Beschreibung

Di e Erfindung betrifft ein Verfahren zur destillativen Aufarbeitung eines Methanol/Wasser-Gemischs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimethanolaten in einer Reaktionskolonne, wobei der Reaktionskolonne Methanol und Alkalilauge zugegeben wird, am unteren Ende der Reaktionskolonne in Me- thanol gelöstes Alkalimethanolat entnommen wird und am oberen Ende der Reaktionskolonne ein Methanol/Wasser-Gemisch entnommen wird. Das Methanol/Wasser- Gemisch wird durch das Verfahren zur destillativen Aufarbeitung aufgearbeitet.

Ein Methanol und Wasser enthaltendes Gemisch fällt zum Beispiel bei der Herstellung von Alkalimethylaten aus wässriger, gegebenenfalls mit Methanol versetzter Alkalilauge und Methanol an. Ein solches Verfahren zur Herstellung von Alkalimethylaten ist zum Beispiel beschrieben in EP-A 1 242 345. Hierbei wird die Reaktion in einer Reaktionskolonne durchgeführt, der am Kopf ein wässriger, gegebenenfalls mit Methanol versetzter Alkalilaugestrom und im unteren Bereich dampfförmiges Methanol zugefah- ren wird. Am Kolonnenkopf der Reaktionskolonne entweicht ein Wasser enthaltender Methanolstrom. Dieser wird in einer Rektifikationskolonne aufgearbeitet. Der Methanol und Wasser enthaltende Strom wird der Destillationskolonne, in der die Aufarbeitung erfolgt, als Seitenstrom, vorzugsweise dampfförmig, zugeführt. In der Destillationskolonne erfolgt eine Auftrennung des Methanol/Wasser-Gemischs in einen im Wesentli- chen Methanol enthaltenden Strom, der am Kopf der Kolonne abgezogen wird, und einen im Wesentlichen Wasser enthaltenden Strom, der am Fuß der Kolonne abgezogen wird. Um die für die Destillation notwendige Energie zuzuführen, wird zumindest ein Teil des am Fuß der Kolonne abgezogenen im Wesentlichen Wasser enthaltenden Stroms in einem Verdampfer verdampft. Der Verdampfer wird hierzu üblicherweise mit Heizdampf beheizt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass dem Prozess von außen eine große Energiemenge zugeführt werden muss. So ist insbesondere bei der Beheizung mit Heizdampf zunächst die Erzeugung des Heizdampfes notwendig. Das am Kopf der Destillationskolonne gewonnene Methanol wird zum Teil in einem Kondensator kondensiert und in die Kolonne zurückgeführt, der restliche Teil wird als Feed in die Reak- tionskolonne geleitet.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Alkalimethylaten ist aus EP-A 1 997 794 bekannt. Auch bei diesem Verfahren wird das in der Reaktionskolonne anfallende Methanol/Wasser-Gemisch einer Destillationskolonne zugeführt, in der das Gemisch in einen im Wesentlichen Methanol enthaltenden Kopfstrom und einen im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstrom aufgetrennt wird. Die Beheizung erfolgt ebenfalls am Sumpf der Kolonne über einen konventionell beheizten Verdampfer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Aufbereitung eines Me- thanol/Wasser-Gemischs bereitzustellen, das mit einem gegenüber den bekannten Verfahren reduzierten Bedarf an zuzuführendem Heizdampf betrieben werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur destillativen Aufarbeitung eines Me- thanol/Wasser-Gemischs, das folgende Schritte umfasst:

(a) Zugabe des Methanol/Wasser-Gemischs in eine Destillationskolonne,

(b) Entnahme eines im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms am Kopf der Destillationskolonne und eines im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms am Fuß der Kolonne,

(c) Verdichten zumindest eines Teils des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms,

(d) Zugabe des verdichteten Brüdenstroms als Heizdampf in einen Verdampfer, in dem zumindest ein Teil des zu trennenden Methanol/Wasser-Gemischs verdampft wird.

Durch das Verdichten zumindest eines Teils des im Wesentlichen Methanol enthalten- den Brüdenstroms und die Zugabe des verdichteten Brüdenstroms als Heizdampf in einen Verdampfer, in dem zumindest ein Teil des zu trennenden Methanol/Wasser- Gemischs verdampft wird, kann die zum Betrieb der Destillationskolonne benötigte Menge an Heizdampf stark reduziert oder gegebenenfalls sogar vollständig eingespart werden. Es ist nur Energie zuzuführen zum Betrieb des Verdichters zum Verdichten des Brüdenstroms. Da zumindest ein Teil des Brüdenstroms Energie zum Verdampfen abgibt und nicht der gesamte Brüdenstrom aus dem Prozess entfernt wird, wird hierdurch gleichzeitig auch die von außen zuzuführende Energiemenge reduziert.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet "im Wesentlichen Methanol enthal- tend" einen Anteil an Methanol von mindestens 99 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 99,9 Gew.-% und insbesondere von mindestens 99,99 Gew.-%.

Im Wesentlichen Wasser enthaltend bedeutet einen Anteil an Wasser im Stoffstrom von mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 99 Gew.-% und insbesondere von mindestens 99,99 Gew.-%. Die Entnahme des Brüdenstroms am Kopf der Destillationskolonne bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass der Brüdenstrom als Kopfstrom oder als Seitenabzug oberhalb der Einbauten in der Destillationskolonne entnommen wird. Die Ent- nähme des im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms am Fuß der Kolonne erfolgt üblicherweise am unteren Boden der Kolonne, jedoch kann die Entnahme auch über einen Seitenabzug im Sumpf erfolgen.

Als Destillationskolonne kann jede beliebige, dem Fachmann bekannte Destillationsko- lonne eingesetzt werden. Üblicherweise eingesetzte Destillationskolonnen weisen Einbauten auf. Geeignete Einbauten sind zum Beispiel Böden, unstrukturierte Packungen oder strukturierte Packungen. Als Böden werden üblicherweise Glockenböden, Siebböden, Ventilböden, Tunnelböden oder Schlitzböden eingesetzt. Unstrukturierte Packungen sind im Allgemeinen Füllkörperschüttungen. Als Füllkörper werden üblicher- weise Raschigringe, Pallringe, Berl-Sättel oder Intalox ^® -Sättel verwendet. Strukturierte Packungen werden zum Beispiel unter dem Handelsnamen Mellapack ^® der Firma Sulzer vertrieben. Neben den genannten Einbauten weitere geeignete Einbauten sind dem Fachmann bekannt und können ebenfalls verwendet werden.

Bevorzugte Einbauten weisen einen geringen spezifischen Druckverlust pro theoretischer Trennstufe auf. Strukturierte Packungen und Füllkörper haben zum Beispiel einen deutlich kleineren Druckverlust pro theoretischer Trennstufe als Böden. Dies hat den Vorteil, dass der Druckverlust in der Destillationskolonne möglichst gering bleibt und somit die mechanische Leistung des Verdichters und die Temperatur des zu ver- dampfenden Methanol/Wasser-Gemischs gering bleibt.

Wenn in der Kolonne strukturierte Packungen oder unstrukturierte Packungen enthalten sind, so können diese geteilt sein oder es kann eine durchgehende Packung vorliegen. Üblicherweise sind jedoch mindestens zwei Packungen vorgesehen, eine Pa- ckung oberhalb der Zulaufstelle des Methanol/Wasser-Gemischs und eine Packung unterhalb der Zulaufstelle des Methanol/Wasser-Gemischs. Wenn eine unstrukturierte Packung eingesetzt wird, beispielsweise eine Füllkörperpackung, so liegen die Füllkörper üblicherweise auf einem geeigneten Siebboden oder Gitterboden auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verdampfer, der mit dem verdichteten Teil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms beheizt wird, ein Zwischenverdampfer. Das bedeutet, dass der Verdampfer oberhalb des Sumpfs der Destillationskolonne angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Temperatur des zu verdampfenden Methanol/Wasser-Gemischs, das der Destillationskolonne entnommen wird und durch den Verdampfer geführt wird, eine geringere Verdampfungstemperatur aufweist als der am Sumpf der Kolonne entnommene, im Wesentlichen Wasser enthaltende Sumpfstrom. Zur Verdampfung des Methanol/Wasser-Gemischs in einem Zwischenverdampfer muss der Brüdenstrom somit weniger stark verdichtet werden, was eine geringere Energiezufuhr zur Verdichtung notwendig macht.

Neben dem Beheizen eines Zwischenverdampfers mit dem verdichteten Brüdenstrom ist es jedoch auch möglich, einen Verdampfer zu beheizen, mit dem zumindest ein Teil des Sumpfstroms der Destillationskolonne beheizt wird. Dies erfordert jedoch eine stärkere Verdichtung des Brüdenstroms und damit eine größere Energiemenge, die zur Verdichtung des Brüdenstroms erforderlich ist.

Bevorzugt ist deshalb der Verdampfer, dem der verdichtete Brüdenstrom als Heizdampf zugegeben wird, ein Zwischenverdampfer.

Der Verdampfer ist üblicherweise außerhalb der Destillationskolonne angeordnet. Über einen Abzug aus der Kolonne wird das in dem Verdampfer zu verdampfende Methanol/Wasser-Gemisch abgezogen und dem Verdampfer zugeführt. Über einen Zulauf wird das verdampfte Gemisch gegebenenfalls mit einem Restanteil Flüssigkeit wieder in die Destillationskolonne zurückgeführt. Wenn der Verdampfer ein Zwischenverdamp- fer ist, ist der Abzug, über den das Methanol/Wasser-Gemisch abgezogen und dem Verdampfer zugeführt wird, ein Seitenabzug und der Zulauf, über den das verdampfte Methanol/Wasser-Gemisch der Kolonne wieder zugeführt wird, ein Seitenzulauf. Wenn der Verdampfer den Kolonnensumpf beheizt, so wird zumindest ein Teil des Sumpfabzugsstroms dem Verdampfer zugeführt, im Verdampfer verdampft und im Bereich des Sumpfs wieder in die Kolonne zurückgeführt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, zum Beispiel auf einem geeigneten Boden bei Einsatz eines Zwischenverdampfers oder im Sumpf der Kolonne Rohre auszubilden, die von dem verdichteten Brüdenstrom durchströmt werden. In diesem Fall erfolgt die Verdampfung auf dem Boden bzw. im Sumpf der Kolonne. Bevorzugt ist es jedoch, den Verdampfer außerhalb der Kolonne anzuordnen.

Geeignete Verdampfer, die mit dem verdichteten Brüdenstrom beheizt werden können, sind zum Beispiel Naturumlaufverdampfer, Zwangsumlaufverdampfer, Zwangsumlaufverdampfer mit Entspannung, Dampfkessel, Fallfilmverdampfer oder Dünnschichtver- dampfer. Als Wärmeübertrager für den Verdampfer wird bei Naturumlaufverdampfern und Zwangsumlaufverdampfern üblicherweise ein Rohrbündel oder Plattenapparat eingesetzt. Bei Einsatz eines Rohrbündelübertragers kann der verdichtete Brüdenstrom entweder durch die Rohre strömen und das zu verdampfende Methanol/Wasser-Gemisch die Rohre umströmen oder aber der verdichtete Brüdenstrom umströmt die Rohre und das zu verdampfende Methanol/Wasser-Gemisch durchströmt die Rohre. Bei einem Fallfilmverdampfer wird das zu verdampfende Methanol/Wasser- Gemisch üblicherweise als dünner Film auf der Innenseite eines Rohres zugegeben und das Rohr wird von außen beheizt. Im Unterschied zu einem Fallfilmverdampfer ist in einem Dünnschichtverdampfer zusätzlich ein Rotor mit Wischern vorgesehen, der die zu verdampfende Flüssigkeit auf der Innenwand des Rohres zu einem dünnen Film verteilt.

Neben den genannten kann aber auch jede beliebige andere, dem Fachmann bekannte Verdampferbauart, die sich zum Einsatz an einer Destillationskolonne eignet, einge- setzt werden.

Wenn der Verdampfer, der mit dem verdichteten Brüdenstrom als Heizdampf betrieben wird, ein Zwischenverdampfer ist, ist es bevorzugt, wenn der Zwischenverdampfer im Abtriebsteil der Destillationskolonne oder im Bereich der Zulaufstelle des Metha- nol/Wasser-Gemischs angeordnet ist. Durch die Anordnung des Zwischenverdampfers im Abtriebsteil der Destillationskolonne oder im Bereich der Zulaufstelle des Metha- nol/Wasser-Gemischs kann ein überwiegender Teil der Heizenergie durch den Zwischenverdampfer eingebracht werden. So ist es zum Beispiel möglich, über 80% der Energie über den Zwischenverdampfer einzubringen. Erfindungsgemäß wird der Zwi- schenverdampfer vorzugsweise so angeordnet und/oder gestaltet, dass mit diesem mehr als 50%, insbesondere mehr als 75% der für die Destillation benötigten Gesamtenergie eingebracht werden.

Bei Einsatz eines Zwischenverdampfers ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Zwi- schenverdampfer so angeordnet ist, dass die Destillationskolonne unterhalb des Zwischenverdampfers 1 bis 50 theoretische Böden aufweist und oberhalb des Zwischenverdampfers 1 bis 200 theoretische Böden. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Destillationskolonne unterhalb des Zwischenverdampfers 2 bis 10 theoretische Böden aufweist und oberhalb des Zwischenverdampfers 20 bis 50 theoretische Böden.

Der Seitenabzugsstrom, über den das Methanol/Wasser-Gemisch dem Zwischenverdampfer zugeführt wird, und der Seitenzulauf, über den das verdampfte Methanol/Wasser-Gemisch aus dem Verdampfer wieder der Destillationskolonne zugeführt wird, können zwischen den gleichen Böden der Destillationskolonne positioniert sein. Es ist jedoch auch möglich, dass Seitenabzug und Seitenzulauf auf unterschiedlicher Höhe liegen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist bei Einsatz eines Zwischenverdampfers der Durchmesser der Destillationskolonne oberhalb des Zwischenverdampfers größer als der Durchmesser der Destillationskolonne unterhalb des Zwischenverdampfers. Dies hat den Vorteil, dass Investitionskosten gespart werden können.

Das Verdichten des Brüdenstroms in Schritt (c) kann auf jede beliebige, dem Fach- mann bekannte Art erfolgen. So kann die Verdichtung zum Beispiel einstufig oder mehrstufig durchgeführt werden. Bei einer mehrstufigen Verdichtung können mehrere Verdichter gleicher Bauart oder Verdichter unterschiedlicher Bauart eingesetzt werden.

Der Einsatz einer einstufigen Verdichtung oder einer mehrstufigen Verdichtung ist da- von abhängig, auf welchen Druck der Brüdenstrom verdichtet werden soll. Wenn der verdichtete Brüdenstrom zum Beheizen eines Zwischenverdampfers eingesetzt wird, ist die mit dem Verdichter zu überwindende Druckdifferenz kleiner als bei dem Einsatz des Brüdenstroms zum Beheizen eines Verdichters am Sumpf der Destillationskolonne. Die größere zu überwindende Druckdifferenz kann durch zusätzliche Verdichterstu- fen oder durch einen stärkeren Verdichter überwunden werden. Üblicherweise werden jedoch zusätzliche Verdichterstufen eingesetzt.

Als Verdichter zum Verdichten des Brüdenstroms eignet sich jeder beliebige, dem Fachmann bekannte Verdichter, mit dem sich Gasströme verdichten lassen. Geeignete Verdichter sind zum Beispiel ein- oder mehrstufige Turbinen, Kolbenverdichter, Schraubenverdichter, Zentrifugalverdichter oder Axialverdichter.

Bei einer mehrstufigen Verdichtung werden für die jeweils zu überwindenden Druckstufen geeignete Verdichter eingesetzt.

Zusätzlich zu dem mit dem verdichteten Brüdenstrom betriebenen Verdampfer wird vorzugsweise ein weiterer, konventionell beheizter Verdampfer eingesetzt, der am Sumpf der Destillationskolonne angeordnet ist. Wenn der mit dem Brüdenstrom beheizte Verdampfer ebenfalls am Sumpf der Kolonne angeordnet ist, kann der konventi- onell beheizte Verdampfer zum Beispiel dazu genutzt werden, während des Betriebes der Destillationskolonne zusätzlich Wärme zuzuführen. Im Allgemeinen wird der konventionell beheizte Verdampfer jedoch dazu genutzt, die Kolonne anzufahren. Beim Anfahren der Kolonne steht noch nicht ausreichend Brüden zur Verfügung, mit dem der Verdampfer beheizt werden kann, so dass zunächst von außerhalb Wärme zugeführt werden muss. Nach dem Anfahren der Destillationskolonne nimmt die Brüdenmenge, die am Kopf der Kolonne entnommen werden kann, zu und der Betrieb kann auf den mit dem verdichteten Brüdenstrom beheizten Verdampfer umgestellt werden. Hierbei ist es einerseits möglich, den Verdampfer, der mit dem Brüdenstrom beheizt wird, langsam in Betrieb zu nehmen und den konventionell beheizten Verdampfer entsprechend weniger zu beheizen oder es wird gewartet, bis sich ein stationärer Betriebszustand in der Destillationskolonne eingestellt hat, und dann vom konventionell beheizten Verdampfer auf den mit dem verdichteten Brüdenstrom beheizten Verdampfer umgeschaltet.

Wenn mit dem verdichteten Brüdenstrom ein Zwischenverdampfer beheizt wird, wird der zusätzliche, konventionell beheizte Verdampfer genutzt, um weitere Wärme am Sumpf der Kolonne in die Destillationskolonne einzubringen. In diesem Fall wird der konventionell beheizte Verdampfer über die gesamte Betriebsdauer der Destillationskolonne betrieben. Auch hier muss zum Anfahren der Kolonne zunächst über den kon- ventionell beheizten Verdampfer eine größere Wärmemenge in die Destillationskolonne eingebracht werden, bis der Zwischenverdampfer mit einem ausreichend großen Brüdenstrom versorgt werden kann, um diesen zu beheizen. Dann kann die Wärmemenge, die mit dem konventionell beheizten Verdampfer in die Destillationskolonne eingebracht wird, verringert werden. Alternativ ist es bei Einsatz eines Zwischenver- dampfers auch möglich, zwei konventionell beheizte Verdampfer am Sumpf der Kolonne einzusetzen. Der zusätzliche konventionell beheizte Verdampfer wird dann zum Anfahren der Kolonne genutzt und der andere konventionell beheizte Verdampfer wird während des Betriebs der Kolonne weiter betrieben.

Das in der Destillationskolonne zu trennende Methanol/Wasser-Gemisch kann flüssig oder gasförmig zugeführt werden. Bevorzugt wird das Methanol/Wasser-Gemisch jedoch gasförmig zugeführt. Die Zugabe des Methanol/Wasser-Gemischs erfolgt vorzugsweise über einen Seitenzulauf.

Wenn das in der Destillationskolonne zu trennende Methanol/Wasser-Gemisch aus der Herstellung von Alkalimethylaten entstammt, so wird das Methanol/Wasser-Gemisch vorzugsweise gasförmig in die Destillationskolonne zugegeben.

Der Druck, mit dem die Destillationskolonne betrieben wird, liegt vorzugsweise im Be- reich von 0,2 bis 10 bar, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 3 bar.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Teil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms kondensiert und in die Destillationskolonne zurückgeleitet. Der kondensierte und in die Destillationskolonne zurückgeleitete Teil des Brü- denstroms kann dabei einerseits dem verdichteten Brüdenstrom, mit dem der Verdampfer beheizt wird, entnommen werden oder alternativ ein zusätzlicher Teil, der nicht verdichtet wird. Wenn ein Teil des Brüdenstroms, mit dem der Verdampfer betrieben wird, kondensiert und in die Destillationskolonne zurückgeführt wird, so wird der in die Destillationskolonne zurückgeführte Teil vorzugsweise vor der Zugabe in die Destil- lationskolonne auf den Betriebsdruck der Destillationskolonne entspannt. Durch die Rückführung des kondensierten Brüdenstroms in den Kopf der Kolonne wird die Konzentration an Methanol erhöht und eine verbesserte Abtrennung von Methanol und eine größere Reinheit des Methanols im Brüdenstrom erzielt.

Wenn ein Teil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms kondensiert und in die Destillationskolonne zurückgeleitet wird, beträgt das Rücklaufverhältnis vorzugsweise mindestens 0,4, insbesondere 0,8 bis 1 ,4.

Um zu vermeiden, dass sich Inertgase anreichern, ist es vorteilhaft, dem Brüdenver- dichter einen Flüssigkeitsabscheider nachzuschalten. Im Flüssigkeitsabscheider abgetrennte Gase können dann in Teilströmen oder vollständig aus dem Prozess ausgeschleust werden, wodurch auch enthaltene Inertgase entfernt werden.

Wenn das Verfahren zur destillativen Aufarbeitung des Methanol/Wasser-Gemischs in einem Verfahren zur Herstellung von Alkalimethylaten eingesetzt wird, wird das Methanol/Wasser-Gemisch üblicherweise einer Reaktionskolonne zur Herstellung der Alkalimethylate als Kopfstrom entnommen. Das als Kopfstrom entnommene Methanol/Wasser-Gemisch kann dann direkt in die Destillationskolonne zugeführt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, einen Brüdenverdichter einzusetzen, in dem das als Kopfstrom entnommene Methanol/Wasser-Gemisch verdichtet wird und dann der Destillationskolonne zugeführt wird. Durch das Verdichten des Methanol/Wasser- Gemischs wird der für die Destillation benötigte Energiebedarf an der Destillationskolonne weiter reduziert.

Neben dem Verfahren zur destillativen Aufarbeitung des Methanol/Wasser-Gemischs betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimethylaten in einer Reaktionskolonne, wobei der Reaktionskolonne Methanol und Alkalilauge zugegeben werden. Am unteren Ende der Reaktionskolonne wird in Methanol gelöstes Alkali- methanolat entnommen. Am oberen Ende der Reaktionskolonne wird ein Metha- nol/Wasser-Gemisch entnommen, das dann gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Aufarbeitung eines Methanol/Wasser-Gemischs destillativ aufgearbeitet wird.

Das zur Herstellung des Alkalimethylats eingesetzte Methanol kann bei der erfin- dungsgemäßen Ausgestaltung des Verfahrens auch handelsübliches Methanol mit einem Methanolanteil von mehr als 99,8% und einem Anteil an Wasser von bis zu

0,1 % sein. Das Methanol kann entweder im Verstärkungsteil der Destillationskolonne oder direkt am Kopf zugeführt werden. Die optimale Zulaufstelle ist abhängig vom

Wassergehalt des eingesetzten Methanols und andererseits von dem gewünschten Restwassergehalt im Destillat. Je höher der Wasseranteil im eingesetzten Methanol und je höher die Reinheitsanforderung im Destillat ist, um so günstiger ist ein Zulauf einige theoretische Böden unterhalb des Kopfes der Destillationskolonne. Bevorzugt sind bis zu 20 theoretische Böden unterhalb des Kopfes der Destillationskolonne und insbesondere 1 bis 5 theoretische Böden.

Die Reaktionskolonne, in der das Alkalimethylat hergestellt wird, umfasst vorzugsweise mindestens 2, insbesondere 15 bis 40 theoretische Böden zwischen der Zulaufstelle der Alkalilauge und der Zugabestelle des Methanols.

Im Allgemeinen enthält die Reaktionskolonne Einbauten. Geeignete Einbauten sind zum Beispiel Böden, strukturierte Packungen oder ungeordnete Packungen. Wenn die Reaktionskolonne Böden enthält, so sind Glockenböden, Ventilböden oder Siebböden geeignet. Wenn die Reaktionskolonne Böden enthält, so werden vorzugsweise solche Böden gewählt, bei denen maximal 5 %, bevorzugt weniger als 1 % der Flüssigkeit durch die jeweiligen Böden durchregnen. Die zur Minimierung des Durchregnens der Flüssigkeit erforderlichen konstruktiven Maßnahmen sind dem Fachmann geläufig. Bei Ventilböden werden zum Beispiel besonders dicht schließende Ventilbauarten gewählt. Durch Verringerung der Zahl der Ventile lässt sich zudem die Dampfgeschwindigkeit in den Bodenöffnungen auf bis zu den doppelten Wert erhöhen, der üblicherweise einge- stellt wird. Bei Einsatz von Siebböden ist es besonders günstig, die Durchmesser der Bodenöffnungen zu verringern und die Zahl der Öffnungen beizubehalten oder noch zu vergrößern.

Bei Einsatz von strukturierten oder unstrukturierten Packungen sind strukturierte Pa- ckungen im Hinblick auf die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit bevorzugt. Bei dieser Ausführungsform darf zudem in allen Teilen des Kolonnenquerschnitts, die mehr als 2 % des gesamten Kolonnenquerschnitts entsprechen, das gemittelte Verhältnis von Flüssigkeits- zu Dampfstrom hinsichtlich der Flüssigkeit um nicht mehr als 15 %, bevorzugt um nicht mehr als 3 % überschritten werden. Diese niedrig gehaltene Flüs- sigkeitsmenge macht es möglich, dass der Kapillareffekt an den Drahtgeweben lokale

Spitzenwerte der Flüssigkeitsberieselungsdichte ausschließt.

Bei Kolonnen mit unstrukturierten Packungen, insbesondere mit Füllkörpern, und bei Kolonnen mit strukturierten Packungen kann die gewünschte Charakteristik der Flüs- sigkeitsverteilung dadurch erzielt werden, dass in dem dem Kolonnenmantel benachbarten Randbereich des Kolonnenquerschnitts, der etwa 2 bis 5 % des gesamten Kolonnenquerschnitts entspricht, die Flüssigkeitsberieselungsdichte gegenüber den übrigen Querschnittsbereichen bis zu 100 %, bevorzugt um 5 bis 15 %, verringert wird. Dies lässt sich zum Beispiel durch die gezielte Verteilung der Abtropfstellen der Flüs- sigkeitsverteiler oder deren Bohrungen mit einfachen Mitteln erreichen. Die Herstellung des Alkalimethylats kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Herstellung kontinuierlich. Bei kontinuierlichen Verfahren wird die Alkalilauge, üblicherweise in wässriger, gegebenenfalls mit Methanol versetzter Form, am Kopf der Reaktionskolonne zugeführt. Die Reaktionskolonne wird dabei als reine Abtriebskolonne betrieben. Im unteren Bereich der Kolonne wird dampfförmig Methanol zugeführt. Über den Sumpfabzug erhält man spezifikationsgerechtes Alkalimethylat. Der am Kolonnenkopf entweichende, noch Wasser enthaltende Methanolstrom, vorstehend als Methanol/Wasser-Gemisch bezeichnet, wird wie vorstehend beschrieben, destillativ aufgearbeitet. Das bei der Destillation gewonnene Methanol wird dann wieder der Reaktionskolonne zugeführt.

Die Menge des eingesetzten Methanols wird so gewählt, dass dieses gleichzeitig als Lösungsmittel für das erhaltene Alkalimethylat dient. Vorzugsweise wird die Menge des Methanols so gewählt, dass im Sumpf der Reaktionskolonne die gewünschte Konzentration der Alkalimethylat-Lösung vorliegt.

Üblicherweise eingesetzte Alkalilaugen sind Natronlauge und Kalilauge.

Die Reaktionskolonne wird vorzugsweise ohne Rücklauf betrieben. Das bedeutet, dass das gesamte dampfförmig entnommene Methanol/Wasser-Gemisch der Destillationskolonne zugeführt wird. Das Methanol/Wasser-Gemisch wird der Destillationskolonne dabei vorzugsweise dampfförmig zugeführt.

Wenn ein Teil des Methanols am oberen Ende oder im Bereich des oberen Endes der Reaktionskolonne dampfförmig zugegeben wird, können die Abmessungen im unteren Bereich der Reaktionskolonne verringert werden. Wenn ein Teil des Methanols am oberen Ende oder im Bereich des oberen Endes der Reaktionskolonne dampfförmig zugegeben wird, so wird nur eine Teilmenge von 10 bis 70 %, bevorzugt von 30 bis 50 % am unteren Ende der Reaktionskolonne eingespeist und die restliche Teilmenge in einem Einzelstrom oder auf mehrere Teilströme verteilt, bevorzugt 1 bis 10 theoretische Böden, besonders bevorzugt 1 bis 3 theoretische Böden unterhalb der Zulaufstelle der Alkalilauge dampfförmig zugegeben.

Durch die Anordnung von einem oder mehreren Zwischenverdampfern im oberen Bereich der Reaktionskolonne können die Abmessungen im unteren Bereich der Reaktionskolonne verringert werden. Bei der Ausführungsform mit Zwischenverdampfern ist es auch möglich, Teilströme des Methanols in flüssiger Form im oberen Bereich der Reaktionskolonne zuzuführen. Die Reaktionskolonne wird vorzugsweise bei einem Druck im Bereich von 0,5 bis 40 bar, bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 bar, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 3 bar betrieben, da sich bei einem höheren Druck kleinere Heizleistungen und kleinere Methanolmengen realisieren lassen.

In dem Verbund aus Reaktionskolonne und Destillationskolonne bei der Herstellung von Alkalimethylaten wird die Destillationskolonne vorzugsweise bei einem Druck betrieben, der so gewählt wird, dass das Druckgefälle zwischen den Kolonnen im Falle einer Brüdenverdichtung für das Methanol/Wasser-Gemisch oder alternativ für den der Reaktionskolonne zugeführten Methanolstrom mit geringem Aufwand möglich ist.

Das für die Reaktion und die Verdünnung der Alkalimethylat-Lösungen benötigte Methanol wird bei Temperaturen bis hin zum Siedepunkt, bevorzugt bei Raumtemperatur, am Kopf der Destillationskolonne zugegeben. Hierbei kann für das zusätzliche Metha- nol ein eigener Zulauf vorgesehen sein oder aber bei Rückführung eines Teils des am Kopf der Destillationskolonne entnommenen Methanols nach der Kondensation mit diesem gemischt und gemeinsam in die Kolonne zugeführt werden. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, wenn das frische Methanol in einen Kondensatbehälter, in dem das aus dem Brüdenstrom kondensierte Methanol gesammelt wird, zugegeben wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Reaktionskolonne und die Destillationskolonne zur Aufarbeitung des Methanol/Wasser-Gemischs in einem Kolonnenmantel untergebracht, wobei der untere Bereich der Kolonne durch eine Trenn- wand unterteilt ist. In diesem Fall wird in einem Teil der Kolonne die Reaktion zum Al- kalimethylat durchgeführt, wobei die Alkalilauge in etwa auf der Höhe des oberen Endes der Trennwand zugegeben wird und das Methanol dampfförmig am unteren Ende aufgegeben wird. Das oberhalb der Zugabestelle der Alkalilauge entstehende Methanol/Wasser-Gemisch verteilt sich dann oberhalb der Trennwand über den gesamten Kolonnenbereich, der als Verstärkungsteil der Destillationskolonne dient. Der zweite, durch die Trennwand abgetrennte untere Teil der Kolonne ist der Abtriebsteil der Destillationskolonne. Die für die Destillation notwendige Energie wird dann über einen Verdampfer am unteren Ende des zweiten durch die Trennwand abgetrennten Teils der Kolonne zugeführt, wobei dieser Verdampfer konventionell beheizt werden kann oder mit dem verdichteten Brüdenstrom beheizt werden kann. Wenn der Verdampfer konventionell beheizt wird, so wird zusätzlich ein Zwischenverdampfer vorgesehen, der mit dem verdichteten Brüdenstrom beheizt wird.

Durch den Rücklauf am oberen Teil der Kolonne oberhalb der Trennwand läuft ein Teil des zu trennenden Methanol/Wasser-Gemischs auch in den als Reaktionskolonne die- nenden Teil der Trennwandkolonne zurück. Durch eine geeignete Gestaltung des Bodens direkt oberhalb des als Reaktionskolonne dienenden Teils der Trennwandkolonne lässt sich dieser Anteil, der in die Reaktionskolonne zurückläuft, jedoch minimieren.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein Verfahrensfließbild des erfindungsgemäßen Verfahrens zur destillativen Aufarbeitung eines Methanol/Wasser-Gemischs,

Figur 2 ein Verfahrensfließbild für ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimethylat in einer ersten Ausführungsform,

Figur 3 ein Verfahrensfließbild für ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimethylat in einer zweiten Ausführungsform,

Figur 4 ein Verfahrensfließbild für ein Verfahren zur Herstellung eines Alkalimethy- lats in einer dritten Ausführungsform.

In Figur 1 ist ein Verfahrensfließbild für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur destillativen Aufarbeitung eines Methanol/Wasser-Gemischs dargestellt.

Einer Destillationskolonne 1 wird über einen Zulauf 3 ein Methanol/Wasser-Gemisch zugeführt. Die Destillationskolonne 1 kann dabei mit Böden, unstrukturierten Packungen, insbesondere Füllkörpern, oder strukturierten Packungen ausgestattet sein. Wenn die Destillationskolonne 1 Packungen enthält, so ist es bevorzugt, zwei Packungen vorzusehen, eine Packung oberhalb des Zulaufs 3 und eine Packung unterhalb des Zulaufs 3. Auch können jeweils mehr als eine Packung oberhalb des Zulaufs 3 und unterhalb des Zulaufs 3 vorgesehen sein.

Der Zulauf 3 ist vorzugsweise ein Seitenzulauf und ist vorzugsweise so angeordnet, dass sich unter dem Zulauf 3 1 bis 50 insbesondere 2 bis 10 theoretische Böden und oberhalb 1 bis 200, insbesondere 20 bis 50 theoretische Böden befinden.

In der Destillationskolonne 1 wird das Methanol/Wasser-Gemisch in einen im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstrom und einen im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstrom getrennt. Der im Wesentlichen Methanol enthaltende Brüdenstrom wird über einen Brüdenabzug 5 am Kopf der Kolonne entnommen. Der Brüdenabzug 5 kann sich wie in der hier dargestellten Ausführungsform am Kopf der Destillationskolonne 1 befinden, jedoch ist es auch möglich, den Brüdenabzug 5 zum Beispiel als Seitenabzug der Destillationskolonne 1 auszuführen. Die Ausführung des Brüdenabzugs 5 als Seitenabzug erlaubt auch den Einsatz von Methanol, das über leichtsieden- de Anteile, beispielsweise Alkane wie Butane, verfügt. Die leichtsiedenden Anteile können bei einem als Seitenabzug ausgebildeten Brüdenabzug 5 unter geringem Methanolverlust am Kopf der Destillationskolonne 1 ausgeschleust werden. Bevorzugt ist es jedoch, den Brüdenabzug 5 am Kopf der Destillationskolonne 1 zu positionieren. Um keine Flüssigkeit mit dem Brüden aus der Destillationskolonne 1 auszutragen, ist es bevorzugt, unterhalb dem Brüdenabzug 5 einen Tropfenabscheider vorzusehen, der als zusätzlicher Einbau in der Destillationskolonne 1 enthalten ist. Als Tropfenabscheider kann zum Beispiel ein zusätzliches Packungselement oder ein beliebiger, dem Fachmann bekannter, handelsüblicher Tropfenabscheider eingesetzt werden.

Über einen Sumpfablauf 7 wird der im Wesentlichen Wasser enthaltende Sumpfstrom abgeführt. Ein Teil des im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms wird über einen Ablauf 9 aus dem Prozess entnommen. Ein anderer Teil des im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms wird in einem Verdampfer 11 zumindest teilweise verdampft und der Destillationskolonne 1 am unteren Ende über einen Zulauf 13 zuge- führt. Das Verhältnis von rückgeführtem Strom und über den Ablauf 9 entnommenem Strom lässt sich über ein Ventil 15 einstellen.

Erfindungsgemäß wird der Verdampfer 11 mit dem über den Brüdenabzug 5 entnommenen, im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstrom beheizt. Hierzu wird der im Wesentlichen Methanol enthaltende Brüdenstrom in einem Brüdenverdichter 17 verdichtet. Der Druck, auf den der im Wesentlichen Methanol enthaltende Brüdenstrom im Brüdenverdichter 17 verdichtet wird, ist dabei abhängig von der Temperatur, die zur Verdampfung des im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms 13 benötigt wird. Die Brüdenverdichtung kann dabei einstufig in einem Brüdenverdichter 17 oder mehrstufig durch mehrere hintereinandergeschaltete Brüdenverdichter erfolgen. Auch ist eine mehrstufige Verdichtung in einem Apparat möglich, der mehrere Verdichterstufen aufweist. Durch die Wärmeabgabe zum Verdampfen des im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms im Verdampfer 11 wird zumindest ein Teil des Brüdenstroms kondensiert. In einer Drossel 19 wird der Brüdenstrom auf den Betriebs- druck der Destillationskolonne 1 entspannt und über einen Zulauf 21 am Kopf der Destillationskolonne 1 in diese zurückgeführt. Über einen Methanolabzug 23 wird ein Teil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms aus dem Prozess entnommen. Das Verhältnis aus in die Destillationskolonne 1 zurückgeführtem Methanol enthaltendem Brüdenstrom und über den Methanolabzug 23 aus dem Prozess entnom- menem im Wesentlichen Methanol enthaltendem Brüdenstrom wird über ein Ventil 25 eingestellt. Das Verhältnis aus rückgeführtem und entnommenem Brüdenstrom ist dabei von der gewünschten Reinheit des Methanols im Brüdenstrom abhängig.

Figur 2 zeigt ein Verfahrensfließbild für ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimethy- lat in einer ersten Ausführungsform.

Zur Herstellung von Alkalimethylat wird einer Reaktionskolonne 31 über einen Zulauf 33 wässrige Alkalilauge, die gegebenenfalls mit Methanol oder einer Methanol/Wasser- Mischung versetzt ist, zugeführt. Die Alkalilauge kann auch in einem separaten Zulauf- ström mit Methanol oder einer Methanol/Wasser-Mischung ergänzt werden. Im Zulauf 33 ist ein Wärmeübertrager 35 aufgenommen, durch den die wässrige Alkalilauge geführt wird, bevor sie in die Reaktionskolonne 31 strömt. Im Wärmeübertrager 35 wird die wässrige Alkalilauge auf die Temperatur der Zulaufstelle aufgeheizt. Gegebenenfalls wird die wässrige Alkalilauge im Wärmeübertrager 35 teilverdampft. Der Zulauf 33 zur Zugabe der wässrigen Alkalilauge, die gegebenenfalls mit Methanol oder einer Methanol/Wasser-Mischung versetzt ist, ist am oberen Ende der Reaktionskolonne 31 positioniert.

Über einen Methanolzulauf 37, der am unteren Ende der Reaktionskolonne 31 positio- niert ist, wird dampfförmiges Methanol in die Reaktionskolonne 31 eingebracht. Zusätzlich zur Einspeisung mit dem Methanolzulauf 37 am unteren Ende der Kolonne kann weiteres dampfförmiges Methanol am oberen Ende der Reaktionskolonne über einen oder mehrere weitere Methanolzuläufe 39 zugeführt werden. Die weiteren Methanolzuläufe 39 liegen vorzugsweise 1 bis 10 theoretische Trennstufen, insbesondere 1 bis 3 theoretische Trennstufen unterhalb des Zulaufs 33 für die wässrige Alkalilauge.

Über einen Sumpfablauf 41 wird das in der Reaktionskolonne 31 hergestellte Alkalimethylat entnommen. Ein Teil des Alkalimethylats wird über einen Verdampfer 43 und einen Rücklauf 45 in die Reaktionskolonne 31 zurückgeführt, um so die Konzentration der am Sumpfablauf 41 entnommenen Alkalimethanolatlösung einzustellen.

Am Kopf der Reaktionskolonne 31 wird über einen Brüdenabzug 47 dampfförmig ein Methanol/Wasser-Gemisch entnommen.

Zur Aufarbeitung wird das am Kopf der Reaktionskolonne 31 entnommene Methanol/Wasser-Gemisch über den Zulauf 3 der Destillationskolonne 1 zugeführt. In der Destillationskolonne 1 erfolgt eine Auftrennung des Methanol/Wasser-Gemischs in einen im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstrom und einen im Wesentlichen Methanol enthaltenden Kopfstrom. Über den Sumpfablauf 7 wird der im Wesentlichen Wasser enthaltende Sumpfstrom aus der Destillationskolonne 1 entnommen. Ein Teil des im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms wird im Verdampfer 49 zumindest teilweise verdampft und in die Destillationskolonne 1 über den Zulauf 13 zurückgeführt. Der nicht in die Destillati- onskolonne 1 zurückgeführte Teil des im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms wird über den Ablauf 9 entnommen.

In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Verdampfer 49, in dem der im Wesentlichen Wasser enthaltende Sumpfstrom zumindest teilweise verdampft wird, ein konventionell beheizter Verdampfer. Die Beheizung des Verdampfers 49 erfolgt dabei vorzugsweise mit Heizdampf. Es ist aber auch jede beliebige andere, dem Fachmann bekannte Art denkbar, den Verdampfer 49 zu beheizen.

Der im Wesentlichen Methanol enthaltende Brüdenstrom wird über dem Brüdenabzug 5 am Kopf der Destillationskolonne 1 entnommen. Aus dem Brüdenabzug 5 zweigt eine Leitung 51 ab, in der der Brüdenverdichter 17 positioniert ist. Im Brüdenverdichter 17 wird der im Wesentlichen Methanol enthaltende Brüdenstrom verdichtet, um den Verdampfer 11 zu beheizen. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Verdampfer 11 ein Zwischenverdampfer, in dem ein Teil des in der Destillationskolonne 1 zu trennenden Methanol/Wasser-Gemischs verdampft wird. Hierzu wird zum Beispiel über einen Seitenabzug an der Destillationskolonne 1 ein Teil des zu trennenden Methanol/Wasser-Gemischs entnommen, durch den Verdampfer geleitet und in die Destillationskolonne zurückgeführt. Der Abzug und der Zulauf, über den das zu verdampfende Methanol/Wasser-Gemisch geleitet wird, können dabei auf Höhe der gleichen theo- retischen Trennstufe sein oder aber an unterschiedlichen Positionen an der Destillationskolonne 1. Wenn Zulauf und Ablauf an unterschiedlichen Positionen sind, so ist es bevorzugt, wenn der Abzug, über den der Verdampfer 1 1 mit dem Methanol/Wasser- Gemisch versorgt wird, oberhalb dem Zulauf in die Destillationskolonne 1 liegt, durch den das verdampfte Methanol/Wasser-Gemisch in die Destillationskolonne 1 zurückge- führt wird.

Der Verdampfer 1 1 , der wie hier dargestellt, als Zwischenverdampfer genutzt wird, ist vorzugsweise so positioniert, dass unterhalb des Verdampfers 1 1 2 bis 10 theoretische Böden und oberhalb dem Verdampfer 20 bis 50 theoretische Böden der Destillations- kolonne 1 liegen.

Im Verdampfer 1 1 wird der im Wesentlichen Methanol enthaltende Brüdenstrom durch die Wärmeübertragung an das zu verdampfende Methanol/Wasser-Gemisch abgekühlt und gegebenenfalls teilweise oder sogar vollständig kondensiert. Der abgekühlte, ge- gebenenfalls zumindest teilweise kondensierte Methanolstrom wird dann über den Zu- lauf 21 zumindest teilweise wieder in die Destillationskolonne 1 zurückgeführt. Der im Verdampfer 1 1 nicht auskondensierte Teil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms wird über eine Dampfleitung 53 hinter den Abzweig der Leitung 51 wieder in den Brüdenabzug 5 zurückgeführt. Der Brüdenabzug 5 mündet dann in einen Kondensator 55. Alternativ ist es auch möglich, dass die Dampfleitung 53 zusätzlich zum Brüdenabzug 5 und getrennt von diesem in den Kondensator 55 mündet. Im Kondensator 55 wird ein Teil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms kondensiert und über den Zulauf 21 in die Destillationskolonne 1 zurückgeführt. Dabei kann der im Kondensator 55 auskondensierte Teil des im Wesentlichen Methanol ent- haltenden Brüdenstroms zunächst in den aus dem Verdampfer 11 kommenden Zulauf 21 münden und das gesamte kondensierte Methanol gemeinsam in die Destillationsko- lonnei zurückgeführt werden oder aber der aus dem Verdampfer 11 kommende Zulauf 21 mündet unabhängig von dem aus dem Kondensator 55 stammenden Methanolstrom in die Destillationskolonne 1. Der im Kondensator 55 nicht kondensierte Anteil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms wird über den Methanolzulauf 37 und gegebenenfalls den mindestens einen weiteren Methanolzulauf 39 in die Reaktionskolonne 31 zurückgeführt. In der Reaktionskolonne 31 verbrauchtes Methanol wird über einen Methanolzulauf 57 am Kopf der Destillationskolonne 1 zugegeben. Durch die Zugabe des Methanols über den Methanolzulauf 57 am Kopf der Destillati- onskolonne kann die Reinheit des über den Brüdenabzug 5 abgezogenen im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms weiter erhöht werden. Auf diese Weise wird der in die Reaktionskolonne 31 mit dem Methanol eingetragene Anteil an Wasser weiter reduziert. Neben der Zugabe des Methanols über den Methanolzulauf 57 am Kopf der Kolonne ist es auch möglich, den Methanolzulauf 57 bis zu 10 theoretische Stufen unterhalb des Kopfes der Destillationskolonne 1 anzuordnen.

Von dem aus dem Kondensator 55 austretenden Brüden kann ein Teil ausgeschleust werden. Hierdurch lassen sich zum Beispiel Inerte, die in den Prozess eingeschleppt werden, ausschleusen. Die Inerten gelangen zum Beispiel in Form von in Methanol und/oder Lauge gelösten Gasen in den Prozess. Auch können geringe Mengen an Sperrgas über Dichtungen in den Prozess gelangen. Zur Ausschleusung der Inerten zweigt in der hier dargestellten Ausführungsform nach dem Kondensator 55 eine Leitung 63 ab, über die ein Teil des nicht kondensierten Brüdenstroms entnommen wird. In einem weiteren Kondensator 65 wird der Brüdenstrom weiter abgekühlt. Als Kühl- medium im Kondensator 65 wird zum Beispiel Wasser oder Sole eingesetzt. Bevorzugt als Kühlmedium ist Sole. Durch die Verwendung von Sole lässt sich eine niedrigere Temperatur als mit Wasser erzielen, so dass ein größerer Anteil des Brüdens kondensieren kann. Der im Kondensator 65 nicht auskondensierte Anteil, der die gasförmigen Inerten enthält, wird aus dem Prozess entnommen und kann zum Beispiel einer Fackel oder einem Abgaswäscher zur weiteren Behandlung zugeführt werden. Der konden- sierte Anteil wird über einen Rücklauf 67 in die Destillationskolonne zurückgeführt. Der Rücklauf 67 kann dabei, wie hier dargestellt, in den Zulauf 21 münden oder aber als separater Zulauf in die Destillationskolonne 1 ausgebildet sein.

Bei Einsatz des weiteren Kondensators 65 kann in einer Ausführungsform auf den Kondensator 55 verzichtet werden. In diesem Fall wird der zum Erzielen der gewünschten Reinheit des Methanols notwendige Rücklauf über den Kondensator 65 realisiert. Der Kondensator 65 kann entweder einstufig oder mehrstufig, vorzugsweise dreistufig ausgeführt sein. In diesem Fall wird in einer Stufe mit Luft, in einer weiteren Stufe mit Wasser und in der dritten Stufe mit Sole gekühlt.

In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform ist es weiterhin möglich, mit dem im Verdampfer 1 1 auskondensierten Anteil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms den aus dem Kondensator 55 abgezogenen dampfförmigen Anteil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms weiter zu erwärmen, bevor dieser über die Methanolzuläufe 37, 39 in die Reaktionskolonne 31 zugeführt wird.

Der über den Methanolzulauf 37 und die weiteren Methanolzuläufe 39 in die Reaktionskolonne 31 zugeführte, über den Brüdenabzug 5 der Destillationskolonne 1 abge- zogene Brüdenstrom kann in einem Brüdenverdichter 59 verdichtet werden. Jedoch ist es auch möglich, das dampfförmige Methanol ohne den Einsatz des Brüdenverdichters 59 in die Reaktionskolonne 31 zuzuführen.

In Figur 3 ist ein Verfahrensfließbild für ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimethy- lat in einer zweiten Ausführungsform dargestellt.

Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass der Brüdenverdichter 59, mit dem der über den Brüdenabzug 5 aus dem Kopf der Destillationskolonne 1 entnommene und im Kondensator 55 nicht auskondensierte Anteil des dampfförmigen Methanols verdichtet wird, nicht enthalten ist.

Jedoch ist in der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ein weiterer Brüdenverdichter 61 im Brüdenabzug 47 aus der Reaktionskolonne 31 , der als Zulauf 3 in die Destil- lationskolonne 1 mündet, positioniert. Im Brüdenverdichter 61 wird dem über den Brüdenabzug 47 aus der Reaktionskolonne 31 entnommenen Methanol/Wasser-Gemisch zusätzlich Energie für die Destillation zugeführt. Zum einen kann das Methanol/Wasser-Gemisch auf den Druck der Destillationskolonne 1 komprimiert werden, wenn die Destillationskolonne 1 bei einem höheren Druck betrieben wird als die Reak- tionskolonne 31. Alternativ ist es auch möglich, das Methanol/Wasser-Gemisch auf einen höheren Druck als den Druck, mit dem die Destillationskolonne 1 betrieben wird, zu komprimieren, so dass das Methanol/Wasser-Gemisch beim Eintritt in die Destillationskolonne 1 schlagartig entspannt.

In Figur 4 ist ein Verfahrensfließbild für ein Verfahren zur Herstellung von Alkalimethy- lat in einer dritten Ausführungsform dargestellt. Im Unterschied zu der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform sind nicht eine separate Reaktionskolonne 31 und eine Destillationskolonne 1 vorgesehen, sondern die Kolonnen sind in einem gemeinsamen Kolonnenmantel in Form einer Trennwandkolonne 71 untergebracht.

In der Trennwandkolonne 71 wird der untere Bereich durch eine Trennwand 73 in einen ersten Teilbereich 75 und einen zweiten Teilbereich 77 separiert. Der erste Teilbereich 75 dient als Reaktionskolonne und der zweite Teilbereich 77 als Abtriebsteil der Destillationskolonne.

Am oberen Ende des ersten Teilbereichs 75 wird über den Zulauf 33 im Wärmeübertrager 35 erwärmte wässrige Alkalilauge, die gegebenenfalls mit Methanol oder einer Methanol/Wasser-Mischung versetzt ist, zugeführt. Im unteren Bereich des ersten Teilbereichs 75 wird über den Methanolzulauf 37 dampfförmig Methanol zugeführt. Zusätzlich kann, wie in Figur 2 ebenfalls dargestellt, über weitere Methanolzuläufe 39 ebenfalls dampfförmig Methanol zugeführt werden.

Am Sumpf des ersten Teilbereichs 75 wird über den Sumpfablauf 41 das Produkt, Al- kalimethylat in Methanol, entnommen. Ein Teil des über den Sumpfablauf 41 entnom- menen Stromes wird über den Verdampfer 43 und den Rücklauf 45 in den ersten Teilbereich 75 der Trennwandkolonne 71 zurückgeführt. Der Rücklauf 45 mündet dabei vorzugsweise unterhalb des Methanolzulaufs 37 in den ersten Teilbereich 75 der Trennwandkolonne 71. Das bei der Reaktion entstehende Methanol/Wasser-Gemisch strömt dampfförmig über das obere Ende der Trennwand 73 in den oberen Teil 79 der Trennwandkolonne, der als Verstärkungsteil der Destillationskolonne 1 wirkt. Der zweite Teilbereich 77 der Trennwandkolonne 71 dient als Abtriebsteil zur Destillation des Methanol/Wasser-Gemischs. Über den Brüdenabzug 5 am oberen Teil 79 der Trennwandkolonne 71 wird der im Wesentlichen Methanol enthaltende Brüden aus der Destillation abgezogen. Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, wird ein Teilstrom des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms über die Leitung 51 dem Brüdenverdichter 17 zugeführt, in dem der im Wesentlichen Methanol enthaltende Brüdenstrom verdichtet wird. Der verdichtete Brüdenstrom dient dann als Heizdampf im Verdampfer 1 1. Der Verdampfer 1 1 ist auch in der hier dargestellten Ausführungsform als Zwischenverdampfer im Abtriebsteil des als Destillationskolonne dienenden Teils der Trennwandkolonne 71 angeordnet. Durch die Wärmeübertragung an das zu destil- lierende Methanol/Wasser-Gemisch kondensiert ein Teil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms. Der auskondensierte Teil wird über den Zulauf 21 in den oberen Teil 79 vorzugsweise am Kopf der Trennwandkolonne 71 zurückgeführt. Ebenfalls am Kopf der Trennwandkolonne mündet der Methanolzulauf 57, mit dem frisches Methanol zudosiert werden kann, um bei der Reaktion zu Alkalimethylat verbrauchtes Methanol zu ersetzen. Der im Verdampfer 11 nicht kondensierte Anteil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms wird über die Dampfleitung 53 dem Kondensator 55 zugeführt. Im Kondensator 55 wird der über die Dampfleitung 53 geführte Anteil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms und der nicht über den Brüdenverdichter 17 geführte Anteil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms teilweise kondensiert. Der kondensierte Anteil wird ebenfalls über Kopf der Trennwandkolonne 71 in die Trennwandkolonne 71 zurückgeführt. Der nicht kondensierte Teil wird über den Brüdenverdichter 59 und die Methanolzuläufe 37 und 39 in den ersten Teilbereich 75, der als Reaktionskolonne dient, in die Trennwand- kolonne 71 zurückgeführt.

Die Trennwandkolonne wird vorzugsweise bei einem Druck im Bereich von 0,2 bis 10 bar, insbesondere bei einem Druck im Bereich von 0,5 bis 3 bar betrieben.

Am Sumpf des zweiten Teilbereichs 77 wird ein im Wesentlichen Wasser enthaltender Sumpfstrom über den Sumpfablauf 7 entnommen. Ein Teil des im Wesentlichen Wasser enthaltenden Sumpfstroms wird im Verdampfer 49 zumindest teilweise verdampft und in den zweiten Teilbereich 77 vorzugsweise am Sumpf zurückgeführt. Der zweite Verdampfer 49 ist dabei konventionell, vorzugsweise mit Heizdampf, beheizt.

Als Brüdenverdichter in allen Ausführungsformen kann zum Beispiel ein ein- oder mehrstufiger Turboverdichter oder ein Schraubenverdichter eingesetzt werden. Die technische Detailausgestaltung des Brüdenverdichters 17 richtet sich im Allgemeinen nach den Herstellervorschriften und ist dem Fachmann geläufig. So ist es zum Beispiel möglich, dem Brüdenverdichter 17 einen Tropfenabscheider vorzuschalten.

Wenn mit dem im Brüdenverdichter 17 verdichteten im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstrom ein als Zwischenverdampfer dienender Verdampfer 11 beheizt wird, wird die Fläche des Verdampfers 1 1 vorzugsweise so dimensioniert, dass die Temperaturdifferenz nicht mehr als 50 K, insbesondere nicht mehr als 30 K beträgt. Durch niedrige Temperaturdifferenzen kann die benötigte Antriebsleistung des Brüdenverdichters 17 reduziert werden. Die Verdichtung des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms im Brüdenverdichter 17 erfolgt vorzugsweise um einen Faktor im Bereich von 1 ,5 bis 19, insbesondere im Bereich von 2 bis 4. Der genaue Wert der Druckerhöhung im Brüdenverdichter 17 richtet sich dabei nach der Dimensionierung der Wärmeübertragungsfläche des Verdampfers 11.

Die Trennwand kann 73 kann entweder, wie hier dargestellt, den Kolonnenquerschnitt in zwei Kreissegmente teilen, alternativ ist es jedoch auch möglich, die Trennwand koaxial auszubilden, wobei es dann bevorzugt ist, dass der Abtriebsteil der Destillation im innen liegenden Bereich ausgeführt ist und die Reaktion in dem die Trennwand umgebenden ringförmigen Abschnitt durchgeführt wird.

Auch in der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist es möglich, mit dem dem Verdampfer 11 entnommenen kondensierten Anteil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms den dem Kondensator 55 entnommenen dampfförmigen Anteil des im Wesentlichen Methanol enthaltenden Brüdenstroms in einem geeigneten Wärmeübertrager weiter zu erwärmen.

Eine Ausschleusung an Inerten kann bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen auf die gleiche Weise erfolgen, wie bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform. Alternativ ist es auch möglich, einen Kondensator zur Ausschleusung der Inerten im Anschluss an den Brüdenverdichter 11 in der Leitung 53 zu positi- onieren.

Bezugszeichenliste

1 Destillationskolonne

3 Zulauf

5 Brüdenabzug

7 Sumpfablauf

9 Ablauf

1 1 Verdampfer

13 Zulauf

15 Ventil

17 Brüdenverdichter

19 Drossel

21 Zulauf

23 Methanolabzug

25 Ventil

31 Reaktionskolonne

33 Zulauf

35 Wärmeübertrager

37 Methanolzulauf

39 weiterer Methanolzulauf

41 Sumpfablauf

43 Verdampfer

45 Rücklauf

47 Brüdenabzug

49 Verdampfer

51 Leitung

53 Dampfleitung

55 Kondensator

57 Methanolzulauf

59 Brüdenverdichter

61 weiterer Brüdenverdichter

63 Leitung

65 Kondensator

67 Rücklauf

71 Trennwandkolonne

73 Trennwand

75 erster Teilbereich

77 zweiter Teilbereich

79 oberer Teil