DE19716413A1

DE19716413A1 - Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen

Info

Publication number: DE19716413A1
Application number: DE1997116413
Authority: DE
Inventors: Nicole Dipl Chem Dr Schoedel; Rolf Dipl Ing Kaufer; Robert Helmling
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1998-10-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, wie z. B. einer Butandiol-enthaltenden Flüssigfraktion, auf Wasserrestgehalte von weniger als 0,03 Gew.-%, insbesondere von weniger als 0,02 Gew.-%.

Die z. B. mittels der Butindiolsynthese und -hydrierung gewonnene Butandiol enthaltende Flüssigfraktion wird bisher destillativ von Wasser befreit, wobei jedoch ein Unterschreiten von garantierten Wasserrestgehalten von deutlich unter 0,03 Gew.-% nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand zu realisieren ist. Die das Butandiol bzw. die Butandiol-enthaltende Flüssigfraktion weiterverarbeitende Industrie fordert jedoch ständig geringere Wasserrestgehalte, da Wasser die weiterverarbeitenden Prozeßschritte - üblicherweise Polymerisationsreaktionen - ungünstig - z. B. durch Wasser-empfindliche Katalysatoren - beeinflußt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es da her, ein Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, wie z. B. einer Butandiol-enthaltenden Flüssigfraktion auf Wasserrestgehalte von weniger als 0,03 Gew.-%, insbesondere von weniger als 0,02 Gew.-% anzugeben, das zum einen ein zuverlässiges Trocknen der zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, wie z. B. Butandiol-enthaltenden Flüssigfraktion, auf die genannten Wasserrestgehalte und zum anderen vergleichsweise geringe Investitions- und Betriebskosten ermöglicht.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die zähflüssige, hygroskopische, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähige Verbindung mit Mehrfachalkoholen mittels Adsorption getrocknet wird, wobei als Adsorptionsmittel ein Molsieb, vorzugsweise ein 3A-Zeolith, verwendet wird und wobei der mittlere Partikeldurchmesser wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 70%, insbesondere wenigstens 90% der Molsieb-Teilchen weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm, beträgt.

Es wurde gefunden, daß bei der Verwendung eines Molsiebs als Adsorptionsmittel und bei Einhalten der genannten Obergrenze für den mittleren Partikeldurchmesser der Molsieb-Teilchen eine Trocknung einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, z. B. einer Butandiol-enthaltenden Flüssigfraktion, bis unter Wasserrestgehalte von weniger als 0,03 Gew.-%, insbesondere von weniger als 0,02 Gew.-%, möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, wie z. B. einer Butandiol-enthaltende Flüssigfraktion, weiterbildend wird vorgeschlagen, daß während der Adsorptionsphase im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett eine mittlere Temperatur von 40 bis 80°C, vorzugsweise von 55 bis 65°C, eingestellt wird.

Durch das Einstellen einer mittleren Temperatur in den genannten Temperaturbereichen kann das Festkleben bzw. Zähwerden des Adsorptionsmittels durch die zu trocknende Flüssigfraktion verhindert und dadurch die Effektivität des Adsorptionsmittels erhöht werden.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen zeichnet sich dadurch aus, daß während der Regenerierphase zunächst ein Verdrängen der noch im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett befindlichen zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff- Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen erfolgt und anschließend eine Heißregenerierung durchgeführt wird.

Hierbei erfolgt das Verdrängen der noch im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett befindlichen zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen vorzugsweise mittels Überleiten von Wasser, Methanol, oder anderen mit Wasser oder Butandiol mischbaren, relativ niedersiedenden Lösungsmitteln.

Es empfiehlt sich, gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, daß während der Heißregenerierung im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett eine mittlere Temperatur von 150 bis 220°C, vorzugsweise von 180 bis 200°C, eingestellt wird.

Beispiel

Zur Erläuterung des nachfolgenden Beispiels dient die Figur.

Eine Butandiol-enthaltende Flüssigfraktion mit einem Wasserrestgehalt von ca. 0,1 Gew.-% wird durch einen Adsorptionsbehälter, der 87 ml Molsieb mit einer Siebfraktion von 0,316 bis 0,63 mm enthält, geleitet (Kurve A). Diese Siebfraktion entspricht einem mittleren Äquivalenzdurchmesser der Molsieb-Teilchen von 0,318 bis 0,63 mm. Während der Adsorptionsphase beträgt die mittlere Temperatur im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett 60°C. Die Aufenthaltszeit der Butandiol enthaltenden Flüssigfraktion im Adsorptionsbett beträgt 20 min.

Wie aus der Kurve A ersichtlich, steigt der Wasserrestgehalt bei einer Laufzeit der Adsorptionsphase von mehr als 5 h über 0,03 Gew.-%, und bei einer Laufzeit der Adsorptionsphase von mehr als 17,5 h über 0,05 Gew.-%. Da jedoch eine Laufzeit der Adsorptionsphase von wenigstens 12 h angestrebt wird, kann das verwendete Adsorptionsmittel nicht als geeignet angesehen werden.

Im Vergleich dazu wird die Butandiol-enthaltende Flüssigfraktion mit einem Wasserrestgehalt von ca. 0,1 Gew.-% durch einen Adsorptionsbehälter, der 86 ml Molsieb mit einer Siebfraktion von 0,315 bis 0,63 mm enthält, geleitet (Kurve B). Die Werte für die mittlere Temperatur im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett sowie die Aufenthaltszeit der Butandiol-enthaltenden Flüssigfraktion im Adsorptionsbett sind hierbei identisch.

Wie der Kurve B zu entnehmen ist, bleibt der erreichte niedrige Wasserrestgehalt auch bei einer Laufzeit der Adsorptionsphase von mehr als 20 h konstant.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, wie z. B. einer Butandiol-enthaltenden Flüssigfraktion, auf Wasserrestgehalte von weniger als 0,03 Gew.-%, insbesondere von weniger als 0,02 Gew.-%, ermöglicht also ein verfahrenstechnisch vergleichsweise einfaches Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, insbesondere einer Butandiol enthaltenden Flüssigfraktion - wie aus dem Beispiel ersichtlich -, auf die genannten Wasserrestgehalte.

In der Praxis werden hierzu wenigstens zwei Adsorber parallel geschaltet, so daß sich jeweils einer der Adsorber in der Adsorptionsphase befindet, während der andere Adsorber die Regenerierphase durchläuft. Derartige Adsorptionsprozesse bzw. -anlagen sind vergleichsweise wenig investitions- und betriebskosten intensiv.

Claims

1. Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen, wie z. B. einer Butandiol-enthaltenden Flüssigfraktion, auf Wasserrestgehalte von weniger als 0,03 Gew.-%, insbesondere von weniger als 0,02 Gew.-%, dadurch gekennzeichnet, daß die zähflüssige, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähige Verbindung mit Mehrfach alkoholen mittels Adsorption getrocknet wird, wobei als Adsorptionsmittel ein Molsieb verwendet wird und wobei der mittlere Partikeldurchmesser von wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 70%, insbesondere wenigstens 90% der Molsieb-Teilchen weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm, beträgt.

2. Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Adsorptionsphase im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett eine mittlere Temperatur von 40 bis 80°C, vorzugsweise von 55 bis 65°C, eingestellt wird.

3. Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Regenerierphase zunächst ein Verdrängen der noch im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett befindlichen organischen Verbindung erfolgt und anschließend eine Heißregenerierung durchgeführt wird.

4. Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrängen der noch im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett befindlichen organischen Verbindung mittels Überleiten von Wasser, Methanol oder anderen mit Wasser oder Butandiol mischbaren, relativ niedersiedenden Lösungsmitteln erfolgt.

5. Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß während der Heißregenerierung im Adsorptionsmittel bzw. Adsorptionsbett eine mittlere Temperatur von 150 bis 220°C, vorzugsweise von 180 bis 200°C, eingestellt wird.

6. Verfahren zum Trocknen einer zähflüssigen, hygroskopischen, unter Kohlenwasserstoff-Abspaltung reaktionsfähigen Verbindung mit Mehrfachalkoholen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorptionsmittel ein 3A-Zeolith verwendet wird.