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Wiedergewinnung von monomeren C6-Estern aus hochsiedenden Oligomeren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000202211D
Publication Date: 2010-Dec-09
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Wiedergewinnung von monomeren C6-Estern aus hochsiedenden Oligomeren

In unterschiedlichen Stufen dieses Verfahren werden möglicherweise Ströme ausgeschleust, die u. a. aus dimeren oder oligomeren Hydroxycapronsäure- und Adpinsäureester bestehen. Diese Hochsieder stellen einen Ausbeuteverlust dar, denn ein Teil der Oligomere hätte zu den Wertprodukten 1,6-HDO und CLO führen können. Diese Hochsieder können verbrannt werden. Bevorzugt werden diese aber aufgearbeitet. Dazu werden in der Stufe 8 die Ströme, die dimere und oligomere Ester der Adipinsäure bzw. Hydroxycapronsäure enthalten, mit weiteren Mengen des Alkohols ROH in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt. Die Ströme, die sich für diese Wiederverwertung eignen, sind die Sumpfströme der Stufe 4, 7, 13 und evtl. auch 14. Durch die Umsetzung mit einem Alkohol ROH werden die dimeren bzw. oligomeren Hydroxycapronsäure- bzw. Adipinsäureester zurück gespalten und so die entsprechenden Monomeren zurückgebildet. Das Gewichtsverhältnis von Alkohol ROH und dem Sumpfstrom aus Stufe 4 beträgt zwischen 0,1 bis 20, bevorzugt 0,5 bis 10. Als Katalysatoren eignen sich prinzipiell die bereits für die Veresterung in Stufe 2 oder für die Zyklisierung von Hydroxycapronsäureester zu ε-Caprolacton in Stufe 13 erwähnten Verbindungen. Bevorzugt werden jedoch Lewissäuren eingesetzt. Beispiele hierzu sind Verbindungen oder Komplexe des Aluminiums, Zinns, Antimons, Zirkons oder Titans, wie Zirkoniumacetylacetonat oder Tetraalkyltitanat wie Tetraisopropyltitanat, die in Konzentrationen von 1 bis 10.000 ppm, bevorzugt 50 bis 6.000 ppm,  angewandt werden.

Die Umesterung kann absatzweise oder kontinuierlich, in einem Reaktor oder mehreren Reaktoren, in Reihe geschalteten Rührkesseln oder Rohrreaktoren bei Temperaturen zwischen 100 und 300°C, bevorzugt 120 bis 270°C und den sich dabei einstellenden Eigendrücken, durchgeführt werden. Die benötigten Verweilzeiten liegen bei 0,5 bis 10 Stunden.

Dieser Strom aus Stufe 8 lässt sich ggf.  wieder in die Stufe 3 einschleusen. Zur Vermeidung von Aufpegelungen, vor allem von 1,4-Cyclohexandiolen, muss dann absatzweise oder kontinuierlich ein Teilstrom der Hochsieder aus Stufe 4 ausgeschleust werden. Eine andere Möglichkeit ist, den Strom aus Stufe 8 nicht in Stufe 3 zurückzuführen, sondern ihn, analog zur Stufe 3, in einer Stufe 9 aufzuarbeiten. Dabei wird der Austragstrom in eine Destillationskolonne überführt, in welcher der Alkohol ROH über Kopf abdestilliert wird und ein Adpinsäure- und Hydroxycapronsäureester enthaltender Strom im Sumpf gewonnen wird. Die Destillation kann Batchweise erfolgen, bevorzugt wir jedoch diese Operation in einer kontinuierlich betriebenen Kolonne durchgeführt. In Stufe 9, wird die Kolonne so betrieben, dass der Zulauf zur Kolonne bevorzugt zwischen dem Kopf– und dem Sumpfstrom erfolgt. Über Kopf wird bei Drücken von 1 bis 1.500 mbar, bevorzugt 20 bis 1.250 mbar, besonders bevorzugt 200 bis 1.100 mbar...