DE10223974A1

DE10223974A1 - Isolierung stereoisomerer Isoprenoidalkohole durch Rektifikation

Info

Publication number: DE10223974A1
Application number: DE2002123974
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Goebbel; Gerd Kaibel; Harald Rust; Signe Unverricht
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-11

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Isolierung zweier stereoisomerer Isoprenoidalkohole, wie Geraniol und Nerol, aus einem Rohgemisch durch fraktionierte Destillation, wobei man das Rohgemisch seitlich in eine Zulaufkolonne einführt, wenigstens eine mit der Zulaufkolonne gekoppelte Abzugskolonne vorsieht und aus der/den Abzugskolonne(n) einen ersten Isoprenoidalkohol und einen zweiten Isoprenoidalkohol abzieht, wobei man die Zulaufkolonne und die Abzugskolonnen so koppelt, dass zumindest im Bereich des Abzugs der Isoprenoidalkohole keine Quervermischung von Brüden und Kondensat zwischen Zulaufkolonne und Abzugskolonne(n) erfolgt. Bevorzugt wird eine Trennwandkolonne verwendet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Isolierung zweier stereoisomerer Isoprenoidalkohole, insbesondere von Geraniol und Nerol, aus einem Rohgemisch.

Die DE 101 60 143.3 offenbart ein Verfahren zur selektiven Hydrierung olefinisch ungesättigter Carbonylverbindungen. Nach diesem Verfahren kann z. B. ausgehend von Citral ein Geraniol und Nerol enthaltendes Gemisch hergestellt werden, aus dem die reinen Alkohole durch Destillation in reiner Form isoliert werden können.

Es ist bekannt, Mehrkomponentensysteme durch Destillation in einer Trennwandkolonne, d. h. einer Destillationskolonne mit zwischen Kopf und Sumpf gelegenem seitlichen Zulauf und einer im Zulaufbereich sich in Längsrichtung der Kolonne erstreckenden Trennvorrichtung zur Verhinderung einer Quervermischung von Brüden und/oder Kondensat, zu trennen. Trennwandkolonnen sind jedoch bislang nicht zur Trennung von stereoisomeren Isoprenoidalkoholen, die üblicherweise eine geringe Siedepunktsdifferenz aufweisen, herangezogen worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem stereoisomere Isoprenoidalkohole aus einem Rohgemisch unter geringem Investitions- und Energiebedarf isoliert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Isolierung zweier stereoisomerer Isoprenoidalkohole aus einem Rohgemisch durch Rektifikation, wobei man das Rohgemisch seitlich in eine Zulaufkolonne einführt, wenigstens eine mit der Zulaufkolonne gekoppelte Abzugskolonne vorsieht und aus der/den Abzugskolonne(n) einen ersten Isoprenoidalkohol und einen zweiten Isoprenoidalkohol abzieht, wobei man die Zulaufkolonne und die Abzugskolonnen so koppelt, dass zumindest im Bereich des Abzugs der Isoprenoidalkohole keine Quervermischung von Brüden und Kondensat zwischen Zulaufkolonne und Abzugskolonne(n) erfolgt.

Die Zulaufkolonne und Ablaufkolonne(n) sind "gekoppelt", d. h. so miteinander verbunden, dass zwischen ihnen ein Stoffaustausch möglich ist. Zur Vermeidung einer Quervermischung von Brüden oder Kondensat zwischen der Zulaufkolonne und der/den Abzugskolonne(n) im Bereich des Abzugs der Isoprenoidalkohole sind die Kolonnen so gekoppelt, dass von der Zulaufstelle zu den Abzugsstellen kein "geradliniger" Weg besteht, sondern jeder Weg von der Zulaufstelle zu den Abzugsstellen einen "aufsteigenden" und einen "absteigenden" Anteil (in beliebiger Reihenfolge) umfasst, d. h. der Austausch von Kondensat und/oder Brüden zwischen diesen Stellen im Wesentlichen nur durch Verdampfung/Rekondensation bzw. Kondensation/Verdampfung erfolgen kann.

Vorzugsweise entnimmt man zumindest einen der Isoprenoidalkohole, insbesondere sowohl den ersten als auch den zweiten Isoprenoidalkohol, an einem Seitenabzug einer Abzugskolonne.

Man geht vorzugsweise so vor, dass man

a) das Rohgemisch in eine Zulaufkolonne mit oberhalb der Zulaufstelle gelegenem Verstärkungsteil und unterhalb der Zulaufstelle gelegenem Abtriebsteil einführt,
b) eine mit dem oberen Ende des Verstärkungsteils kommunizierende obere Vereinigungskolonne mit Kondensator am Kolonnenkopf und eine mit dem unteren Ende des Abtriebsteils kommunizierende untere Vereinigungskolonne mit Aufheizer am Sumpf vorsieht,
c) eine mit der oberen Vereinigungskolonne und der unteren Vereinigungskolonne kommunizierende Abzugskolonne vorsieht, die zwei in der Längsausdehnung der Abzugskolonne beabstandet zueinander angeordnete Seitenabzüge aufweist,
d) den ersten Isoprenoidalkohol am oberen Seitenabzug und den zweiten Isoprenoidalkohol am unteren Seitenabzug abzieht, und
e) am Kopf oder im oberen Bereich der oberen Vereinigungskolonne Leichtsieder und im Sumpf der unteren Vereinigungskolonne Schwersieder abzieht.

Die Zulaufkolonne, Abzugskolonne, obere Vereinigungskolonne und untere Vereinigungskolonne können diskrete Bauelemente sein oder als Abschnitt oder Kammer einer Destillationskolonne ausgebildet sein, die mehrere Funktionen vereint. Der Ausdruck "kommunizierende Kolonnen" bedeutet, dass zwischen ihnen ein Austausch sowohl von aufsteigenden Brüden als auch von ablaufendem Kondensat erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet man zur Destillation eine so genannte Trennwandkolonne, das heißt die Zulaufkolonne und die Abzugskolonne sind als beidseitig zu je einem Vereinigungsraum offene Teilkammern ausgebildet, die sich über einen Abschnitt der Längsausdehnung einer Destillationskolonne erstrecken und durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. Destillationskolonnen, die eine Trennwand enthalten, sind an sich bekannt und z. B. beschrieben in der US-A 2,271,134, US-A 4,230,533, der EP-A 122 367, der EP-A 126 288, der EP-A 133 510, Chem. Eng. Technol. 10 (1987) 92-98; Chem,-Ing.-Techn. 61 (1989) Nr. 1, 16-25; Gas Separation and Purification 4 (1990) 109-114; Process Engeneering 2 (1993) 33-34; Trans IChemE (1994) Part A 639-644 und Chemical Engineering 7 (1997) 72-76. Die Trennwand kann in die Kolonne fest eingebaut, z. B. eingeschweißt sein, oder aber sie ist lösbar in der Kolonne befestigt, z. B. eingesteckt. Die lösbare Befestigung bietet Vorteile, wie größere Flexibilität, einfachere Packung der Kolonne mit Einbauten und niedrigere Investitionskosten.

In alternativen Ausführungsformen verwendet man zur Destillation thermisch gekoppelte Kolonnen, z. B. eine Destillationskolonne mit einer thermisch gekoppelten Vorkolonne oder eine Destillationskolonne mit einer thermisch gekoppelten Nachkolonne. Destillationskolonnen mit beigeschalteten Hilfskolonnen sind an sich bekannt und dem Fachmann geläufig. Weitere Möglichkeiten der Verschaltung konventioneller Kolonnen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind beispielhaft in den beigefügten Fig. 2 bis 4 dargestellt.

Bei den stereoisomeren Isoprenoidalkoholen handelt es sich vorzugsweise um solche mit 5 bis 15, insbesondere 10, Kohlenstoffatomen. Sie weisen meist eine α,β-Unsättigung und gegebenenfalls eine oder mehrere weitere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen auf, die vorzugsweise nicht mit der α,β-Unsättigung konjugiert sind. Die Stereoisomerie kann z. B. durch eine cis-/trans-Isomerie an einer Doppelbindung, insbesondere an der α,β-Doppelbindung bedingt sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Isoprenoidalkohol um Nerol, bei dem zweiten um Geraniol. Ein entsprechendes Rohgemisch kann beispielsweise durch katalytische Hydrierung von Citral hergestellt werden, wobei durch geeignete Wahl des Katalysators und der Hydrierbedingungen selektiv die Aldehydfunktion des Citrals hydriert wird. Geeignete Katalysatoren sind z. B. solche, deren Aktivmasse Ruthenium und gegebenenfalls weitere Komponenten, wie Eisen, enthält.

Das Rohgemisch enthält typischerweise 25 bis 35 Gew.-% des ersten Isoprenoidalkohols; 50 bis 65 Gew.-% des zweiten Isoprenoidalkohols; 5 bis 8 Gew.-% niedriger als der erste Isoprenoidalkohol siedende Verbindungen; 1 bis 3 Gew.-% höher als der zweite Isoprenoidalkohol siedende Verbindungen; das Rohgemisch ist vorzugsweise im Wesentlichen frei von Verbindungen, die zwischen dem ersten und zweiten Isoprenoidalkohol sieden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden unter Bezug auf die bevorzugte Ausgestaltung unter Verwendung einer Trennwandkolonne mit zwei flüssigen Seitenabzügen näher erläutert. Sämtliche Ausführungen gelten entsprechend für alternative Kolonnenanordnungen, wie thermisch gekoppelte Kolonnen.

Der Kopfdruck der Kolonne, an deren Kopf die niedriger als der erste Isoprenoidalkohol siedenden Verbindungen abgezogen werden, insbesondere der oberen Vereinigungskolonne, beträgt vorzugsweise 1 bis 500 mbar, insbesondere 5 bis 200 mbar.

Die Summe der theoretischen Trennstufen von oberer Vereinigungskolonne, Zulaufkolonne, Abzugskolonne und unterer Vereinigungskolonne beträgt vorzugsweise 50 bis 110, insbesondere 60 bis 90.

Vorzugsweise entfallen auf die obere Vereinigungskolonne 5 bis 50%, insbesondere 15 bis 30%, auf den Verstärkungsteil der Zulaufkolonne 5 bis 50%, insbesondere 15 bis 30%, auf den Abtriebsteil der Zulaufkolonne 5 bis 50%, insbesondere 15 bis 30%, auf den oberhalb des oberen Seitenabzugs gelegenen Teil der Abzugskolonne 5 bis 50%, insbesondere 15 bis 30%, auf den zwischen den Seitenabzügen gelegenen Teil der Abzugskolonne 5 bis 50%, insbesondere 15 bis 30%, auf den unterhalb des unteren Seitenabzugs gelegenen Teil der Abzugskolonne 5 bis 50%, insbesondere 15 bis 30%, und auf die untere Vereinigungskolonne 5 bis 50%, insbesondere 15 bis 30%, der Summe der theoretischen Trennstufen von oberer Vereinigungskolonne, Zulaufkolonne, Abzugskolonne und unterer Vereinigungskolonne.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Summe der theoretischen Trennstufen der Zulaufkolonne zur Summe der theoretischen Trennstufen der Abzugskolonne 0,8 bis 1,1, insbesondere 0,9 bis 1,0.

Die Zulaufkolonne, die obere Vereinigungskolonne, die untere Vereinigungskolonne und die Abzugskolonne enthalten trennwirksame Einbauten, wie Trennböden, geordnete Packungen, z. B. Blech- oder Gewebepackungen wie Sulzer Mellapak, Sulzer BX, Montz B1 oder Montz A3 oder Kühni Rhombopak, oder regellose Schüttungen von Füllkörpern, wie z. B. Dixon-Ringen, Raschig-Ringen, High-Flow- Ringen oder Raschig-Super-Ringen. Es ist bevorzugt, dass zumindest die Zulaufkolonne und/oder Abzugskolonne ganz oder in Teilbereichen mit geordneten Packungen versehen sind. Besonders bewährt haben sich geordnete Packungen, vorzugsweise Blech- oder Gewebepackungen, einer spezifischen Oberfläche von 100 bis 750 m²/m³, insbesondere 250 bis 500 m²/m³. Sie gestatten hohe Trennleistungen bei niedrigen Druckverlusten.

Bei Einsatz einer Trennwandkolonne hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Trennwand zumindest in einem Teilbereich wärmeisolierend ist, z. B. doppelwandig mit dazwischenliegendem Gasraum, ausgeführt ist. Eine Beschreibung der verschiedenen Möglichkeiten der thermischen Isolierung der Trennwand findet sich in der EP-A 640 367.

Das Rohgemisch wird vorzugsweise mengengeregelt in die Zulaufkolonne eingeführt, beispielsweise indem es mittels einer steuerbaren Pumpe gefördert oder über eine ausreichende statische Zulaufhöhe von z. B. wenigstens einem Meter über ein steuerbares Ventil zugeführt wird. Zweckmäßigerweise sieht man eine Mindestzulaufmenge vor, die nicht unterschritten werden darf und die z. B. 30% unter dem Normalwert liegt, für den die Anlage ausgelegt ist.

Es kann bisweilen vorteilhaft sein, das Rohgemisch vorzuverdampfen und teilweise oder vollständig dampfförmig in die Zulaufkolonne einzuführen. Das teilweise vorverdampfte Rohgemisch wird dann als zweiphasiger Strom oder in Form von eines flüssigen und eines dampfförmigen Stroms in die Zulaufkolonne eingeführt. Die Vorverdampfung bietet sich an, wenn das Rohgemisch größere Mengen an Leichtsiedern enthält. Durch die Vorverdampfung kann der Abtriebsteil der Zulaufkolonne entlastet werden.

Es ist bevorzugt, die Seitenabzüge in flüssiger Form zu entnehmen. Der Abzug des ersten Isoprenoidalkohols wird vorzugsweise über Messwerte der Temperatur an einer zwischen dem oberen Ende der Abzugskolonne und oberem Seitenabzug gelegenen Stelle der Abzugskolonne geregelt, die vorzugsweise 3 bis 8, insbesondere 4 bis 6 theoretische Trennstufen unterhalb des oberen Endes der Abzugskolonne liegt. Die abgezogene Menge wird mit steigender Temperatur erhöht und umgekehrt. Zweckmäßigerweise begrenzt man den Abzug so, dass die Menge an Kondensat, die auf den zwischen den Seitenabzügen gelegenen Teil der Abzugskolonne läuft, nicht unter einen Mindestwert sinkt, der nicht unterschritten werden darf und der z. B. 30% unter des Normalwerts liegt, für den die Anlage ausgelegt ist.

Der Abzug des zweiten Isoprenoidalkohols wird vorzugsweise über Messwerte für den Flüssigkeitsstand im Aufheizer geregelt. Die abgezogene Menge wird mit steigendem Flüssigkeitsstand erhöht und umgekehrt.

Das Rücklaufverhältnis des Kondensators wird vorzugsweise über Messwerte für die Temperatur an einer Stelle im Bereich der oberen Vereinigungskolonne, die vorzugsweise 3 bis 8, insbesondere 4 bis 6, theoretische Trennstufen unterhalb des oberen Endes angeordnet ist, geregelt. Selbstverständlich kann anstelle des Rücklaufverhältnisses auch die Destillat-Entnahmemenge, d. h. der Abzug der Leichtsieder, geregelt werden, wodurch mittelbar das Rücklaufverhältnis geregelt wird.

Die Entnahme von Schwersiedern aus dem Sumpf wird vorzugsweise über Messwerte für die Temperatur an einer Stelle im Bereich der unteren Vereinigungskolonne, die vorzugsweise 3 bis 8, insbesondere 4 bis 6, theoretische Trennstufen oberhalb des unteren Endes gelegen ist, geregelt.

Die Heizleistung des Aufheizers wird geeigneterweise über den Differenzdruck zwischen einer Stelle am oberen Ende der oberen Vereinigungskolonne und einer Stelle am unteren Ende der unteren Vereinigungskolonne geregelt.

Der Brüdenstrom aus der unteren Vereinigungskolonne wird auf die Zulaufkolonne und die Abzugskolonne vorzugsweise in einem Verhältnis von 0,8 bis 1,2, insbesondere 0,9 bis 1,1, aufgeteilt. Die Einstellung eines bestimmten Aufteilungsverhältnisses gelingt z. B. durch Veränderung des relativen Querschnittes der Zulauf- und Abzugskolonne, durch Auswahl und/oder Dimensionierung der trennwirksamen Einbauten und/oder den Einbau einen Druckverlust erzeugender Einrichtungen, wie Blenden.

Der Kondensatstrom aus der oberen Vereinigungskolonne wird auf die Zulaufkolonne und die Abzugskolonne vorzugsweise in einem Verhältnis von 0,1 bis 1,0, insbesondere 0,3 bis 0,6, aufgeteilt.

Zur Entnahme oder Aufteilung von Kondensat an einer Stelle einer Kolonne, z. B. zur Aufteilung des Kondensats aus der oberen Vereinigungskolonne auf die Zulauf- und Abzugskolonne oder zur Entnahme von flüssigen Seitenabzügen, wird das Kondensat geeigneterweise zu innerhalb oder außerhalb der Kolonne angeordneten Sammelbehältern geleitet. Die Sammelbehälter dienen als Pumpenvorlage oder sorgen für eine ausreichend hohe statische Flüssigkeitshöhe, die eine durch Stellorgane, beispielsweise Ventile, geregelte Flüssigkeitsentnahme oder -aufteilung ermöglicht. Bei Verwendung gepackter Kolonnen sind zweckmäßigerweise Fangböden vorgesehen, von denen das Kondensat zu den Sammelbehältern geleitet wird.

Bei der destillativen Reingewinnung von Isoprenoidalkoholen aus Rohgemischen soll die gewonnene Fraktion neben der gewünschten Verbindung einen möglichst geringen Anteil an höher oder niedriger siedenden Verunreinigungen enthalten. Je nach beabsichtigter Verwendung sind die Spezifikationen hinsichtlich des maximal zulässigen Gehalts höher oder niedriger siedender Verbindungen unterschiedlich. In der Regel werden einzelne für das Trennproblem kritische Komponenten, meist solche mit einer engen Siedepunktsdifferenz zur angestrebten Verbindung oder solche, deren Anwesenheit auch in geringen Konzentrationen besonders störend ist, sogenannte Schlüsselverbindungen, oder die Summe von mehreren Schlüsselverbindungen spezifiziert.

Die Einhaltung der Spezifikation für die Konzentration an höher als der erste Isoprenoidalkohol siedenden Verbindungen (einschließlich des zweiten Isoprenoidalkohols) in der ersten Isoprenoidalkoholreinfraktion wird im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise durch das Aufteilungsverhältnis des Kondensatstroms aus der oberen Vereinigungskolonne geregelt. Bei Verwendung einer Trennwandkolonne ist dies das Aufteilungsverhältnis der Flüssigkeit am oberen Ende der Trennwand. Hierzu gewinnt man im Bereich der oberen Vereinigungskolonne, vorzugsweise an deren unterem Ende, Messwerte für die Konzentration wenigstens einer höher als der erste Isoprenoidalkohol siedenden Verbindung und bildet aus diesen Messwerten Regelungseingriffe für das Aufteilungsverhältnis des Kondensatstroms aus der oberen Vereinigungskolonne in die Zulaufkolonne und die Abzugskolonne. Mit steigender Konzentrationen an höher siedenden Verbindungen wird ein zunehmend größerer Anteil des Kondensats in die Zulaufkolonne geleitet. Die Konzentration an höher als der erste Isoprenoidalkohol siedenden Verbindungen sollte am unteren Ende der oberen Vereinigungskolonne 10 bis 80%, vorzugsweise 30 bis 50%, des maximal zulässigen Wertes der Konzentration dieser Verbindungen in der ersten Isoprenoidalkohol-Reinfraktion betragen.

Die Einhaltung der Spezifikation für die Konzentration an niedriger als der zweite Isoprenoidalkohol siedenden Verbindungen (einschließlich des ersten Isoprenoidalkohols) in der zweiten Isoprenoidalkoholreinfraktion wird im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise über die Heizleistung des Aufheizers geregelt. Hierzu gewinnt man im Bereich der unteren Vereinigungskolonne, vorzugsweise an deren oberem Ende, Messwerte für die Konzentration wenigstens einer niedriger als der zweite Isoprenoidalkohol siedenden Verbindung und bildet aus diesen Messwerten Regelungseingriffe für die Heizleistung des Aufheizers. Mit steigender Konzentration an niedriger siedenden Verbindungen wird die Heizleistung erhöht und umgekehrt. Die Konzentration an niedriger als der zweite Isoprenoidalkohol siedenden Verbindungen sollte am oberen Ende der unteren Vereinigungskolonne 10 bis 80%, vorzugsweise 30 bis 50%, des maximal zulässigen Wertes der Konzentration dieser Verbindungen in der zweiten Isoprenoidalkohol-Reinfraktion betragen.

Um Messwerte für die Konzentration der vorstehend angesprochenen Schlüsselverbindungen zu gewinnen, kann man an der jeweiligen Stelle kontinuierlich oder periodisch gasförmige oder flüssige Proben entnehmen und hinsichtlich ihrer Zusammensetzung untersuchen, vorzugsweise gaschromatographisch. Zur Probenentnahme sind vorzugsweise geeignete Probenentnahmestellen in den Destillationskolonnen vorgesehen, über die Lanzen in die Kolonnen eingeführt werden können. In vielen Fällen kann eine ausreichende Aussage über die Zusammensetzung der Brüden bzw. des Kondensats an einer Stelle einer Destillationskolonne auch anhand einer einfachen Temperaturmessung getroffen werden, wenn die Korrelation des Temperaturprofils mit der Gemischzusammensetzung bekannt oder zuvor bestimmt worden ist.

Bei der Destillation von Riechstoffen in aufeinanderfolgenden Kolonnen, in denen die Komponenten in der Reihenfolge ihrer Flüchtigkeit über Kopf abgenommen werden, führt die thermische Belastung aufgrund der hohen Verweilzeiten in den Kolonnensümpfen häufig zu einer Produktverschlechterung und/oder zur Bildung unerwünschter Geruchsträger. Das kann dazu führen, dass das erhaltene Reinprodukt außerhalb der geforderten Spezifikation liegt und/oder die olfaktorische Prüfung nicht passiert. Das erfindungsgemäße Verfahren minimiert die thermische Belastung des zu trennenden Gemisches und umgeht die damit verbundenen Nachteile.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die beigefügten Figuren und das nachfolgende Beispiel näher veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Trennwandkolonne.

Fig. 2 bis 4 zeigen alternative Kolonnenanordnungen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.

Gemäß Fig. 1 umfasst die Trennwandkolonne 1 eine Zulaufkolonne 3, 4 und eine Abzugskolonne 5, 6, 7, die durch eine Trennwand 9 voneinander getrennt sind und sich nach oben zur oberen Vereinigungskolonne 2 und nach unten zur unteren Vereinigungskolonne 8 öffnen. Über den Zulauf 10 wird das aufzutrennende Rohgemisch in die Zulaufkolonne 3, 4 eingeführt. Die Zulaufkolonne 3, 4 umfasst einen oberhalb der Zulaufstelle 10 gelegenen Verstärkungsteil 3 und einen unterhalb der Zulaufstelle 10 gelegenen Abtriebsteil 4. Über den Seitenabzug 11 wird der erste Isoprenoidalkohol, über den Seitenabzug 12 der zweite Isoprenoidalkohol abgezogen. Am Kopf der Kolonne werden die Brüden über die Leitung 13 einem Kondensator 14 zugeführt; das Kondensat wird teilweise über die Leitung 15 und das Ventil 16 in den oberen Bereich der Kolonne 1 zurückgeführt; der Rest wird über die Leitung 17 als Leichtsiederfraktion ausgeschleust. Aus dem Sumpf der Kolonne wird über die Leitung 18 Sumpfprodukt entnommen und zum Teil über den Aufheizer 19 und die Leitung 20 dem unteren Bereich der Kolonne 1 zurückgeführt; der Rest wird über die Leitung 21 und das Ventil 22 als Schwersiederfraktion ausgeschleust.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage umfasst die folgenden Regeleinrichtungen: Durch Messung einer Temperatur an einer Stelle im Bereich der unteren Vereinigungskolonne 8 mittels der Temperaturmesseinrichtung 23 werden Regeleingriffe für das Ventil 22 gebildet, das den Schwersiederabzug kontrolliert. Durch Messung einer Temperatur an einer Stelle im Bereich der oberen Vereinigungskolonne 2 mittels der Temperaturmesseinrichtung 24 werden Regeleingriffe für das Ventil 16 gebildet, das den Rücklauf von Kondensat am Kopf der Kolonne 1 kontrolliert. Durch Messung des Flüssigkeitsstandes im Aufheizer mittels der Pegelmesseinrichtung 25 werden Regeleingriffe für das Ventil 26 gebildet, das den Abzug des zweiten Isoprenoidalkohols am unteren Seitenabzug 12 kontrolliert. Durch Messung einer Temperatur im oberhalb des oberen Seitenabzugs 11 gelegenen Teils 5 der Abzugskolonne 5, 6, 7 mittels der Temperaturmesseinrichtung 27 werden Regeleingriffe für das Ventil 28 gebildet, das den Abzug des ersten Isoprenoidalkohols am oberen Seitenabzug 11 kontrolliert. Durch Messung der Druckdifferenz zwischen einer Stelle im oberen Bereich der Kolonne 1 und einer Stelle im unteren Bereich der Kolonne 1 mittels der Druckmesseinrichtung 29 werden Regeleingriffe für das Ventil 30 gebildet, das die Heizleistung des Aufheizers 19 kontrolliert.

In den Fig. 2 bis 4 haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung: 1 Rohgemischzulauf; 2 Abzug des ersten Isoprenoidalkohols; 3 Abzug des zweiten Isoprenoidalkohols; 4 Leichtsiederabzug; 5 Schwersiederabzug.

Beispiel

Ein bei der Hydrierung von Citral nach dem in der DE 101 60 143 beschriebenen Verfahren anfallendes Rohgemisch hatte die folgende Zusammensetzung:

Dimethyloctanol	1,0353 Gew.-%
Citronellal	0,9990 Gew.-%
cis-Citral	1,5109 Gew.-%
trans-Citral	3,5224 Gew.-%
Nerol	29,6202 Gew.-%
Citronellol	2,2421 Gew.-%
Isonerol 1	1,3454 Gew.-%
Isonerol 2	0,3711 Gew.-%
Geraniol	57,5559 Gew.-%
nicht identifizierte Schwersieder	1,8067 Gew.-%

Aus diesem Gemisch wurden mittels unterschiedlicher Kolonnenanordnungen eine Geraniolfraktion in Riechstoffqualität und eine Nerolfraktion gewonnen. Hierzu wurden zunächst Schlüsselkomponenten definiert, die aufgrund ihrer geringen Siedepunktsdifferenz die Geraniolfraktion leicht verunreinigen können. Das waren im vorliegenden Fall Isonerol 1 und Isonerol 2. Die Heizleistung der Sumpfverdampfer wurde so eingestellt, dass die Summe der Konzentrationen dieser Komponenten in der Reinstofffraktion weniger als 0,3 Gew.-% betrug und die Ware bei der olfaktorischen Bestimmung als Riechstoffqualität eingestuft wurde.
Tabelle 1 zeigt eine Zusammenstellung der in jedem Fall erforderlichen Verdampferleistung pro t/h Reinprodukt:
Ersichtlich erfordert die Destillation in der Trennwandkolonne einen geringeren Energieeinsatz als die Reihenschaltung dreier Kolonnen. Daneben stellt die Trennwandkolonne mit zwei flüssigen Seitenabzügen zur Reindestillation von Geraniol und Nerol auch eine Investitionskosteneinsparung von mehr als 30% gegenüber der konventionellen Reihenschaltung dreier Kolonnen dar.

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Isolierung zweier stereoisomerer Isoprenoidalkohole aus einem Rohgemisch durch Rektifikation, wobei man das Rohgemisch seitlich in eine Zulaufkolonne einführt, wenigstens eine mit der Zulaufkolonne gekoppelte Abzugskolonne vorsieht und aus der/den Abzugskolonne(n) einen ersten Isoprenoidalkohol und einen zweiten Isoprenoidalkohol abzieht, wobei man die Zulaufkolonne und die Abzugskolonnen so koppelt, dass zumindest im Bereich des Abzugs der Isoprenoidalkohole keine Quervermischung von Brüden und Kondensat zwischen Zulaufkolonne und Abzugskolonne(n) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei man

a) das Rohgemisch in eine Zulaufkolonne mit oberhalb der Zulaufstelle gelegenem Verstärkungsteil und unterhalb der Zulaufstelle gelegenem Abtriebsteil einführt,

b) eine mit dem oberen Ende des Verstärkungsteils kommunizierende obere Vereinigungskolonne mit Kondensator am Kolonnenkopf und eine mit dem unteren Ende des Abtriebsteils kommunizierende untere Vereinigungskolonne mit Aufheizer am Sumpf vorsieht,

c) eine mit der oberen Vereinigungskolonne und der unteren Vereinigungskolonne kommunizierende Abzugskolonne vorsieht, die zwei in der Längsausdehnung der Abzugskolonne beabstandet zueinander angeordnete Seitenabzüge aufweist,

d) den ersten Isoprenoidalkohol am oberen Seitenabzug und den zweiten Isoprenoidalkohol am unteren Seitenabzug abzieht, und

e) am Kopf oder im oberen Bereich der oberen Vereinigungskolonne Leichtsieder und im Sumpf der unteren Vereinigungskolonne Schwersieder abzieht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Zulaufkolonne und die Abzugskolonne als beidseitig zu je einem Vereinigungsraum offene Teilkammern ausgebildet sind, die sich über einen Abschnitt der Längsausdehnung einer Destillationskolonne erstrecken und durch eine Trennwand voneinander getrennt sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei man den ersten Isoprenoidalkohol und den zweiten Isoprenoidalkohol in flüssiger Form an den Seitenabzügen der Trennwandkolonne abzieht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei auf

- die obere Vereinigungskolonne 5 bis 50%,

- den Verstärkungsteil der Zulaufkolonne 5 bis 50%,

- den Abtriebsteil der Zulaufkolonne 5 bis 50%,

- den oberhalb des oberen Seitenabzugs gelegene Teil der Abzugskolonne 5 bis 50%,

- den zwischen den Seitenabzügen gelegene Teil der Abzugskolonne 5 bis 50%,

- den unterhalb des unteren Seitenabzugs gelegene Teil der Abzugskolonne 5 bis 50% und

- die untere Vereinigungskolonne 5 bis 50%

der Summe der theoretischen Trennstufen von oberer Vereinigungskolonne, Zulaufkolonne, Abzugskolonne und unterer Vereinigungskolonne entfallen.

6. verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Verhältnis der Summe der theoretischen Trennstufen der Zulaufkolonne zur Summe der theoretischen Trennstufen der Abzugskolonne 0,8 bis 1,1 beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Zulaufkolonne und/oder Abzugskolonne ganz oder in Teilbereichen mit geordneten Packungen oder Füllkörpern versehen sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Trennwand zumindest in einem Teilbereich wärmeisolierend ausgebildet ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der Brüdenstrom aus der unteren Vereinigungskolonne in einem Verhältnis von 0,8 bis 1,2 auf die Zulaufkolonne und die Abzugskolonne aufgeteilt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der Kondensatstrom aus der oberen Vereinigungskolonne in einem Verhältnis von 0,1 bis 1,0 auf die Zulaufkolonne und die Abzugskolonne aufgeteilt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei man im Bereich der oberen Vereinigungskolonne Messwerte für die Konzentration wenigstens einer höher als der erste Isoprenoidalkohol siedenden Verbindung gewinnt und aus diesen Messwerten Regelungseingriffe für das Aufteilungsverhältnis des Kondensatstroms aus der oberen Vereinigungskolonne in die Zulaufkolonne und die Abzugskolonne bildet.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei man im Bereich der unteren Vereinigungskolonne Messwerte für die Konzentration wenigstens einer niedriger als der zweite Isoprenoidalkohol siedenden Verbindung gewinnt und aus diesen Messwerten Regelungseingriffe für die Heizleistung des Aufheizers bildet.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei man das Rücklaufverhältnis des Kondensators über Messwerte für die Temperatur an einer Stelle im Bereich der oberen Vereinigungskolonne regelt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, wobei man die Entnahme von Schwersiedern aus dem Sumpf über Messwerte für die Temperatur an einer Stelle im Bereich der unteren Vereinigungskolonne regelt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 14, wobei man den Abzug des zweiten Isoprenoidalkohols über Messwerte für den Flüssigkeitsstand im Aufheizer regelt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 15, wobei man den Abzug des ersten Isoprenoidalkohols über Messwerte der Temperatur an einer zwischen dem oberen Ende der Abzugskolonne und oberem Seitenabzug gelegenen Stelle der Abzugskolonne regelt.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man das Rohgemisch teilweise oder vollständig dampfförmig in die Zulaufkolonne einführt.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem ersten Isoprenoidalkohol um Nerol und bei dem zweiten Isoprenoidalkohol um Geraniol handelt.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kopfdruck der Kolonne 1 bis 500 mbar beträgt.