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DE69923825T2 - Verfahren zur Herstellung von hochreinem Trimethylolpropan - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von hochreinem Trimethylolpropan Download PDF

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DE69923825T2
DE69923825T2 DE1999623825 DE69923825T DE69923825T2 DE 69923825 T2 DE69923825 T2 DE 69923825T2 DE 1999623825 DE1999623825 DE 1999623825 DE 69923825 T DE69923825 T DE 69923825T DE 69923825 T2 DE69923825 T2 DE 69923825T2
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tmp
formaldehyde
trimethylolpropane
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Teruyuki Kurashiki-shi Ninomiya
Toshio Kurashiki-shi Watanabe
Takaki Kurashiki-shi Ikebe
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trimethylolpropan, welches als Rohmaterial für Polyesterharze, Alkydharze, Polyurethanharze, Polycarbonatharze, Weichmacher, Schmieröle, oberflächenaktive Stoffe, Basis für Kosmetika, reaktive Monomere usw. nützlich ist.
  • Trimethylolpropan (im folgenden als „TMP" bezeichnet) wurde durch einen bekannten Zweistufen-Prozess (siehe beispielsweise DE-A-1 020 012) hergestellt, welcher eine Aldolkondensation zwischen n-Butylaldehyd (im folgenden als „NBAL" bezeichnet) und Formaldehyd in Gegenwart eines basischen Katalysators und nachfolgende gekreuzte Cannizzaro-Reaktion zwischen dem Aldolkondensations-Produkt und Formaldehyd in einem basischen Katalysator umfasst. Beispielsweise wird der unter Verwendung von Natriumhydroxid durchgeführte Zweistufen-Prozess durch das folgende Reaktionsschema dargestellt. (1) Aldolkondensation
    Figure 00010001
    (2) Gekreuzte Cannizzaro-Reaktion
    Figure 00020001
  • Die flüssige Reaktionsmischung aus dem Zweistufen-Verfahren enthält ein Ameisensäuresalz, das während der gekreuzten Cannizzaro-Reaktion gebildet wird. Im im Stand der Technik bekannten Verfahren wird die flüssige Reaktionsmischung nach Entfernen der Hauptmenge des Ameisensäuresalzes durch Lösungsmittelextraktion oder Heißfiltration nach der Kondensation destilliert, und das resultierende rohe TMP-Destillat wird rektifiziert, wobei schlussendlich TMP mit hoher Reinheit erhalten wird.
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 50-9 offenbart ein Verfahren zur Reinigung von TMP, umfassend einen Schritt der Behandlung von rohem TMP-Destillat unter Erwärmen mit einem Kationenaustauscherharz in Gegenwart von Wasser und einen nachfolgenden Schritt der Vakuum-Rektifikation des behandelten rohen TMP.
  • Kürzlich wurde TMP immer verbreiteter verwendet, und besonders bei der Verwendung als Rohmaterial für ultravioletthärtbare Harze wurde TMP mit einer höheren Reinheit als zuvor immer notwendiger. Da TMP nach der Lösungsmittelextraktion, der Heißfiltration usw. Verunreinigungen enthält, die kaum durch Destillation entfernt werden, ist TMP mit einer hohen Reinheit schwierig zu erhalten. Das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 50-9 vorgeschlagene Verfahren erfordert teure Kationenaustauscherharze und mühsame Verfahrensschritte, was das Verfahren industriell ungeeignet macht. Eine weitere Reinigungsmethode ist in DD-A-287 251 beschrieben.
  • Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines industriell vorteilhaften Verfahrens zur Herstellung von hochreinem TMP aus einem rohem TMP, das durch eine Reaktion zwischen NBAL und Formaldehyd in Gegenwart eines basischen Katalysators in einem eine Aldolkondensation und eine anschließende gekreuzte Cannizzaro-Reaktion umfassenden Zweistufen-Prozess erhalten wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Als Ergebnis umfangreicher Studien bei der Herstellungsmethode für TMP zur Eliminierung der obigen Probleme haben die Erfinder gefunden, dass hochreines TMP aus einem rohen TMP erhalten wird, indem zuvor eine hoch siedende Komponente und ein anorganisches Salz wie Natriumformiat aus dem rohen TMP entfernt wird, das behandelte TMP unter sauren Bedingungen wärmebehandelt wird, und das wärmebehandelte TMP durch Destillation usw, gereinigt wird. Die vorliegende Erfindung wurde basierend auf diesem Befund vervollständigt.
  • Daher stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von hochreinem Trimethylolpropan bereit, umfassend die Schritte Entfernung einer hoch siedenden Komponente und eines anorganischen Salzes aus einem rohen Trimethylolpropan, das durch Reaktion zwischen n-Butylaldehyd und Formaldehyd in Gegenwart eines basischen Katalysators erhalten wird; Wärmebehandlung unter sauren Bedingungen des Trimethylolpropans nach Entfernung der hochsiedenden Komponente und des anorganischen Salzes; und Reinigen des wärmebehandelten Trimethylolpropans durch Destillation.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsverfahren für rohes TMP, das durch Aldolkondensation und eine nachfolgende gekreuzte Cannizzaro-Reaktion von NBAL und Formaldehyd in Gegenwart eines basischen Katalysators erhalten wird.
  • Erfindungsgemäß als Ausgangsmaterial verwendeter Formaldehyd kann in Form einer wässrigen Lösung oder fest als Paraformaldehyd verwendet werden. Das molare Verhältnis von Formaldehyd, das in dem Verfahren mit NBAL verwendet wird, ist 3,0 bis 8,0 bezogen auf NBAL.
  • Der basische Katalysator für die Aldolkondensation und die gekreuzte Cannizzaro-Reaktion kann Hydroxide von Natrium, Kalium, Lithium und Calcium; Carbonate dieser Elemente; Hydrogencarbonate dieser Elemente; und Amine wie Trimethylamin und Triethylamin einschließen. Diese basischen Katalysatoren können allein oder in Kombination von 2 oder mehr verwendet werden. Die Salze von Natrium oder Kalium sind bevorzugt für ein industrielles Verfahren. Der basische Katalysator wird in der 1,0 bis 2,0-fachen Molmenge, bezogen auf Mol NBAL verwendet. Zur Minimierung der Bildung von Nebenprodukten und zur Erhöhung der Selektivität des angestrebten TMP ist es bevorzugt, die Menge des basischen Katalysators entsprechend den Reaktionsbedingungen einzustellen.
  • Die Aldolkondensation des ersten Schritts und die gekreuzte Cannizzaro-Reaktion des zweiten Schritts werden üblicherweise schrittweise im selben Reaktionsgefäß durchgeführt, ohne dass sie sich verfahrensmäßig voneinander unterscheiden. Die Aldolkondensation und die anschließende gekreuzte Cannizzaro-Reaktion können in Gegenwart von Wasser in eine 2 bis 20-fachen Menge, bezogen auf das Gewicht von NBAL, durchgeführt werden. Nach 0,2 bis 3 Stunden Reaktion bei 20 bis 120°C unter reduziertem Druck, Normaldruck oder erhöhtem Druck ist die Reaktion vollständig.
  • Die Produktmischung aus der Reaktion von NBAL und Formaldehyd wird aufgetrennt, falls notwendig nach Entfernung des unreagierten Formaldehyds durch Kondensation, in das rohe TMP und das als Nebenprodukt während der gekreuzten Cannizzaro-Reaktion gebildete Ameisensäuresalz durch Lösungsmittelextraktion oder Heißfiltration nach der Kondensation. Das Lösungsmittel für die Extraktion kann Ketone, wie Methylethylketon und Methylisobutylketon, Aldehyde, wie NBAL, das auch als Ausgangsmaterial dient, Alkohole, wie Isobutylalkohol und Isopropylalkohol und Ester, wie Butylacetat, einschließen, und wird üblicherweise in einer 0,2 bis 10-fachen Gewichtsmenge, bezogen auf die Produktmischung, verwendet. Das Lösungsmittel kann allein oder in Kombination von 2 oder mehr verwendet werden. Die Heißfiltration wird unmittelbar nach Kondensation der Produktmischung bei 50 bis 160°C ohne Abkühlen durchgeführt.
  • Erfindungsgemäß werden vor der nachfolgenden Wärmebehandlung eine hochsiedende Komponente und ein anorganisches Salz einschließlich des verbleibenden Ameisensäuresalzes, das während der gekreuzten Cannizzaro-Reaktion gebildet wird, zuvor aus der dem so abgetrennten rohen TMP entfernt. Die Entfernung der hochsiedenden Komponente und des anorganischen Salzes wird bevorzugt durch eine Dünnfilmdestillation bei 120 bis 250°C unter einem Druck von 0,001 bis 2,666 kPa (0,01 bis 20 Torr) durchgeführt, da die Behandlung nach einer kurzen Zeit abgeschlossen ist. Wenn die Dünnfilmdestillation aufgrund des hohen Gehalts an verbleibendem Ameisensäuresalz im rohen TMP nicht anwendbar ist, werden die anorganische Säure und die hochsiedende Komponente durch Destillation bei 1 20 bis 150°C unter einem Druck von 0,001 bis 2,666 kPa (0,01 bis 20 Torr) nach Deaktivieren des Ameisensäuresalzes durch Zugabe einer Säure, wie Phosphorsäure und Schwefelsäure, entfernt, um eine mögliche alkalische Pyrolyse des Ameisensäuresalzes zu vermeiden. Die Deaktivierung wird durch Zugabe der Säure zum rohen TMP in der 0,2 bis 2,0-fachen Molmenge des Ameisensäuresalzes durchgeführt, und dann durch Wärmebehandlung der resultierenden Mischung bei 120 bis 250°C während 0,5 bis 3,0 Stunden unter einem Druck von 0,001 bis 2,666 kPa (0,1 bis 30 Torr).
  • Nach Entfernung der hochsiedenden Komponente und des anorganischen Salzes aus dem rohen TMP wird das resultierende TMP-Destillat unter sauren Bedingungen wärmebehandelt. Das TMP-Destillat wird durch Zugabe einer Säure sauergestellt, die als 1 %ige wässrige Lösung einen pH von 4 oder weniger zeigt. Ein solche Säure kann Mineralsäuren, wie Phosphorsäure und Schwefelsäure, und organische Säuren, wie p-Toluolsulfonsäure und Methansulfonsäure einschließen. Phosphorsäure und Schwefelsäure werden bevorzugt verwendet. Obwohl sie von den Erwärmungsbedingungen abhängt, ist die Zugabemenge der Säure üblicherweise 10 ppm bis 5 Gew.-%, bevorzugt 50 bis 5000 ppm, bezogen auf das TMP-Destillat. Verunreinigungen werden kaum zersetzt in einer Zugabemenge von weniger als 10 ppm, während TMP sich leicht verfärbt oder zersetzt, wenn die Menge 5 Gew.-% übersteigt. Die Wärmebehandlung wird bei 140 bis 280°C während 5 bis 300 Minuten, bevorzugt 50 bis 150 Minuten in Luft oder in Inertgasatmosphäre unter Normaldruck, erhöhtem Druck oder reduziertem Druck durchgeführt.
  • Das durch Reaktion zwischen NBAL und Formaldehyd in Gegenwart des basischen Katalysators im Zweifstufenverfahren der Aldolkondensation und der anschließenden gekreuzten Cannizzaro-Reaktion erhaltene TMP enthält die Verunreinigungen, die durch Destillation kaum zu entfernen sind. Die Verunreinigungen sind freies Formaldehyd, Kondensationsprodukte von TMP und Formaldehyd, im Ausgangs-Formalin enthaltenes Methanol, während der gekreuzten Cannizzaro-Reaktion gebildetes Methanol, Kondensationsprodukte von Methanol, TMP und Formaldehyd usw. Spezifische Beispiele für die Kondensationsprodukte sind ein zyklisches Monoformal (CMF) der Formel (I), das von Formaldehyd abgeleitet ist, ein Monomethylformal (MMF) der Formel (II) und ein Monomethyldiformal (MDF) der Formel (III). Insbesondere MDF kann unmöglich von TMP durch Destillation abgetrennt werden, da die relative Flüchtigkeit von MDF gegengüber TMP nahe 1 ist.
  • Figure 00060001
  • Zusätzlich wird im TNP-Produkt verbleibendes Formaldehyd nicht vollständig durch eine übliche Destillation entfernt. Die Qualität des Endprodukts wird durch Zurückbleiben im Formaldehyd sogar in kleinen Mengen negativ beeinflusst. Um die Verunreinigungen wie Formaldehyd, MDF usw. durch Destillation vollständig zu entfernen, sollte viel Sorgfalt auf den Aufbau der Destillationssäule verwendet werden, und es sind komplizierte Betriebsbedingungen erforderlich, wodurch das Entfernungsverfahren weniger ökonomisch wird. Daher wurde hochreines TMP im üblichen Destillationsverfahren nicht erhalten.
  • Es ist bekannt, dass sich die oben erwähnten Kondensationsprodukte unter sauren Bedingungen thermisch zersetzen (japanische Patentveröffentlichung Nr. 42-14605 usw.). Wenn TMP jedoch das Ameisensäuresalz und die hochsiedende Komponente enthält, werden die Kondensationsprodukte kaum durch Wärmebehandlung in Gegenwart von Säure zersetzt, sogar in einer Menge, die der Menge des Ameisensäuresalzes äquivalent ist, wodurch es nicht möglich ist, hochreines TMP zu erhalten. Obwohl die Kondensationsprodukte durch die Wärmebehandlung unter Verwendung einer überschüssigen Säuremenge zersetzt werden, wird ein gefärbtes Produkt, das aus TMP durch Destillation kaum entfernt wird, aus der hochsiedenden Komponente gebildet.
  • Erfindungsgemäß wird, wie oben beschrieben, nach vorheriger Entfernung des anorganischen Salzes wie Natriumformiat und der hochsiedenden Komponente aus dem rohen TMP das behandelte TMP einer Wärmebehandlung unter sauren Bedingungen unterzogen. Mit einer solchen Wärmebehandlung wird die aus TMP durch Destillation kaum zu entfernende Komponente thermisch zersetzt oder chemisch zur Bildung einer Komponente kombiniert, die durch Destillation leicht aus TMP entfernbar ist.
  • Beispielsweise werden MMF und MDF, die kaum durch Destillation zu entfernen sind, zu CMF und Methanol zersetzt, die leicht aus TMP entfernbar sind. Insbesondere MDF, das durch übliche Destillation schwierig entfernbar ist, wird durch die erfindungsgemäße Behandlung in leicht entfernbare Komponenten umgewandelt, wodurch es möglich wird, hochreines TMP zu erhalten. Zusätzlich wird hochreines TMP erhalten, da das verbleibende Formaldehyd mit TMP kondensiert und dabei leicht entfernbares CMF während der Wärmebehandlung unter sauren Bedingungen bildet.
  • Die Destillation des wärmebehandelten TMP wird bei 120 bis 250 °C unter einem Druck von 0,001 bis 2,666 kPa (0,01 bis 20 Torr) durchgeführt. Erfindungsgemäß wird die Destillationsapparatur im Hinblick auf Struktur und Betriebsweise ökonomisch verbessert, da die Last der Destillationskolonne vermindert wird, was die Herstellung eines hochreinen TMP in vorteilhafter Weise im industriellen Maßstab ermöglicht.
  • Die vorliegende Erfindung wird in größerem Detail unter Bezug auf die folgenden Beispiele erläutert, die nicht als Beschränkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung konstruiert werden sollten.
  • In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde der Gehalt des restlichen Formaldehyds im End-TMP-Produkt durch die Acetylacetonmethode bestimmt, und die Schmelzfarbe wurde mit den APHA Standardfarben verglichen, die entsprechend JIS K 1557 6.2 erhalten wurden.
  • Herstellungsbeispiel 1
  • Eine wässrige Lösung, enthaltend 4000 g n-Butylaldehyd (NBAL), 13330 g 40 % wässrige Formaldehydlösung und 2330 g Natriumhydroxid, wurde während 1 Stunde unter Atmosphärendruck auf 50°C erwärmt, um die Reaktion von NBAL und Formaldehyd zu ermöglichen. Nach Entfernen des unreagierten Formaldehyds wurde die Reaktionsmischung durch Methylethylketon extrahiert, wobei 7450 g rohes TMP erhalten wurden, enthaltend 1 ,5 Gew.-% Natriumformiat, 7 Gew.-% niedrigsiedende Komponenten und 7 Gew.-% hochsiedende Komponenten.
  • Beispiel 1
  • Nach Zugabe von 45,2 g Phosphorsäure zu 2000 g des in Herstellungsbeispiel erhaltenen rohen TMP wurde die resultierende Mischung während 1 Stunde unter reduziertem Druck von 6,666 kPa (50 Torr) zur Deaktivierung von Natriumformiat erwärmt. Die so behandelte Mischung wurde bei 180°C unter einem Druck von 399 Pa (3 Torr) zur Entfernung des anorganischen Salzes wie Natriumformiat und der hochsiedenden Komponenten als Destillationsrückstände destilliert, während TMP und die niedrigsiedenden Komponenten als Destillat gesammelt wurden. Nach Zugabe von 0,1 g Phosphorsäure zu 1000 g des Destillats, welches hauptsächlich TMP umfasste, wurde die Mischung bei 180°C an der Luft während einer Stunde unter Atmosphärendruck wärmebehandelt. Das wärmebehandelte Destillat wurde durch Destillation bei 150°C unter einem reduzierten Druck von 133 PA (1 Torr) unter Verwendung einer Sulzer-gepackten Säule mit 10 theoretischen Böden gereinigt. Die gaschromatographische Analyse zeigte, dass die Reinheit des erhaltenen TMP 99,9 % betrug. Der Gehalt des verbleibenden Formaldehyds im End-TMP war 1 ppm.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Nach Zugabe von 45,2 g Phosphorsäure zu 2000 g des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen TMP wurde die resultierende Mischung während einer Stunde unter einem Druck von 6,666 kPa (50 Torr) zur Deaktivierung von Natriumformiat auf 150°C erhitzt. Die so behandelte Mischung wurde bei 180°C unter einem Druck von 399 Pa (3 Torr) zur Entfernung des anorganischen Salzes wie Natriumformiat und der hochsiedenden Komponenten als Destillationsrückstände destilliert, während TMP und die niedrigsiedenden Komponenten als Destillat isoliert wurden. Ohne Zugabe von Phosphorsäure und ohne Durchführung der Wärmebehandlung wurden 1000 g des hauptsächlich TMP umfassenden Destillats durch Destillation bei 150°C unter einem reduziertem Druck von 133 Pa (1 Torr) unter Verwendung einer Sulzer-gepackten Säule mit 10 theoretischen Böden destilliert. Die Reinheit des erhaltenen TMP war 98,8 %. Der Gehalt des restlichen Formaldehyds in End-TMP war 30 ppm.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Nach Zugabe von 45,2 g Phosphorsäure zu 2000 g des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen rohen TMP wurde die resultierende Mischung während einer Stunde unter einem Druck von 6,665 kPa (50 Torr) zur Deaktivierung von Natriumformiat auf 150°C erwärmt. Dann wurde nach weiterer Zugabe von 45,2 g Phosphorsäure die Wärmebehandlung bei 180°C in Luft während einer Stunde unter Atmosphärendruck fortgesetzt. Das so wärmebehandelte rohe TMP wurde durch Destillation bei 150°C unter einem reduzierten Druck von 133 Pa (1 Torr) unter Verwendung einer Sulzer-gepackten Säure von 10 theoretischen Böden gereinigt. Die Reinheit des erhaltenen TMP war 99,5 %. Der Gehalt des restlichen Formaldehyds im End-TMP war 3 ppm. Die Schmelzfarbe des End-TMP war jedoch äußerst nachteilig, nämlich so hoch wie 150.
  • Herstellungsbeispiel 2
  • sEine 4000 g n-Butylaldehyd (NBAL), 13330 g wässrige 40 %ige Formaldehydlösung und 3236 g Natriumhydroxid enthaltende wässrige Lösung wurde während einer Stunde unter Atmosphärendruck auf 50°C erwärmt, um NBAL mit Formaldehyd umzusetzen. Nach Entfernung des unreagierten Formaldehyds wurde die Reaktionsmischung mit NBAL extrahiert, wobei 7430 g rohes TMP erhalten wurden, welches 0,3 Gew.-% Natriumformiat, 7 Gew.-% niedrigsiedende Komponenten und 7 Gew.-% hochsiedende Komponenten enthielt.
  • Beispiel 2
  • Durch Durchführen einer Dünnfilmdestillation bei 180°C unter einem Druck von 133 Pa (1 Torr) mit 2000 g des in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen rohen TMP wurden Natriumformiat und die hochsiedenden Komponenten aus dem rohen TMP als Destillationsrückstände entfernt, während TMP und die niedrigsiedenden Komponenten als Destillat isoliert wurden. Nach Zugabe von 0,1 g Phosphorsäure zu 1000 g des hauptsächlich TMP umfassenden Destillats wurde die Mischung während einer Stunde unter einem Druck von 665 kPa (5 Torr) bei 150°C wärmebehandelt. Das wärmebehandelte Destillat wurde durch Destillation bei 150°C unter einem reduzierten Druck von 133 Pa (1 Torr) unter Verwendung einer Sulzer-gepackten Säule mit 10 theoretischen Böden gereinigt. Die gaschromatgraphische Analyse zeigte, dass die Reinheit des erhaltenen TMP 99,9 % war. Der Gehalt des verbleibenden Formaldehyds im End-TMP war 1 ppm.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Durch Durchführung einer Dünnfilmdestillation bei 180°C unter einem Druck von 133 Pa (1 Torr) mit 2000 g des in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen rohen TMP wurden Natriumformiat und die hochsiedenden Komponenten aus dem rohen TMP als Destillationsrückstände entfernt, während TMP und die niedrigsiedenden Komponenten als Destillat isoliert wurden. Ohne Zugabe von Phosphorsäure und ohne Durchführung der Wärmebehandlung wurden 1000 g des hauptsächlich TMP umfassenden Destillats durch Destillation bei 150°C unter einem reduzierten Druck von 133 Pa (1 Torr) unter Verwendung einer Sulzer-gepackten Säule mit 10 theoretischen Böden gereinigt. Die gaschromatographische Analyse zeigte, dass die Reinheit des erhaltenen TMP 98,8 % war. Der Gehalt des restlichen Formaldehyds im End-TMP war 30 ppm.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Nach Zugabe von 9,0 g Phosphorsäure zu 2000 g des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen rohen TMP wurde die resultierende Mischung an Luft während einer Stunde unter Atmosphärendruck bei 180°C wärmebehandelt. Die so behandelte Mischung wurde durch Destillation bei 150°C unter einem reduzierten Druck von 133 Pa (1 Torr) unter Verwendung einer Sulzer-gepackten Säule mit 10 theoretischen Böden gereinigt, Die gaschromatographische Analyse zeigte, dass die Reinheit des erhaltenen TMP 99,5 % war. Der Gehalt des restlichen Formaldehyd im End-TMP war 5 ppm. Die Schmelzfarbe des End-TMP war jedoch äußerst nachteilig, nämlich so hoch wie 110. Tabelle 1
    Figure 00120001
  • Das durch Reinigen von rohem TMP durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene TMP hat eine so hohe Reinheit wie 99,8 % oder mehr, einen kleinen Gehalt an restlichem Formaldehyd, nämlich so niedrig wie 10 ppm oder weniger, und einen niedrigen Verfärbungsgrad von 20 oder weniger ausgedrückt als APHA.
  • Erfindungsgemäß ist kein teures Kationaustauscherharz usw. notwendig, und die Destillationsapparatur ist im Hinblick auf Struktur und Betriebsweise aufgrund der reduzierten Last der Destillationskolonne ökonomisch verbessert. Daher wird ein hochreines TMP, das als Rohmaterial für ultravioletthärtbare Harze verwendbar ist, in vorteilhafter Weise in industriellem Maßstab hergestellt.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung von hochreinem Trimethylolpropan (TMP), umfassend die Schritte: Entfernung einer hochsiedenden Komponente, umfassend Formaldehyd und Reaktionsprodukte und anorganische Ameisensäuresalze aus einem rohen Trimethylolpropan, das durch Aldolkondensation und anschließende gekreuzte Cannizzaroreaktion von N-Butylaldehyd (NBAL) und Formaldehyd in Gegenwart eines basischen Katalysators erhalten wurde, wobei das molare Verhältnis von Formaldehyd zu NBAL 3,0 bis 8,0 beträgt und die Menge des basischen Katalysators die 1,0 bis 2,0-fache Molmenge von NBAL beträgt; Wärmebehandlung des rohen Trimethylolpropans unter sauren Bedingungen nach Entfernung der hochsiedenden Komponente und des anorganischen Salzes, wobei die sauren Bedingungen Zugabe einer Säure, welche ein pH 4 oder weniger als 1 Gew.-%ige wässrige Lösung sind, wobei die Menge der zugegebenen Säure 10 ppm bis 5 Gew.-%, bezogen auf das TMP-Destillat, beträgt und die Wärmebehandlung bei 140 bis 280°C während 5 bis 300 Minuten durchgeführt wird; und Reinigen des wärmebehandelten Trimethylolpropans durch Destillation, wobei die Destillation bei 1 20 bis 250°C unter einem Druck von 0,001 bis 2,666 kPa (0,01 bis 20 Torr) durchgeführt wird.
  2. Verfahren zur Herstellung von hochreinem Trimethylolpropan nach Anspruch 1, wobei die Entfernung der hochsiedenden Komponente und des anorganischen Salzes nach Deaktivieren von im rohen Trimethylolpropan vorhandenen Natriumformiat, wobei die Deaktivierung durch Zugabe einer Säure zum rohen TMP in einer Menge der 0,2 bis 2,0-fachen Molmenge des Ameisensäuresalzes durchgeführt wird und anschließende Wärmebehandlung der resultierenden Mischung bei 120 bis 250°C während 0,5 bis 3,0 Stunden unter einem Druck von 0,013 bis 4 kPa (0,1 bis 30 Torr) durchgeführt wird.
DE1999623825 1998-12-25 1999-12-02 Verfahren zur Herstellung von hochreinem Trimethylolpropan Revoked DE69923825T2 (de)

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Publications (2)

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ES (1) ES2235425T3 (de)
TW (1) TW546282B (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19963437A1 (de) * 1999-12-28 2001-07-05 Basf Ag Verfahren zur Zersetzung von bei der Synthese mehrwertiger Alkohole gebildeter hochsiedender Nebenprodukte
DE10029055B4 (de) * 2000-06-13 2006-06-29 Basf Ag Verfahren zur Farbzahlverbesserung von mehrwertigen Alkoholen durch Tempern
KR100396376B1 (ko) * 2000-10-06 2003-09-02 주식회사 엘지화학 3가 알코올의 추출방법
DE10160180A1 (de) * 2001-12-07 2003-06-18 Basf Ag Verfahren zur Isolierung von Trimethylolpropan aus einem Reaktionsgemisch
DE10164264A1 (de) * 2001-12-27 2003-07-17 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Trimethylolpropan
DE10223054A1 (de) * 2002-05-24 2003-12-04 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyetherolen
KR100837523B1 (ko) * 2006-03-07 2008-06-12 주식회사 엘지화학 트리메틸올프로판의 제조방법
CN100447120C (zh) * 2006-09-19 2008-12-31 天津市新天进科技开发有限公司 三羟甲基丙烷精制的工艺方法
EP2281794B1 (de) * 2009-08-07 2015-10-14 LANXESS Deutschland GmbH Verfahren zur Farbzahlverbesserung von Trimethylolpropan
EP2341041B1 (de) * 2009-12-24 2015-05-27 Oxea Bishop LLC Trimethylolpropan-Farbverbesserung
DE102011122356A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Oxea Gmbh Verfahren zur Gewinnung von mit Trimethylolpropan angereicherten Produktströmen aus den Nebenströmen der Trimethylolpropanherstellung
EP2895451B1 (de) * 2012-09-17 2016-09-14 Oxea Bishop LLC Rückgewinnung von trimethylolpropan aus reinigungsmittelrückständen
KR102224267B1 (ko) * 2016-10-31 2021-03-08 주식회사 엘지화학 트리메틸올프로판의 제조장치 및 이를 이용한 제조방법
KR102224268B1 (ko) * 2016-10-31 2021-03-08 주식회사 엘지화학 트리메틸올프로판의 제조장치 및 이를 이용한 제조방법
CN111465590B (zh) 2018-02-01 2023-04-11 Lg化学株式会社 二羟甲基丁醛的生产方法和蒸馏装置
CN108997082B (zh) * 2018-09-10 2021-12-24 武汉中能恒信工程技术有限公司 一种催化三羟甲基丙烷缩合反应的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2930818A (en) * 1960-03-29 Process for the purification of i
DE1020012B (de) * 1952-11-18 1957-11-28 Albert Ag Chem Werke Verfahren zur Herstellung von reinem Trimethylolpropan
JPS509B1 (de) * 1969-11-28 1975-01-06
DD287251A5 (de) * 1989-08-21 1991-02-21 Veb Leuna-Werke "Walter Ulbricht",De Verfahren zur gewinnung von trimethylolpropan

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