DE1129159B

DE1129159B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Carbonsaeureestern

Info

Publication number: DE1129159B
Application number: DEF32314A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Helmut Schwarz; Dr Hermann Schnell; Dr Ludwig Strohmenger
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1960-10-11
Filing date: 1960-10-11
Publication date: 1962-05-10

Description

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Estern aus Carbonsäuren und Alkoholen bei erhöhten Temperaturen wird, um das Reaktionsgleichgewicht zugunsten der Esterbildung zu verschieben und eine weitgehende Veresterung zu ermöglichen, ein Überschuß an möglichst wasserfreiem Alkohol verwendet und das während der Reaktion frei werdende Wasser möglichst weitgehend aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Schwerflüchtige Carbonsäuren, deren Dampfdruck unter den Reaktionsbedingungen nicht mehr als etwa ein Fünfzehntel des Dampfdruckes des Alkohols beträgt, lassen sich vorteilhaft kontinuierlich derart verestern, daß man die Carbonsäure am Kopf und den Alkohol am Boden einer senkrecht stehenden Kolonne, z. B. Bödenkolonne, unter Druck einführt. Der Carbonsäureester verläßt die Kolonne am Boden, der überschüssige Alkohol und das Reaktionswasser destillieren am Kopf der Kolonne ab.

Dieses Verfahren befriedigt aber dann nicht, wenn Alkohole verestert werden sollen, die, wie Äthanol, Propanol und tert.-Butylalkohol, mit Wasser ein vollkommenes azeotropes Gemisch bilden. Hier fallen der überschüssige Alkohol und das Reaktionswasser als homogenes Kondensat an, das sich durch einfaches Destillieren nicht trennen läßt. Nur mit Hilfe eines Schleppmittels kann der Alkohol vom Wasser durch Destillieren getrennt und erneut zum Verestern eingesetzt werden.

Es wurde nun gefunden, daß in solchen Fällen die ausschließliche Verwendung wasserarmen, d. h. mindestens 99%igen oder wasserfreien Alkohols zum Verestern nicht erforderlich ist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß man den am Kopf der Veresterungskolonne abdestillierten, verflüssigten und aufkonzentrierten, wäßrigen Alkohol an einer oder mehreren Stellen zwischen dem Kopf und dem Fuß der Veresterungskolonne einführen kann und nur den Rest des insgesamt erforderlichen Alkohols in wasserfreier bzw. wasserarmer Form am Fuß der Kolonne zuzugeben braucht. Die Menge an zuzuführendem wasserfreiem bzw. wasserarmem Alkohol kann unterhalb eines Mols pro Carboxylgruppe der Carbonsäure liegen.

Für das vorliegende Veresterungsverfahren geeignete Carbonsäuren sind z. B. Valeriansäure, Laurinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Phenylessigsäure, Diglykolsäure, Benzoesäure, Toluylsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und die Phthalsäuren.

Geeignete Alkohole sind z. B. Äthanol, Propanol, Isopropanol und t-Butanol.

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Carbonsäureestern

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen

Dr. Hans-Helmut Schwarz, Krefeld, Dr. Hermann Schnell und Dr. Ludwig Strohmenger,

Krefeld-Uerdingen, sind als Erfinder genannt worden

Geeignete Veresterungskatalysatoren, die gegebenenfalls zugesetzt werden können, sind z. B. Schwefelsäure, p-Toluolsulfonsäure, Salzsäure, Chlorsulfonsäure, Thionylchlorid, Kupfersulfat, Eisenchlorid, Zinnoxyd, Zinksulfat, Zinkoxyd und AIuminiumoxyd.

Beispiel 1

In eine Glockenbodenkolonne mit 35 Böden, bei der jeder Boden einen Flüssigkeitsgehalt von 0,18 1 hat und die unter einem Druck von 20 atü steht und auf 240° C erhitzt ist, werden stündlich am Kopf 433 g Phthalsäureanhydrid mit einem Gehalt von 0,3% Zinnoxyd, auf den fünfzehnten Boden 448 g Äthanol, das 5,5% Wasser enthält und auf den

fünfunddreißigsten Boden 237 g Äthanol, das 0,3% Wasser enthält, eingeführt. Das wäßrige Äthanol war zuvor am Kopf der Kolonne abdestilliert, kondensiert auf den angegebenen Wassergehalt eingeengt worden. Im Sumpf der Kolonne wird alkoholhaltiges Diäthylphthalat mit folgenden Kennzahlen abgenommen: Verseifungszahl: 481; Säurezahl: 3. Das entspricht einem Umsatz von etwa 98,7%.

Beispiel 2

In die gleiche Glockenbodenkolonne wie im Beispiel 1 werden bei 240° C und 10 atü stündlich amKopf 1,26 kg Ölsäure mit einem Gehalt von 0,16% Zinnoxyd, auf den fünfzehnten Boden 492 g Äthanol, das 5,5% Wasser enthält, und auf den fünfunddreißigsten

Boden 182 g Äthanol, das 0,3% Wasser enthält, eingeführt. Am Fuß der Veresterungskolonne wird alkoholhaltiger Ölsäureäthylester mit einer Säurezahl

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von 0,5 und einer Verseifungszahl von 177 abgenommen. Das entspricht einem Umsatz von über 990/₀.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Carbonsäureestem bei erhöhter Temperatur unter erhöhtem Druck, gegebenenfalls in Gegenwart von Veresterungskatalysatoren, aus einem überschüssigen, mit Wasser ein azeotropes Gemisch bildenden Alkohol und einer Carbonsäure, deren Dampfdruck bei der Veresterung höchstens ein Fünfzehntel des Dampfdruckes des Alkohols beträgt, in einer senkrecht stehenden Gegenstromveresterungskolonne, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carbonsäure am Kopf der Kolonne, den am Kopf der Kolonne abdestillierten, verflüssigten und aufkonzentrierten, wäßrigen Alkohol an einer oder mehreren Stellen zwischen dem Kopf und dem Fuß der Kolonne und nur den Rest des insgesamt erforderlichen Alkohols in wasserfreier oder wasserarmer Form am Fuß der Kolonne einführt.

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