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Verfahren zur Herstellung von Tetrahydrofuran

IP.com Disclosure Number: IPCOM000239347D
Publication Date: 2014-Oct-31
Document File: 7 page(s) / 36K

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tetrahydrofuran (im Folgenden THF genannt) aus 1,4-Butandiol (im Folgenden BDO genannt) das Verunreinigungen wie 2-(4‘-hydroxybutoxy)-tetrahydrofuran (im Folgenden Acetal genannt) und ggf. weitere Verunreinigungen enthält durch Umsetzung in der Gasphase in Gegenwart von Hydrierkatalysatoren und Wasserstoff.

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Verfahren zur Herstellung von Tetrahydrofuran

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tetrahydrofuran (im Folgenden THF genannt) aus 1,4-Butandiol (im Folgenden BDO genannt) das Verunreinigungen wie 2-(4'-hydroxybutoxy)-tetrahydrofuran (im Folgenden Acetal genannt) und ggf. weitere Verunreinigungen enthält durch Umsetzung in der Gasphase in Gegenwart von Hydrierkatalysatoren und Wasserstoff.

In WO 2005/058855 A1 ist die Herstellung von cyclischen Ethern wie THF ausgehend von C4-Dicarbonsäuren und Derivaten wie Diester durch Hydrierung an Hydrierkatalysatoren in der Gasphase in Gegenwart von Wasserstoff unter Druck beschrieben. Da nicht nur THF alleine entsteht, könnten bzw. müssen Produkte wie BDO und gamma-Butyrolacton durch Rückführung über die Verdampfung und die Hydrierung zusammen mit den C4-Dicarbonsäuren bzw. Diestern rückgeführt werden. Der Druckbereich ist angegeben mit 5 bis 150 bar (bevorzugt 30 bis 70 bar), bei Temperaturen von 100 - 300°C (bevorzugt 150 - 250°C). In den Beispielen wurde ein Druck von ca. 63 bar und Temperaturen zwischen 170 und 183 gewählt. Es ist beschrieben, dass als Nebenprodukt Acetal entsteht. Wird Butandiol, auch in kleinen Mengen, rückgeführt, so gestaltet sich der Prozess in Gegenwart von C4- Dicarbonsäuren und Derivaten als sehr schwierig, da bekanntermaßen Diole leicht mit Disäuren und Derivaten unter Polymerbildung reagieren. Entsprechend oft muss die Anlage zwecks Reinigung abgestellt werden. In WO 2013148923 A1 ist ebenfalls von der Umsetzung von BDO zu THF die Rede, wobei als Ziel die Vermeidung unerwünschter Ether im Vordergrund steht. Nicht beschrieben ist, wie man mit Acetal zu verfahren hat.

In WO 2004/26854 ist beschrieben, BDO, das Acetal enthält, in der Flüssigphase an sauren Katalysatoren wie Wolframatophosphorsäure zu THF umzusetzen. Aus dem Acetal entsteht in der Reaktion 2,3-Dihydofuran. Obwohl dieses Verfahren einfach durchzuführen ist, besteht der Nachteil, dass einerseits 2,3-Dihydrofuran als THF- Quelle dienen könnte, es aber in der destillativen Aufreinigung verloren geht. Erschwerend kommt hinzu, dass die Siedepunkte von 2,3-Dihydrofuran (ca. 55 °C) und THF (66°C) nah beieinander liegen und man deshalb zur Abtrennung von Dihydrofuren zusätzlich noch ein Mehrfaches an THF verliert. Außerdem bilden sich nach längeren Betriebszeiten, vermutlich aus 2,3-Dihydrofuran, das sehr leicht unter


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sauren Bedingungen polymerisieren kann, Hochsieder, die von Zeit zu Zeit zu Abstellungen führen, damit der Reaktor gereinigt werden kann.

Es wurde also ein Verfahren gesucht, das BDO, welches zumindest Acetal als Verunreinigung enthält, zu THF cyclisiert bei langer Lebensdauer des Katalysators und keine Polymere bildet, die immer wieder zur Abstellung zwingt und Nebenkomponenten wie Acetal zusätzlich noch in THF überführt.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass sich 1,4-Butandiol, das zumindest Acetal als Nebenkomponente en...