Wertvolle Moschusriechstoffe werden synthetisch aus Cycloalkandienen mit einer Ringgröße zwischen 12 und 18 C-Atomen bevorzugt mit 16 C-Atomen, dem Cyclohexadekadien, hergestellt.

Die Herstellung von Cycloalkandienen insbesondere von Cyclohexadekadien wird in GB-A 1105565 (1), EP-A 0192333 (2) und EP-B 0343437 (3) beschrieben.

Nach den beschriebenen Verfahren erhält man Cycloalkandiene, ausgehend von den cyclischen Alkenen mit 6 - 9 C-Atomen (1, 2) oder Cyclopolyoctenylen (3) mit einem Polymerisationsgrad größer oder gleich 3, wenn die Ausgangsstoffe einer Methathesenreaktion in Flüssigphase an einem Trägerkatalysator auf Basis ReZO/A1Z03/1, 2) oder modifizierten Trägerkatalysator (3) umgesetzt werden.

In (2) wird erstmals darauf hingewiesen, daß die Selektivität der Zielprodukte und damit die Ausbeute erhöhbar ist, wenn die Metathesereaktion das Dimerisierungsstadium nicht überschreitet. Dies gelingt, in dem man mit hochverdünnten Lösungen der Ausgangsprodukte (0, 01 bis 0, 05 molar) arbeitet.

Als Metathese-inerte Lösungsmittel zur Verdünnung der Ausgangsstoffe werden aliphatische Alkane wie Pentan, Hexan, Heptan, Cyclopentan, Cyclohexan, Petroläther, chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff oder Aromaten wie Chlorbenzol, m-Dichlorbenzol eingesetzt (2, 3).

Nach dem Durchströmen des Katalysatorbettes liegt ein niedrig konzentriertes Reaktionsgemisch im organischen Lösungsmitte ! vor, das Zielprodukt, Nebenprodukte und unumgesetzte Ausgangsstoffe enthält.

Nach (2, 3) wird das den Reaktor verlassende Reaktionsgemisch einer Destillationsvorrichtung aufgegeben und in seine Komponenten getrennt, wobei das Zielprodukt als relativ hochsiedende Fraktion anfällt und das niedrig siedende Lösungsmittel sowie ggf. unumgesetzte Ausgangsstoffe im Kreislauf geführt und nach Beschickung mit neuen Ausgangsprodukten in den Reaktor zurückgeleitet werden.

Zur Erhöhung der Selektivität der Metathesereaktion in Richtung Zielprodukte Cycloalkandiene mit 12 - 18 C-Atomen ist das Arbeiten in hochverdünnten Lösungen mit Verhältnissen Ausgangsstoff:Lösungsmittel 1:1300 zwingend erforderlich.

In diesem Sachverhalt liegt jedoch auch der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens, der bisher die technische Realisierung des Verfahrens erheblich einschränkte oder verhinderte. Die Auftrennung der Reaktionslösung in Zielprodukt und Lösungsmittel mittels der üblichen Blasendestillation ist mit hohem Energieaufwand für die Verdampfung des Lösungsmittels verbunden und belastet die Kosten für die Herstellung des Zielproduktes maßgeblich und damit auch den Preis des synthetischen Riechstoffes.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zu finden, mit dem der energetische Aufwand für die Auftrennung der Reaktionslösung in Zielprodukt, Nebenprodukte und organisches Reaktionsmedium (Lösungsmittel) wesentlich gesenkt und das organische Reaktionsmedium gleichzeitig im Kreislauf geführt wird.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches oben angeführte Aufgabe unter Ausnutzung des Prinzipes der Wärmepumpe löst, in dem das Wärmeniveau des organischen Reaktionsmediums fortlaufend in einem engen Temperaturbereich angehoben und wieder abgesenkt wird und kein ständiges externes Verdampfen und Kondensieren erfolgen muß. Dieses Ziel wird über eine geeignete Schaltung von Wärmeaustauschern in Kombination mit einem Brüdenkompressor erreicht.

Dabei wird über den Brüdenkompressor elektrische Energie in Wärme umgewandelt, mit der das organische Reaktionsmedium verdichtet und erwärmt wird. Die im Brüdenkompressor aufgenommene Wärme wird direkt zur Verdampfung des organischen Reaktionsmediums aus dem vorliegenden Reaktionsgemisch im Wärmetauscher genutzt, so daß ein neuer Zyklus beginnt.

Während Verfahrenselemente bekannt sind, ist die Kombination dieser Elemente im erfindungsgemäßen Verfahren bisher in der Riechstoffchemie nicht angewendet worden.

Das Verfahren, mit dem vorstehende Aufgabe gelöst wird, ist durch die in Ansprüchen 1 - 4 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet, welches mittels der im Anspruch 5 beschriebenen Vorrichtung durchführbar ist.

Die Temperatur T 1, mit der das niedrig konzentrierte Reaktionsgemisch in seinem organischen Reaktionsmedium vom Reaktor über die Zuführungsleitung (l) in den ein- oder mehrkammerigen Vef mpfer (2) kontinuierlich eingeleitet wird, wird von Reaktionsbedinguirgen der katalytischen Metathesereaktion bestimmt, insbesondere von der Temperaturbeständigkeit des Katalysators, der Selektivität der katalytischen Reaktion hinsichtlich Umsatz der Ausgangsstoffe zum Zielprodukt in Abhängigkeit von der Temperatur und dem in Verbindung damit eingesetzten organischen Reaktionsmedium. Die Kochpunkte der in Anspruch 2 aufgeführten aliphatischen, cyclisch aliphatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffe liegen im Bereich zwischen 30° C und 120° C. Mit dem Ziel, den energetischen Aufwand für die Anreicherung des Reaktionsgemisches im organischen Reaktionsmedium so niedrig wie möglich zu halten, ist das organische Reaktionsmedium so zu wählen, daß dessen Kochpunkt nur wenige ° C über der Reaktionstemperatur der Ausgangsstoffe am Katalysator liegt.

Das organische Reaktionsmedium wird deshalb so gewählt, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Eingangstemperatur T 1 der Reaktionslösung im Verdampfer und dem Kochpunkt des zu verdampfenden organischen Reaktionsmediums 5 K nicht übersteigt.

Mit der Anreicherung des Reaktionsgemisches im organischen Reaktionsmedium tritt eine Kochpunkterhöhung des eingesetzten Lösungsmittels ein. Wie Siedepunktskurven zu entnehmen ist, steigt der Kochpunkt des Lösungsmittels signifikant an, wenn das Reaktionsgemisch auf mehr als 50 Gew. % im organischen Reaktionsmedium angereichert wird. In Abhängigkeit von den konkreten Verfahrensbedingungen ist der energetische Aufwand am niedrigsten, wenn das Reaktionsgemisch im Verdampfer auf 30 - 50 Gew. % im organischen Reaktionsmedium angereichert wird.

Aus dem Verdampfer werden die Dämpfe des organischen Reaktionsmediums abgesaugt und verdichtet, wobei die Temperatur auf T 2 steigt. Die Druckdifferenz zwischen Saug- und Druckseite des Kompressors wird so gewählt, daß die Temperatur T 2 5 - 12 K über T 1 liegt. Dies wird erreicht mit einer Druckdifferenz von 0, 25 - 1 bar. Der auf die Temperatur T 2 verdichtete Dampf des organischen Reaktionsmediums wird in die Wärmetauscher des Verdampfers zurückgeführt und überträgt die aufgenommene Wärmeenergie auf das mit der Temperatur T 1 im Verdampfer vorliegende organische Reaktionsmedium, welches verdampft. Am kostengünstigsten verläuft dieser Wärmeaustausch, wenn die Temperaturdifferenz zwischen T 1 und T 2 5 K nicht unterschreitet, bevorzugt jedoch zwischen 8 und 12 K beträgt.

Unter Anwendung des beschriebenen Verfahrens werden niedrig konzentrierte flüssige Reaktionsgemische mit einem Gehalt von mindestens 0, 1 Gew. % im organischen Reaktionsmedium unter Senkung des energetischen Aufwandes auf einen Gehalt von 30 - 50 Gew. % im Verdampfer angereichert.

Das auf diesen Wertstoffgehalt angereicherte Reaktionsgemisch wird über die Leitung (9) kontinuierlich vom Verdampfer abgezogen und der Destillationsanlage (10) zur weiteren Auftrennung in organisches Reaktionsmedium, unumgesetzte Ausgangsstoffe, Nebenprodukte und Zielprodukt zugeführt. Organisches Reaktionsmedium und unumgesetzte Ausgangsstoffe werden im Behälter (8) mit dem aus dem Wärmetauscher (6) des Verdampfers (2) kondensierten organischen Reaktionsmedium wieder vereinigt und mit Ausgangsstoffen versetzt in den Reaktor eingetragen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Energieverbrauch für die Verdampfung des organischen Reaktionsmediums um ca. 80 % und die Kosten um ca. 30 % gesenkt werden. An nachfolgendem Ausführungsbeispict wird das Verfahren praktisch erläutert.

Ausführungsbeispiel: Reaktionsgemisch aus dem Reaktor, dessen Wertstoffgehalt 0, 34 Gew. % betragt, bestehend aus 2 Gew.% Cycloocten, 30 Gew.% Cyclohexadecadien und 60 Gew.% Oligomere in n-Hexan, wird in einen Mehrkammerverdampfer kontinuierlich eingetragen. Bei einer Verdampferleistung von 17. 000 kg/h n- Hexan wird der Gehalt des Wertstoffgemisches im Verdampfer auf 35 Gew. % erhöht.

Die Eingangstemperatur beträgt 67° C . Der Kochpunkt von n-Hexan ist 68, 5° C Durch die Aufkonzentrierung des Wertstoffgemisches im n-Hexan bis auf 35 Gew.% erhöht sich der Siedepunkt des Gemisches im Verdampfer auf 72° C T 1.

Der n-Hexandampf wird mittels einer Druckdifferenz von 0, 41 bar im Kompressor verdichtet, wobei sich die Temperatur auf 81° C (T 2) erhöht. T 2 - T 1 beträgt somit 9 K.

Der verdichtete n-Hexandampf wird durch die Wärmetauscher des Verdampfers geleitet und gibt Wärmeenergie an n-Hexan der Temperatur T I ab. Kondensiertes n-Hexan gelangt aus dem Wärmetauscher nachfolgend in den Mischungsbehalter.

Bei o. a. Verdampferleistung an n-Hexan werden kontinuierlich/h 165 kg auf 35 Gew. % angereichertes Reaktionsgemisch vom Verdampfer abgezogen. Der Anteil des Wertstoffgemisches beträgt 57,5 kg. Der Energieverbrauch liegt bei ca. 100 kWh.