DE2906698C3 - Verfahren zur Gewinnung von Ethylenoxid, das von Aldehydverunreinigungen und Wasser praktisch frei ist - Google Patents

Description

13. Verfahren nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigte wäßrige Fihvlen oxidlösung noch gelöstes Kohlendioxid enthalt und daß ein Teil der von dem zweiten Fraktionicrungs bereich nach unten strömenden Flüssigkeit aus dem /weiten Destillationtabschnitt abgezogen und zum oberen Teil eines dritten Destillationsabschnitts gelci^f?t wird, worin die abgezogene Flüssigkeit einer Behandlung zur Entfernung von gelöstem Kohlendioxid als über Kopf gehendes Produkt unterworfen wird, wodurch ein Bodenprodukt, das von Aldehydverunreinigungen. Wasser unH Kohlendioxid praktisch freies Ethylenoxid enthält, gebildet wird, wobei das über Kopf gehende Produkt wieder in den /weiten Destillationsabschnitt unter dem /weiten Fraktionierungsbereich eingeführt wird.

Ethylenoxid, ein großtechnisches Produkt, wird technisch durch Oxidation von Ethylen mit Luft oder elementarem Sauerstoff über einem Katalysator, in der

;-, Regel einem silberhaltigen Katalysator, bei erhöhter Temperatur (100 bis 500"C) und bei erhöhten Drücken (etwa 2 bis 25 bar), beispielsweise nach US-PS 27 75 510 erzeugt.

Die bei Reaktionen dieser Art. die in Fest- oder

-, Fließbettreaktoren durchgeführt werden können, erhaltenen verdünnten Ethylenoxidmischungen werden mit Wasser gewaschen, wodurch eine wäßrige Lösung von Ethylenoxid gebildet und dadurch das Ethylenoxid von nicht umgesetztem Ethylen, Sauerstoff und anderen gasförmigen Bestandteilen des Reaktionsgemisches (z. B. Kohlendioxid) abgetrennt wird. Die abgetrennten gasförmigen Stoffe werden im allgemeinen in die Stufe der katalytischen Oxidation zurückgeführt. Die wäßrige Ethylenoxidlösung wird aus der Absorptionsvorrich-

fjj tung zu einer Reinigungsvorrichtung, z. B. einer Reinigungskolonne, geleitet In diese Reinigungsvorrichtung wird im allgemeinen Dampf, gewöhnlich im Gegenstrom. zu der eingeführten Ethylenoxidlösung eingeführt, wodurch das gebildete Ethylenoxid als über

_e5 Kopf gehender Anteil entfernt wird. Ein wäßriger Anteil, der kleine Mengen Formaldehyd und Ethylen-. oxid enthält, wird als Rückstand aus der Reinigungsvorrichtung abgezogen und zur Absorption von weiterem

Ethylenoxid in die Absorptionsvorrichtung zurückgeführt.

Das aus der Reinigungskolonne über Kopf austreten de Produkt, das CO;. Ethylenoxid, gasförmige inerte Bestandteile und Wasserdampf enthält, wird zur partiellen Kondensation des Ethylenoxids und Wassers abgekühlt, und die gebildete Mischung aus Dampf und Flüssigkeit wird zu einer Ethvlenoxidriickabsorpiionseinridiiung geleitet, worin der nicht kondensierte Elhylenoxiddampf in Wasser absorbiert wird. Der überwiegende Anteil an Kohlendioxid und gasförmigen inerten Bestandteilen, die nicht absorbiert werden, lassen sich leicht als gasförmiges I Iber-Kopf-Produkt aus dieser Rückabsorptionsstufe abtrennen. Auf diese Weise wird eine wäßrige Lösung erhalten, die das wieder absorbierte Ethylenoxid und Aldehydverunreinigungen. wie Formaldehyd und Acetaldehyd sowie gelöstes Kohlendioxid und andere gasförmige Vemnreinigunsron enthält und die einer weiteren Behandlung unterworfen werden muß. damit das von der Industrie verlangte, hochreine Ethylenoxid daraus gewonnen werden kann. Bei den Verfahren nach den IIS - PS 31 65 539. 31 74 262 und 39 64 980 wird dieser wäßrige Strom zu einer »Raffinierkolonne« geleitet, worin Ethylenoxid als über Kopf gehender Anteil gewonnen und ein wäßriger Rückstand zur Rückführung in die Rückabsorptionsvorrichtung abgezogen wird. Bei manchen Verfahren (z. B. nach USPS 39 04 656) wird das aus der Raffinier- oder Raffineriekolonne über Kopf gehende Ethylenoxid in einer zweiten Destillationskolonne weiter gereinigt, wobei etwa noch vorhandenes Kohlendioxid als über Kopf gehender Anteil entfernt wird und die erhaltenen Ethylenoxidrückstände in eine dritte Destillationskolonne eingeleitet werden, aus der gereinigtes Ethylenoxid als über Kopf gehendes Produkt gewonnen wird.

Bei den vorstehend geschilderten Verfahren wird zwar ein von Wasser. Kohlendioxid und gelösten inerten Gasen praktisch freies Ethylenoxid erzeugt, doch haben sich diese Verfahren nicht in wirtschaftlicher Weise mit den geringen Konzentrationen an aldehydischer. Verunreinigungen, w ie Formaldehyd und Acetaldehyd, befaßt, die in dem Ethylenoxid, das gereinigt werden soll, enthalten sind.

So ist zwar nach dem Stand der Technik Formaldehyd als über Kopf gehender Zweigstrom in der Reinigungsstufe nach der Rückabsorption des Ethylenoxids aus der Reinigungskolonne entfernt worden, doch sind damit mehrere Nachteile verbunden. Bei hoher Formaldehydkonzentration in dem Über-Kopf-Zweigstrom kann sich in den Teilen am Kopf der Kolonne eine feste p-Formaldehydphase ausbilden, die zu Verlegungen und einem ungleichmäßigen Betrieb führen und möglicherweise eine Stillegung und Säuberung erforderlich machen kann: vergleiche zum Beispiel J. Frederic Walker. Formaldehyde. S. 140 bis 163 (3. Aufl. Reinhold Publishing Corp.). Weist dagegen der Ober-Kopf-Zweigstrom eine geringe Formaldehydkonzentration auf, dann ist die darin enthaltene Menge an Ethylenoxid verhältnismäßig groß, und dies führt zu Verlusten in der Ausbeute an dem gewünschter, gereinigten Material.

Durch das Verfahren gemäß der US-PS 34 18 338 wird zwar eine bessere Formaldehydentfernung ermöglicht, doch wird der damit einhergehende Nachteil der Gegenwart von Acetaldehyd nicht völlig behoben, und die Abtrennung dieser aldehydischen Verunreinigungen unter Erzielung eines Ethylenoxidanteils höherer Reinheit ohne die Amvenduns der bei diesem Verfahren erforderlichen Kondensation und weiteren Destillation würde gerade hinsichtlich /eit- und Arbeitsaufwand von großem Vorteil sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Gewinnung von Ethylenoxid, das von Aldehydverunreinigungcn praktisch frei ist. aus wäßrigen Ethylenoxidlösiingen. (lic Formaldehyd und/oder Acetaldehyd als Verunreinigungen enthalten, zu schaffen, das zu einer raschen und wirksamen Entfernung der aldehxdisehen Verunreinigungen führt und das beträchtliche Einsparungen bei seiner Durchführung (/. B. für Erwärmen und Kühlen) sowie hinsichtlich der erforderlichen Anlage ergibt, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nun durch das aus den Ansprüchen hervorgehende Verfahren gelost.

Kurze Beschreibung der Figuren

E i g. I ist eine schematische Darstellung eines für den Stand der Technik typischen Verfahrens zur Gewinnung von hochreinem Ethylenoxid mit Einrichtungen zur Entfernung von aldehydischcn Verunreinigungen aus Elhylenoxidströmen:

F i g. 2 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäß verbesserten Verfahrens zur Gewinnung von Ethylenoxid.

F i g. 3 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, worin die in E i g. 2 schematisch dargestellte Aldehydentfernungskolonne (50) im einzelnen gezeigt wird:

F i g. 4 ist eine schematische Darstellung einer zweiten und bevorzugten Ausführungsform des erfindungsi'emäßcn Verfahrens unter Verwendung von Erhitzern 59 und 69. die mit einem Teil des aus Kolonne 50 abgezogenen Rückstands beheizt werden:

F i g. 5 ist eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Kolonne (50) von F i g. 4 in zwei voneinander getrennte Kolonnen (205 und 206) zerlegt ist:

F i g. 6 ist eine schematische Darstellung einer vierten •Xusführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine Zweigstromreinigungskolonne (212) in Verbindung mit der Aldehydentfernungskolonne (210) zur weiteren Entfernung von Acetaldehyd eingesetzt wird:

Fig./ ist eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die zweite Destillationskolonne von F i g. 5 in der Weise modifiziert wird, daß sie einen Acetaldehvdkonzcntrierungsbereich (285) unterhalb der Beschickung der Kolonne umfaßt:

F i g. 8 ist eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das in F i g. 2 dargestellte Verfahren in der Weise modifiziert wird, daß eine direkte Einführung von Rückabsorbat in die Aldehydentfernungskolonne (850) möglich ist. der eine Zweigstromreinigungskolonne (264) zur Entfernung von Kohlendioxid zugeordnet ist:

F i g. 9 ist eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei den Aldehydentferriungskolonnen von F i g. 7 eine Zweigstromreinigungskolonne (324) zur Entfernung von Kohlendioxid zugeordnet ist.

Das Verständnis der Erfindung wird durch Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gefördert, worin sich gleiche Zahlen auf das gleiche oder ein ähnliches Element beziehen, in Fig.! ist ein für den Stand der Technik typisches Verfahren dargestellt, wobei ein

Kohlendioxid und .Mdehydverunreiiiigiingeii enthalten der F.thylenoxiddampfstrom aus einer Reinigungsvorrichtung (nicht dargestellt) über Leitung 10 geleitet wird, worin er im Gegenstrom mit einem am oberen Teil der Rückabsurpiionsvorrichtung 10 durch Leitung 17 eingerührten wr.ßrigen Strom in Berührung gebracht wird. Nicht absorbierte Gase, wie Kohlendioxid, werden durch Leitung 14 aus der Rückabsorptionsvorrichiiing 10 abgelassen, und das Bodenprodtikt aus einer wäßrigen Lösung von wieder absorbiertem Ethylenoxid, die Verunreinigungen enthält und im folgenden als »Reabsorbat« bezeichnet wird, wird über Leitung 16 aus der Riickabsorptionsvorrichtung 10 abgezogen und in die Raffineriekolonne 20 eingeführt, worin Ethylenoxid verdampft und als IJber-Kopf-Produkt (hierin als »Raffineriekolonnendestillat« bezeichnet) über Leitung 26 gewonnen wird. Im allgemeinen von Ethylenoxid praktisch freie wäßrige Bodenprodukte werden aus der firjCriCkolo'rriC 20 Übe

über Leitung 17 zur Riickabsorptionsvorrichtung 10 zurückgeführt, wobei ein Teil der im Kreislauf geführten Bodenprodukte über Leitung 28 zur Entfernung von Wasser, Formaldehyd und Ethylcnglykol, das beispielsweise durch Hydrolyse von Ethylenoxid in der Raffineriekolonne 20 gebildet wird, abgezogen wird.

Das Raffineriekolonnendestillat wird über Leitung 26 zur Kohlendioxidreinigungskolonne 30 geleitet, worin aile noch im Kaffineriekolonnendestillat absorbierten Gase in Gasform übergeführt und zur Rückführung in die Riickabsorptionsvorrichtung 10 durch die Leitung 18 abgezogen werden. Die durch Leitung 18 abgezogenen Dämpfe sind hauptsächlich Ethylenoxid und CO?. doch können auch andere Gase, wie N:. Ar. CTU. CHiCH: und CHjCHj vorliegen. Die über Leitung32 aus der Kolonne 30 abgezogenen Bodenprodukte bestehen aus einer rohen, von Wasser und CO> praktisch freien Ethylen oxidlösung und werden zur Gewinnung von gereinigtem Ethylenoxid zur Reinigungskolonne 40 geleitet. Ein Ethylenoxid enthaltendes über Kopf gehendes Produkt wird durch Leitung 42 aus der Kolonne 40 abgezogen, und Acetaldehyd enthaltendes Bodenprodukt aus Kolonne 40 wird über di; Leitung 44 abgezogen.

Die Bedingungen für das Verfahren gemäß F i g. 1 sind in US-PS 39 04 656 veranschaulicht.

Beim Betrieb des Verfahrens gemäß Fig. 1 enthält das über Leitung 42 entfernte Ethylenoxid-Über-Kopf-Produkt im allgemeinen mehr als 10 ppm Formaldehyd. Da diese Menge für bestimmte Zwecke zu hoch ist. muß der Formaldehydgehalt durch weitere Reinigung weiteherabgesetzt werden, beispielsweise mit Hilfe des oben erörterten Verfahrens gemäß US-PS 34 18 338.

Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß die Notwendigkeit der Anwendung eines solchen zusätzlichen Reinigungsverfahrens durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden wird, bei welchem ein gereinigtes Ethylenoxid, das von aldehydischen Verunreinigungen praktisch frei ist und nicht mehr als etwa 10 ppm aldehydischer Verunreinigungen enthält, erzeugt werden kann. Das Verfahren gemäß F i g. 1 wird somit erfindungsgemäß, wie aus den F i g. 2 bis 7 ersichtlich, abgewandelt

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie in F; g. 2 dargestellt ist, wird das Verfahren gemäß F i g. 1 dadurch abgewandelt daß eine neue mehrstufige Destillationskolonne für die Abtrennung von Aldehydverunreinigungen angewandt und als Zweigstrom ein Ethylenoxidstrom mit den angestrebter, niedrigen Konzentrationen an Aidehydverunreinigungen erzielt wird.

Bei dem Vcr.ahren gemäß F i g. 2 wird die Dampf Flüssigkeits-Mischung, die Ethylenoxid. CO», gasförmige inerte Bestandteile. Wasser und Aldehydverunrcini gütigen enthält und aus einer üblichen Reinigungsvorrichtung (nicht dargestellt) erhallen wird, über Leitung 12 in die Riickabsorptionsvorrichtung 10 eingeführt, worin sie im Gegenstrom mit einem wäßrigen Medium, das über Leitung 19 in die Kolonne 10 eingeführt wird, zum Absorbieren von Ethylenoxid in Berührung gebracht wird, was zu einem Reabsorbat führt, das durch Leitung 13 abgezogen wird. Niclttabsorbiertc Gase, unter anderem K"hlendk>xid. werden vom oberen Teil der Kolonne 10 über Leitung 14 abgezogen. Die über Leitung 13 aus der Kolonne 10 abgezogenen Bodenprodukte werden zum oberen Teil einer Kohlendioxidreinigungskolonne 30 gefiihrt. worin die Flüssig keil im Gegenstrom mit Abstreifflüssigkeit, z. B. Dampf (orlor einem anderen strömenden Medium, wie N:) zum Austreiben absorbierter Gase, wie Kohlendioxid, in Berührung gebracht wird, die aus dem oberen Teil der Kolonne 30 entfernt und über Leitung 11 in die Kolonne 10 zurückgeführt werden, wo sie zur Absorption von in diesen Gasen etwa noch verbliebenem Ethylenoxid ausgenutzt werden. Über Leitung 11 zur Kolonne 10 gelangende nichtabsorbierte Gase, wie Kohlendioxid, werden daraus durch Leitung 14 abgezogen. Gegebenenfalls können die Gase in Leitung 18 direkt abgelassen werden, beispielsweise dann, wenn der Ethylenoxidgehalt der aus dem oberen Teil der Kolonne 30 austretenden Gase ausreichend niedrig ist (z. B. aufgrund der Anwendung einer Wasserwaschstufe — nicht dargestellt). Über Leitung 32 aus der Kolonne 30 abgezogene Bodenprodukte bestehen aus einer unreinen wäßrigen Ethylenoxidlösung. die dann als Beschikkung in die Kolonne 50 zur Abtrennung von Wasser und Aldehydverunreinigungen eingeführt wird, was weiter unten noch näher beschrieben werden soll. Wie dargestellt, kann ein Teil der aus der Kolonne 50 über die Leitung 56 abgezogenen wäßrigen Bodenprodukte über die Leitungen 4 und 19 zur Absorption von weiterem Ethylenoxid in die Kolonne 10 zurückgeführt werden. Wie in F i g. 1 wird auch hier ein Reinigungs-' ablauf (über Leitung 29) aus den zurückgeführten Bodenprodukten entnommen und so Wasser und Formaldehyd sowie bei der vorangegangenen Verarbeitung gebildetes Glykol aus der Beschickung für die Rückabsorptionsvorrichtung 10 entfernt. Auf die Menge dieses Reinigungsablaufs kommt es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht an. doch liegt sie im allgemeinen im Bereich von 0.1 bis 25 Gewichtsprozent, in den meisten Fällen von 1 bis 10 Gewichtsprozent des zu Leitung 4 geführten Bodenprodukts.

Der Betrieb der Kohlendioxidreinigungskolonne 30 erfolgt bei dem in F i g. 2 dargestellten Verfahren in üblicher W^ise, weshalb eine eingehende Beschreibung hierüber für das Verhältnis des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich ist. So kann die Kolonne 30 beispielsweise jede beliebige in geeigneter Weise ausgebildete Destillationskolonne mit Füllkörpern oder Destillationsböden sein, die im allgemeinen 1 bis 20. vorzugsweise 5 bis 10 theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen aufweist, und worin im allgemeinen eine Bodenprodukttemperatur von 20 bis 100⁰C, vorzugsweise 50 bis 70^cC, und ein über Kopfdruck von 0,28 bis Zl bar, vorzugsweise 1 bis 1,4 bar, angewandt wird.

Wie in den F i g. 2 und 3 dargestellt wird die Aldehydverunreinigur.gen enthaltende wäCrige Ethy-

Il

lenoxidlösiing über die Leitung 32 in eine mehrstufige Destillationskolonne, die ganz allgemein mit 50 be/.cichnc: ist. nämlich in die Aldehydentfernungskolonne gemäß der Erfindung, eingeführt. Die Zusammenset /ling der verunreinigten wäßrigen Ethylenoyidlosung. die dem erfindungsgemäßen Verfahren /ur Entfernung von Aldehydverunreinigungen unterworfen wird, kann erheblich schwanken. Im allgemeinen enthält die verunreinigte Flüssigkeit jedoch etwa 2 bis 25 Gewich'.sprozent. in den meisten Fällen 8 bis 12 Gewichtsprozent Ethylenoxid. 75 bis 98 Gewichtspro /ent, in den meisten Fällen 88 bis 92 Gewichtsprozent Wasser und 0.001 bis 0.2. in den meisten Fällen 0.005 bis 0,02 Gewichtsprozent der weiter unten näher bezeichneten Aldehy."!verunreinigungen. Außerdem enthält die verunreinigte Flüssigkeit bis zu etwa 500 ppm (bezogen auf das Gewicht), in den meisten Fällen bis /u e,wa 250 ppm (bezogen auf das Gewicht) gelöstes CO.. (bezogen auf den F.thylenoxidgehalt der verunreinigten Flüssigkeit). Das Molverhältnis von Wasser zu Ethylenoxid in c'"T verunreinigten Flüssigkeit liegt im allgemeinen zwischen 5:1 und 50:1. vorzugsweise zwischen 10: 1 und 30: I und insbesondere zwischen 15: 1 und 25: I.

Mit dem hier verwendeten Ausdruck »Aldehydverunreinigungen« werden Formaldehyd. Acetaldehyd und Mischungen daraus bezeichnet. Im Fall gemischter Aldehydverunreinigungen kommt es auf die relativen Mengen dieser Verunreinigungen nicht an. Die verunreinigte wäßrige Ethylenoxidiosung kann bis zu 0.1 Gewichtsprozent, gewöhnlich 0.005 bis 0,05 Gewichtsprozent. Formaldehyd und etwa 0,001 bis 0.1 Gewichtsprozent, gewöhnlich 0,002 bis 0.05 Gewichtsprozent. Acetaldehyd enthalten. Formaldehyd und Acetaldehyd außerhalb dieser Molverhältnisbereiche enthaltende verunreinigte Ethylenoxidlösungen können jedoch gleichfalls dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen werden.

Die verunreinigte wäßrige Ethylenoxidlösung wird in die Aldehydentfernungskolonne 50 durch eine Verteilungseinrichtung 77 eingeführt, die jeder beliebige der üblicherweise für solche Flüssigkeiten verwendeten bekannten Flüssigkeitsverteilerköpfe sein kann. Die Kolonne 50 weist oberhalb der Leitung 32 in aufsteigender Reihenfolge die folgenden Fraktionierungsbereiche auf: erster Fraktionierungsbereich 78 mit 1 bis 20, vorzugsweise 2 bis 10. theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen; zweiter Fraktionierungsbereich 80 mit 1 bis 15. vorzugsweise 2 bis 6. theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen: dritter Fraktionierbereich 82 mit 5 bis 60, vorzugsweise 15 bis 50, theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen; vierter Fraktionierungsbereich 84 mit 1 bis 20. vorzugsweise 2 bis 10, theoretischen Dampf-Fiüssigkeits-Kontaktierstufen. Der fünfte Fraktionierungsbereich 76 mit 1 bis 20. vorzugsweise 3 bis Ί2. theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen ist in der Kolonne 50 unterhalb der Leitung 32 vorgesehen. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsfcrm weist der erste Fraktionierungsbereich 78 4 bis 7 theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen, der zweite Fraktionierungsbereich 80 2 bis 4 Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen, der dritte Fraktionierungsbereich 82 25 bis 40 theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen, der vierte Fraktionierungsbereich 84 2 bis 5 theoretische Dampf-Fiüssigkeits-Kontaktierstufen und der fünfte Fraktionierungsbereich 76 4 bis 8 theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen auf.

Die Dampf-Flüssigkcits-Kontaktierstufcn in Kolonne 50 können beliebige herkömmliche Destillationsböden aufweisen, die sich für die Dampf-F'lüssigkeits-Kontak ticrting im Gegenstrom eignen, beispielsweise Siebbö-. den. Glockenboden. Ventilboden und Tunnelglockenböden. Außerdem kann einer oder können ineflrert: der verschiedenen Fraktionicrungsbcreiche der Kolonne 50 Füllkörper aufweisen, die gegenüber den Bestandteilen des Dampfs und der Flüssigkeit, die sich in der Kolonne

■■» befinden, inert sind. Zu geeigneten Füllkörpern gehören Berl-Säuel. Rasehig-Ringe und Intalox-Sättel. !n derselben Kolonne können sowohl Destillationsböden als auch Füllkörperbereiche angewandt weiden.

Beim Betrieb der Kolonne 50 werden aufwärtsströ-. tuende Dämpfe und abwärlsströmendc Flüssigkeiten innerhalb jedes Fraktionieriingsbereichs im Gegenstrom miteinander in Berührung gebracht. Die flüssige Beschickung, die in Kolonne 50 vorzugsweise gleichmäßig über den Querschnitt der Kolonne verteilt

·■' eingeführt wird, wird darin wenigstens teilweise verdampft. Die sich im unteren Teil eier Kolonne 50 ansammelnde Flüssigkeit wird als Bodcnp^rodukt über Leitung 56 abgezogen und stellt eine wäßrige Lösung dar. die im allgemeinen weniger als 0.1 Gewichtsp'ozent, vorzugsweise weniger als 0.01 Gewichtsprozent Ethylenoxid, weniger als 0.1 Gewichtsprozent Formaldehyd, weniger als 0,001 Gewichtsprozent Acetaldehyd und im allgemeinen 0.5 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise I bis 5 Gewichtsprozent, Ethylenglykol

ι·, enthält und besonders bevorzugt von Ethylenoxid praktisch frei ist. d.h. weniger als 0,001 Gewichtsprozent Ethylenoxid enthält. Die genaue Zusammensetzung kann jedoch stark schwanken, und es können beispiels weise wäßrige Bodenprodukte erhalten werden, die

; Ethylenglykril in höheren oder niedrigeren Konzentrationen enthalten.

Abstreifdampf, der Wasserdampf oder ein anderes inertes Heizmedium sein kann, wird über die Leitung 58 in die Kolonne 50 unterhalb des fünften Fraktionie-

■.'■■ rungsbereichs 76 eingefünrt. Vorzugsweise wird ein Teil des abgezogenen Bodenprodukts über Leitung 58 und den Wärmeaustauscher 59 zur Kolonne 50 zurückgeführt und bildet den nötigen Abstreifdampf für den Betrieb der Kolonne. Der nicht auf die-.· Weise

:■ zurückgeführte Teil des Bodenprodukts gelangt zur Leitung 66 und kann nach Kühlen zur Absorption von weiteren Mengen an Ethylenoxid in eine Rückabsorptionsvorrichtung (z. B. zur Kolonne 10 über die Leitungen 4 und 19 gemäß F i g. 2) geleitet werden.

Vorzugsweise wird Abstreifdampf auch zwischen dem ersten Fraktionierungsbereich 78 und dem zweiten Fraktionierungsbereich 80 in die Kolonne 50 eingeführt. Dieser Abstreifdampf wird vorzugsweise dadurch gewonnen, daß wenigstens ein Teil der vom zweiten

·-: Fraktionierungsbereich 80 nach unten strömenden Flüssigkeit abgezogen und die abgezogene Flüssigkeit über Leitung 60 zum Wärmeaustauscher 69 geleitet wird, worin die abgezogene Zweigstromflüssigkeit zum Verdampfen wenigstens eines Teils davon erwärmt wird

to (z. B. unter Verwendung eines Teils des Bodenprodukts, wie in F i g. 4 dargestellt). Das so erhaltene Gemisch aus Dampf und Flüssigkeit wird dann über Leitung 62 und die Verteilungseinrichtung 92 wieder in die Kolonne 50 eingeführt. Über die Leitung 62 kann jedoch auch

r5 Dampf oder ein anderes inertes Heizmedium zur Lieferung des Zweigströrnabsireifdarnpfes in die Kolonne 50 eingeführt werden.
Bei Verwendung von Zweigstromabstreifdampf ist es

bevorzugt, daß die Wärmemenge, die mittels dieses Dampfes in Leitung 62 der Kolonne 50 zugeführt wird, wenigstens 5%, vorzugsweise 10 bis 70% und insbesondere 25 bis 50% der gesamten Abstreifwärme ausmacht, die der Kolonne 50 zugeführt wird. Der Ausdruck »Gesamtabstreifwärme« dient zur Bezeichnung der Summe der fühlbaren und latenten Wärme, die über die Leitungen 58 und 62 der Kolonne 50 zugeführt wird. Ein Teil der Wärme wird der Kolonne 50 auch über die Beschickung und den Flüssigkeitsrücklauf (Leitung 81) zugeführt, doch bleiben diese Anteile bei der Festlegung der »Gesamtabstreifwärme« gemäß der obigen Definition außer Betracht. Die Temperatur des erwärmten Gemischs aus Flüssigkeit und Dampf, das über Leitung 62 in die Kolonne 50 eingeführt wird, beträgt gewöhnlich 40 bis 80° C und vorzugsweise 50 bis 60⁰C. Die Temperatur der über Leitung 58 in die Kolonne 50 eingeführten Flüssigkeit beträgt gewöhnlich 130 bis 160°C und vorzugsweise 140 bis 150°C. In den Leitungen 58 und 62 können die Temperaturen jedoch auch höher oder niedriger sein, und die im Einzelfall gewählte Temperatur richtet sich nach einer Reihe verschiedener, dem Fachmann geläufiger Faktoren, z. B. der Zusammensetzung der Flüssigkeit und dem Kolonnendruck.

Ein Teil der vom dritten Fraktionierungsbereich 82 nach unten strömenden Flüssigkeit wird über Leitung 83 aus der Kolonne 50 abgezogen und besteht aus einem an Acetaldehyd reichen Ethylenoxidstrom. Die Zusammensetzung dieses Stroms kann zwar je nach Acetaldehydgehalt der verunreinigten Ethylenoxidbeschickung, die über Leitung 32 in die Kolonne 50 eingeführt wird, und in Abhängigkeit von den in Kolonne 50 angewandten Druck- und Temperaturbedingungen in starkem Maße schwanken, so sind darin im allgemeinen wenigstens etwa 88 Gewichtsprozent, vorzugsweise wenigstens 95 Gewichtsprozent Ethylenoxid, im allgemeinen von 0,05 bis 2 Gewichtsprozent, in den meisten Fällen 03 bis 1 Gewichtsprozent Wasser und im allgemeinen 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, in den meisten Fällen 0,2 bis 2 Gewichtsprozent Acetaldehyd enthalten, und der Strom ist im allgemeinen von Formaldehyd praktisch frei, wobei gewöhnlich weniger als etwa 0,005 Gewichtsprozent Formaldehyd darin enthalten sind. Dieser an Acetaldehyd reiche Ethylenoxidstrom kann nach herkömmlichen Arbeitsweisen zur Gewinnung weiteren Ethylenoxids behandelt oder einem Verfahren zugeführt werden, in welchem sein Acetaldehydgehalt nicht stört, z. B. bei der Hydrolyse von Ethylenoxid zu Ethylenglykol nach dem Verfahren der US-PS 39 04 656.

Ein Teil der Flüssigkeit, die vom vierten Fraktionierungsbereich 84 nach unten strömt, wird über Leitung 85 aus der Kolonne 50 abgezogen und enthält das gewünschte Ethylenoxidprodukt mit den angestrebten niedrigen Konzentrationen an Wasüer und Aldehydverunreinigungen. Auch die genaue Zusammensetzung dieses Ethylenoxidprodukts schwankt in Abhängigkeit von Temperatur- und Druckbedingungen in Kolonne 50 der jeweils angewandten Zahl der Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen und der gewünschten Reinheit des Ethylenoxidprodukts, doch ist der über Leitung 85 abgezogene Ethylenoxidproduktstrom von Aldehydverunreinigiingen und Wasser praktisch frei und enthält im allgemeinen weniger als etwa 20 ppm. in den meisten Fällen weniger als 5 ppm Formaldehyd, im allgemeinen weniger als ¹SO ppm. in den meisten Fällen weniger als 5 ppm Aceuldelnd und im alleemeinen weniger als 300 ppm, in den meisten Fällen weniger als 100 ppm Wasser.

Durch Leitung 54 werden vom oberen Teil der Kolonne 50 Dämpfe abgezogen und zum Kondensator -, 89 geleitet, der vorzugsweise ein Teilkondensator ist. Der Abfluß aus dem Kondensator 89 wird zur Dampf-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 52 geleitet, aus der Flüssigkeit über Leitung 86 abgezogen wird. Ein Teil dieser Flüssigkeit, die aus einem an Ethy'enoxid reichen

in Formaldehyd enthaltenden Strom besteht, wird über Leitung 81 und die Verteilungseinrichtung 93 oberhalb des vierten Fraktionierungsbereichs 84 als flüssiger Rücklauf zur Kolonne 50 zurückgeführt. Das übrige Kondensat wird über Leitung 87 abgezogen und stellt

ι -, den an Formaldehyd reichen Ethylenoxidstrom dar. Die genaue Zusammensetzung der über Leitung 87 abgezogenen Flüssigkeit kann zwar innerhalb weiter Grenzen schwanken, doch enthält die Flüssigkeit im allgemeinen wenigstens 99,5 Gewichtsprozent Ethylenoxid und im

jo allgemeinen etwa 0,005 bis 0,5 Gewichtsprozent, in den meisten Fällen 0,1 bis 03 Gewichtsprozent, Formaldehyd. Diese Flüssigkeit ist im allgemeinen von Acetaldehyd praktisch frei und enthält weniger als etwa 50 ppm Acetaldehyd und ist im allgemeinen auch frei von

>5 Wasser und enthält in den meisten Fällen weniger als 300 ppm Wasser. Der Ethylenoxidgehalt dieses an Formaldehyd reichen Stroms kann, wie bereits erwähnt, innerhalb weiter Grenzen schwanken, beläuft sich aber im allgemeinen auf bis zu 25 Gewichtsprozent,

ίο vorzugsweise bis zu 15 Gewichtsprozent und insbesondere bis zu 10 Gewichtsprozent des in die Kolonne 50 über Leitung 32 als verunreinigte Ethylenoxidbeschikkung eingeführten Ethylenoxids.
Die Menge des über Leitung 81 als Rücklauf in die Kolonne 50 zurückgeführten Kondensats, die Menge der als der an Formaldehyd reiche Strom über Leitung 87 abgezogenen Flüssigkeit und die Menge des über Leitung 85 abgezogenen Ethylenoxidproduktstroms kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Für einen mit günstigem Wirkungsgrad verlaufenden Betrieb soll das innere Flüssigkeitsrücklaufverhältnis für die Kolonne 50 135 :1 bis 10:1, vorzugsweise 3,5 :1 bis 7,5 :1, betragen, wobei das am meisten bevorzugte Verhältnis zwischen 4,0 :1 und 6,0 :1 liegt. Das innere Flüssigkeitsrücklaufverhältnis ist durch die folgende Gleichung definiert

R =

worin

P+F

R das innere Flüssigkeitsrücklaufverhältnis bedeutet und

L den Mol/Stunde Flüssigkeit, die von dem vierter Fraktionierungsbereich (d. h. Abschnitt 84 in F i g. 3] nach unten zum 3. Fraktionierungsbereich strömt,

ρ die in Mol/Stunde als zweiter Zweigstrom abgezogene Flüssigkeit (d. h. über Leitung 85 in F i g. 3) und

F Mol/Stunde an abgezogenem, an Formaldehyd reichen Ethylenoxidstrom (d, h, über Leitung 87 in F i g. 3), der nicht als Kondensat in den Destillationsabschnitt zurückgeführt, sondern abgezogen wird.

Die oben in bezug auf die Gleichung (I) erwähnten Mol/Stunde von Dampf- und fliissigkeitsströmcn können unter Anwendung üblicher Methoden bestimmt werden, und die Strömungsvcrhältnisse in diesen

verschiedenen Strömen zur Erzielung des gewünschten inneren Flüssigkeitsrücklaufverhältnisses können gleichfalls durch übliche Methoden eingestellt werden, z. B. durch Einbringen beliebiger geeigneter Strömungskontrollventile in die Leitungen 81 und 87, so daß eine Erörterung solcher Meß- und Strömungssteuerungsmethoden für das Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens entbehrlich ist.

In dem Ausmaß, in dem weitere Mengen an Formaldehyd und/oder Acetaldehyd im Ethylenoxidprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens toleriert werden können, kann ein Teil des an Formaldehyd reichen Stroms oder des an Acetaldehyd reichen Stroms oder beider mit dem Ethylenoxidproduktstroms vermischt werden, wodurch eine Ethylenoxid enthaltende Flüssigkeit erhalten wird, deren Formaldehyd- und Acetaldehydgehalt die gewünschte Höchstkonzentration dieser Verunreinigungen nicht übersteigt Die an Formaldehyd und an Acetaldehyd reichen Ströme, die über Leitung 87 bzw. 83 abgezogen werden, können aber auch einer weiteren Behandlung zur Entfernung des Formaldehyd- und/oder Acetaldehydgehalts daraus unterworfen werden (z. B. durch extraktive Destillation nach US-PS 34 18 338 zur Formaldehydentfernung und durch Destillation zur Acetaldehydentfernung) oder sie können direkt als Beschickung für ein Verfahren verwendet werden, bei welchem die Formaldehyd- und Acetaldehydverunreinigungen zulässig sind, beispielsweise bei der Herstellung von Ethylenglykol durch Hydrolyse des Ethylenoxidgehalts dieser zur Reinigung abgezweigten Ströme. Vorzugsweise wird jedoch wenigstens ein Teil des an Formaldehyd reichen Ethylenoxidstroms in Leitung 87 über Leitung 88 zu Leitung 32 geführt und dadurch zur Aldehydentfernungskolonne 50 zurückgeführt, um so weitere Mengen Formaldehyd in Abschnitt 76 zur Entfernung über Leitung 56 zu absorbieren und die Menge an über Leitung 85 abgezogenem Ethylenoxidprodukt auf einen möglichst hohen Wert zu bringen. Wenn erwünscht, können bis zu 100% des an Formaldehyd reichen Stroms in Leitung 87 über Leitung 88 zurückgeführt werden.

In der Trennvorrichtung 52 gebildete Dämpfe können daraus über Leitung 90 entfernt werden und werden vorzugsweise zu der Beschickungsleitung 12 der Rückabsorptionsvorrichtung 10 zurückgeführt, wodurch in Kolonne 50 eine Anreicherung von Kohlendioxid und anderen inerten Gasen vermieden wird, die über Leitung 32 in die Kolonne 50 gelangen.

Statt dessen oder zusätzlich kann der an Formaldehyd reiche Ethylenoxidstrom in Leitung 88 teilweise oder vollständig mit den Dämpfen in Leitung 90 vereinigt und dann in die Rückabsorptionsvorrichtung zurückgeführt werden.

Die Menge an Flüssigkeit in Leitung 87 und an Dämpfen in Leitung 90 kann zwar in starkem Maße schwanken, doch macht im allgemeinen die Gesamtmenge der über Leitung 86 zur Leitung 87 gelangenden Flüssigkeit und der Dämpfe in Leitung 90 5 bis 20% und vorzugsweise 5 bis 10% der Beschickung für die Kolonne 50 über die Leitung 12, bezögen auf den Ethylenoxidgehalt, der Beschickung aus. Die Dämpfe in der Leitung 90 machen im allgemeinen 25 bis 50% der Gesamtmenge von Flüssigkeit und Dampf aus. die /ti den Leitungen 87 und 90 gelangen.

Auf die Menge des an Ethylenoxid reichen Formaldchydstroms. der zur Kolonne 50 oder /ur Rückabsorptionsvorrichtung 10 zurückgeführt wird, komm! es bei dem erfindungsgemäQen Verfahren nicht an, und sie richtet sich nach den wirtschaftlichen Gesichtspunkten der Gewinnung weiterer Ethylenoxidmengen aus dem Kreislaufstrom.

ι Der in der Kolonne 50 angewandte Druck kann sehr unterschiedlich sein und hängt selbstverständlich von mehreren verschiedenen Faktoren ab, z. B. der Zusammensetzung der verunreinigten flüssigen Beschickung, den zur Anwendung in der Kolonne ausgewählten

in Temperaturen, dem angestrebten Ausmaß der Entfernung der Aldehydverunreinigungen und anderen Faktoren. Er liegt dabei im allgemeinen zwischen 1,75 und 7 bar, in den meisten Fällen zwischen 2,45 und 3,5 bar, über dem Atmosphärendruck. Es können aber auch

ι -i höhere oder niedrigere Drücke angewandt werden.

In Fig.4 ist eine bevorzugte Ausführungsfonn des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, wobei ein Zweigstromerwärmer 69 mit Hilfe eines "leils des über Leitung 56 aus der Kolonne 50 abgezogenen und

>o über Leitungen 57 und 63 zum Wärmeaustauscher 69 geleiteten Bodenprodukts beheizt wird Aus dem Wärmeaustauscher 69 abgezogene abgekühlte Flüssigkeit wird über Leitung 67 zur Leitung 66 geleitet Das Bodenprodukt in Leitung 66 wird zum Wärmeaustau-

2". scher 64 zum Vorwärmen der flüssigen Beschickung in Leitung 32 geleitet, und das abgekühlte Bodenprodukt, das aus dem Wärmeaustauscher 64 über Leitung 68 abgezogen werden kann, kann dann nach weiterer Abkühlung zu einer Rückabsorptionsvorrichtung zu-

jo rückgeführt werden, wie dies oben im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben worden ist, und zur Absorption weiterer Mengen an Ethylenoxid dienen. Die relativen Mengen des abgezogenen Bodenprodukts in Leitung 56, das entweder direkt durch Leitung 66 oder indirekt über

y> den Wärmeaustauscher 69 zum Wärmeaustauscher 64 oder über Leitung 57 zum Wärmeaustauscher 59 geleitet wird, lassen sich vom Fachmann ohne weiteres bestimmen und richten sich nach Faktoren, wie Bodenproduktzusammensetzung und der Wärmemen-

4(i ge, die der Kolonne 50 über die Leitungen 58 und 62 zugeführt werden soll.

Wenn die notwendige Temperatur im Wärmeaustauscher 69 durch die oben erörterte Rückführung von abgezogenem Bodenprodukt nicht erreicht werden

ü kann, dann kann selbstverständlich dem Wärmeaustauscher 69 ein zweiter Wärmeaustauscher (nicht dargestellt) zugeordnet werden, der die notwendige Wärme zur Verdampfung des gewünschten Teils der Flüssigkeit in Leitung 60 liefert oder der Wärmeaustauscher 69

Vi kann mit Einrichtungen (nicht dargestellt) für die Zuführung von Heizflüssigkeit, wie Wasserdampf, versehen sein.

In Fig. 5, worin den Bezeichnungsziffern die Ziffer »5« vorangestellt ist, wenn es sich um entsprechende

y-i Abschnitte der Ausführungsfonn von Fig.4 handelt, wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, wobei die in Kolonne 50 von Fig.4 durchgeführte mehrstufige Gegenstromdestillation in zwei voneinander getrennten Destillations-

w) kolonnen bewirkt wird, nämlich in den Aldehydentfernungsl")|nnncn 205 und 206. Bei dieser Ausführung wird die /U erarbeitende verunreinigte Ethylenoxidflüssigkeit über Leitung 532 in die erste Aldehydentferntingskolonne 205 unter Verwendung einer Verteilungsein-

ι.ϊ richtung 577 eingeführt. Innerhalb der ersten Kolonne 205 befinden sich ein oberer erster l'raktionieningsbereich 578 und ein unterer /weiter Fraktionierungsbeleich 576. Über Kopf gehendes Produkt wird aus der

ersten Kolonne 205 über Leitung 201 abgezogen und als die Beschickung über die Verteilungseinrichtung 203 in den unteren Teil der Kolonne 206 eingefühn. Ein erster Teil des aus der ersten Kolonne 205 über Leitung 556 abgezogenen Bodenprodukts wird vorzugsweise über Leitung 566, Wärmeaustauscher 564 und Leitung 568 zu einer Rückabsorptionsvorrichtung (z. B, Rückabsorptionsvorrichtung 10 in Fig.2), wie oben beschrieben, zurückgeführt Ein zweiter Teil des abgezogenen Bodenprodukts wird über den Wärmeaustauscher 559, Leitung 558 und Verteilungseinrichtung 572 zu dem unteren Teil der ersten Kolonne 205 unter dem unteren zweiten Fraktionierungsbereich 576 zurückgeführt.

Die zweite Kolonne 206 weist in aufsteigender Reihenfolge oberhalb der Einführung der Beschickung einen ersten Fraktionierungsbereich 580, einen zweiten Fraktionierungsbereich 582 und einen dritten Fraktionierungsbereich 584 auf. Über Kopf gehendes Produkt wird aus der zwetien Kolonne 206 über Leitung 554 abgezogen, im kondensator 589 kondensiert und von dort aus in die Dampf-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 552 geleitet. Von der Trennvorrichtung 552 wird Flüssigkeit über Leitung 586 abgezogen, und ein Teil der abgezogenen Flüssigkeit wird über die Leitungen 586 und 58t als flüssiger Rücklauf in den oberen Teii der zweiten Kolonne 206 zurückgeführt. Der übrige Teil dieser Flüssigkeit wird über Leitung 587 abgezogen und stellt den formaldehydreichen Ethylenoxidstrom dar. Der Ethylenoxidproduktstrom, der von Aldehydverunreinigungen praktisch frei ist, wird über Leitung 585 als Zweigstrom eines Teils der Flüssigkeit, die vom dritten Fraktionierungsbereich 584 nach unten strömt, abgezogen, wie dies oben im Zusammenhang mit dem Betrieb der Kolonne 50 nach den F / g. 2 bis 4 beschrieben worden ist In entsprechender Weise wird der acetaldehydreiche Ethylenoxidstrom über Leitung 583 abgezogen und stellt einen Teil der vom zweiten Fraktionierungsbereich 582 nach unten strömenden Flüssigkeit dar.

Wie oben beschrieben, kann ein Teil des an Formaldehyd reichen Ethylenoxidstroms in Leitung 587 über die Leitungen 588 und 532 in die erste Kolunne 205 zurückgeführt werden, und aus der Trennvorrichtung 552 über Leitung 590 abgezogene Dämpfe können zu einer Rückabsorptionsvorrichtung (nicht dargestellt) zurückgeführt werden.

Flüssiges Bodenprodukt wird aus der zweiten Kolonne 206 über Leitung 202 abgezogen und zum Teil über Verteilungseinrichtungen 292 in den oberen Teil der ersten Kolonne 205 zurückgeführt, wo es nach unten in den oberen ersten Fraktionierungsbereich 578 strömt. Ein zweiter Teil des aus der zweiten Kolonne 206 abgezogenen flüssigen ßodenprodukts wird über Leitung 204, Wärmeaustauscher 569, Leitung 562 und Verteilungseinrichtungen 592 in die zweite Kolonne 206 zurückgeführt Durch das in diser Weise über Leitung 562 zurückgeführte Bodenprodukt werden der zweiten Kolonne 206 wenigstens 5%, vorzugsweise 10 bis 70%, und insbesondere 25 bis 50% der »Gesamtabstreifwärme« zugeführt, die den Kolonnen 205 und 206 zugeführt wird, d. h. der Summe der fühlbaren und latenten Wärme, die über die Leitungen 558 und 562 ziigefühn wird. Vorzugsweise wird ein Teil des aus der ersten Kolonne 205 abgezogenen flüssigen Bodenprodukts über Leitung 563 zum Wärmeaustauscher 569 geleitet, so daß die zum Betrieb der zwetien Kolonne 206 erforderliche Wärme zur Verfügung steht, wobei die abgekühlte Flüssigkeit aus dem Wärmeaustauscher %"

über Leitung 567 abgezogen und wie dargestellt zur Leitung 566 zurückgeführt wird.

In Analogie zu der in den Fig.3 und 4 ge7eigten Ausführungsform des vorliegenden Verfaherns verfügt bei der Ausführungsform nach Fig.5 bei der ersten Kolonne 205 der obere erste Fraktionierungsbereich 578 über 1 bis 20, vorzugsweise 2 bis 10, theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierungsstufen wid der untere zweite Fraktionierungsbereich 576 über I bis 20, vorzugsweise 3 bis 12, theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen. Bei der zweiten Kolonne 206 verfügt der erste Fraktionierungsbereich 580 über 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 6, theoretische. Dampf-FIüssigkeits-Kontaktierstufen, der zweite Fraktionierungsbereich 532 über 5 bis 60, vorzugsweise 15 bis 50, theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen, und der dritte Fraktionierungsbereich 584 über 1 bis 20, vorzugsweise 2 bis 10, theoretische Dampf-FIüssigkeits-Kontaktierstufen.

Wie bei den Ausführungsformen nach den F i g. 2 bis 4 ist es für eine besonders günstige Durchführung der Ausführungsformen der Fig.5 erforderlich, in der zweiten Kolonne 206 ein inneres Rückflußverhältnis von 135 :1 bis 10 :1, vorzugsweise 3,5 :1 bis 7,5 :1, und insbesondere von 4:1 bis 6:1, anzuwenden, wobei das innere Rückflußverhältnis der Gleichung (1) entspricht, wenn es auf die entsprechend bezeichneten Bereiche und Ströme bei der Ausführungsform von Fig.5 angewandt wird.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig.6 dargestellt, worin sich Bezugsziffern mit der vorangestellten Zahl »6« auf die gleichen oder ähnlichen Elemente in den Fig.2 bis 4 beziehen. Bei dieser Ausführungsform wird eine Zweigstromabstreifkolonne 212, die weiter unten noch näher beschrieben wird, zur weiteren Konzentrierung des Acetaldehydgehalts des an Acetaldehyd re'chen Ethylenoxidstroms eingesetzt. Wie in F i g. 6 dargestellt, wird ein verunreinigter Ethylenoxid.-»rom, der Aldehydverunreinigungen enthält, über Leitung 632 in die Aldehydentfernungskolonne 210 unter Verwendung von Verteilungseinrichtungen 677 eingeführt. Innerhalb der Aldehydentfernungskolonne 210 sind oberhalb der ' Beschickungsstelle in aufsteigender Reihenfolge die folgenden Fraktionierungsbereiche angeordnet: Der erste Fraktionierungsbereich 220, der zwetie Fraktionierungsbereich 682 und der dritte Fraktionierungsbereich 684. Wie weiter unten noch näher beschrieben, üben diese drei Fraktionierungsbereiche 220, 682 und 684 in Verbindung mit der Zweigstromabstreifkolonne 212, die Funktionen der Fraktionierungsbereiche 76,80, 82 und 84 in der Anlage nach den F i g. 3 bis 4 aus.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 entspricht somit der erste Fraktionierungsbereich 220 dem ersten und zweiten Fraktionierungsbereich 78 und 80 nach den F i g. 3 bis 4 und weist daher 2 bis 35, vorzugsweise 4 bis 16, und insbesondere 6 bis 11, theoretische Dampf· Flüssigkeits-Kontiktierungsstufen auf. Die Fraktionierungsbereiche 682 und 684, die den Fraktionierungsbereichen 82 und 84 in der Anlage nach F i g. 3 und 4 entsprechen und somit den dritten und vierten Fraktionierungsbereich nach den F i g. 3 bis 4 darstellen, weisen die oben in Verbindung mit den Fraktionierungsbereichen 82 und 84 bei den F i g. 3 und 4 angegebenen Zahlen an theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontakuerstufen auf.

In der Kolonne 210 erzeugtes, über Kopf gehendes Produkt wird daraus über Leitung 654 abgezogen und gelangt zum Kondensator 68^' und von dort zur

Dampf-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 652. Darin abgetrennte Flüssigkeit wird über Leitung 686 abgezogen und wird zum Teil als flüssiger Rücklauf zur Kolonne 210 über Leitung 681 und Verteilungseinrichtungen 693 zurückgeführt, wobei der übrige Teil über Leitung 687 als an Formaldehyd reicher Strom abgezogen wird. Der von Aldehydverunreinigungen praktisch freie Ethylenoxidproduktstrom wird aus der Kolonne 210 über Leitung 685 abgezogen und stellt einen Teil der obenerwähnten, aus dem dritten Fraktionierungsbereich 684 nach unten strömenden Flüssigkeit dar.

Ein Teil der vom zweiten Fraktionierungsbereich 682 der Kolonne 210 nach unten strömenden Flüssigkeit wird über Leitung 214 abgezogen. Diese Flüssigkeit, die aus dem vereinigten abgezogenen Zweigstrom besteht und beispielsweise in der Ausführungsform der F i g. 2 bis 4 über Leitung 60 und 83 abgezogen wird, wird zum oberen 'Teil der Zweigstromabstreifkolonne 212 geleitet, die einen Fraktionierungsbereich 218 aufweist, der 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 30, und insbesondere 10 bis 20, theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen aufweist Der in der Kolonne 212 gebildete D-mpf wird daraus über Leitung 216 abgezogen und über die Verteilungseinrichtung 242 unter dem zweiten Fraktionierungsbereich 682 in die Kolonne 210 zurückgeführt. In der Kolonne 212 anfallende flüssige Bodenprodukte werden daraus über Leitung 222 abgezogen, und ein Teil davon wird zur Leitung 683 geführt und als der an Acetaldehyd reiche Strom aus dem System abgezogen. Ein Teil des abgezogenen Bodenprodukts kann in die Kolonne 212 über die Leitung 226 und den Wärmeaustauscher 293 zurückgeführt werden, der mit einem Teil des Bodenprodukts von Kolonne 210 beheizt werden kann, das beispielsweise über die Leitungen 657 und 663 zum Wärmeaustauscher 293 geleitet werden kann. Die abgekühlte Heizflüssigkeit kann über die Leitung 667 zur Leitung 666, wie bereits beschrieben, zurückgeführt werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 stellt der Fraktioniert ngsbereich 676 unter der Beschickungseinführung der Kolonne 210 den fünften Fraktionierungsbereich nach Fig.2 bis 4 dar und wird wie oben beschrieben betrieben. Wie zuvor kann ein Teil des aus der Kolonne 210 abgezogenen Bodenprodukts über einen Wärmeaustauscher 659 dahin zurückgeleitet werden, wobei das übrige Bodenprodukt vorzugsweise entweder direkt zum Wärmeaustauscher 293, wie oben beschrieben, oder über Leitung 666 zum Wärmeaustauscher 664 geleitet und dann über die Leitung 668 zu einer Rückabsorptionsvorrichtung 10 zurückgeführt wird.

Das innere Flüssigkeitsrücklaufverhältnis beträgt für eine besonders günstige Durchführung der Ausführungsform nach Fig.6 1,35 :1 bis 10 :1, vorzugsweise 33:1 bis 7,5:1, und insbesondere 4,0:1 bis 6.0:1, wobei dieses innere FlUssigkeitsrücklaufverhältnis durch die obige Gleichung (I) definiert ist und sich auf entsprechende Bereiche und Ströme der Ausführungsform nach F i g. 6 bezieht.

Durch das über Leitung 226 zur Kolonne 212 zurückgeführte Flüssigkeits-Dampfgemisch werden vorzugsweise wenigstens 5%, insbesondere 10 bis 70% und am zweckmäßigsten 25 bis 50% der »Gesamtabstreifwärme« zugeführt, die den Kolonnen 210 und 212 geliefert wird, d. h. der Summe der über die Leitungen 658 und 226 eingeführten fühlbaren und latenten Wärme.

Wenn erwünscht, kann ein Tei! des an Formaldehyd

reichen Ethylenoxidstroms in Leitung 687 über die Leitungen 688 und 632 zur Kolonne 210 zurückgeführt werden, und ein Teil der aus der Trennvorrichtung 6S2 über die Leitung 690 abgezogenen Dämpfe kann, wie bereits beschrieben, zu einer Rückabsorptionsvorrichtung (nicht dargestellt) zurückgeführt werden.

Wie oben ausgeführt, eignet sich das in F i g. 6 dargestellte Verfahren besonders gut, wenn es beispielsweise erwünscht ist, die Menge der über Leitung 683 als an Acetaldehyd reichen Ethylenoxidstrom abgezogenen Flüssigkeit möglichst klein zu halten. Bei dieser Art der Durchführung beläuft sich bei Gleichgewichtsbedingungen die Strömungsrate des an Acetaldehyd reichen Ethylenoxidstroms in Leitung 683 im allgemeinen auf 0,1 bis 10% der Strömungsrate des über Leitung 685 abgezogenen Ethylenoxidproduktstroms. Dies ist mit der Strömungsrate des an Acetaldehyd reichen Ethylenoxidstroms in den Leitungen 83 (Fig.3 und 4) und 583 (F i g. 5) zu vergleichen, die sich im allgemeinen auf 0,5 bis 15% der Strömungsrate d<*s Ethylenoxidproduktstroms in den Leitungen 85 bzw. 585 beläufL Bei den vorstehend beschriebenen Austührungsformen schwanken selbstverständlich die relativen Strömungsraten der an Acetaldehyd reichen, an Formaldehyd reichen und Produktethylenoxidströme in Abhängigkeit von dem gewünschten Grad der Entfernung der Aldehydverunreinigungen, lassen sich aber vom Fachmann leicht bestimmen. So können relative Strömungsraten des an Acetaldehyd reichen Ethylenoxidstroms und des Ethylenoxidproduktstroms, die außerhalb der erwähnten Bereiche liegen, angewandt werden.

In der F i g. 7, worin die Zahl »7« den Bezugsziffern für entsprechende Teile der Fig.2 bis 4 vorangestellt ist, ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, wobei die in Kolonne 50 der Fig.2 bis 4 durchgeführte mehrstufige Gegenstromdestillation in zwei voneinander getrennten Destillationsko'onnen durchgeführt wird, d. h. in den Aldehydentfernungskolonnen 286 und 287. Die Kolonne 287 weist einen unteren dritten Fraktionierungsbereich 285 auf, der die gleiche Funktion wie der Fraktionierungsbereich 218 der Zweigstromabstreifkolonne 212 in F i g. 6 erfüllt, d. h. eine Konzentrierung des Acetaldehydgehalts des an Acetaldehyd reichen Ethylenoxid-Stroms bewirkt, der über Leitung 783 au& dem Verfahren abgezogen wird. Bei dieser Ausführungsform nach F i g. 7 wird die zu verarbeitende verunreinigte Ethylenoxidflüssigkeit über Leitung 732 unter Verwendung einer Verteilungseinrichtung 777 in die erste Aldehydreinigungskolonne 286 eingeführt. Innerhalb der Kolonne 286 befinden sich ein oberer Fraktionierungsbereich 280 und ein unterer Fraktionierungsbereich 776. Über Kopf gehende Produkte werden aus der Kolonne 286 üoer Leitung 283 abgezogen und als Beschickung einer zweiten Aldehydreinigungskolonne 287 über die Verteilungseinrichtung 281 zugeführt. Ein erster Teil des über Leitung 756 aus der ersten Kolonne 286 abgezogenen Bodenprodukts wird im Kreislauf geführt, vorzugsweise über Leitung 766, Wärmeaustauscher 764 und Leitung 768 zu einer Rückabsorptionsvorrichtung (z. B. Rückabsorptionsvorrichtung 10 in F i g. 2) wie bereits beschrieben. Ein zweiter Teil des abgezogenen B vdenprodukts wird über den Wärmeaustauscher 759, die Leitung 758 und die Verteilungseinrichtung 772 zum unteren Teil der ersten Kolonne 286 iinter dom Abschnitt 776 zurückgeführt.

Die zweite Kolonne 287 der Fig. 7 weist in aufsteigender Reihenfolge über der Beschickungsstelle

einen ersten Fraktionierungsbereich 782 und einen zweiten Fraktionierungsbereich 784 und unter der Fjnführungsstelle der Beschickung einen dritten Frak tionierungsbereieh 285 auf. Das über Kopf gehende Produkt wird aus der zweiten Kolonne 287 über die Leitung 754 abgezogen, im Kondensator 789 kondensiert und dann zur Dampf-Flüssigkeits-Trennvorri.h· lung 752 geleitet. Die in der Trennvorrichtung 752 abgetrennte Flüssigkeit wird über Leitung 786 abgezogen und ein Teil davon wird über Leitung 781 und die m Verteilungseinrichtung 793 in den oberen Teil der /\s eiten Kolonne 287 zurückgeführt. Der übrige Teil der abgezogenen Flüssigkeit wird der Leitung 787 zugeführt und besteht aus dem an Formaldehyd wichen F.thylenovidstrom. von dem wenigstens ein Teil ' vorzugsweise über die Leitungen 788 und 732. wie bereits beschrieben, zur Aldehvdreinigiingskolonne 286 zurückgeführt wird. Aus der Trennvorrichtung 752 abgezogene Dampfe werden vorzugsweise über Leitung 790 zu einer Rückabsorptionsvorrichtiing (nicht dargestellt) zurückgeführt, wie dies gleichfalls bereits beschrieben wurde.

Der von Aldehydverunreinigungen praktisch freie Fthylenoxidproduktstrom wird als Zweigstrom über Leitung 785 von einem Teil der vom zweiten · Fraktionierungsbereich 784 nach unten strömenden Flüssigkeit abgezogen, wie dies bereits in Verbindung mit dem Betrieb der Kolonne 50 in F i g. 2 bis 4 beschrieben wurde.

Kin Teil der vom ersten Fraktionierungsbereich 782 , nach unten strömenden Flüssigkeit wird über Leitung 284 abgezogen und als flüssiger Rücklauf über die Verteilungseinrichtung 282 der Kolonne 286 zugeführt. In der Kolonne 287 angefallenes flüssiges Bodenprodukt wird daraus über Leitung 288 abgezogen, und ein Teil davon wird der Leitung 783 zugeführt und als an Acetaldehyd reicher Ethylenoxidstroin aus dem System abgezogen. Ein Teil des abgezogenen Bodenprodukts wird über den Wärmeaustauscher 769 und Leitung 289 in die Kolonne 287 zurückgeführt. Dieser Wärmeaus- : tauscher 769 kann mit einem Teil des aus der Kolonne 286 abgezogenen Bodenprodukts beheizt werden, das ihm ubc" Leitung 757 und 763 zugeführt werden kann Die abgekühlte Heizflüssigkeit kann über Leitung 767 •r,d 766. -A ;e bereits beschrieben, zurückgeführt u erden :

FSc Je- Ausführungsform nach F i g. 7 entspricht der ■irere f raktionierungsbereich 280 der e-sten Aldehyd re:ri!?iin2skolonne 286 dem ersten Fraktirinierungsbe- -0'^ 220 der Ausführungsform nach F i g. t und damn ,•■ν", dem ersten und zweiten Fraktioniert «bereich 78 ■ird 80 ;n den Ausführungsformer der ! : g. 3 und i. Deshalb weist der obere Fraktionierungsbereich 280 der .-—-·■;■-! Λ ^:deh\dreinisrungsko!orine nach F i g 7 2 h's 35 vorzugsweise 4 bis 16. und insbesondere 6 bis i!. Theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen auf. Die ers".en und zweiten Fraktionierungsbereiche 782 •.:id 784 der Kolonne 287 entsprechen den dritten und '. ierter Fraktionierungsbereichen 82 und 84 der in F i 2. 3 und 4 dargestellten Anlage, und die Anzahl ihrer theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen -entspricht daher der der oben beschriebenen Bereiche 82 und 84.

Der untere Fraktionierungsbereich 776 der ersten Kolonne 286 nach Fig. 7 erstspricht dem fünften Fraktionierungsbereich 76 in den F i g. 3 und ·*. und sein -: Betrieb *■' bereits beschrieben worden. Der ir der zv. euer Ko¹OnTIe 287 unter der Besch:ckungS3ieIle befindliche dnrte Fraktionierungsbere'ch 285 enisorichi dem Fraktionierungsbereich 218 bei der Ausführungs form von F i g. 6. Der Fraktionierungsbereich 285 weis also I bis 50, vorzugsweise 5 bis 30. und insbesondere Il bis 20, theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstu fen auf.

Wie bereits oben in Verbindung mit den Fig. 2 bis ι beschrieben, wird bei dem Verfahren nach Fig. 7 eil inneres Flüssigkeitsriicklaufverhältnis von 1,35 : I bi: 10:1. vorzugsweise 3,5 : I bis 7,5 : I und insbesondcn 4 : I bis 6 : I, angewandt. Dieses innere Rücklaufverhäll nis entspricht wiederum der Gleichung (I), angewand auf die entsprechenden Bereiche und Ströme de Ausführungsform nach F i g. 7.

In entsprechender Weise werden über Leitung 289 ii die zweite Kolonne 287 wenigstens 5ⁿ/n, vorzugsweisi 10 bis 7O°/o. und insbesondere 25 bis 50% de »Gesamtabsireifwärmc« eingeführt, die den Kolonnci 286 und 287 zugeführt wird. d. h. der Summe der übe leitungen 758 und 289 eingeführten fühlbaren um latenten Wärme.

Wie die in F i g. 6 dargestellte Arbeitsweise ist dii Ausführungsform von F i g. 7 besonders gut geeignel wenn die Menge der über Leitung 783 als ai Acetaldehyd reicher Ethylenoxidstrom abgezogcnci Flüssigkeit so gering wie möglich sein soll. Bei diese Durchführung beläuft sich unter Gleichgewichtsbedin gütigen die Strömungsrate des an Acetaldehyd reichet Fthylenoxidstroms in Leitung 783 im allgemeinen auf 0, bis IO°/n der Strömungsrate des über Leitung 78! abgezogenen Ethylenoxidproduktstroms. Wie bereit: erwähnt, können bei der Ausführungsform nach F i g. i relative Strömungsraten des an Acetaldehyd reicher Fihylenoxidstroms und des Ethylenoxidproduktstroms die außerhalb der obenerwähnten Bereiche liegen angewandt werden.

Bei den Ausführungsformen der F i g. 2 bis 7 wird da: aus der Rückabsorptionsvorrichtung 10 austretende Gut zuerst in der Kohlendioxidreinigungskolonne 3( behandelt, und das Bodenprodukt dieser Kolonne wire wie beschrieben als Beschickung zur Aldehydentfer nungskolonne oder zu den Aldehydentfernungskolon nen geleitet. In F i g. 8 ist eine andere Ausführungsforn des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht wobei Kohlendioxidgas enthaltendes Reabsorbat au: e^;ner Rückabsorptionskolonne 810 abgezogen unc direkt einer Aldehydentfernungskolonne 850 zugefiihr wird, die zur Entfernung von Kohlendioxid mit einei Zweigstromreinigungseinrichtung 264 ausgerüstet ist wobei die entfernten Gase wieder in die Aldehydentfer ningskoionne und danach zu der Rückabsorptionsvor richtung zur Entfernung zusammen mit übergehender Dämpfer aus der letztgenannten Kolonne eingefühn werden. In F i s. 8 werden für gleiche Bauteile wie in der F i g. 2 bis 4 die Bezugsziffern dieser Figuren mit einei vorangestellten »8« verwendet. In Fig.8 ist somit eir Verfahren veranschaulicht, wobei man eine wäßrige gelöstes Kohlendioxid und Aldehydverunreinigunger enthaltende Ethylenoxidlösung. die aus einer gewöhnlichen Abstreifvorrichtung (nicht dargestellt) erhalter wird, als Beschickung über Leitung 812 in den unterer Tel! der Rückabsorptionsvorrichtung 810 leitet worin sie im Gegenstrom mit einem wäßrigen Medium, da« über Leitung 256 in den oberen Teil der Rückabsorptionskolonne 810 eingeleitet wird, zur Absorption vor Ethylenoxid in Berührung gebracht wird, was zu einem Reabsorb?" führt, das über Leitung 813 abgezogen wird Nicht absorbierte Gase, einschließlich Kohlendioxid werden über Leitung 814 aus dem oberen Teil der

Kolonne 810 abgezogen. Das aus der Kolonne 810 abgezogene Bodenprodukt gelangt über Leitungen 811 und 832 als Beschickung zur Aldehydenlfernungskolonne 850. die in aufsteigender Reihenfolge über der Beschickungsstelle mehrere Fraktionierungsbereiche 878, 880, 882 und 884 und unter der Beschickungsstelle den Fraklionierungsbei eich 870 aufweist.

Di«· gelöstes Kohlendioxid und Aldehvdverunreinigungep enthaltende wäßrige Fthylenoxidlösung. die über Leitung 832 in die Aldehydentfernungskolonne 850 eingeführt wird, hat eine Zusammensetzung, tue. wie im !•'all tier <\usführungsfoimen mich den Γ i g. 2 bis 7. stark schwanken kann. Im allgemeinen enthält die verunreinigte Flüssigkeit jeoilch > bis 25. meistens 8 bis I) Gewichtsprozent Fthvlenoxid. 7"> bis 95 Gewichtspro /ent. meistens 85 bis 92 Gewichtspro/enl Wasser und 0.001 bis 0.1. meistens 0.005 bis 0.02 Gewichtsprozent Aldehvdverunreinigungen und außerdem (bezogen auf den Lthylenoxidüehiill der verunreinigten Flüssigkeit) über 500 ppm. meist über 1000 ppm. gelöstes Kohlendioxid und Inertgas.

Der Fraktionierungsbercich 878 weist I bis 20. vorzugsweise 2 bis 10. theoretische Dampf-Flüssigkeits Kontaktierstufen auf. und der Fraktionierungsbereich 880 verfügt über I bis 12. vorzugsweise 2 bis 6. theoretische Dampf-1 lüssigkeits- K on taktierstufen. Der Fraktionierungsbereich 882 weist 5 bis 60. vorzugsweise 15 bis 50. theoretische Dampf-Flüssigkcits-Kontaktier stufen auf. und der Fraktionierungsbereich 884 verfügt über I bis 20. vorzugsweise 2 bis 10. theoretische Da nvf-Γ lüssigkeits Kon taktierstufen. Der Fraktion ic rungsbereich 876 weist I bis 20. vorzugsweise i bis 12. theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kon taktierstufen auf.

Wie bei den in den F i g. j und 4 dargestellten Ausführungsformen weist auch bei F i g. 8 die Kolonne 850 vorzugsweise eine Leitung 860 als Hinrichtung zum Abziehen von einem Teil der vom Fraktionierungsbereich 880 nach unten strömenden Flüssigkeit auf, wobei die abgezogene Flüssigkeit, wie oben beschrieben, im Wärmeaustauscher 869 erwärmt und über die Leitung 862 in die Aldehyderitferniingskolonne 850 unter dem Fraktioniciungsbereu'h 880 zurückgeführt wird. Aus der Kolonne 850 wird B< oenprodukt über die Leitung 856 abgezogen und zum Teil (über den Wärmeaustauscher 859 und die Leitung 858) unter dem Fraktionierungsbe reich 876 zur Kolonne zurückgeführt. Ein Teil des abgezogenen Bode,·Produkts wird vorzugsweise als Heizflüssigkeit, die '.um Betrieb des Wärmeaustauschers 869 erforderlich ist. zur l.ehmg 863 geführt, und die abgekühlte Flüssigkeit wird d.ir.n über Leitung 867 aus dem Wärmeau-">rascher 869 abgezogen und zur Rückführung zur R^ckabsorp-ionsvorrieh'un:: 810 zu den Leitungen 866 und 256 gefühn. Ein Teil der so über Leitung 256 im Kreislauf geführten Flüssigkeit kann als Reinigungsstrom über Leitung 829 abgezogen werden, um so einer Ansammlung nachteiliger Mengen Ethylenglykol und Formaldehyd im System, wie beschrieben. zu vermeiden.

Wie bei den in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform wird auch bei F i g. 8 ein an Acetalde- hyd reicher Strom über Leitung 883 aus der Kolonne 850 abgezogen, der wenigstens einen Teil der aus dem Fraktionierungsbereich 882 nach unten strömenden Flüssigkeit darstellt. Dieser an Acetaldehyd reiche Strom wird im allgemeinen über Leitung 883 mit einer -.

kdlUtltUtlgJI UlV UVgt.l-Utbll, UIb V. t " U -*T.~r UMO £. _* IV VlVl Strömungsrate des Ethyienoxidproduktstroms in Leitung 885 äquivalent ist. wobei jedoch auch höhere oder niedrigere Strömungsr.iten angewandt werden können

Da die Flüssigkeit, die bei der Ausfiihrungsform von Fi g. 8 über Leitung 832 in die Kolonne 850 eingeführt wird, große Mengen (bis zu etwa 0.1 Gewichtsprozent) an gelöstem Kohlendioxid enthält, ist hei dieser Ausführungsform eine Leitung 262 vorgesehen, durch die wenigstens ein Teil der vom Fraktionierungsbereiel· 884 nach unten strömenden Flüssigkeit aus der Kolonne 850 abgezogen und in den oberen Teil der Reinigung*- ■ kolonne 264 über die Verteilungseinrichtung 266 eingeführt wird. Die Reinigungskolonne 264 weist einen Fraktionierungsbereich 265 auf. in dem die nach unten stromende Flüssigkeit im Gegenstrom mit nach oben stromenden Dämpfen in Berührung kommt, die über eine Verteilungseinrichtung 268 in die Reinigungskolonne 264 eingeführt werden und die sich hei der Behandlung eines Teils des Bodenprodukts der Reinigungskolonne 264 im Wärmeaustauscher 274 bilden, wobei dieses Bodenprodukt seinerseits aus der Reini-

'. gungskolonne ?64 über Leitung 272 abgezogen worden ist. Der übrige Teil der aus der Reinigungskolonne 264 abgezogenen Bodenprodukte wird über Leitung 885 weitcrgeleitet und entspricht dem gewünschten ethylenoxidhaltigen Strom, der von Aldehydverunreinigungen

■, praktisch frei ist und der auch von CO: praktisch frei ist. d. h. weniger als etwa 20 ppm (Gewicht) gelöstes CO. enthält.

In der Reinigungskolonne 264 gebildetes, über Kopf gehendes Produkt ist reich an Kohlendioxid, das durch

:.. die Behandlung des Zweigstroms in der Reinigungskolonne 264 entfernt worden ist. und wird aus der Reinigungskolonne 264 über Leitung 260 und die Verteilungseinrichtung 258 als Rücklauf in die Kolonne 850 bei einer Stelle unter dem Fraktionierungsbereich 884 eingeführt. Der gesamte über Kopf gehende Anteil wird aus der Kolonne 850 über Leitung 854 zu einem Kondensator 889 geleitet, der in F i g. 8 als Teilkondensator dargestellt ist. In dieser Weise gebildetes Kondensat wird zur Gas-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 852 geleitet. Ein Teil der aus der Trennvorrichtung 852 abgezogenen Flüssigkeit gelangt über die Leitungen 886 und 881 zum oberen Teil der Kolonne 850 als flüssiger Rücklauf, dessen Menge zur Einstellung eines inneren Flüssigkeitsrücklaufverhältnisses von 1.35 : I bis 10 : 1. vorzugsweise von 3.5 : ', bis 7.5 : 1. und insbesondere von 4.0:1 bis 6.0:1. ausreicht, wobei das innere Flüssigkeitsrücklaufverhältnis der obigen Gleichung (I) entspricht und sich auf die Bereiche und Ströme von Fig. S bezieht. Das übrige, nicht in dieser Weise als Rücklauf verwendete Kondensat entspricht dem an Formaldehyd reiche" Strom, der über Leitung 887 abgezogen wird. Wenigstens ein Teil dieses Stroms wird vorzugsweise über Leitung 888 und 832 zu dem wasserreichen Bereich der Kolonne 850 zurückgeführt.

= um diese Weise zusätzliche Mengen von in diesem Strom enthaltenem Ethylenoxid zu gewinnen. Die aus der Trennvorrichtung 852 erhaltenen Dämpfe, die reich an CO2 sind, werden über Leitung 890 abgezogen und über Leitung 812 zur Rückabsorptionsvorrichtung 810

·. geleitet, wodurch in diesen Dämpfen noch verbliebenes Ethylenoxid absorbiert wird, und die nichtabsorbierten Gase werden, wie bereits beschrieben, über Leitung 814 abgelassen. Statt dessen können die Dämpfe in Leitung 890. beispielsweise dann, wenn der Ethylenoxidgehali

s der aus der Trennvorrichtung 852 abgezogenen Dämpfe ausreichend niedrig liegt, z. B. durch Anwendung einer Waschstufe mit Wasser, direkt in die Atmosphäre abgelassen werden.

Der Fraktionierungsbereich 265 bei (·" i g. 8 weist 5 bis 20, und vorzugsweise 8 bis I 5. theoretische Dampf-f His sigkeit-Kontaktiersttifen auf.

Die über Leitung 862 in die Aldehydentferiuingskolonne 850 eingeführte Wärmemenge macht wenigstens etwa 5%, vorzugsweise 10 bis 70%, insbesondere 25 bis 50% der der Kolonne 850 angeführten »Gesamialv streifwärme« mis. d. h. der Summe der fühlbaren und latenten Wanne, die über die Leitungen 858 und 862 in die Kolonne 850 eingeführt wird.

Die in der Kolonne 264 angewandten Betriebsbedingungen schwanken in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, z. B. der Zusammensetzung der über l.eiiung 262 eingeführten Flüssigkeit, dem darin angestrebten Grad der Entfernung von gelöstem Kohlendioxid und anderen, für den Fachmann ohne weiteres erkennbaren Faktoren. Im allgemeinen wird jedoch für die Kolonne 264 eine Bodcnprodukttcmperatur von 30 bis 80'"C". vorzugsweise 40 bis 60'C. und ein Überdruck des über Kopf gehendes Anteils von !.75 bis 7 bar. vorzugsweise 1.75 bis 3,5 bar, angewandt.

In F i g. 9 ist eine Ausführungsform gemäß dei Erfindung veranschaulicht, wobei zusätzlich zu dei Ausführungsforin von F i g. 7 eine Zweigstromreinigungskolonne zur Entfernung von der ersten DeMiIIa lionskolonne zugeführten Kohlendioxid vorgesehen ist. Wie im lall der Ausfiihrur.gsform nach F ι g. 8 eignet sich die in F i g. 9 veranschaulichte Ausführungsforin besonders gut für die Behandlung einer hohe CO:-Konz.entrationen enthaltenden verunreinigten wäßrigen Ethylenoxidflüssigkeit. Gemäß Γ i g. 9. worin den Be z.ugsziffern gleicher Bauelemente, wie bei den Ausfüh rungsformen nach den F i g. 2 bis 4. die Ziffer »4« vorangestellt ist, wird ein verunreinigter, gelöstes Kohlendioxid enthaltender wäßriger Ethylenoxidstrom über Leitung 932. Wärmeaustauscher 964 und Verteilungseinrichtung 977 zu einer ersten Destillationskolonne 300 geleitet, worin oberhalb der Beschickungsstellc der Fraktionierungsbereich 304 und unterhalb d^r Beschickungsstelle der Fraktionierungsbereich 976 vorgesehen sind. Aus der Kolonne 300 über Kopf gehende Dämpfe werden über Leitung 306 abgezogen und über die Verteilungseinrichtung 315 in die zweite Destillationskolonne 310 geleite¹., worin oberhalb der Beschickungsstelle in aufsteigender Reihenfolge die Fraktionierungsbereiche 982 und 984 und unter der Beschickungsstelle der Fraktionierungsbereich 314 vorgesehen sind. Bodenprodukt iu> der Kolonne 300 wird über Leitung 956 abgezogen, wobei ein Teil davor über Leitung 966 zum Wärmeaustauscher 964 geleitet und ein anderer über Leitung 957, Wärmeaustauscher 959. Leitung 958 und Verteilungseinrichtung 972, wie oben beschrieben, zur ersten Kolonne 300 zurückge führt wird. Wie im Fall der oben beschriebenen Ausführungsformen wird das abgekühlte Bodenprodukt, das aus dem Wärmeaustauscher 964 über Leitung 968 abgezogen wird, vorzugsweise zu einer Rückabsorptionsvorrichtung (nicht dargestellt) zurückgeführt (z. B. über Leitung 256 zur Rückabsorptionsvorrichtung 810 in F i g. 8).

In der zweiten Kolonne 310 gebildete über Kopf gehende Dämpfe werden über Leitung 954 daraus abgezogen, im Kondensator 989 kondensiert und zur Dampf-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 952 geleitet, aus der abgetrennte Flüssigkeit über die Leitung 986 abgezogen und zum Teil über Leitung Sol und Verteilungseinrichtung 993 als flüssiger Rücklauf in die zweite Kolonne 310 zurückgeführt wird, wobei die übrige abgetrennte Flüssigkeit über Leitung 987 .ils an Formaldehyd ι ■ .icher F.thvlenoxidstrom abgezogen wird. Wie in Verbindung mit den vorhergehenden Ausfülmingsformen beschrieben, wird wenigstens ein . Teil dieses abgezogenen, an Formaldehyd reichen Stroms vorzugsweise über Leitung 988 und 932 zur ersten Kolonne 300 zurückgeführt. In der Trennvorrichtung 952 abgetrennte Dämpfe werden vorzugsweise über Leitung 990. wie in Verbindung mit der Ausführungsform nach F i g. 8 beschrieben, zu einer Rückabsorptionsvoi richtung (/. B. Rückabsc rptionsvorriehtung 810 in vier Aiisfünriingsform nach I·'i g. 8) zurückgeführt, wodurch für die Entfernung der in den über Kopf gehenden Anteilen, die über Leitung 954 aus der zweiten Destillationskolonne 310 abgezogen wurden, enthaltenen hohen Konzentrationen an Kohlendioxid aus dem System über die über Kopf gehenden Anteile aus der Rückabsorptionsvorrichtiing gesorg! wird.

In entsprechender Weise wie bei der Aiisführungsform nach F i g. 8 enthält auch bei Fig.') die über Leitung 932 in die erste Destillationskolonne 300 eingeführte Flüssigkeit große Mengen an gelöstem Kohlendioxid. Deshalb ist auch bei dieser Ausführungs-

·. form eine Leitung 320 vorgesehen, über die wenigstens ein Teil der von dem Fraktionierungsbereich 984 nach unten strömenden Flüssigkeit aus der zweiten Destillationskolonne 310 abgezogen und in den oberen Teil der Zweigstromreinigungskolonne 324 über die Vcrtei-

■ ■ lungseinrichtung 322 eingeführt wird. In der Reinigungskolonne 324 ist ein Fraktionierungsbereich 326 vorgesehen, worin die so eingeführte, nach unten strömende Flüssigkeit im Gegenstrom mit nach oben strömenden Dämpfen in Berührung gelangt, die mittels der

,. Verteilungseinrichtung 328 in die Zweigstromreinigungskolonne 324 eingeführt werden, und die aus der Behandlung eines Teils des Bodenprodukts der Reinigungskolonne im Wärmeaustauscher 332 stammen, das seinerseits über Leitung 323 aus der Zweigstromreini-

!■■ gungskolonne 324 abgezogen wird. Der übrige Teil des aus der Zweigstromreinigungskolonne 324 abgezogenen Bodenprodukts wird zur Leitung 985 geführt und stellt den von Aldehydverunreinigungen und Kohlen-' dioxid praktisch freien ethylenoxidhaltigcn Strom dar.

: In der Zweigstromreinigungskoionne 324 gebildetes, über Kopf gehendes Produkt ist reich an Kohlendioxid, das durch Behandlung des Zweigstroms in der Zweigstromreinigungskolonne 324 entfernt worden ist. und wird über Leitung 318 und Verteilungseinrichtung 317 als Kreislauf zur zweiten Kolonne 310 geleitet, der bei einem Punkt unter dem Fraktionierungsbereich 984 in die zweite Kolonne 310 eingeführt wird. Wie bereits beschrieben, werden diese Kohlendioxidgase aus der zweiten Kolonne 310 mit den Dämpfen in Leitung 954

ü abgezogen und gelangen zum überwiegenden Teil in Leitung 990 von wo sie zu einer Rückabsorptionsvor richtung geführt werden können.

Der Frakrionierungsbereich 976 in der erster. Kolonne 300 von F i g. 9 entspricht dem Fraktionie-

-o rungsbereich 76 in den Ausführungsformen nach den F i g. 3 und 4 und ist bereits beschrieben worden. Wie in F i g. 7 entspricht der Fraktionierungsbereich in der ersten Kolonne 300 oberhalb ihrer Beschickungsstelle (Bereich 304 in Fig.9) dem ersten und zweiten

öS Fraktionierungsbereich 78 und 80 in F i g. 3 und 4 und weist deshalb 2 bis 35, vorzugsweise 4 bis 16, und insbesondere 6 bis 11 theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen auf. Wie in F i g. 7 entspr?chen die

F'rak\(Onierungsbereiclie 982 und 984 in der /weiten Kolonne 310 den Fraktionierungsbsreichen 82 und 84 in den Fig."! und 4 und stellen daher den dritten und vierten Fraklionierungsbcreich dar. Deshalb entspricht die Anzahl der Dampf-Fliissigkeits-KontaktiersHifen im Fraktionieriingsbereich 682 und 684 der /weiten Kolonne 310 von Fig.¹? den oben in Verbindung mit den Bereichen 82 und 84 angegebenen.

Der Fraktionieriingsbereich 314 unter der ßeschikkungsstelle der zweiten Kolonne 310 stellt einen sechsten Fraktionierungsbereich dar und entspricht somit dem Fraktionieriingsbereich 218 dor Ausführupgsform nach F i g. 6. Der Fraktionierungsbereich 314 der /weiten Kolonne von F i g 9 weist daher I bis 50 vorzugsweise 5 bis JO. und insbesondere 10 bis 20 theoretische Dampf·Fliissigkeits-Kontakiierstiifen auf Aus der zweiten Kolonne 310 wird Bodenprodukt über die Leitung 316 abgezogen und ein Teil davon wird über den Wärmeaustauscher 969 und die Leitung 312 /um unteren I eil ci?r zweiten Kolonne ilU zurückgeführt. Das übrige Bodenprodukt wird der leitung 983 zugeführt und stellt den an Acetaldehyd reichen F.thylencxidstrom dar. Wie in F i g. 7 betragt die Strömungsrate des an Acetaldehyd reichen Ethylenoxidstroms (bei Gleichgewichtsbedingungen) in Leitung 985 von Fig. 9 im allgemeinen 0.1 bis 10% der Strömungsrate des Ethylenoxidproduktstroms. der durch Leitung 985 abgezogen wird.

Der Fraktionierungsbereich 326 in der /weiten Zweigstromreinigungskolonne 324 entspricht dem i-raktionierungsbereich 265 in der Ausführungsform von F i g. 8 und weist deshalb 5 bis 20. vorzugsweise 8 bis 15. theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstiifen auf.

Wie bereits beschrieben beträgt die in die zweite Destillationskolonne 310 gemäß F i g. 9 über die Leitung 312 eingeführte Wärmemenge vorzugsweise wenigstens 5%. insbesondere 10 bis 70% und am günstigsten 25 bis 50% der »Gesamtabstreifwärme«, die den Kolonnen 300 und 310 zugeführt wird. d. h. dir Summe der fühlbaren und latenten Wärme, die über die Leitungen 958 und 312 in die Kolonnen 300 und 310 eingeführt wird.

Die Zusammensetzung der der Kolonne 300 über Leitung 932 zugeführten verunreinigten Flüssigkeit entspricht ganz allgemein der. die oben in Verbindung mit der verunreinigten Flüssigkeit angegeben wurde, die der AldeKydentfernungskolonne 850 in F i g. 8 zugefühn wird, und die Betriebsbedingungen der Zweigstromreinigungskolonne 324 entsprechen den ober für die Kolonne 264 in F i g. 8 angegebenen

Die über Leitung 981 in die Kolonne 310 eingeführt·. Menge an flüssigem Rücklauf reicht zur Ausbildung eines inneren Fliissi^keitsrücklaufverhältnisses von 1.35 : I bis 10:1. vorzugsweise 3.5 : 1 bis 7.5 : 1. und insbesondere von 4:1 bis 6 : I. aus, wobei der innere flüssige Rücklauf der obigen Gleichung (I), bezogen auf die in Fig. 9 angegebenen Bereiche und Ströme, entspricht.

Bei dem bekannten Ethylenoxidvcifahren kann auch. w ie in der obenerwähnten US-PS 39 04 656 angegeben, ein Teil des Reabsorbats (z. B. Reabsorbat in Leitung 16 von Fig. I) einem herkömmlichen Ethylenglykolverfahren zugeführt werden, wobei der Elhylenoxidgehalt des Reabsorbats in einem F.thylenglykolreaktor mit Wasser zur Bildung von Glykolderivaten des Epoxids umgesetzt wird. Wird bei dem F.thylenglykolverfahren vor dem F.thylenglykolreaktor eine Reinigungskolonnc angewandt, worin CO.· und andere gelöste Gase vor dem Reaktor aus dem Rcabso.'bal entfernt werden, dann kann natürlich das aus dieser Kolonne austretende flüssige Gut /u einer Aldehydentfernungskolonne 50 (/.ti. über Leitung 32 in F i g. 2) zur Erzielung eines gereinigten !-.thylcnoxidstroms nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geleitet werden. Die Kolonne 30 in F i g. 2 kann somit, wie ohne weiteres ersichtlich, eine Kolonne für die Reinigung der Beschickung für dt η Glykolreaktor umfassen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. In diesen Beispielen beziehen sich Teile wie in der vorhergehenden Beschreibung auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel I

Eine von Kohlendioxid praktisch freie, verunreinigte wäßrige Ethylenoxidlösung wird kontinuierlich in einer mehrstufigen Gegenstromdestillationskolonnc verarbeitet, die der in F i g. 4 dargestellten vergleichbar ist. linier Bezug auf die in F i g. 4 angewandten Be/ugs/.iffern we "-t die Kolonne im Bereich 78 drei theoretische Dampf-F lüssicrkeits-Kontaktierstufen. im Bereich 80 zwei theoretische Darrvi-Flüssigkeits-Kontaktierstufen. im Bereich 82 38 theoretische Dampfriüssigkeits-Kontaktierstufen. im Bereich 84 vier theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufen und im Bereich 76 sieben theoretische Dampf-Flüssigkeits-Kontr-tierstufen auf. Temperaturen. Strömungsraten, fühlbarer Wärmegerm't und Zusammensetzung der verschiedenen Ströme sind in Tabelle I angegeben. Die in Klammern unter den Strombezeichnungen erscheinenden Bezugsziffern sind die in Fig.4 angewandten und dienen zur Erleichterung der Rückbeziehungen /wischen diesem Beispiel und der Zeichnung. Der angewandte innere Flüssigkeitsrücklauf entsprechend Gleichung (!) beträgt 6.0 : 1.

Tabelle I

Stm r

Temp., C
Druck, bar

Beschik-	Boden-	Boden	Zweig	an	E. O.	Uberkopf-	Rück	an
kung	prndukt	produkt·	strom-	CH1CHO	Produkt-	dampf	lauf	HCHO
		Kreislauf	Kreislauf	reicher	Strom			reicher
				E.O.				E. O.
				Strom				Strom
(321	(68)	(58)	(62)	(83)	(85!	(54)	(81)	(87)
53	65	146	56	52	48	48	47	47
_	—	4.3	4.0	4.0	3.7	3.7	3 7	3.7

30

Fortsetzung

Strom	Boden-	Boden-	/ \v c ig	an	E. Ü-	Überkopl-	Rück	an
Beschik-	produkl	produkl-	st rom-	CII.CIIO	Produkt-	dampf	lauf	HCHO
kun^		K reislauf	Kreislauf	reicher	Sirom			reicher
				E. O.				E.O.
				Strom				Strom
	(68)	(581	162)	(83)	i85)	(54)	(81)	(87)
(32)

Strömung, kg/h 14 822 13 088 - -

Wärmezufuhr/-austriti - - 1,28 zu 0,51 zu 10" kcal

Zusammensetzung, Gew.-¹'ο

Ethylenoxid (E.Ο.)*) 11,9 12 ppm 12 ppm 79,6 99,4

Wasser 86,9 98,4 98,4 20,0 0,6

Ethylenglykol 1,06 1,6 1,6 0,01 0,0

Formaldehyd*} 0,0050 0,0053 0,0053 4 ppm 3,5 ppm

Acetaldehyd*) 0,0050 - - 0,40 0,28

*) ausgedrückt als Teile/Million (ppm), wo angegeben, und nicht als Gew.-%.

9 570 9408
1,25 aus -

99,99 99,9

<0,01 <0,01

0,0 0,0

3,4 ppm 0,030

ppm 5 ppm

99,9
<0,01
0,0
0,030
5 ppm

162

99,9 <0,01 0,0 0,030 5 ppm

Beispiel

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wederholt, wobei jedoch keine Zweigstromeinspritzung von Abstreifdampf angewandt wird, so daß der

Tabelle Il

Abstreifdampf nur über Leitung 58 eingeführt wird. Du auf diese Weise erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt

Strom	Boden produkt	Boden produkt- Kreislauf	an CHjCHO reicher E.O. Strom	E.O. Produkt- Strom	Überkopf- dampf	Rück lauf	an HCHO reicher E. O. Strom
Beschik- kung	(56)	(58)	(83)	(85)	(54)	(81)	(87)
(32)

Temp., C
Druck, bar
Strömung, kg/h
Wärmezufuhr/-austritt
10" kcal

65

146

4.3

52 4,0

14 822 13 088 -

1.79 /u 48
3,7
1027

48
3,7
570
1,25 aus

Zusammensetzung, Gew.-%
Ethylenoxid (E. O.)*) 11,9

Wasser
Ethylenglykol
Formaldehyd*)
Acetaldehyd*)

86.9
1,06
0.005 0,005

12 ppm 98.4 1,6 0,0046

12 ppm 98,4 1,6 0.0046

99,4 0.6 0.0

8.5 ppm 0,28

99,99 99,99

<0.01 <0,01

0.0 0,0

8.5 ppm 0.03

ppm 5 ppm

47
3,7
9126

99,9
<0,01
0,0
0,03

47 3.7 444

99,9 <0,01 0,0 0,03

5 ppm 5 ppm

*) ausgedrückt als Teile/Million (ppm), wo angegeben, anstatt Gew.-"*.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß der in die verschiedenen Kolonnen der F i g. 5 bis 9 F i g. 6 — eingeführte Abstreifdampf auch Wasserdampf oder eine mi andere geeignete Heizflüssigkeit sein kann, die zusatz- Fi g. 7 — lieh zu oder anstelle von den angegebenen im Kreislauf geführten Anteilen von Bodenprodukt und Zwcigströ- F i g. 8 — men in den angegebenen Figuren eingesetzt werden können: r/. Fig. 9 -

F i g. 5 — Kolonne 205. Leitung 558 und Kolonne 206.

Leitung 562,

Kolonne 21,0, Leitung 658 und Kolonne 212, Leitung 226,

Kolonne 286. Leitung 785 und Kolonne 287. Leitung 289.

Kolonne 850. Leitung 858 und 862 und Kolonne 264. Leitung 272 und
- Kolonne 300 (Leitung 958). Kolonne 3V (Leitung 312) und Kolonne 324(Leitung 330]

I licr/u ί Hhill

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zur Gewinnung von Ethylenoxid, das von Aldehydverunreinigungen und Wasser praktisch -, frei ist, aus wäßrigen Ethylenoxidlösungen, die Formaldehyd und/oder Acetaldehyd sowie geringe Mengen gelöstes Kohlendioxid als Verunreinigungen enthalten, indem ein verunreinigter Ethylenoxiddampfstrom in einer Rückabsorptionsvorrich- to tung mit einem wäßrigen Strom in Berührung gebracht wird, die wäßrige Lösung von wiederabsorbiertem Ethylenoxid und Verunreinigungen in eine Raffinierkolonne eingeführt wird, in der Ethylenoxid verdampft, das als Oberkopfprodukt gewonnene π Ethylenoxid in einer COyReinigungskoIonne von den noch vorhandenen Gasen befreit wird und die rohe, von Wasser und OO2 praktisch freie Ethylenoxidlösung in einer Reinigungskolonne in ein Äthylenoxy enthaltendes Kopf- und ein aldehydhal- >n tiges Bodenprodukt getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die verunreinigte Lösung, die bereits eine Rückabsorptionsvorrichtung und eine COj-Reinigungskolonne in an sich bekannter Weise durchlaufen hat, 2

   (a) als Beschickungsstrom in einen mehrstufigen Gegenstromdestillationsabschnitt eingeleitet wird, worin über diesem Beschickungsstrom von unten nach oben die folgenden Fraktionierungsbereiche angeordnet sind: ^J"

   (1) ein erster Fraktionierungsbereich mit 1 bis 20 theoretischen Dampf ^lüssigkeits-Kontaktstufcn;

   (2) ein zweiter Fraktioniert* gsbereich mit 1 bis j-, 15 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen;

   (3) ein dritter Fraktionierungsbereich mit 5 bis 60 theoretischen Dampf-FIüssigkeits-Kontaktstufen und »0

   (4) ein vierter Fraktionierungsbereich mit 1 bis 20 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen,

   wobei dieser mehrstufige Gegenstromdestillationsabschnitt unterhalb des Beschickung.·;- ^4> Stroms einen fünften Fraktionierungsbereich mit 1 bis 20 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen aufweist, und wobei jeder dieser Fraktionierungsbereiche mit Einrichtungen zur Erzielung eines Gegenstromkontakts zwischen '" nach unten strömender Flüssigkeit und nach oben strömendem Dampf ausgestattet ist,

   (b) Abstreifdampf unterhalb des fünften Fraktionierungsbereiches in den Destillationsabschnitt y> eingeführt wird.

   (c) aus dem Destillationsabschnitt ein Teil der aus dem dritten Fraktionierungsbereich nach unten strömenden Flüssigkeit als erster Zweigstrom abgezogen wird, der aus einem an Acetaldehyd ^hl) reichen lithylenoxidstrom besteht.

   (d) aus dem Dcstillationsabschnitt ein Teil der aus dem vierten Fraktionierungsbereich nach unten strömenden Flüssigkeit als zweiter Zweigslrom *; abgezogen wird, der aus von Aldehydverunreinigungen und Wasser praktisch freiem Ethylenoxid besteht.

   (e) formaldehydhaltiger Dampf aus dem Destillationsabschnitt über dem vierten Fraktionierungsbereich abgezogen, ein Teil dieses Dampfes kondensiert und ein Teil des erhaltenen Kondensats als flüssiges Rückflußmitiel in den Destillationsabschnitt oberhalb des vierten Fraktionierungsbereichs zurückgeführt wird, wobei dieses Kondensat als Rückfluß in den Destillationsabschnitt in einer Menge zurückgeführt wird, mit der ein inneres Flüssigkeitsrückflußverhältnis von 135:1 bis 10:1 erzielt wird, das definiert ist durch die Formel

   R =

   P+F

   worin bedeuten:

   R das innere Flüssigkeitsrückflußverhältnis,

   L Mol/Stunde Flüssigkeit, die von dem vierten Fraktionierungsbereich nach unten zum dritten Fraktionierungsbereich strömt,

   P die in Mol/Stunde als zweiter Zweigstrom abgezogene Flüssigkeit und

   F Mol/Stunde an abgezogenem, an Formaldehyd reicbsm Ethylenoxidstrom, der nicht als Kondensat in den Destillationsabschnitt zurückgeführt, sondern abgezogen wird, und

   (f) aus dem Destillationsabschnitt ein flüssiges Rückstandsprodukt abgezogen wird, das aus einer von Ethylenoxid praktisch freien wäßrigen Lösung besteht.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abstreifdampf in den Destillationsabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Fraktionierungsbereich zugeführt wird und daß die dem Destillationsabschnitt mit fiesem Zweigstromabstreifdampf zugeführte Wärmemenge wenigstens 5% der dem Destillationsabichnitt zugeführten Gesamtabstreifwärme ausmacht.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Destillationsabschnitt mit dem Abstreifdampf zugeführte Wärmemenge 10 bis 70% der dem Destillationsabschnitt zugeführten Gesamtabstreifwärme ausmacht.

   4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der aus dem zweiten Fraktionierungsbereich nach unten strömenden Flüssigkeit aus dem Destillationsabschnitt als ein dritter Zweigstrom abgezogen wird und daß der abgezogene dritte Zweigstrom wenigstens teilweise verdampft und das Gemisch aus Dampf und Flüssigkeit wieder in den Destillationsabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Fraktionierungsbereich eingeführt wird, wobei die dem Destillationsabschnitt mit diesem Zweigstrom zugeführte Wärmemenge wenigstens 5% der gesamten dem Destillationsabschnitt /iigeführten Abstreifwärme ausmacht.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Destillationsabschnitt mit dem ZwcigstroiTidampf zugeführte Wärmemenge !0 bis 70% der gesamten dem Destillationsabschnitt /!!geführten Abstreifwärme ausmacht.

   20

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zweigstrom weniger als 10 Gewichtsteile Aldehydverunreinigungen/Million Gewichtsteile dieses zweiten Zweigstroms enthält.

   7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ' zeichnet, daß die verwendete verunreinigte wäßrige Ethylenoxidlösung noch gelöstes Kohlendioxid enthält und daß der zweite in Stufe (d) abgezogene Zweigstrom zu einem zweiten Destillationsabschnitt mit wenigstens zwei theoretischen Dampf-Flüssig- "' keits-Kontaktstufen geleitet wird, worin gelöstes Kohlendioxid daraus entfernt wird und wodurch ein Bodenprodukt gebildet wird, das von Aldehydverunreinigungen, Wasser und Kohlendioxid praktisch freies Ethylenoxid enthält, und ein über Kopf '' gehendes Produkt anfällt, das Kohiendioxidgase enthält und unter dem vierten Fraktionierungsbereich wieder in den mehrstufigen Gegenstromdestillationsabschnitt eingeführt wird.

   8. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstufige Gegenstromdestillation in zwei voneinander getrennten Destiiiationsabschnitten bewirkt wird, indem

   (a) die verunreinigte Lösung als Beschickungsstrom ^2l in einen ersten zweistufigen Gegenstromdestillationsabschnitt eingeleitet wird, worin über diesem Beschickungsstrom ein erster Fraktionierungsbereich mit 1 bis 20 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen und unter diesem ^Jn Beschickungsstrom ein zweiter Fraktionierungsbereich mit 1 bis 20 theoretischen Dampf- Flüssigkeits-Kontaktstufen angeordnet ist,

   (b) Abstreifdampf in den ersten Destillationsab- j-, schnitt unterhalb des zweiten Fraktionierungsbereichs eingeführt wird,

   (c) aus dem oberen Teil des ersten Destillationsabschnitts ein über Kopf gehendes Produkt abgezogen und als Beschickung in den unteren ⁴" Teil eines zweiten mehrstufigen Gegenstromdestillationsabschnitts eingeführt wird, worin oberhalb der Beschickungseinführung folgende Fraktionierungsbereiche angeordnet sind:

   43

   (1) ein erster Fraktionierungsbereich mit 1 bis 15 theoretischen Dampf-FIüssigkeits-Kontaktstufen,

   (2) ein zweiter Fraktionierungsbereich mit 5 bis

   60 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kon- so taktstufen und

   (3) ein dritter Fraktionierungsbereich mit 1 bis 20 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen,

   (d) aus dem unteren Teil des zweiten Gegenstroindestillationsabschnitts ein Bodenprodukt abgezogen und in den oberen Teil des ersten Gegenstromdestillationsabschnit'.s über dem ersten Fraktionierungsbereich eingeführt wird. _b0

   (e) aus dem unteren Teil des ersten Destillationsabschnitts ein Bodenprodukt abgezogen wird, das aus einer von Ethylenoxid praktisch freien wäßrigen Lösung besteht,

   bi

   (f) aus dem zweiten Destillationsabschnitt ein Teil der vom zweiten Fraktionierungsbereich nach unten strömende!) Flüssigkeit als erster Zweigstrom abgezoger, wird, der einen an Acetaldeh>d reichen Ethylenoxidstrom darstellt,

   (g) aus dem zweiten Destillationsabschnitt ein Teil der vom dritten Fraktionierungsbereich nach unten strömenden Flüssigkeit als zweiter Zweigstrom abgezogen wird, der von Aldehydverunreinigungen und Wasser praktisch freies Ethylenoxid darstellt, und

   (h) formaldehydhaltiger Dampf aus dem zweiten Destillationsabschnitt über dem dritten Fraktionierungsbereich abgezogen, ein Teil dieses Dampfes kondensiert und ein Teil des erhaltenen Kondensats als flüssiges Rückflußmittel in den zweiten Destillationsabschnitt oberhalb des dritten Fraktionierungsbereichs zurückgeführt wird, wobei dieses Kondensat als Rückfluß in den Destillationsabschnitt in einer Menge zurückgeführt wird, mit der ein inneres Flüssigkeiisrückflußverhältnis von 1,35:1 bis 10:1 erzielt wird,das definiert ist t-.rch die Formel

   P+F

   •vorin bedeuten:

   R das innere Flüssigkeitsrückflußverhältnis,

   L Mol/Stunde Flüssigkeit, die von dem dritten Fraktionierungsbereich nach unten zum zweiten Fraktionierungsbereich strömt,

   P die in Mol/Stunde als zweiter Zweigstrom abgezogene Flüssigkeit und

   F Mol/Stunde an abgezogenem, an Formaldehyd reichem Ethylenoxidstrom, der nicht a!s Kondensat ir, den zweiten Destillationsabschnitt zurückgeführt, sondern abgezogen wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstufige Gegenstromdestillation in zwei voneinander getrennten Destillationsabschnitten durchgeführt wird, wobei

   (a) die verunreinigte Lösung als Beschickungsstrom in einen ersten zweistufigen Gcgenstromdestillaticnsabschnitt eingeleitet wird, worin über diesem Beschickungsstrom ein Fraktionierungsbereich mit 1 bis 35 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen und unterhalb des Beschickungsstromes ein Fraktionierungsbereich mit 1 bis 20 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen angeordnet sind, wobei jeder dieser Fraktiortierungsbereiche Einrichtungen :ur Erzielung eines Gcgensilroiinkontakts zwischen nach unten strömender Flüssigkeit und nach oben strömendem Dampf aufweist,

   (b) Abstreifdampf unterhalb des unterhalb des Beschickungsstroms liegenden Fraktionierungsbereichs i'i den ersten Destillationsabschnitt eingeführt wird,

   (c) aus dem ersten Destillationsabschnit! üL-er Kopf gehendes Produkt abgezogen und als Beschikkung in einen zweiten mehrstufigen Gegenstromdestill?tionsabschnitt eingeführt wird, der oberhalb des Beschickungsstrorris in aufsteigender Reihenfolge die folgenden Fraktionierungsbereiche,

   1I) einen ersten Fraktionierungsbereich mit 5 bis 60 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufenund

   (2) einen zweiten Fraklionierungsbereich mit I bis 20 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen und unterhalb des Beschikkungsstroms einen dritten Fraktionicrurgsbereich mit 1 bis 50 theoretischen Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufen aufweist, wobei jeder dieser Fraktionierungsbereiche Einrichtungen zur F.rzieliing eines (iegenstromkontakts zwischen nach unten strömender Flüssigkeit und nach oben strömendem Dampf aufweist.

   (d) Abstreifdampf in diesen/weiten Dcttillationsabschnitt unterhalb des dritten F'raktionierungsbereiches eingeführt wird.

   (e) aus dem zweiten Destillationsabsc'initt ein Teil der aus dem ersten Fraktionierungsbereich nach unten strömenden Flüssigkeit abgezogen und ,ils Rücklaufmitiel in den oberen Teil des ersten Desiillationsabschnitts zurückgeführt wird.

   (f) ■■!> dent zweiten Destillationsabschnitt ein Teil

   er vom zweiten Fraktionierungsbereich nach unten strömenden Flüssigkeit als Zweigstrom abgezogen wird, wobei die abgezogene Flüssigkeit von Aldehydverunreinigungen und Wasser praktisch freies Ethylenoxidprodukt darstellt.

   (g) aus dem zweiten Destillationsabschnitt Boden produkt abgezogen wird, das einen an Acetaldeh\d reichen Fthylenoxidstrom darstellt und

   (h) formaldehydhaltiger Dampf aus dem zweiten Destillationsabschnitt über dem zweiten Fraklionierungsbereich abgezogen, ein Teil dieses Dampfes kondensiert und ein Teil des erhaltenen Kondensats als flüssiges Rückflußmittel in den zweiten Deslillationsabschnitt oberhalb des /weiten Fraktionierungsbereichs zurückgeführt wird, wobei dieses Kondensat als Rückfluß in den /weiten Destillationsabschnitt in einer Menge zurückgeführt wird, mit der ein inneres Flussiekeitsrücklaufverhältnis von 1.35 : 1 bis 10:1 erzielt wird, das definiert ist durch die Formel

   P - I

   worin bedeuten:

   R das innere Flüssigkeitsrücklaufverhältnis.

   L Mol/Stunde Flüssigkeit, die von dem zweiten Fraktionierungsbereich nach unten zum ersten Fraktionierungsbereich strömt.

   P die in Mol/Stunde als Ethylenoxid enthaltender Zweigstrom abgezogene Flüssigkeit und

   F Mol/Stunde an abgezogenem, an Formaldehyd reichem Ethylenoxidstrom, der nicht als Kondensat in den zweiten Destillationsabschnitt zurückgeführt, sondern abgezogen wird.

   !0. Verfahren nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des aus dem zweiten Destillationsabschnitt abgezogenen Bodenprodukts in e:rt~ \ erdampfungsbereich teilweise verdampft und dem /weiten Destillationsabschnitt als Abstreif dampf in einer Menge zugeführt wird, die wenigstens 5% der Gesamt.ibstrcifwarme ausmacht, die dem ersten und /weiten Destillationsabsehnili zugeführt wird.

   11. Verfahren nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des aus dem zweiten Destillationsabschnitt abgezogenen Bodenprodukts in einem Verdampfungsbercich teilweise verdampft und dem zweiten Deslillationsabschnitt als Abstreif dampf in einer Menge zugeführt wird, die IO bis 70'!l> der Cjcsamtabstreifwärme ausmacht, die dem ersten und /weiten Destillationsabschnitt zugeführt wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß ein F.thylenoxidproduktstrom gewonnen wird, der weniger als 70 Gewichtsteilc Aldehydverunreinigungen je Million (jewichtsteile dieses Produktstroms enthält.