説明

アルドール化方法からの廃水の処理方法

アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法において、酸性化されたプロセス廃水又は酸性化及び抽出されたプロセス廃水のストリッピング、このストリッピングされた化合物の凝縮、及びこの凝縮物の相分離により得られる有機液体を、酸性化されたプロセス廃水からの有機汚染物質の抽出のための抽出剤として使用し、このストリッピング装置からこの抽出に供給されたアルドール化プロセス廃水と比較してより少ない有機汚染物質での負荷を有する廃水を取り出す、アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH0〜6に調整された、前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明の詳細な説明
本発明は、アルドール化方法からの水溶性の有機汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程の又は多工程の抽出により処理する方法に関する。
【0002】
塩基触媒により触媒作用されるアルドール化反応、例えばアルドール付加及びアルドール縮合は、アルコールの工業的製造の際に重大な意味合いを得るに至った。単に例示的に、ネオペンチルグリコールの製造が挙げられ、ここでは第一の合成工程においてホルムアルデヒドがイソブチルアルデヒドに、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシ−プロパナールの形成下で付加される。更に遙かにより巨大な規模において、可塑剤アルコール、2−エチルヘキサノール又は2−プロピルヘプタノールが製造され、この第一の合成工程では2つの分子のn−ブチルアルデヒド又はn−バレルアルデヒドがアルドール縮合において、付随する水の脱離下で、不飽和アルデヒド、2−エチルヘキセナール又は2−プロピルへプテナールへと縮合され、これに引き続く水素化は前記可塑剤アルコールを提供する(参照、Weissermel, Arpe; Industrielle Organische Chemie; 4版, 150-152頁, 231-232, WileyVCH, Weinheim 1994)。
【0003】
β−ヒドロキシ−アルデヒドアダクトへのアルデヒドのこの塩基触媒により触媒作用されたアルドール付加、又は、このα,β−不飽和アルデヒドへの2つのアルデヒドのアルドール縮合(エナール化(Enalisierung)とも呼ばれる)、又は、アルデヒドとケトンとのアルドール縮合(これは、水性塩基、例えば水酸化ナトリウムを用いて触媒作用されるか又はこの後処理の際に加水分解工程又は水抽出が、生成物からの塩基の除去のために必要である)では、水溶性の、かつ水中に分散された有機汚染物質で強力に負荷されている、少なからぬ量の廃水を生じる。無論、廃水中のこれらの有機汚染物質は一般的には、これらの汚染物質の生物学的分解物へと、例えば浄化装置中で生物学的に分解されることができるが、しかしながら比較的高い酸素要求を要求する。これらの酸素要求の程度の見積もりのために、容易に算出できるCSB値(CSB=化学的酸素必要量)が使用され、この測定のためには水試料を過剰量のジクロマート溶液を用いて酸化し、この過剰量のジクロマートを逆滴定する(参照、Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser-und Schlammuntersuchung, DIN 38406, 44部, 1992年5月版)。アルドール化プロセス廃水の分解のために浄化装置中で必要とされる高い酸素要求のために、従って、廃水中への相応して高い酸素導入が配慮されなくてはならず、これは再度、廃水中への空気の高められた導入のための高いエネルギー消費を、場合により浄化装置の容量の拡張化と関連して必要とする。これが可能でない場合には、浄化装置から流路(Vorfluter)中に達する廃水のCSB値は、法的な規準量を上回るか又は廃水中に含有される有機物質の嫌気性分解が酸素不足のために頓挫し、廃水の不所望の好気性分解が開始する危険性が存在し、これは一般的には浄化装置の逆転(Umkippen)と呼ばれる。
【0004】
このような不利な結果及び、このような廃水の浄化に関連した高いコストを回避するために、アルドール化装置からの高度に負荷された廃水は目的に応じて、CSB値の減少の目的のために前処理にかけられる。
【0005】
アルドール化プロセス廃水のこのような前処理は例示的に、n−ブチルアルデヒドの2−エチルヘキセナールへのアルドール縮合の際に生じる廃水についてEP-A 631 988中に記載されている。この際、アルドール化プロセス廃水は、場合により、2−エチルヘキサノール産生からの他の洗浄水との混合後に、pH値0〜6に酸性化され、この際形成される有機相は分離され、この水相はC8〜C16−モノアルコール、正確には2−エチルヘキセノールにより抽出される。このように処理された廃水は、浄化装置に供給され、この間に分離された有機汚染物質−実質的に、2−エチルヘキサノール産生からの副生成物−を含有する有機抽出物は、抽出剤−この場合において2−エチルヘキサノール−の回収のために蒸留される。
【0006】
EP-A 631 988中に記載される方法の欠点は、抽出剤の蒸留による再回収の際に塔底部で濃縮される、高沸性成分がその回収を妨害し、かつ、蒸留塔の塔底部での不断の温度上昇を生じることである。高温は再度、高沸性化合物の更なる縮合、そして最終的には蒸留塔中での堆積物を引き起こす。塔底温度を特定の程度を越えて上昇させないために、従って、2−エチルヘキサノールの一部はこの塔の塔底中に残存しなくてはならない。この2−エチルヘキサナールは次いで高沸性成分と一緒にこの残留物の処理の際に失われ、この結果前記抽出中に再循環される2−エチルヘキサノールには常に新規の2−エチルヘキサノールが供給されなくてはならない。
【0007】
EP-A 631 988による方法の説明された欠点の回避のために、EP-A 926 100は、2−エチルヘキセナール−及び2−へチルヘキサノール産生からの様々な廃水流を単独で又は相互に一緒にしてpH値0〜6に調整し、引き続き有機相の分離のために合一フィルターを介して導入する方法が提案される。この際得られる、有機汚染物質の主要量が取り除かれた水相は引き続き、まだなおこの中に溶解又は分散される有機成分の分離のために、C8〜C16−モノアルコールを用いて、正確には2−エチルヘキサノールを用いて抽出される。EP-A 926 100によればこの方法様式により、有機抽出物中に達する高沸性汚染物質の割合は、抽出剤、例えば2−エチルヘキサノールの引き続く蒸留による回収の際に、抽出剤に関する損失分が前記塔の塔底部中で減少される限りは減少されるものである。抽出剤に関する損失の程度に関しては、EP-A 926 100は記載を有しないが、EP-A 926 100による方法でも、2−エチルヘキサノールに関する損失は回避されることができない。
【0008】
本発明は従って、浄化装置中で問題なく構成されることができる限りは、経済的な様式でかつ生態学的に効率的にアルドール化プロセス廃水の化学的酸素要求を低めることを可能にする、アルドール化方法からの水溶性の有機汚染物質で負荷された廃水の処理のための改善された方法を見出すとの課題に基づく。特に、より高価な抽出剤、及び、可能な限り損失のない蒸留により、抽出剤の回収のための方法技術的な手間の使用が回避されることが望ましい。更に、本方法は連続的運転のために適していることが望ましい。
【0009】
これに応じて、アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法において、この酸性化されたプロセス廃水又は酸性化及び抽出されたプロセス廃水のストリッピング、このストリッピングされた化合物の凝縮、及びこの凝縮物の相分離、により得られる有機液体を、酸性化されたプロセス廃水からの有機汚染物質の抽出のための抽出剤として使用し、この抽出に供給されたアルドールプロセス廃水と比較してより少ない有機汚染物質に関する負荷を有する廃水をこのストリッピング装置から取り出すことを特徴とする、アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法が見出された。
【0010】
本発明による方法は、基本的には次の点で、EP-A 631 988及びEP-A 926 100に応じた方法とは区別される;
−抽出剤として、有用生成物、例えば2−エチルヘキサノールは使用されないが、例えば、2−エチルヘキサノール、n−ブタノール、イソブタノール、ペンタノール及び/又は2−プロピルヘプタノールの蒸留からの、易沸性の有機前駆体が使用され、これらは通常はどのみち焼却される;
−有機廃水抽出物からの抽出剤の回収は従って経済的な理由から必要でない;
−抽出された廃水がこの中にまだなお含有される抽出剤から容易にストリッピングにより取り除かれ、かつこのようにしてこのCSB値は更に減少される、その際、
−このストリッピングの際に得られる有機易沸物質混合物は、再度アルドール化プロセス廃水のために抽出剤として用いられる。
【0011】
エネルギー消費する、かつ抽出剤の損失と関連した、有機廃水抽出物の蒸留による後処理は、本発明においては行われない。
【0012】
本発明により処理されるべき、アルドール化方法からの廃水は例えば、アルデヒドの相応するα,β−不飽和アルデヒドへのアルドール縮合の際に、例えばn−ブチルアルデヒドの2−エチルヘキセナールへの縮合又はn−バレルアルデヒドの2−プロピルへプテナールへの縮合の際に生じ、これはアルカリ水溶液を用いて触媒作用される。縮合反応器から取り出された後に、水性−有機性反応搬出物は相分離にかけられ、その際有機性の、実質的に所望のアルドール縮合生成物からなる相及び水相が形成される。有機相が所望の終生成物へと後加工される一方で、例えば2−エチルヘキセナールの産生の場合には2−エチルヘキサノールへの水素化により、又は、2−プロピルへプテノールの産生の場合には2−プロピルヘプタノールへの水素化により、この水性の、有機汚染物質で負荷された相は、浄化装置中へのその導入前に通常は前処理されなくてはならない。その水溶性の程度に応じて、水相中に存在する有機汚染物質は完全に又は部分的に、溶解され、かつ/又は微細分散された、顕微鏡的に小さな液滴又は粒子の形で分散されて存在することができる。
【0013】
アルドール縮合の際に形成されることができ、かつ一部は水相中に溶解又は分散されて、他の部分は溶解されてアルドール縮合生成物を含有する、水相から分離された有機相中に存在することができる副生成物として、例示的にかつ一般的に(generisch)次の化合物群が、以下において、閉鎖的な列記でなく挙げることができる;
−アルドール縮合の際に使用されるカルボニル化合物(アルデヒド、ケトン)の異性体、特に分枝したアルデヒド;
−使用されるカルボニル化合物の還元された化合物、特に直鎖の及び分枝したアルコール;
−ラクトンであって、使用されるアルデヒド又は形成されるアルドール縮合生成物に相応する数の炭素原子を有するラクトン;
−アルコールであって、アルドール縮合において使用されるカルボニル化合物と比較してより多い炭素原子を有するアルコール、並びに、使用されるカルボニル化合物と比較して二倍の数の炭素原子を有するアルコール;
−塩、特にアルカリ金属塩であって、使用されるアルデヒド及び/又はアルドール縮合生成物に相応する数の炭素原子を有するカルボン酸の塩、並びに、前記ラクトンのアルカリ鹸化により形成される、相応するヒドロキシカルボン酸の塩;
−形成されるアルドール縮合生成物に相応する数の炭素原子を有する飽和したアルデヒド;
−前述のカルボン酸とアルコールとからのカルボン酸エステル;
−前述のカルボニル化合物と前述のアルコールとのアセタール及びヘミアセタール。
【0014】
無論、また更に、アルドール縮合中に導入されるが、未反応のカルボニル化合物が、アルドール化搬出物の有機性及び水性の相に存在することができる。
【0015】
アルドール化搬出物の水相の高いアルカリ性のためにこの中ではとりわけ前述した塩が溶解した形で存在する。その部分的に長いアルキル鎖のためにこれらの塩は、他のより難水溶性副生成物のための溶解媒介剤として作用し、かつ、これにより水相中のその含量を高め、これは溶解したか又は分散された形にあることができる。
【0016】
従って、前記アルドール化プロセス廃水はその処理前に本発明による方法の後に、一般的にpH値0〜6、有利には1〜3に調整される。これらの酸性化は任意の強力なプロトン酸を用いて行われることができ、有利には鉱酸、例えば塩酸、硫酸、リン酸又は硝酸が使用されることができ、特に有利には硫酸が使用される。所望の場合にはアルドール化方法からの廃水にその酸性化の前に更に、他のプロセスからの有機物質で負荷された廃水が更なる処理のために混合されることができ、例えばn−ブタノール−、イソブタノール−、ペンタノール−、2−エチルヘキサノール及び/又は2−プロピルヘプタノール−蒸留からの塔頂生成物の縮合後に析出する水である。有利にはしかしながら、酸性化されたアルドール化プロセス廃水のみが抽出に供給される。アルドール化プロセス廃水の酸性化は、任意の、2つの液体の混合に適した装置中で行われることができ、例えば撹拌槽又はスタティックミキサー、有利にはスタティックミキサーが使用される。アルドール化プロセス廃水のpH値は例えばガラス電極を用いて測定されることができる。
【0017】
アルドール化プロセス廃水の酸性化後に、自発的に、水相から有機相が分離されることができる。前記有機相を抽出前に、例えば相分離器を用いて分離することが可能であり、しかしながら有利にはこの全体の酸性化されたアルドール化プロセス廃水が抽出に供給される。
【0018】
抽出剤として本発明による方法においては有利には、様々な製造プロセスからの、易沸性の、難水溶性の有機廃棄物、並びに有利には、とりわけ、本発明による廃水処理方法の定常状態において、酸性化及び抽出された廃水のストリッピングの際にストリッピング装置、例えばストリッピング塔中で、このストリッピング塔の蒸気状の塔頂搬出物の縮合及び相分離の後に得られる有機液体が抽出剤として使用される。前述したように、抽出剤として本発明による方法において適する、様々な製造方法からの、易沸性の、難水溶性の有機廃棄物は、例えばn−ブチルアルデヒドの水素化後に得られる粗n−ブタノールの蒸留からの有機性の易沸物質搬出物、イソブチルアルデヒドの水素化の後に得られる粗イソブタノールの蒸留からの有機性の易沸物質搬出物、n−バレルアルデヒドの水素化後に得られる粗n−ペンタノールの蒸留からの有機性の易沸物質搬出物、n−バレルアルデヒド/イソバレルアルデヒド混合物の水素化後に得られる粗n−/イソペンタノール混合物の蒸留からの有機性の易沸物質搬出物、2−エチルヘキセナールの水素化後に得られる粗2−エチルヘキサノールの蒸留からの有機性の易沸物質搬出物、又は、2−プロピルへプテナールの水素化後に得られる粗2−プロピルヘプタノールの蒸留からの有機性の易沸物質搬出物であることができる。単独の又は全ての前述した有機性の易沸物質搬出物からなる混合物も有利に本発明による方法において抽出剤として利用されることもできる。前記有機性の易沸物質搬出物の獲得のためには、この水素化搬出物、即ち粗アルコール混合物を、蒸留塔の下方の又は中間の部分に供給し、この塔の塔頂を介して易沸物質混合物を取り出し、縮合し、この2相の、水性−有機性縮合物を相分離器において分離することによって行われることができ、その際ここで得られる有機相を本発明により有機性易沸物質搬出物として、酸性化されたアルドール化プロセス廃水の抽出のために使用でき、これに対して実質的に易沸物質が取り除かれたアルコールは、例えば蒸留塔の塔底部から又は側方搬出部を介して取り出されることができる。前述した易沸物質混合物は技術的観点から一般的に、酸性化されたアルドール化プロセス廃水の抽出のために等しく良好に適しているにもかかわらず、個々の場合においてアルドール化装置の立場からより良好な提供可能性のために、n−ブチルアルデヒドの2−エチルヘキセナールへのアルドール化の場合にはアルドール化プロセス廃水の抽出のために、n−ブタノール−、イソブタノール−及び/又はエチルヘキサナール蒸留からの前述の易沸物質搬出物が使用されることが、かつn−バレルアルデヒド又は異性体のバレルアルデヒドからの混合物の2−プロピルへプテナール又は2−プロピルへプテナール異性体混合物へのアルドール化の場合にはn−ペンタノール、ペンタノール異性体混合物及び/又は2−プロピルヘプタノールの蒸留からの前述の易沸物質搬出物が使用されることが有利であることができ、有利にはそのつど廃水ストリッピング塔から得られる、水溶性の又は難水溶性の有機液体と一緒に使用されることができる。
【0019】
無論、本発明により使用すべき抽出剤には、また更に他の抽出剤、例えばC5〜C10−炭化水素、C6〜C10−アルコール、カルボン酸エステル、例えば酢酸エチル、エーテル、例えばジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル及び/又はエチル−tert−ブチルエーテルが混合されることができ、一般的にはこのような混合は技術的理由から必要でなく、そのために前述した本発明により使用すべき抽出剤は有利には他の抽出剤の混合無しに使用される。
【0020】
相応して、本発明により使用する抽出剤−実質的にはアルドール化プロセス廃水ストリッピング塔から得られる有機の、水溶性又は難水溶性の液体、場合により1種以上の前述の易沸物質搬出物の混合により補足される−の起源及び由来は、この抽出剤の組成がその中に含有される成分及びその量の割合に関して相当に不均一であることができ、かつ、本方法の連続的な実施の流れにおいて強力に変動されることができ、従って、抽出剤中の個々の成分の含分に関してもまた同様に量の割合に関しても強力に変動されることができる。本発明により使用すべき抽出剤の組成のための以下の記載は、従って、本発明による方法を具体的に示しかつ解説することにのみ用いられ、かつ、とりわけ、本発明により使用すべき抽出剤の組成は確定されるか又は何らかの様式で、抽出剤中の個々の成分の存在又は非存在に関して、又は、その量の割合に関して、限定するものと考えられるべきではない。従って、本発明により使用すべき抽出剤は、様々なブタノール異性体の全体、しかしながら遙かに主としてn−ブタノール、イソブタノール及び2−ブタノールを任意の濃度で、一般的には20〜50質量%の割合で、又は異性体のペンタノールの混合物を任意の濃度で、一般的には20〜50質量%の割合で、C5〜C11−パラフィン、特にヘプタンからなる混合物を0〜30質量%の割合で、n−及びイソブチルアルデヒドを0〜5質量%の割合で及び/又はn−及びイソバレルアルデヒドを0〜5質量%の割合で、2−エチルヘキサノール及び/又は2−プロピルヘプタノール又は2−プロピルヘプタノール異性体混合物を0〜30質量%の割合で含有することができる。
【0021】
酸性化されるアルドール化プロセス廃水の抽出は一工程又は多工程で行われることができる。
【0022】
一工程抽出は、慣用の抽出装置を用いて実施されることができ、例えば様々な実施形態におけるミキサー−セトラー−装置を用いて実施されることができる。酸性化されたアルドール化プロセス廃水を用いる抽出剤の混合のための混合機構(ミキサー)としてこの際、静的な又は動的なインラインミキサー、撹拌装置又はポンプが使用されることができる。沈殿器(セトラー)として、例えば、合一促進性内部構造体有り又は無しの重力沈殿器、同様の遠心分離装置又は合一フィルター(Koaleszenzfilter)が、これらの装置の組み合わせとしても使用されることができる。遠心分離抽出器が有利に使用されることもできる。
【0023】
一工程抽出の場合には、酸性化されたアルドール化プロセス廃水は混合機構中で抽出剤と混合される。前記抽出剤は前記廃水に、1キログラム廃水につき少なくとも0.001kgの量で添加されることができ、一般的には前記抽出剤は1キログラム廃水につき0.01〜0.2kg、有利には0.05〜0.1kgの量で添加される。無論、前記廃水により多量の抽出剤が添加されることもできる。抽出は、一般的に5〜150℃、有利には25〜60℃の温度で、かつ一般的に0.1〜10bar、有利には0.5〜1.5barの圧力で、特に有利には大気圧で実施されることができる。
【0024】
このように得られる有機抽出物は本発明による方法において一般的にもはや更に後処理されず、例えばエネルギー獲得のために使用され、所望の場合には前記有機抽出物はしかしながら水素化されかつ有用生成物について後処理されることができる。このような水素化では、アルドール化からの、抽出物中に含有される副生成物は、実質的にアルコールへと水素化又は水素化分解される。これに対して抽出された水相は、まだなおこの中に含有される有機物質、特に易揮発性有機物質の含分の更なる減少化のために、蒸留装置中、有利には蒸留塔中でのストリッピングにかけられる。易揮発性成分のストリッピングのために、この抽出された廃水は、ストリッピングカラムの上方の部分中に導入され、この下方へと流れる水流にガス状のストリッピング剤がこれに反して導通され、これはこの塔の下方の部分中に導入されるか又はここで産生される。ストリッピング剤は、ストリッピング塔中に支配する条件下で不活性なガスであることができ、例えば窒素、有利には本発明による方法においては水蒸気がストリッピング剤として使用される。前記ストリッピングは一般的には50〜150℃の温度で及び0.1〜4bar、有利には0.5〜1.5barの圧力で実施されることができる。ストリッピング塔の塔頂を去る蒸気は凝縮され、この凝縮物は相分離器中で有機の及び水性の相へと分離され、これに対して凝縮可能でないガスは、例えばトーチ(Fackel)を介して処理されることができる。このように分離された水相は有利には再度、ストリッピング塔の上方の部分中に再送されることができ、これに対して有機相は抽出段階に導入され、ここで抽出剤として使用されることができる。又は、このように分離された有機相は、エネルギー獲得のためにも使用されるか又は有用生成物の獲得のために水素化後に後処理されることができる。有利には、有機相が抽出剤として酸性化されたアルドール化プロセス廃水の抽出のために使用され、特に、他のプロセスからの抽出剤、例えば前記した易沸物質搬出物が、本発明による方法の持続的な連続的な運転のために連続的には十分量で提供されない場合に、使用される。このように精製されたアルドール化プロセス廃水はストリッピング塔の塔底から取り出されることができ、冷却後に浄化装置中に添加されることができる。この熱い、ストリッピング塔の塔底から取り出された、精製されたアルドール化プロセス廃水の熱は、ストリッピング塔に抽出から供給された、抽出されたアルドール化プロセス廃水の加熱のために熱交換器中で使用されることができる。
【0025】
所望の場合には、前記ストリッピング塔に、抽出されたアルドール化プロセス廃水の他に、他の、揮発性有機成分で負荷された廃水もストリッピングのために供給されることができる。この際、これは、例えば、ブタノール−、イソブタノール−、ペンタノール−、2−エチルヘキサノール−及び/又は2−プロピルヘプタノール蒸留からの廃水であることができ、例えばこれは、前述の水素化された生成物の蒸留の際に、易沸物質搬出物の縮合及び相分離の後に生じる。これにより、浄化装置の有機物質での負荷を、大きな手間無しに更に減少させることが可能になる。
【0026】
抽出剤の獲得のために、本発明による方法の開始相の間に、ストリッピング塔中の酸性化されたアルドール化プロセス廃水を揮発性有機物質から除去し、そしてこの際、この蒸気の縮合及び相分離後に得られる有機液体を抽出剤として本発明による方法の抽出工程において使用することは有用であることができる。この方法様式は、一般的に、本発明による開始相の間のみに重要であり、かつ一般的には、他の供給原、例えば前述の易沸物質搬出物からの抽出剤が提供されないか又は十分な量では提供されない場合のみでもある。
【0027】
他方では、ストリッピング塔からの蒸気の凝縮及び相分離後に得られる有機液体の抽出剤としての抽出工程への返送は、常に比較的易揮発性の抽出剤が他のプロセスから(例えば前述した有機易揮発性搬出物)、有利にかつ十分な量で提供される場合には無視されることができる。このような場合には、このようにして得られる有機液体は例えばエネルギー獲得のために使用されることができる。
【0028】
これに応じて、本発明の更なる一形態は、アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法において、有機液体として、n−ブチルアルデヒドの水素化後に得られる粗n−ブタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物、イソブチルアルデヒドの水素化後に得られる粗イソブタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物、n−バレルアルデヒドの水素化後に得られる粗n−ペンタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物、n−バレルアルデヒド/イソバレルアルデヒド混合物の水素化後に得られる粗n−/イソペンタノール混合物の蒸留からの有機易沸物質搬出物、2−エチルヘキセナールの水素化後に得られる粗2−エチルヘキサナールの蒸留からの有機易沸物質搬出物及び/又は2−プロピルへプテナールの水素化後に得られる粗2−プロピルヘプタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物を、酸性化されたアルドール化プロセス廃水からの有機汚染物質の抽出のために使用し、この酸性化及び抽出されたアルドール化プロセス廃水からストリッピング装置中で易揮発性有機汚染物質がストリッピングされ、かつこのストリッピング装置から、この抽出に供給されたアルドール化プロセス廃水と比較してより少ない有機汚染物質での負荷を有する廃水を取り出すことを特徴とする、アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法に関する。
【0029】
特に、浄水装置に供給すべきアルドール化プロセス廃水の極めて低いCSB値が必要とされる場合には、酸性化されたアルドール化プロセス廃水の抽出は多工程、例えば2−、3−又は4工程の抽出で実施すべきことが有利であることができ、その際抽出剤は特に有利には、抽出すべき廃水に対して向流で導通されることができる。
【0030】
酸性化されたアルドール化プロセス廃水の多工程の抽出のためには、一工程のために説明したのと同様の抽出装置が同様に使用されることができる。このために2つ以上の前述の抽出装置が直列に接続される。前記抽出の多工程性(Mehrstufigkeit)はしかしながら、向流−抽出塔の使用によっても本発明による方法において達成されることができる。本発明による方法の実施の際の多工程の抽出の有利な一実施態様は、水相及び有機相の向流導通を用いた、2工程のミキサー−セトラー−カスケードの使用である。抽出条件は、圧力、温度及び使用可能な抽出剤に関して、一工程の抽出のために挙げたものと同様のものが相当する。
【0031】
図式により示した図1に基づいて、以下において例示的に、本発明による方法の有利な一形態の方法原理が具体的に示され、この際この例示的な図示には、本発明による方法の適用及び/又は構成に関する限定的な性質は与えられない。
【0032】
アルドール化プロセス廃水は導管1を介してスタティックミキサー3中に達し、ここで前記廃水は導管2を介して供給される鉱酸、例えば硫酸と混合され、かつ所望のpH値に調整される。この酸性化されたアルドール化プロセス廃水は導管4を介して混合機構5(この図中では撹拌槽)中に導通され、これには導管6を介して第2の抽出工程からの抽出剤が供給される。混合機構5中で得られるアルドール化プロセス廃水−/抽出剤−混合物は導管7を介して相分離器8(図によれば重力相分離器)中へ移行され、ここで水相と有機相に分離される。この有機相は導管9を介して例えばエネルギー獲得のために処理され、その一方で水相は導管10を介して、ミキサー(撹拌槽)11及び導管12を介してこれと連結するセトラー(重力相分離器)15からなる第2の抽出工程中に導入される。この混合機構11は、収集機13からの新規の抽出剤を導管12を介して得る。この相分離器中で分離される抽出剤は向流で導管6を介してミキサー5/セトラー8を有する第1の抽出工程中に導入され、これに対して、この酸性化された及び抽出されたアルドール化プロセス廃水は導管16及び18を介して、熱交換器17中での前加熱後に、ストリッピング19の上方部分中にポンプ輸送される。このストリッピング塔は循環蒸発器21を用いて温められ、かつこの目的のためにアルドール化プロセス廃水流が導管20、蒸発器21及び導管23を介して前記塔中に循環される。蒸発器21を介して発生された水蒸気は、塔19中に見出されるアルドール化プロセス廃水からの易揮発性の、有機汚染物質をストリッピングし、これは塔19の塔頂から導管22を介して搬出される。水蒸気及びストリッピングされた有機成分を含有する蒸気は、冷却器30中で凝縮され、かつ相分離器24中で気相、有機相及び水相に分離される。蒸気の凝縮することができない成分は、導管25を介して、例えばトーチ又は他の燃焼装置で処理される。水相は導管26を介して、ストリッピング塔19の上方部分へと返送され、かつ導管18を介して供給されるアルドール化プロセス廃水と一緒に蒸発器21により産生される水蒸気と向流でストリッピングされる。本方法の定常状態においては、塔の塔底から導管20を介して取り出される、ストリッピングされたアルドール化プロセス廃水の部分流が導管27を介して取り分けられ、熱交換器17中で抽出から得るアルドール化プロセス廃水の予備加熱のために使用され、かつ導管28を介して場合により更なる冷却の後に、浄水装置中に添加される。
【0033】
相分離器24中で分離される有機液体は導管29を介して収集機13中に達し、これは抽出剤受け器として使用される。収集機13中では本発明の方法において使用される全ての抽出剤、例えばn−ブタノール−、イソブタノール−及び/又は2−エチルヘキサノール−蒸留からの易沸物質搬出物が一緒にされる(示さず)。
【0034】
ストリッピング塔19が、他の方法からの易揮発性の有機成分を含有する、酸性化を必要としない廃水のストリッピングのためにも使用されることが望ましい場合には、これらは目的に応じて前記アルドール化プロセス廃水流に導管16中で混合される。
【0035】
以下の実施例は本発明の具体的な説明に用いられる。
【0036】
実施例
分析:
廃水中の全体的な有機性−結合した炭素("TOC" = total organic carbon)を以下の実施例の際に1997年からのEN 1484 - H3に応じて測定した。この化学的酸素要求("CSB")を、DIN 38409,44部(Deutschen Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung, 1992年5月の方法H44)に応じて測定した。
【0037】
例1:
CSB値26800mg/l(TOC=7820mg/l)を有する、2−エチルヘキセナールへのエナール化からの廃水(フィード、F、pH13.6)1500gを、濃硫酸150gを用いてpH2に調整し、引き続き雰囲気圧力で及び温度25゜で、易沸物質混合物(溶媒、S)41gと相比S:F=0.025g/gで強力に混合した。前記溶媒混合物は、それぞれおよそn−ブタノール37質量%、i−ブタノール27質量%、n−ヘプタン15質量%、i−及びn−ブチルアルデヒド8質量%又は1質量%、水7.5質量%及び他の有機副成分4.5質量%の組成を有した。この相の分離後にこの抽出手順を繰り返した。生じる抽出された廃水1488gを1012mbarでこの沸騰温度まで水蒸気蒸留にかけ、この生じる蒸気の凝縮温度はそのつど約100℃に達した。この際2相の蒸留物116gが得られた。この有機相(54g)は、ブタノール77質量%、水18質量%並びに酪酸及びブチルアルデヒドからなり、この水相(62g)は水89質料%及びブタノール10質量%並びに少ない副成分からなった。
【0038】
このように生じる処理された廃水は更にCSB値3870mg/l(TOC=1300mg/l)を有した。
【0039】
例2:
一段式の連続的に運転するミキサー−セトラーのミキサー(V=0.001m3)中に、CSB値19600mg/l(TOC=6900mg/l)を有する、2−エチルヘキセナールへのエナール化からの廃水(フィード、F、pH13.6)24kg/hを、濃硫酸1.34kg/hを用いてpH2に調整し、雰囲気圧力及び40℃の温度で例1で挙げた易沸物質混合物(溶媒、S、相比S:F=0.056g/g)1.94kg/hと一緒に強力に混合した。このように生じた分散液を引き続き重力分離器(V=0.002m3)中で連続的に2つの明澄な相に分離した。
【0040】
生じる抽出された廃水1160gを約1013mbarでこの沸騰温度まで水蒸気蒸留にかけ、この生じる蒸気の凝縮温度はそのつど約100℃に達した。
【0041】
このように生じる処理された廃水は更にCSB値2500mg/l(TOC=800mg/l)を有した。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】図1は、本発明による方法の有利な一形態の方法原理を例示的に示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法において、酸性化されたアルドール化プロセス廃水又は酸性化及び抽出されたアルドール化プロセス廃水のストリッピング、このストリッピングされた化合物の凝縮、及びこの凝縮物の相分離により得られる有機液体を、酸性化されたアルドール化プロセス廃水からの有機汚染物質の抽出のための抽出剤として使用し、このストリッピング装置からこの抽出に供給されたアルドール化プロセス廃水と比較してより少ない有機汚染物質での負荷を有する廃水を取り出すことを特徴とする、アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法。
【請求項2】
酸性化されたアルドール化プロセス廃水を多工程抽出において抽出し、その際抽出剤を個々の抽出工程の順番に対して向流に導入することを特徴とする、請求項1記載の方法。
【請求項3】
アルドール化方法に由来する廃水が2−エチルヘキセナールの製造に由来することを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
【請求項4】
アルドール化プロセス廃水の抽出のための有機液体として更に、粗n−ブタノール、粗イソブタノール及び/又は粗2−エチルヘキサノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物が使用されることを特徴とする、請求項3記載の方法。
【請求項5】
アルドール化方法に由来する廃水が2−プロピルヘプテナールの製造に由来することを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
【請求項6】
アルドール化プロセス廃水の抽出のための有機液体として更に、粗n−ペンタノール、n−ペンタノール及び異性体のペンタノールからなる粗混合物及び/又は粗2−プロピルヘプタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物が使用されることを特徴とする、請求項5記載の方法。
【請求項7】
アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法において、有機液体として、n−ブチルアルデヒドの水素化後に得られる粗n−ブタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物、イソブチルアルデヒドの水素化後に得られる粗イソブタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物、n−バレルアルデヒドの水素化後に得られる粗n−ペンタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物、n−バレルアルデヒド/イソバレルアルデヒド混合物の水素化後に得られる粗n−/イソペンタノール混合物の蒸留からの有機易沸物質搬出物、2−エチルヘキセナールの水素化後に得られる粗2−エチルヘキサナールの蒸留からの有機易沸物質搬出物及び/又は2−プロピルへプテナールの水素化後に得られる粗2−プロピルヘプタノールの蒸留からの有機易沸物質搬出物を、この酸性化されたアルドール化プロセス廃水からの有機汚染物質の抽出のために使用し、この酸性化及び抽出されたアルドール化プロセス廃水からストリッピング装置中で易揮発性有機汚染物質がストリッピングされ、かつこのストリッピング装置からこの抽出に供給されたアルドール化プロセス廃水と比較してより少ない有機汚染物質での負荷を有する廃水を取り出すことを特徴とする、アルドール化方法からの水溶性の及び/又は分散された有機性汚染物質で負荷された廃水を、有機液体を用いた、pH値0〜6に調整された前記アルドール化プロセス廃水の一工程又は多工程の抽出により処理する方法。

【図1】
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【公表番号】特表2009−509736(P2009−509736A)
【公表日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−532750(P2008−532750)
【出願日】平成18年9月25日(2006.9.25)
【国際出願番号】PCT/EP2006/066669
【国際公開番号】WO2007/036500
【国際公開日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【出願人】(508020155)ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】BASF SE
【住所又は居所原語表記】D−67056 Ludwigshafen, Germany
【Fターム(参考)】