AT101681B - Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen. 



   Es wurde die überraschende und technisch sehr wertvolle Beobachtung gemacht, dass man aus neutralen Urteerölen in sehr einfacher Weise Kohlenwasserstoffe der aromatischen Reihe, wie Benzol, Toluol, die isomeren Xylole und höhere Homologe erhalten kann, wenn man die neutralen Destillate des Urteers oder einzelne Fraktionen derselben in dampfförmigem Zustande, gegebenenfalls unter Zusatz von geeigneten Gasen als Verdünnungsmittel, auf Temperaturen von etwa   500 -700  erhitzt.   Die Reaktion kann durch Verwendung von metallischen Katalysatoren begünstigt werden, z.

   B. durch die Metalle der Platingruppe, insbesondere Palladium, ferner durch Silber, Kupfer, sowie vor allem durch die Metalle der Eisengruppe, insbesondere Nickel und Eisen, ferner durch eine Reihe weiterer metallischer Kontakte, u. zw. sowohl hinsichtlich des glatteren Verlaufes als auch durch Herabsetzung der erforderlichen Reaktiontemperatur. Auch nichtmetallische Stoffe wirken in ähnlich günstiger Weise, wie z. B. Kohlepulver, poröser Koks. Tonerde u. dgl. 



   Die glatte Umwandlung der bisher mit dem Namen Urteerbenzine bezeichneten, bis etwa 200  siedenden Neutralöle in Kohlenwasserstoffe der aromatischen Reihe ist nach dem bisherigen Stande der Wissenschaft ein unerwartetes Resultat. Nach den bekannten Forschungen von Franz Fischer und seinen Mitarbeitern bestehen die Leichtöle des Urteers in der Hauptsache aus Kohlenwasserstoffen der aliphatischen Reihe. Sie ergeben bei der Aufarbeitung und Reinigung alle Destillationsprodukte des Petroleums, welche man allgemein unter dem Sammelnamen Benzin zusammenfasst, wie Petroläther, Ligroin,   Leicht-und Sehwerbenzin   (vgl. Fischer, , Gesammelte Abhandlungen zur Kenntnis der Kohle", Bd. II, S. 14 und 15). Nach Gluuds Ansichten (vgl.

   Gluud, Die Tieftemperaturverkokung der   Steinkohle", 2.   Aufl., S, 69 u. ff.) sollen sich neben den nach umständlicher Reinigung nachgewiesenen Paraffinen mit 5 und 6 Kohlenstoffatomen (aus den Vorläufen vom Siedepunkt   200-600 gewonnen)   im wesentlichen nur Paraffinkohlenwasserstoffe der allgemeinen Formel   C. H, % + o, befinden,   welche wasserstoffreicher sind als die Naphtene   en H2n'Der   Nachweis von Benzol und Toluol ist bisher nicht gelungen. In einem einzigen Falle, bei einem Urteer von Mindener Kohle, wurde Benzol gefunden. 



  Dieser Fall wird als Ausnahme angesehen. Es handelte sich hier auch nur um ganz geringe Mengen. In den über   125    siedenden Fraktionen vermutet Gluud auf Grund der Elementaranalysen neben den   Paraffinkohlenwasserstoffen   auch substituierte aromatische Kerne, indessen hat er den Nachweis derselben nicht erbracht. 



   Nach F. Fischers Ansichten (vgl."Gesammelte Abhandlungen zur Kenntnis der Kohle", Bd. IV, S. 379) sollen die aromatischen Kohlenwasserstoffe des Kokereiteers aus den bei niederen Temperaturen der Koksretorte sich bildenden Urteerphenolen durch Reduktion mittels Wasserstoff entstehen, welche nach seinen bekannten Versuchen im verzinnten Eisenrohr bei   7500 in Gegenwart   eines grossen Wasserstoffüberschusses in Benzol übergehen. Er hält es für einen weit verbreiteten Irrtum, anzunehmen, dass sich die aromatischen Kohlenwasserstoffe des Kokereiteers aus hydrierten cyklischen Verbindungen, wie den Naphtenen, oder Körpern mit offener Kohlenstoffkette bilden. 



   Die einfache Umwandlung der Urteerneutralöle in die Reihe der aromatischen Kohlenwasserstoffe bedeutet in wirtschaftlicher Beziehung einen grossen gewerblichen Fortschritt insofern, 

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 als sie neue und weit ergiebigere Quellen für die wertvollen Leichtöle erschliesst, welche bisher nur aus dem Kokereiteer in einer Menge von 20/o-3 /o, bezogen auf den Kokereiteer, und   0'10/0, bezogen   auf die verkokte Kohle, erhalten werden und welche die Grundlage der Industrie der Teerfarben und Heilmittel, der Sprengstoffe und vieler anderer Zweige der chemischen Technik geworden sind.

   Bekanntlich erhält man bei der Tieftemperaturverkokung der Kohle zumeist eine Teerausbeute von   zu   also etwa das Dreifache an flüssigen Destillaten wie bei der   Hochtemperaturverkokung.   Der Gehalt an Stoffen bis zum Siedepunkt   200    ist im 
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 nischen Chemie", Bd. 10, S. 855 u. ff.). 



   Beispiel I : Durch ein auf 600 -650  erhitztes Porzellanrohr leitet man mit einem langsamen Kohlensäurestrom die Dämpfe des bei   105 -115    siedenden Anteiles der neutralen
Urteerleichtöle. Man erhält in einer Ausbeute von 80% des angewandten Rohstoffes ein schwach bräunlich gefärbtes   Öl, dessen   Dichte von 0,   825   auf 0. 875 gestiegen ist und dessen Siedepunkt zum grössten Teil bei 111  liegt.'Bei der Oxydation mit Kaliumpermanganat wird es glatt in
Benzoesäure vom   Schmelzpunkt     121    sowie durch Nitrierung in 2, 4-Dinitrotoluol vom
Schmelzpunkt   700 übergeführt.

   Es   liefert bei der Sulfurierung mit etwas wasserhaltiger Schwefel- säure bei   70 -80  reine p-Toluolsulfosäure, welche   durch ihr Sulfochlorid vom Schmelz- punkt   690 und durch   die Umwandlung in das schwerlösliche Kaliumsalz   der p-Sulfobenzoesäure   mit aller Sicherheit identifiziert wurde. 



   Beispiel   11 :   Behandelt man die von 76 -82  siedende Fraktion des Urteerleichtöls nach demselben Verfahren, wie es in Beispiel I beschrieben ist, so erhält man neben Wasser- stoff reines Benzol, welches durch Nitrierung in Nitrobenzol vom Siedepunkt   205-206 ,   sowie weiterhin in m-Dinitrobenzol vom Schmelzpunkt   900 übergeführt   werden konnte. 



   Beispiel III : In analoger Weise liefert das bei 135 -145  siedende Urteerneutralöl die drei isomeren Xylole, unter welchen das m-Xylol die Hauptmenge ausmacht. Reines m-Xylol vom Siedepunkt 139  konnte aus diesem Gemisch in bekannter Weise isoliert werden. 



   Beispiel IV : Durch Verwendung des Katalysators, welcher durch Tränken von Asbestwolle mit Palladiumchlorür und nachheriges Verglühen im Wasserstoffstrom erhalten war, konnte die Reaktionstemperatur in allen Fällen um   100 -200    herabgesetzt werden. Auch vollzieht sich die Umwandlung in kürzerer Zeit. 



   In ähnlicher Weise wirken andere metallische oder nichtmetallische Katalysatoren. 



   Beispiel V : Verwendet man an Stelle der einzelnen Fraktionen des   Urteerneutralöls   in den vorigen Beispielen das ungetrennte Gemisch derselben, so erhält man bei gleicher
Arbeitsweise in guter Ausbeute ein dem Leichtöl des Kokereiteeres ähnlich zusammengesetztes
Gemisch, welches durch fraktionierte Destillation in Benzol, Toluol, die Xylole. Solventnaphtlia und Naphthalin zerlegt werden kann.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen der aromatischen Reihe, darin bestehend, dass man die bis etwa 2000 siedenden Urteerneutralöle der Tieftemperaturverkokung für sich allein oder im Gemisch mit indifferenten Gasen oder Dämpfen auf die zur Zersetzung erforder- lichen Temperaturen von etwa 500 -700 bei Abwesenheit oder Anwesenheit katalytisch wirkender Stoffe erhitzt.