EP2867190A1 - Verfahren zur herstellung von diisobuten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von diisobuten

Info

Publication number
EP2867190A1
EP2867190A1 EP13732551.0A EP13732551A EP2867190A1 EP 2867190 A1 EP2867190 A1 EP 2867190A1 EP 13732551 A EP13732551 A EP 13732551A EP 2867190 A1 EP2867190 A1 EP 2867190A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
isobutene
diisobutene
purification
carried out
production
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13732551.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Klabunde
Leif Johnen
Guido D. Frey
Sebastian Geisel
Horst Lange
Heinz Strutz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OQ Chemicals GmbH
Original Assignee
Oxea GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oxea GmbH filed Critical Oxea GmbH
Publication of EP2867190A1 publication Critical patent/EP2867190A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
    • C12P5/026—Unsaturated compounds, i.e. alkenes, alkynes or allenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08—Catalytic processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of diisobutylene, preferably from renewable raw material sources.
  • Diisobutene (2,4,4-trimethyl-1-pentene and 2,4,4-trimethyl-2-pentene as main components) is an important industrial chemical as well as an important intermediate in the production of other large industrial compounds.
  • diisobutene is further processed into isononanal, isononanol, isononanoic acid and derivatives of these oxo chemicals extended by one carbon atom (Ullmanns Encyklopadie der ischen Chemie, 4th Edition, 1975, Verlag Chemie, Volume 9, pages 143-145).
  • renewable raw materials as starting materials for the production of organic chemicals on an industrial scale is becoming increasingly important.
  • the resources based on crude oil, natural gas and coal are to be spared and on the other hand, renewable resources are used to produce carbon dioxide in a technically usable form
  • Carbon source bound which is in principle inexpensive and in large quantities to OD 41643 / SAM: AH Available.
  • Examples of the use of renewable raw materials for the industrial production of organic chemicals include the production of citric acid, 1,3-propanediol, L-lysine, succinic acid, lactic acid and itaconic acid. Renewable resources are not used for the production of diisobutene.
  • the object is to provide an alternative improved process for the production of diisobutene preferably from renewable raw material sources available. It is of particular importance with regard to the use of the diisobutene that as isomeric isobutene is used as far as possible for the preparation of diisobutene.
  • isobutene produced by fermentation is of such high purity with respect to linear butene isomers that subsequent acid-catalyzed dimerization yields diisobutene in high purity and yield.
  • processes are known in which isobutene is produced biochemically on a laboratory scale in high purity. For example, starting from the direct precursor 3-hydroxyisovalerate (3-hydroxy-3-methylbutyrate), Gogerty, DS and Bobik, TA 2010, Applied and Environmental Microbiology, page 8004-8010 investigated the fermentative-enzymatic synthesis of isobutene GC showed no major amounts of n-butene isomers in the desired product.
  • the by-product carbon dioxide formed in the fermentation and optionally further inerts may optionally be removed in a conventional manner by suitable separation methods.
  • the conversion of isobutene to diisobutene can be carried out even without further purification of the isobutene, which is thus a preferred embodiment of the invention.
  • the fermentative process according to the invention makes use of the high selectivity to isobutene as C4-01efm.
  • carbon dioxide and other inerts do not interfere with the dimerization of isobutene to diisobutene. In special cases, however, it may prove expedient to first separate carbon dioxide and other inerts from the isobutene.
  • isobutene is obtained either by means of microorganisms, preferably from renewable raw materials and / or in a cell-free enzymatic process, also preferably from renewable raw materials.
  • Isobutene is - as far as is known - not a natural product in the sense that it arises in metabolic processes in organisms in such quantities that an industrial use appears appropriate.
  • isobutene is produced by naturally occurring microorganisms (US4698304, Fukuda, H. 1984 et al, From Agricultural and Biological Chemistry (1984), 48 (6), pp. 1679-82).
  • the fermentative production of isobutene by means of modified, non-natural microorganisms or the corresponding modified enzymes.
  • microorganisms are known from US2011165644 (AI), which is treated in Example 13, the synthesis of isobutene from glucose in suitable microorganisms.
  • WO2012052427 and WO2011032934 describe further enzymatic reactions which involve the formation of isobutene as a sequence of sequential enzymatic syntheses of
  • this sequence of enzymatic syntheses described in I and II is included in a suitable microbial host organism capable of synthesizing acetone from metabolic precursors or transporting externally supplied acetone via the cell wall into the cell interior via passive or active transport, this can not be achieved -natural microorganism Isobutene can be produced with a fermentative process in good yield.
  • Microorganisms that synthesize acetone from various carbohydrates have long been known and are described, inter alia, in Jones, TD and Woods, DR 1986, Microb. Reviews, pages 484 - 524 -. Taylor, DG et al., 1980, Journal of General Microbiology, 118, pages 159-170, are microorganisms describe acetone as the sole source of carbon and are therefore able to transport acetone into the cell via the cell wall.
  • diisobutene is understood to mean 2,4,4-trimethyl-1-pentene, 2,4,4-trimethyl-2-pentene as main components and any desired mixtures of these two compounds.
  • step a) and b there is no purification of the isobutene between step a) and b), in particular no purification for the removal of linear butene isomers and optionally of inerts such as carbon dioxide and / or nitrogen.
  • purification is understood to mean in particular (but not limited to) the following processes: - distillation processes (which, however, are made more difficult by the fact that the separation in the
  • the isobutene in step a) is obtained from trisaccharides, disaccharides, monosaccharides, acetone or mixtures thereof.
  • the tri- and disaccharides used are, in particular, raffmose, cellobiose, lactose, isomaltose, maltose and sucrose.
  • the monosaccharides used are, in particular, D-glucose, D-fructose, D-galactose, D-mannose, DL-arabinose and DL-xylose.
  • the tri-, di- and monosaccharides are among others (but not limited to) from the digestion and depolymerization of cellulose and hemicellulose by suitable methods; - directly from high-sugar plants such as sugar beet, sugar cane,
  • This test method is also known in a modified form as the radiocarbon method and is described, inter alia, in Olsson, IU 1991, Euro Courses: Advanced Scientific Techniques, Volume 1, Issue Sei. Dating Methods, pages 15-35.
  • the fermentation process is carried out at temperatures of> 20 ° C to ⁇ 45 ° C and under atmospheric pressure and releases isobutene as a gaseous product.
  • This embodiment has the advantage that so recovered isobutene can be used immediately or after separation of inerts.
  • the fermentation process is carried out at temperatures of> 20 ° C to ⁇ 45 ° C and under pressure between 1 to 30 bar.
  • isobutene can be obtained as a liquid compound and separated by phase separation directly from the fermentation medium. The separation of inerts can be greatly facilitated in this preferred embodiment.
  • step b) is carried out under acid catalysis.
  • Sulfuric acid or acidic ion exchangers as they u.a. in Weissermel, Arpe, Industrial Organic Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft, 3rd edition, 1988, p. 77; Hydrocarbon Processing, April 1973, p 171-173 are described.
  • the methods described in US2004 / 0054246, US4100220 (A), US4447668 (A) and US5877372 (A) may be used.
  • the process comprises a further step c), which is carried out according to b): c) purification of the diisobutene, preferably by distillation
  • Step c) is preferably carried out so that the unreacted volatile components are separated from the diisobutene and the resulting diisobutene is purified by distillation from the optionally formed in small amounts tri-isobutene and higher isobutene oligomers.
  • Tri-isobutene thus obtained and the higher isobutene oligomers thus obtained can likewise be refined to give valuable secondary products.
  • the diisobutene prepared in this way can be further processed in successor reactions, for example in the sense of the hydroformylation reaction or the cooking reaction to isononyl derivatives (Ullmanns Encyklopadie der ischen Chemie, 4th Edition, 1975, Verlag Chemie, Volume 9, pages 144-145).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Diisobuten aus fermentativ hergestelltem Isobuten, dessen höhere Reinheit das Verfahren und die Eigenschaften des hergestellten Diisobutens verbessert.

Description

Verfahren zur Herstellung von Diisobuten
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Diisobuten vorzugsweise aus nachwachsenden Rohstoffquellen.
Diisobuten (2,4,4-Trimethyl-l-penten und 2,4,4-Trimethyl-2-penten als Hauptkomponenten) ist eine wichtige Industriechemikalie sowie ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Herstellung anderer großindustrieller Verbindungen. Beispielsweise wird Diisobuten zu Isononanal, Isononanol, Isononansäure und Derivate dieser um ein Kohlenstoffatom verlängerten Oxo-Chemikalien weiterverarbeitet (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, 1975, Verlag Chemie, Band 9, Seiten 143-145).
Verfahren zur Herstellung von Diisobuten sind seit längerem bekannt und u.a. in Baerns et. al. Technische Chemie, 1. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2006 beschrieben. Meist geht man dabei von aus Raffinat I erhaltenem Isobuten aus, welches säurekatalysiert zu Diisobuten dimerisiert wird. Aufgrund der immensen Bedeutung von Diisobuten für die technische Chemie wird jedoch ständig nach weiteren Verbesserungen in Bezug auf alternative Verfahren und alternative Rohstoffquellen für die Herstellung von Diisobuten gesucht.
Der Einsatz nachwachsender Rohstoffe als Ausgangsprodukte für die Herstellung von organischen Chemikalien im industriellen Maßstab gewinnt zunehmend an Bedeutung. Zum einen sollen die auf Erdöl, Erdgas und Kohle basierenden Ressourcen geschont werden und zum anderen wird mit nachwachsenden Rohstoffen Kohlendioxid in einer technisch nutzbaren
Kohlenstoffquelle gebunden, die prinzipiell kostengünstig ist und in großen Mengen zur OD 41643 / SAM: AH Verfügung steht. Beispiele für den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen für die industrielle Produktion von organischen Chemikalien sind u.a. die Herstellung von Zitronensäure, 1,3-Propandiol, L-Lysin, Bernsteinsäure, Milchsäure und Itakonsäure. Nachwachsende Rohstoffe werden bislang nicht für die Herstellung von Diisobuten herangezogen. Somit stellt sich die Aufgabe, ein alternatives verbessertes Verfahren zur Herstellung von Diisobuten vorzugsweise aus nachwachsenden Rohstoffquellen zur Verfügung zu stellen. Dabei ist von besonderer Bedeutung im Hinblick auf die Verwendung des Diisobutens, dass möglichst isomerenfreies Isobuten für die Herstellung des Diisobutens eingesetzt wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Diisobuten gelöst, umfassend die Schritte: a) fermentative Herstellung von Isobuten
b) Dimerisierung von Isobuten zu Diisobuten
c) Aufreinigung des Diisobutens
Es hat sich in überraschender Weise herausgestellt, dass fermentativ hergestelltes Isobuten von so hoher Reinheit in Bezug auf lineare Butenisomere ist, dass die nachfolgende säurekatalysierte Dimerisierung Diisobuten in hoher Reinheit und Ausbeute liefert. Es sind im Stand der Technik Verfahren bekannt, bei denen Isobuten biochemisch im Labormaßstab in hoher Reinheit entsteht. So untersuchten - allerdings ausgehend vom direkten Vorprodukt 3- Hydroxyisovaleriat (3-Hydroxy-3-Methylbutyrat) - Gogerty, D.S. und Bobik, T.A. 2010, Applied and Environmental Microbio logy, Seite 8004 - 8010 die fermentativ-enzymatische Synthese von Isobuten, wobei lt. GC keine größeren Mengen an n-Butenisomeren im Wertprodukt ausgewiesen wurden. Das bei der Fermentation entstehende Nebenprodukt Kohlendioxid und gegebenenfalls weitere Inerte können gegebenenfalls mit geeigneten Trennmethoden in konventioneller Weise entfernt werden. Bei den meisten Ausführungsformen der Erfindung kann die Umsetzung von Isobuten zu Diisobuten sogar ohne vorherige weitere Aufreinigung des Isobutens erfolgen, was somit eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt. In dieser Ausführungsform der Erfindung macht sich das erfindungsgemäße fermentative Verfahren die hohe Selektivität zu Isobuten als C4-01efm zunutze. Zum anderen stören Kohlendioxid und andere Inerte nicht die Dimerisierung von Isobuten zu Diisobuten. In besonderen Fällen kann es sich jedoch als zweckmäßig erweisen, Kohlendioxid und andere Inerte zunächst aus dem Isobuten abzutrennen.
Unter„fermentativer Herstellung" von Isobuten wird insbesondere verstanden, dass Isobuten entweder - mittels Mikroorganismen, bevorzugt aus nachwachsenden Rohstoffen und/oder in einem zellfreien enzymatischen Verfahren, ebenfalls bevorzugt aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird.
Isobuten ist - soweit bekannt - kein Naturprodukt in dem Sinne, dass es bei Stoffwechselprozessen in Organismen in solchen Mengen entsteht, dass eine industrielle Nutzung zweckmäßig erscheint. In sehr geringen Mengen wird Isobuten jedoch von natürlich vorkommenden Mikroorganismen produziert (US4698304; Fukuda, H. 1984 et al, From Agricultural and Biological Chemistry (1984), 48(6), S. 1679-82). Somit erfolgt, bei den bisher bekannten Ausführungsformen der Erfindung, die fermentative Herstellung von Isobuten mittels modifizierter, nicht-natürlicher Mikroorganismen bzw. der entsprechend modifizierten Enzyme. Derartige Mikroorganismen sind aus der US2011165644 (AI) bekannt, in der in Beispiel 13 die Synthese von Isobuten aus Glucose in geeigneten Mikroorganismen behandelt wird. In WO2012052427 und WO2011032934 werden weitere enzymatische Reaktionen beschrieben, welche die Bildung von Isobuten als Abfolge sequentieller enzymatischer Synthesen von
I) Aceton zu 3-Hydroxyisovaleriat und
II) 3-Hydroxyisovaleriat zu Isobuten und Kohlendioxid
beschreiben.
Der enzymatisch katalysierte Zerfall von 3-Hydroxyisovaleriat zu Isobuten und Kohlendioxid wird ebenfalls in Gogerty, D.S. und Bobik, T.A. 2010, Applied and Environmental Microbiology, Seite 8004 - 8010 behandelt. Hierbei wurden lt. GC keine größeren Mengen an n-Butenisomeren im Wertprodukt ausgewiesen. Auch in wässrigen, nicht enzymatisch katalysierten Systemen beobachtet man eine spontane Kohlendioxidabspaltung aus 3- Hydroxyisovaleriat unter Bildung von Isobuten, das mit dem anwesenden Wasser in einer Gleichgewichtsreaktion zum ter - Butanol weiterreagiert (Pressman, D. und Lucas, HJ. 1940, Journal of the American Chemical Society, Seite 2069-2081). Wird diese in I und II beschriebene Abfolge enzymatischer Synthesen in einen geeigneten mikrobiellen Wirtsorganismus inkludiert, der in Lage ist aus Stoffwechselvorprodukten Aceton zu synthetisieren oder extern zugeführtes Aceton mittels passiven oder aktiven Transports über die Zellwand in das Zellinnere zu befördern, kann mit einem so gewonnenem nicht-natürlichen Mikroorganismus Isobuten mit einem fermentativen Verfahren in guter Ausbeute hergestellt werden. Mikroorganismen, die Aceton aus verschiedenen Kohlenhydraten synthetisieren, sind seit langem bekannt und werden u.a. in - Jones, T.D. und Woods, D.R. 1986, Microb. Reviews, Seite 484 - 524 - beschrieben. In - Taylor, D.G. et al 1980, Journal of General Microbiology, 118, Seite 159 - 170 - werden Mikroorganismen beschrieben, die Aceton als alleinige Kohlenstoffquelle nutzen und somit in der Lage sind, Aceton über die Zellwand ins Zellinnere zu transportieren.
Ein anderer möglicher Stoffwechselweg verläuft über die Reaktionssequenz:
I) Pyruvat zu 2-Acetolactat
II) 2-Acetolactat zu 2,3-Dihydroxyisovaleriat
III) 2,3-Dihydroxyisovaleriat zu 2-Oxoisovaleriat
IV) 2-Oxoisovaleriat zu Isobutyraldehyd
V) Isobutyraldehyd zu iso-Butanol und
VI) iso-Butanol zu Isobuten und ist u.a. in der WO2011076689 und WO2011076691 beschrieben. Unter „Diisobuten" werden - wie bereits beschrieben - 2,4,4-Trimethyl-l-penten, 2,4,4- Trimethyl-2-penten als Hauptkomponenten und beliebige Gemische dieser beiden Verbindungen verstanden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt keine Aufreinigung des Isobutens zwischen Schritt a) und b), insbesondere keine Aufreinigung zur Entfernung von linearen Butenisomeren und gegebenenfalls von Inerten wie Kohlendioxid und/oder Stickstoff. Unter„Aufreinigung" werden dabei insbesondere (aber nicht darauf beschränkt) folgende Verfahren verstanden: - Destillationsverfahren (welche aber dadurch erschwert sind, dass die Abtrennung im
Gesamtprozess auftretender linearer Butenisomere einen hohen Aufwand erfordert, da die Siedepunkte der Isomere sehr nahe beieinander liegen, vgl. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 3. Auflage 1978, Vol 4, John Wiley & Sons Inc., Seiten 358-360).
- Aufreinigungs bzw. Trennungsverfahren, bei denen Isobuten aufgrund der erhöhten chemischen Reaktivität mittels einer chemischen Reaktion abgetrennt und anschließend wieder in Isobuten umgewandelt wird. Hierzu zählen u.a. Verfahren, wie reversible protonenkatalysierte Wasseranlagerung zum tertiär-Butanol oder die Methanolanlagerung zum Methyl -tertiär-butylether (vgl. EP 1489062). Aus diesen Additionsprodukten wird dann durch Rückspaltung Isobuten zurückgewonnen (vgl. Weissermel, Arpe, Industrielle Organische Chemie, VCH Verlagsgesellschaft, 3.
Auflage, 1988, S. 74-79).
- Aufreinigungs- bzw. Trennungsverfahren, bei denen Isobuten aufgrund der kompakteren räumlichen Molekülstruktur, mittels geeigneter physikalischer Größenausschlussverfahren z.B. mittels Molekularsiebe mit geeigneter Porengröße, von linearen Butenisomeren getrennt wird (vgl. WO2012040859, Weissermel, Arpe, Industrielle Organische Chemie, VCH Verlagsgesellschaft, 3. Auflage, 1988, S.74).
Aufreinigungs- bzw. Trennverfahren, die zur Entfernung von Kohlendioxid geeignet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Isobuten in Schritt a) aus Trisacchariden, Disacchariden, Monosacchariden, Aceton oder Mischungen daraus gewonnen. Bei den verwendeten Tri- und Disacchariden handelt es sich insbesondere um Raffmose, Cellobiose, Lactose, Isomaltose, Maltose und Saccharose. Bei den verwendeten Monosacchariden handelt es sich insbesondere um D-Glukose, D-Fruktose, D-Galaktose, D- Mannose, DL-Arabinose und DL-Xylose. Die Tri-, Di- und Monosaccharide stammen dabei unter anderem (aber nicht darauf beschränkt) aus dem Aufschluss und der Depolymerisation von Zellulose und Hemizellulose mittels geeigneter Methoden; - direkt aus Pflanzen mit hohem Zuckergehalt wie Zuckerrübe, Zuckerrohr,
Zuckerpalme, Zuckerahorn, Zuckerhirse, Silber-Dattelpalme, Honigpalme, Palmyrapalme und Agaven mittels Extraktion; aus der Depolymerisation von pflanzlicher Stärke durch Hydrolyse; aus der Depolymerisation von tierischem Glycogen durch Hydrolyse; direkt aus in der Milchwirtschaft gewonnener Milch. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden ausschließlich nachwachsende Rohstoffe für die fermentative Herstellung von Isobuten eingesetzt. Falls gewünscht, kann der Ursprung der Kohlenstoffatome aus nachwachsenden Rohstoffquellen, durch die in ASTM D6866 beschriebene Testmethode ermittelt werden. Dabei wird das Verhältnis der C14 zu C12 Kohlenstoffisotope bestimmt und mit dem Isotopenverhältnis einer Referenzsubstanz verglichen, deren Kohlenstoffatome zu 100% aus nachwachsenden Rohstoffquellen stammen. Diese Testmethode ist in abgewandelter Form auch als Radiocarbonmethode bekannt und wird u.a. in - Olsson, I. U. 1991, Euro Courses: Advanced Scientific Techniques, Volume 1, Issue Sei. Dating Methods, Seite 15-35- beschrieben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Fermentationsprozess bei Temperaturen von >20°C bis <45°C und unter Atmosphärendruck durchgeführt und Isobuten als gasförmiges Produkt freigesetzt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das so gewonnene Isobuten unmittelbar oder nach Abtrennung von Inerten weiterverwendet werden kann.
Alternativ wird gemäß einer ebenso bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Fermentationsprozess bei Temperaturen von >20°C bis <45°C und unter Überdruck zwischen 1 bis 30 bar durchgeführt. In diesem Fall kann Isobuten als flüssige Verbindung erhalten werden und durch Phasentrennung unmittelbar vom Fermentationsmedium abgetrennt werden. Die Abtrennung von Inerten kann in dieser bevorzugten Ausführungsform erheblich erleichtert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird Schritt b) unter Säurekatalyse durchgeführt. Hierbei kommen z.B. Schwefelsäure oder saure Ionenaustauscher in Betracht, wie sie u.a. in Weissermel, Arpe, Industrielle Organische Chemie, VCH Verlagsgesellschaft, 3. Auflage, 1988, S. 77; Hydrocarbon Processing, April 1973, S. 171-173 beschrieben sind. Alternativ können die in US2004/0054246, US4100220 (A), US4447668 (A) und US5877372 (A) beschriebenen Verfahren zum Einsatz kommen.
Das Verfahren umfasst einen weiteren Schritt c), der nach b) durchgeführt wird: c) Aufreinigung des Diisobutens, bevorzugt durch Destillation
Schritt c) erfolgt bevorzugt so, dass die nicht umgesetzten flüchtigen Anteile von dem Diisobuten abgetrennt werden und das erhaltene Diisobuten von dem gegebenenfalls in geringen Mengen gebildeten Tri-isobuten und höheren Isobutenoligomeren destillativ gereinigt wird. So erhaltenes Tri-isobuten und die so erhaltenen höheren Isobutenoligomere können ebenfalls zu wertvollen Folgeprodukten veredelt werden. Das auf diese Weise hergestellte Diisobuten kann in Nachfolgereaktionen weiterverarbeitet werden, beispielsweise im Sinne der Hydroformylierungsreaktion oder der Kochreaktion zu Isononylderivaten (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, 1975, Verlag Chemie, Band 9, Seiten 144-145).
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Syntheseschritte unterliegen in ihrer technischen
Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem
Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Die einzelnen Kombinationen der Bestandteile und der Merkmale von den bereits erwähnten Ausführungen sind exemplarisch; der Austausch und die Substitution dieser Lehren mit anderen Lehren, die in dieser Druckschrift enthalten sind mit den zitierten Druckschriften werden ebenfalls ausdrücklich erwogen. Der Fachmann erkennt, dass Variationen,
Modifikationen und andere Ausführungen, die hier beschrieben werden, ebenfalls auftreten können ohne von dem Erfindungsgedanken und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Entsprechend ist die obengenannte Beschreibung beispielhaft und nicht als beschränkend anzusehen. Das in den Ansprüchen verwendete Wort„umfassen" schließt nicht andere Bestandteile oder Schritte aus. Der unbestimmte Artikel„ein" schließt nicht die Bedeutung eines Plurals aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maße in gegenseitig verschiedenen Ansprüchen rezitiert werden, verdeutlicht nicht, dass eine Kombination von diesen Maßen nicht zum Vorteil benutzt werde kann. Der Umfang der Erfindung ist in den folgenden Ansprüchen definiert und den dazugehörigen Äquivalenten.

Claims

PATENT ANSPRUCHE
Verfahren zur Herstellung von Diisobuten, umfassend die Schritte a) fermentative Herstellung von Isobuten
b) Dimerisierung von Isobuten zu Diisobuten
c) Aufreinigung des Diisobutens.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zwischen Schritt a) und b) keine Aufreinigung des Isobutens erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Isobuten in Schritt a) aus
Trisacchariden, Disacchariden, Monosacchariden, Aceton oder Mischungen daraus gewonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei nachwachsende Rohstoffe für die fermentative Herstellung von Isobuten eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fermentationsprozess bei Temperaturen von >20°C bis <45°C und unter Atmosphärendruck durchgeführt und Isobuten als gasförmiges Produkt freigesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fermentationsprozess bei Temperaturen von >20°C bis <45°C und unter Überdruck zwischen 1 bis 30 bar durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Schritt b) unter Säurekatalyse durchgeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Schritt c) durch Destillation durchgeführt wird.
Verwendung des Diisobutens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Derivaten, die Verbindungen mit dem 3,5,5-Trimethylhexyl- oder 2,2,4,4-Tetramethylpentyl-Rest als Hauptbestandteil enthalten.
EP13732551.0A 2012-07-02 2013-07-01 Verfahren zur herstellung von diisobuten Withdrawn EP2867190A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012105877.6A DE102012105877A1 (de) 2012-07-02 2012-07-02 Verfahren zur Herstellung von Diisobuten
PCT/EP2013/063796 WO2014005978A1 (de) 2012-07-02 2013-07-01 Verfahren zur herstellung von diisobuten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2867190A1 true EP2867190A1 (de) 2015-05-06

Family

ID=48703566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13732551.0A Withdrawn EP2867190A1 (de) 2012-07-02 2013-07-01 Verfahren zur herstellung von diisobuten

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20150184202A1 (de)
EP (1) EP2867190A1 (de)
JP (1) JP2015524384A (de)
CN (1) CN104395265A (de)
BR (1) BR112014028816A2 (de)
DE (1) DE102012105877A1 (de)
TW (1) TW201406961A (de)
WO (1) WO2014005978A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109761739B (zh) * 2019-03-15 2023-10-03 丹东明珠特种树脂有限公司 由碳四叠合油获得三聚异丁烯制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4100220A (en) 1977-06-27 1978-07-11 Petro-Tex Chemical Corporation Dimerization of isobutene
US4447668A (en) 1982-03-29 1984-05-08 Chemical Research & Licensing Company Process for producing high purity isoolefins and dimers thereof by dissociation of ethers
JPS6192579A (ja) 1984-10-09 1986-05-10 Hideo Fukuda 炭化水素混合物の製造法
US5877372A (en) 1997-11-21 1999-03-02 Arco Chemical Technology, L.P. Isobutylene oligomerization using isooctane diluent
DE10113381A1 (de) 2001-02-13 2002-08-14 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von hochreinem Diisobuten
DE10327215A1 (de) 2003-06-17 2005-01-13 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Isobuten aus tert.-Butanol
EP2304040B1 (de) 2008-07-04 2017-09-06 Scientist of Fortune S.A. Herstellung von alkenen durch enzymatische decarboxylierung von 3-hydroxyalkansäuren
EP2295593A1 (de) 2009-09-15 2011-03-16 Philippe Marliere Verfahren zur enzymatischen Herstellung von 3-Hydroxy-3-Methylbuttersäure aus Aceton und Acetyl-CoA
EP2336341A1 (de) 2009-12-21 2011-06-22 Philippe Marliere Verfahren zur Herstellung eines Alkens mittels einer enzymatischen Dehydrierung eines Alkohols
EP2336340A1 (de) 2009-12-21 2011-06-22 Philippe Marliere Verfahren zur Herstellung eines Alkens mittels einer enzymatischen Dehydrierung eines Alkohols
EP2521705A4 (de) * 2010-01-08 2014-06-18 Gevo Inc Integrierte verfahren zur herstellung erneuerbarer chemikalien
KR20140009165A (ko) 2010-10-01 2014-01-22 란세스 도이치란트 게엠베하 재생가능한 공급원으로부터의 이소부텐의 중합체
BR112013009078A2 (pt) 2010-10-19 2016-07-19 Global Bioenergies produção de alquenos por conversão enzimática combinada de ácidos 3-hidroxialcanoicos
DE102012105878A1 (de) * 2012-07-02 2014-01-02 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung von Isopentanderivaten
DE102012105876A1 (de) * 2012-07-02 2014-01-02 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung von Terephthalsäure und ihren Derivaten

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2014005978A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012105877A1 (de) 2014-01-02
WO2014005978A1 (de) 2014-01-09
TW201406961A (zh) 2014-02-16
US20150184202A1 (en) 2015-07-02
CN104395265A (zh) 2015-03-04
JP2015524384A (ja) 2015-08-24
BR112014028816A2 (pt) 2017-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1508558B1 (de) Verfahren zur Erzeugung von tert.-Butanol
EP1616848B1 (de) Verfahren zur Herstellung von tert.-Butanol aus Isobuten-haltigen Kohlenwasserstoffgemischen
EP3266757B1 (de) Herstellung von zumindest 1-hexen und octen aus ethen
DE202015009782U1 (de) Trennung von 2&#39;-O-Fucosyllactose aus Fermentationsbrühe
WO2014005854A1 (de) Verfahren zur herstellung von isononylderivaten
KR20140111702A (ko) 레불린산의 제조 방법
EP2066698A2 (de) Verbesserte verfahren zur herstellung von ethanol, gluten und kleie aus getreide
EP0514627B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkylpolyglycosiden
WO2014005978A1 (de) Verfahren zur herstellung von diisobuten
EP3148958A1 (de) Verfahren zur herstellung von produktolefinen durch katalytische dehydratisierung geeigneter reaktanden
DE102006026356A1 (de) Verfahren zur katalytischen Umwandlung biobasierter organischer sauerstoffhaltiger Verbindungen
WO2014005846A1 (de) Verfahren zur herstellung von terephthalsäure und ihren derivaten
DE3146493A1 (de) Verfahren zur herstellung von reinem neohexanol
EP2740718A1 (de) Verfahren zur katalytischen Dehydratisierung von Olefinen
WO2014005975A1 (de) Verfahren zur herstellung von isopentanderivaten
WO2014005842A1 (de) Verfahren zur herstellung von isononansäurevinylestern
EP2892863B1 (de) Verfahren zur herstellung von linearen butenen aus methanol
DE2433513A1 (de) Verfahren zur herstellung von alken-1,5diolen
DE10330710A1 (de) Verfahren zur Herstellung von tert.-Butanol
EP3045447A1 (de) Verfahren zum Absondern von Ameisensäure aus einem Reaktionsgemisch
DE112021007697T5 (de) Herstellungsverfahren für c15-phosphinsalz
DE1213397B (de) Verfahren zur Herstellung von AEthylmerkaptan und Diaethylsulfid
DE2044623C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Isopren
DE102014001113A1 (de) Verfahren zur Umwandlung von Methan in sauerstoffhaltige Verbindungen
DE19753772A1 (de) Gewinnung von Produkten aus einem Nebenproduktstrom

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20141126

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: STRUTZ, HEINZ

Inventor name: GEISEL, SEBASTIAN

Inventor name: FREY, GUIDO, D.

Inventor name: KLABUNDE, JENS

Inventor name: LANGE, HORST

Inventor name: JOHNEN, LEIF

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170201