rücklauf verwendete Teilstrom des im wesentlichen aus Methanol bestehenden Flüssigstroms fällt in Leitung 26 an.At the top of the separator D3, a gas stream consisting essentially of hydrogen is drawn off via line 23 and a liquid stream consisting essentially of methanol is withdrawn via line 24 at the bottom of the separator D3. The latter is pumped to a pressure by means of the pump P3, which enables a partial flow to be fed in as a column or column return (line 25 ). The partial stream of the liquid stream consisting essentially of methanol, which is not used as the return, is obtained in line 26 .

Sollte, wie im Falle der in der Fig. 1 beschriebenen Verfahrensweise, über Leitung 15 eine gasförmige und/oder flüssige Fraktion, bestehend im wesentlichen aus Methanol, Propanol und Butanol, zugemischt werden, so können die Komponenten Propanol und Butanol über den Seitenabzug 21 gesondert abgezogen werden.Should, as in the case of the procedure described in FIG. 1, a gaseous and / or liquid fraction consisting essentially of methanol, propanol and butanol be mixed in via line 15 , then the components propanol and butanol can be separated via the side draw 21 subtracted from.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur für die Behandlung eines aus der Butindiolsynthese stammenden Gasstromes, sondern ganz allgemein für die Behandlung von Gasströmen identischer oder ähnlicher Zusammensetzungen, unabhängig von deren "Vorgeschichte", geeignet sind.It should be pointed out again that the inventive method and the Device according to the invention not only for the treatment of one of the Butindiol synthesis originating gas stream, but in general for Treatment of gas flows of identical or similar compositions, regardless of their "previous history".

Claims (12)

1. Verfahren zur Behandlung eines im wesentlichen aus Formaldehyd, Methanol, Acetylen, Wasser und Leichtsiedern bestehenden Stromes, insbesondere eines aus der Butindiolsynthese stammenden Gasstromes mit der vorgenannten Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der zu behandelnde Strom (5) unter Zugabe von Wasserstoff (6) und/oder eines Wasserstoff-enthaltenden Gasgemisches in wenigstens einem Reaktor (R) einer Hydrierung, in der Formaldehyd zu Methanol, Acetylen zu Ethan und, falls vorhanden, Propargylalkohol zu Propanol hydriert werden, unterworfen wird, und
  • b) der hydrierte Strom (7) anschließend in einen im wesentlichen aus Methanol bestehenden Strom sowie wenigstens einen weiteren Strom, der bzw. die die restlichen Komponenten aufweisen, aufgetrennt wird.
1. A method for treating a stream consisting essentially of formaldehyde, methanol, acetylene, water and low boilers, in particular a gas stream originating from butynediol synthesis with the aforementioned composition, characterized in that
  • a) the stream ( 5 ) to be treated with the addition of hydrogen ( 6 ) and / or a hydrogen-containing gas mixture in at least one reactor (R) to a hydrogenation in which formaldehyde to methanol, acetylene to ethane and, if present, propargyl alcohol Propanol are hydrogenated, subjected, and
  • b) the hydrogenated stream ( 7 ) is subsequently separated into a stream consisting essentially of methanol and at least one further stream which has the remaining components.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • c) der hydrierte Strom (7) zumindest soweit teilweise kondensiert wird (E2), daß zum einen ein im wesentlichen aus Wasserstoff bestehender Gasstrom (9) und zum anderen ein im wesentlichen aus Wasser und Methanol bestehender Flüssigstrom (10) gewonnen wird, und
  • d) der im wesentlichen aus Wasser und Methanol bestehende Flüssigstrom (10), vorzugsweise rektifikatorisch (K), aufgetrennt wird.
2. The method according to claim 1, characterized in that
  • c) the hydrogenated stream ( 7 ) is at least partially condensed (E2), that on the one hand a gas stream ( 9 ) consisting essentially of hydrogen and on the other hand a liquid stream ( 10 ) consisting essentially of water and methanol is obtained, and
  • d) the liquid stream ( 10 ) consisting essentially of water and methanol, preferably by rectification (K), is separated.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • c′) der hydrierte Strom (7), vorzugsweise rektifikatorisch (K), in einen im wesentlichen aus Methanol und Wasserstoff bestehenden Gasstrom (22) und zum anderen in einen im wesentlichen aus Wasser bestehenden Flüssigstrom (20) aufgetrennt wird, und
  • d′) der im wesentlichen aus Methanol und Wasserstoff bestehende Gasstrom (22) mittels partieller Kondensation in einen im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasstrom (23) und zum anderen in einen im wesentlichen aus Methanol bestehenden Flüssigstrom (24) aufgetrennt wird.
3. The method according to claim 1, characterized in that
  • c ') the hydrogenated stream ( 7 ), preferably by rectification (K), is separated into a gas stream ( 22 ) consisting essentially of methanol and hydrogen and on the other hand into a liquid stream ( 20 ) consisting essentially of water, and
  • d ') the gas stream ( 22 ) consisting essentially of methanol and hydrogen is separated by means of partial condensation into a gas stream ( 23 ) consisting essentially of hydrogen and secondly into a liquid stream ( 24 ) consisting essentially of methanol.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu behandelnde Strom (4) vor der Zuführung in den Hydrier-Reaktor (R) überhitzt wird (E1).4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the stream to be treated ( 4 ) is overheated before being fed into the hydrogenation reactor (R) (E1). 5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu behandelnde Strom (4) vor der Zuführung in den Hydrier-Reaktor (R) mittels partieller Kondensation (E1, D2) von Acetylen (5′) befreit wird.5. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the stream to be treated ( 4 ) before being fed into the hydrogenation reactor (R) by means of partial condensation (E1, D2) of acetylene ( 5 ') is freed. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Hydrier-Reaktor (R) zugeführte Strom (5) in der Gasphase eine Temperatur von 105 bis 180°C, vorzugsweise 130 bis 150°C, und einen Überdruck von 1,2 bis 4,0 bar und in der Flüssigphase eine Temperatur von 105 bis 180°C, vorzugsweise geringfügig unterhalb der Siedetemperatur bei dem jeweils gewählten Druck, und einen Überdruck von 2,0 bis 15,0 bar aufweist.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the stream ( 5 ) fed to the hydrogenation reactor (R) in the gas phase has a temperature of 105 to 180 ° C, preferably 130 to 150 ° C, and an overpressure of 1 , 2 to 4.0 bar and in the liquid phase a temperature of 105 to 180 ° C, preferably slightly below the boiling temperature at the pressure selected, and an overpressure of 2.0 to 15.0 bar. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die rektifikatorische Trennung (K) des im wesentlichen aus Wasser und Methanol bestehende Flüssigstromes in einer Rektifizierkolonne (K) mit 10 bis 100, vorzugsweise 30 bis 60 praktischen Böden erfolgt.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the rectification separation (K) of essentially water and Methanol existing liquid stream in a rectification column (K) with 10 to 100, preferably 30 to 60 practical floors. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem hydrierten Strom (7, 8) eine gasförmige und/oder flüssige Fraktion (15), bestehend im wesentlichen aus Methanol, Propanol und Butanol, zugemischt und Propanol und Butanol in einer rektifikatorischen Trennung (K) durch einen Seitenabzug (14, 21) abgetrennt werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydrogenated stream ( 7 , 8 ) a gaseous and / or liquid fraction ( 15 ) consisting essentially of methanol, propanol and butanol, mixed and propanol and butanol in a rectifier Separation (K) can be separated by a side draw ( 14 , 21 ). 9. Vorrichtung zur Behandlung eines im wesentlichen aus Formaldehyd, Methanol, Acetylen, Wasser und Leichtsiedern bestehenden Stromes, umfassend
  • a) wenigstens einen Hydrier-Reaktor (R), in den der zu behandelnde Strom (5) unter Zugabe von Wasserstoff (6) und/oder eines Wasserstoff-enthaltenden Gasgemisches geleitet wird, und
  • b) wenigstens eine Trennvorrichtung, in der die Auftrennung des hydrierten Strom (7) in einen im wesentlichen aus Methanol bestehenden Strom sowie wenigstens einen Gasstrom, der bzw. die die restlichen Komponenten enthält, erfolgt.
9. Apparatus for treating a stream consisting essentially of formaldehyde, methanol, acetylene, water and low boilers, comprising
  • a) at least one hydrogenation reactor (R) into which the stream ( 5 ) to be treated is passed with the addition of hydrogen ( 6 ) and / or a hydrogen-containing gas mixture, and
  • b) at least one separation device in which the hydrogenated stream ( 7 ) is separated into a stream consisting essentially of methanol and at least one gas stream which contains the remaining components.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung einen Abscheider (D1) sowie eine diesem nachgeschaltete Trennsäule (K) aufweist, wobei am Kopf des Abscheiders (D1) ein im wesentlichen aus Wasserstoff bestehender Gasstrom (9) und am Sumpf des Abscheiders (D1) ein im wesentlichen aus Wasser und Methanol bestehender Flüssigstrom (10) gewonnen wird und der Flüssigstrom (10) der Trennsäule (K) zugeführt wird.10. The device according to claim 9, characterized in that the separating device has a separator (D1) and a subsequent separation column (K), wherein at the top of the separator (D1) consists essentially of a hydrogen gas stream ( 9 ) and at the bottom of the Separator (D1) a liquid stream ( 10 ) consisting essentially of water and methanol is obtained and the liquid stream ( 10 ) is fed to the separation column (K). 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung eine Trennsäule (K) sowie einen am Kopf der Trennsäule (K) angeordneten Abscheider (D3) aufweist, wobei am Kopf der Trennsäule (K) ein im wesentlichen aus Methanol und Wasserstoff bestehender Gasstrom (22) und am Sumpf der Trennsäule (K) ein im wesentlichen aus Wasser bestehender Flüssigstrom (20) gewonnen wird, der Gasstrom (22) dem Abscheider (D3) zugeführt wird und mittels partieller Kondensation eine Auftrennung in einen im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasstrom (23) und in einen im wesentlichen aus Methanol bestehenden Flüssigstrom (24) erfolgt.11. The device according to claim 9, characterized in that the separating device has a separating column (K) and a separator (D) arranged at the head of the separating column (K), with an essentially consisting of methanol and hydrogen at the head of the separating column (K) Gas stream ( 22 ) and at the bottom of the separating column (K) a liquid stream ( 20 ) consisting essentially of water is obtained, the gas stream ( 22 ) is fed to the separator (D3) and by means of partial condensation a separation into an essentially hydrogen Gas stream ( 23 ) and in a liquid stream ( 24 ) consisting essentially of methanol. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennsäule (K) einen Seitenabzug (14, 21) aufweist.12. The apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the separation column (K) has a side deduction ( 14 , 21 ).
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