DE1013274B

DE1013274B - Process and device for the catalytic refining of rahbenzene

Info

Publication number: DE1013274B
Application number: DEK21813A
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Schmalenbach
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1954-04-09
Filing date: 1954-04-09
Publication date: 1957-08-08

Description

Verfahren und Vorrichtung zur katalytischen Raffination von Rohbenzol Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von Rohbenzol durch katalytische Behandlung des Rohbenzols mit Wasserstoff oder einem wasserstoffhaltigen Gas bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur. Ein solches Verfahren ist unter dem Namen »Druckraffination« bekannt und praktisch angewendet worden. Process and device for the catalytic refining of crude benzene The invention relates to a method for purifying crude benzene by catalytic Treatment of the crude benzene with hydrogen or a hydrogen-containing gas increased pressure and temperature. One such procedure is under the name "Print refining" is known and used in practice.

Das Wesen der Druckraffination besteht darin, daß die im Rohbenzol vorhandenen Verunreinigungen, wie ungesättigte harzbildende Kohlenwasserstoffe, sowie Schwefel- und StickstofEverbindungen, durch die Behandlung mit Wasserstoff in Gegenwart geeigneter Katalysatoren zum Teil in gesättigte Verbindungen umgewandelt bzw. durch Hydrierung der Schwefel-und Stickstoffverbindungen in Schwefelwasserstoff bzw. Ammoniak umgewandelt werden. Nach Abtrennen der aus den Verunreinigungen entstandenen neuen Verbindungen ergibt sich dann ein Benzol hohen Reinheitsgrades. The essence of pressure refining is that the crude benzene existing impurities, such as unsaturated resin-forming hydrocarbons, as well as sulfur and nitrogen compounds, by treatment with hydrogen partially converted into saturated compounds in the presence of suitable catalysts or by hydrogenation of the sulfur and nitrogen compounds in hydrogen sulfide or ammonia are converted. After separating the impurities that have arisen New compounds then result in a benzene of high purity.

Bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens hat es sich gezeigt, daß eine wesentliche Schwierigkeit die störungsfreie Verdampfung des Rohbenzol 5 und das Mitreißen von harzhaltigen Produkten ist. Es zeigte sich ferner, daß es mit den bisherigen Verdampfungsverfahren nicht möglich ist, das Mitreißen von im Benzol enthaltenen harzartigen Produkten in den Benzoldampf vollständig zu verhindern. Bisher ist man immer so verfahren, daß man das durch indirekten Wärmeaustausch vorgeheizte flüssige Benzol durch die Zufuhr von indirekter Wärme verdampft hat, sei es in Gegenwart oder in Abwesenheit des für die spätere katalytische Behandlung erforderlichen Wasserstoffes. Bei der Zufuhr der Verdampfungswärme auf indirekte Weise, nämlich durch erhitzte Wandflächen hindurch, hat sich, gleichgültig auf welche spezielle Weise die Anordnung der Verdampfungseinrichtung getroffen war, immer nach einiger Zeit auf den Wänden und Einbauten, z. B. Zwischenböden oder Füllkörpern, solcher Verdampfungskolonnen ein Niederschlag aus unlöslichen, hochpolymerisierten Körpern gebildet, so daß nach vergleichsweise kurzer Zeit zunächst eine Verschlechterung des Wärmeüberganges, d. h. eine Verschlechterung der Verdampfungsleistung der Verdampfer und schließlich ein völliges Zuwachsen der Verdampfer eintraten. Die Gründe liegen im wesentlichen darin, daß bei der indirekten Verdampfung durch Zufuhr von Wärme durch erhitzte Wände unvermeidliche örtlichetSberhitzungen eintreten können, die ! zu einer bevorzugten Verdampfung der leichtsiedenden Bestandteile führen. Dabei tritt dann eine örtliche übermäßige Anreicherung des Produktes mit hochsiedenden organischen Körpern ein, die sich unter dem Einfluß der erhöhten Wandtemperatur dann zu einem unlöslichen und sich auf den Wänden festsetzenden Niederschlag verwandeln. In the practical implementation of this procedure it has been shown that that the trouble-free evaporation of the crude benzene 5 and entrainment of resinous products. It was also shown that it it is not possible with the previous evaporation processes, the entrainment of im Benzene to prevent resinous products contained in the benzene vapor completely. So far the procedure has always been to preheat that which has been preheated by indirect heat exchange liquid benzene has evaporated through the supply of indirect heat, be it in the presence or in the absence of the hydrogen required for the subsequent catalytic treatment. When the heat of evaporation is supplied in an indirect way, namely through heated Wall surfaces through it, no matter in what special way the arrangement the evaporation device was hit, always after some time on the walls and internals, e.g. B. intermediate trays or packings, such evaporation columns a precipitate formed from insoluble, highly polymerized bodies, so that after a comparatively short time initially a deterioration in the heat transfer, d. H. a deterioration in the evaporation performance of the evaporator and finally the evaporators became completely overgrown. The reasons are essentially in the fact that in indirect evaporation by adding heat through heated Walls unavoidable local overheating can occur! to a preferred one Evaporation of the low-boiling components lead. A local one then occurs excessive enrichment of the product with high-boiling organic bodies, which then becomes insoluble under the influence of the increased wall temperature and The precipitation that settles on the walls is transformed.

Ziel der Erfindung ist es, die Verdampfung des Benzols so vorzunehmen, daß die Bildung von unlöslichen Niederschlägen bzw. Verkrustungen in der Verdampfungseinrichtung mit Sicherheit vermieden wird. The aim of the invention is to make the evaporation of the benzene so that the formation of insoluble precipitates or incrustations in the evaporation device will certainly be avoided.

Bei der Lösung dieses Ziels ist man davon ausgegangen, daß das für die Drurkraffination benötigte wasserstoffhaltige Gas bei geeigneten Druck- und Temperaturbedingungen in der Lage ist, sich zu einem solchen Grad mit Benzoldämpfen aufzusättigen, daß dadurch eine ausreichende Verdampfung des flüssigen Ausgangsgutes erfolgt. Um nun einerseits eine möglichst vollständige Verdampfung des Benzols zu bewirken und andererseits unmittelbar r im Verdampfungsraum, in dem sich Benzoldämpfe befinden, nur mit dem Wärmeinhalt der Verfahrensprodukte auszukommen, wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß die Verdampfung des zunächst ohne nennenswerte Bildung von Dämpfen vorgewärmten Benzols in mehreren Stufen derart erfolgt, daß in jeder Stufe ein Teil des Benzols unter Temperaturerniedrigung des flüssigen Rückstandes dieser Stufe in Anwesenheit und unter Aufsättigung des wasserstoffhaltigen Gases verdampft und der flüssige Rückstand jeder Stufe für sich aus dem Wärmeinhalt der Verfahrensprodukte wieder auf die Ausgangstemperatur des in die erste Stufe eintretenden Rohbenzols erwärmt und der nächstfolgenden Stufe zwecks Verdampfung weiteren Benzols zugeführt wird, wobei aus der letzten Stufe ein die Polymerisationsprodukte enthaltender flüssiger Rückstand abgezogen wird. In solving this goal, it was assumed that the for the dry refining required hydrogen-containing gas at suitable pressure and Temperature conditions is able to deal to such a degree with benzene vapors saturate, that thereby a sufficient evaporation of the liquid starting material he follows. Now on the one hand to ensure that the benzene evaporates as completely as possible effect and on the other hand directly r in the evaporation space, in which benzene vapors find to get along with only the heat content of the process products, the inventive Process carried out so that the evaporation of the initially without significant formation of vapors preheated benzene takes place in several stages in such a way that in each Stage part of the benzene with lowering the temperature of the liquid residue this stage in the presence and with saturation of the hydrogen-containing gas evaporated and the liquid residue of each stage for itself from the heat content of the Process products back to the starting temperature of the one entering the first stage Crude benzene is heated and the next stage for the purpose of evaporation of further benzene is fed, with one containing the polymerization products from the last stage liquid residue is drawn off.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft so durchgeführt, daß der in Stufen unterteilten Verdampfungskolonne das flüssige Benzol oben und das wasserstoffhaltige Gas unten zugeführt wird und daß das Gemisch aus Benzoldämpfen und Wasserstoff vom Kopf der Kolonne abgezogen und dann dem Kontaktofen zugeführt wird. Es wird also nach dem Gegenstromprinzip gearbeitet, wobei die herablaufende Benzolflüssigkeit ständig als Waschmittel für das aufsteigende Gas wirkt. The method according to the invention is advantageously carried out in such a way that that the evaporation column divided into stages, the liquid benzene above and the hydrogen-containing gas is supplied below and that the mixture of benzene vapors and hydrogen withdrawn from the top of the column and then fed to the contact furnace will. So it works according to the countercurrent principle, with the downward flow Benzene liquid constantly acts as a scrubbing agent for the rising gas.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet es also bewußt, für die Verdampfung des Benzols in der Verdampfungskolonne andere Wärmequellen zu verwenden als den Wärmeinhalt der flüssigen und gasförmigen Produkte, die sich dabei entsprechend abkühlen. The inventive method thus deliberately avoids for the Evaporation of the benzene in the evaporation column to use other heat sources than the heat content of the liquid and gaseous products, which are accordingly cooling down.

Da bei dieser Art der Verdampfung keine kritischen Temperaturen, die Verkrustungen hervorrufen könnten, entstehen, ist also die Bildung solcher Verkrustungen mid Niederschläge grundsätzlich ausgeschlossen.Since there are no critical temperatures with this type of evaporation, the Encrustations could arise, so is the formation of such encrustations with precipitation excluded.

Um nun aus dem flüssigen Rückstand einer solchen Verdampfung weiteres Benzol zu verdampfen, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens dieser ganz oder teilweise außerhalb der Verdampfungskolonne in einer Einrichtung, in der keine Bildung von Benzoldämpfen stattfindet, wieder auf die Ausgangstemperatur erwärmt. Es können also auch in den Einrichtungen, die den flüssigen Rückstand der einzelnen Stufen wieder aufwärmen, keine Verkrustungen, auftreten. To get further from the liquid residue of such an evaporation Vaporizing benzene is, according to a preferred embodiment of the method this wholly or partially outside the evaporation column in a facility, in which there is no formation of benzene vapors, back to the starting temperature warmed up. So it can also in the facilities that the liquid residue of the Reheat individual stages, no incrustations occur.

In der Verdampfungskolonne, die in der erfindungsgemäßen Weise in Stufen aufgebautist, reichern sich die im Benzol durch die Wärmevorbehandlung entstandenen Polymersiate zur letzten Stufe hin an, so daß schließlich aus der letzten Stufe ein flüssiges Produkt abgezogen werden kann, welches neben einer geringen Menge Benzol praktisch die ganzen Polymerisate enthält, die normalerweise in einem besonderen Heißabscheider von dem flüssigen Benzol abgetrennt werden müßten. Aus dem Rückstand der letzten Verdampfungsstufe können dann durch eine besondere Behandlung die Benzolreste gewonnen werden. In the evaporation column, which in the manner according to the invention in Steps is built up, those formed in the benzene by the heat pretreatment accumulate Polymersiate to the last stage, so that finally from the last stage a liquid product can be withdrawn, which in addition to a small amount Benzene contains practically all the polymers that are normally in a particular Hot separators would have to be separated from the liquid benzene. From the residue The benzene residues can then be removed from the final evaporation stage through a special treatment be won.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bringt gleichzeitig noch weitere Vorteile mit sich. The implementation of the method according to the invention brings at the same time even more advantages with it.

Die modernen Druckraffinationsanagen arbeiten vielfach nicht mit reinem Wasserstofgas, sondern mit Koksofengas, dessen Haupbestandteil der Wasserstoff ist. Koksofengas enthält aber bekanntlich Harzbildner, die, wenn man das Koksofengas trocken auf gewisse Temperaturen erhitzt, hochsiedende harz- oder gummiartige Produkte ergeben, die auf die Dauer die Leitungen bzw. Erhitzereinrichtungen verstopfen. Durch die Gegenstromführung von flüssigem Benzol einerseits und Koksofengas andererseits in der mehrstufigen Verdampfungseinrichtung werden dei harzbildenden Bestandteile des Koksofengases durch das flüssige Benzol ausgewaschen und aus der untersten Stufe zusammen mit den Polymerisaten aus dem Benzol abgezogen und so aus dem Verfahren entfernt. The modern print refining systems often do not work with them pure hydrogen gas, but with coke oven gas, the main component of which is hydrogen is. As is well known, coke oven gas contains resin formers, which, if you use the coke oven gas dry heated to certain temperatures, high-boiling resin or rubber-like products result, which in the long run clog the lines or heating devices. Due to the countercurrent flow of liquid benzene on the one hand and coke oven gas on the other In the multi-stage evaporation device, the resin-forming ingredients of the coke oven gas washed out by the liquid benzene and from the lowest stage withdrawn together with the polymers from the benzene and so out of the process removed.

Je: nach dem Gehalt des Rohbenzols und gegebenenfalls des wasserstoffhaltigen Gases an Polymerisaten und je nach dem Anteil Benzol, das in jeder Stufe verdampft wird, kann unter Umständen eine beträchtliche Anreicherung an Polymerisationsprodukten im Rückstand der letzten Stufe auftreten. Um mit Sicherheit zu vermeiden, daß auch in der letzten (untersten) Stufe des Verdampfers Ansätze und Verkrustungen von hochsiedenden Produkten auftreten, wird gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung dem wiederaufgeheizten flüssigen Rückstand aus der vor- letzten Verdampferstufe vor der Wiedereinführung in den Verdampfer fortwährend oder abstzweise eine kleine Menge Waschöl od. dgl. beigefügt. Der Siedepukkt des Waschöls liegt so hoch, daß eine nennenswerte Verdampfung nicht eintritt, so daß stets genügend Lösungsmittel für die Polymjerisate auch in der untersten Verdampfungsstufe zur Verfütgung steht. Depending on the content of the crude benzene and possibly the hydrogen-containing one Gas of polymers and depending on the proportion of benzene that evaporates in each stage may, under certain circumstances, lead to a considerable accumulation of polymerization products occur in the residue of the last stage. To be sure to avoid that too in the last (lowest) stage of the evaporator approaches and incrustations of high boiling points Products occur is, according to a further characteristic of the invention, the reheated liquid residue from the last evaporator stage before reintroduction in the evaporator continuously or at intervals a small amount of washing oil or the like. attached. The boiling point of the washing oil is so high that evaporation is worth mentioning does not occur, so that there is always enough solvent for the Polymjerisate also in the lowest evaporation stage is available.

Geringe Mengen Waschöl, die gegebenenfalls in der untersten Stufe verdampfen würden, werden in den folgenden Stufen wieder kondensiert, so daß die Benzoldämpfe nicht mit Waschöldämpfen verunreitigt werden. Der waschöllhaltige Rückstand wird zweckmäßig in einer Einrichtungz zum Entpecken von ausgebrauchtem Waschöl aufgearbeitet, in der einerseits Benzol und Waschöl in getrennten Fraktionen und andererseits ein pechartiger Rückstand gewonnen werden. Der Zusatz von Waschöl zur letzten Verdampfungsstufe hat auch noch den Vorteil, daß man in dieser Stufe mehr Benzol verdampfen kann - ohne Gefahr von Verkrustungen -, als es ohne Waschölzusatz möglich wäre. .Small amounts of washing oil, if necessary in the lowest level would evaporate, are condensed again in the following stages, so that the Benzene vapors are not contaminated with washing oil vapors. The residue containing washing oil is expediently processed in a facility for removing used washing oil, in the one hand benzene and washing oil in separate fractions and on the other hand one pitch-like residue can be obtained. The addition of washing oil to the final evaporation stage also has the advantage that you can vaporize more benzene at this stage - without the risk of incrustations - than would be possible without the addition of washing oil. .

Um die Wärmemenge, die man durch Wiederaufheizung des Rückstandes einer Stufe in die Verdampfungskolonne hineinführt, zu erhöhen, kann man gegebenenfalls den Rückstand einer Stufe im Kreislauf über diese Stufe und die Einrichtung zum Wiederaufwärmen führen. Je nach der Zahl der läufe innerhalb der gleichen Stufe läßt sich die dieser Stufe zur Verfügung stehende Wärmemenge. praktisch beliebigen Grenzen variierten. About the amount of heat that can be obtained by reheating the residue one stage leading into the evaporation column, you can optionally the residue of a stage in the circuit via this stage and the device for Perform rewarming. Depending on the number of runs within the same stage the amount of heat available for this stage. practically any Limits varied.

Es ist gegebenenfalls auch möglich, die außerhal@ der eigentlichen Verdampferkolonne angeordneten Einrichtungen (z.B. Wärmeaustauscher od. dgl.) zur Wiederaufwärmung des flüssigen Rückstandes der-enzelnen Stufen sowie die zu- und abführenden Roär leitungen baulich so auszubilden, daß in ihnen ame Nachpolymerisation der im flüssigen Gut unter Umständen noch vorhandenen polymerisierbaren tr" nischen Verbindungen stattfindet, so daß die Wìrlw der Gegenstromwäsche im Verdampfer noch stützt wird. Je nach dem Verunreinigungsgrad. If necessary, it is also possible to use the outside @ the actual Evaporator column arranged devices (e.g. heat exchanger or the like) for Reheating of the liquid residue of the individual stages as well as the and to design outgoing Roär lines structurally in such a way that post-polymerization occurs in them of the polymerizable tres that may still be present in the liquid material Connections takes place so that the Wìrlw of the countercurrent wash in the evaporator is still is based. Depending on the degree of contamination.

Rohbenzols ist es unter Umständen möglich, falls die Temperaturen und Verweilzeiten in den besagtem Wärmeaustauschern geeignet wählt, ganz auf @@@ üblicherweise dem Verdampfer vorgeschaltete geson- @ derte Polymerisationsstufe zu verzichten.Crude benzene it is possible under certain circumstances, if the temperatures and dwell times in the said heat exchangers suitably selects, entirely on @@@ a separate polymerisation stage usually upstream of the evaporator to renounce.

Um gegebenenfalls auch die letzten Spuren von casmischen Verbindungen, die im Kontaktofen zu Sto rungen Anlaß geben könnten und die mit dem Benzo dämpfe-Wassorstoff-Gemisch aus der Verdampfungs einrichtung entweichen, zu beseitigen, ist es unter Umständen zweckmäsig, dieses Benzoldämpfe-Wasses stoff-Gemisch mit Druckraffinat zu waschen. Zu die sem Zweck kan gegebenenfalls am Kopf der Verdampfungseinrichtung eine besonder Waschstufe für die Wäsche des Dämpfegemisches mit Druckraffiner vorgewehen werden. Diese Waschstufe kann natürlich ach als eine gesonderte Einheit getrennt von der Verdampfungskolonne vorgesehen und betrieben werden In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Dur, führung des erfindungsgemäßen Verfahrens matisch dargestellt. In order to remove the last traces of casmic compounds, if necessary, which could give rise to malfunctions in the contact furnace and those with the benzo vapors-hydrogen mixture escape from the evaporation device, it may need to be eliminated It is advisable to wash this benzene vapors-hydrogen mixture with pressure raffinate. For this purpose, if necessary, a special one can be installed at the head of the evaporation device Wash stage for washing the steam mixture with a pressure refiner. This washing stage can of course also be used as a separate unit separate from the Evaporation column provided and operated In the drawing is a device for the implementation of the method according to the invention is shown schematically.

Das Rohbenzol gelangt aus Leitung 2 üb l Kompressor 4 in den Wärmeaustauschef 6, den einer Temperatur von etwa 210° verläßt. Die Tempe ratur der in dem Wärmeaustauscher 6 verwendetar Heizschlange ist so gewählt, daß keine Verdaut von Benzol stattfinet. Beispielsweise hat sich. der Druck im KOntaktofen etwa 45 Atmosphäret trägt, eine Temperatur der Heizschlange z, etwa 230 bis 2500 oder auch etwas höher als zweckmäßig erwiesen. Das so vorgewärmte flüssige Benzol gelangt durch Leitung 8 in den Polymerisationsofen 10, in welchem das flüssige Benzol eine hinreichend lange Zeit verweilt, um die Bildung von hochsiedenden Polymerisaten aus bestimmten Verunreinigungen des Benzols zu ermöglichen. Danach gelangt das immer noch flüssige Benzol mit einer Temperatur von etwa 2100 durch Leitung 12 in die Verdampfungskoloiine 14. The crude benzene arrives from line 2 via compressor 4 in the heat exchanger 6, which leaves a temperature of about 210 °. The temperature in the heat exchanger The heating coil used is chosen so that no digestion of benzene takes place. For example, has. the pressure in the contact furnace is about 45 atmospheres, one Temperature of the heating coil z, about 230 to 2500 or something proved to be higher than expedient. The preheated liquid benzene passes through Line 8 in the polymerization furnace 10, in which the liquid benzene is sufficient lingers for a long time to prevent the formation of high-boiling polymers from certain To allow impurities of the benzene. After that, the still liquid arrives Benzene at a temperature of about 2100 through line 12 into the evaporation coloiine 14th

D-ie Verdampfungskolonne 14 hat in der hier dargestellten Form drei Stufen 15, 16 und 17, die jede aus einer Füllkörpersäule 18, einer Verteilereinrichtung 19 für das flüssige Benzol, einer Auffangeinrichtung 20 für den flüssigen Rückstand und einer Wiederaufheizeinrichtung21 bzw. 22 für den flüssigen Rückstand besteht. Das flüssige Benzol wird durch die Verteilereinrichtung 19 auf die Füllkörpersäule 18 möglichst gleichmäßig verteilt und kommt dabei in Berührung mit dem wasserstoffhaltigen Gas, welches am Fuß der Kolonne durch Leitung 23 zugeführt wird. Das wasserstoffhaltige Gas reichert sich dabei mit Benzoldämpfen an, so daß infolge des Entzuges von Wärme durch die teilweise Verdampfung des Benzols die Temperatur des flüssigen Rückstandes, der sich auf dem Zwischenboden 20 ansammelt, von etwa 210 auf etwa 1300 absinkt. In der ersten Stufe werden etwa 60°/o des zugeführten flüssigen Benzols verdampft.The evaporation column 14 has three in the form shown here Stages 15, 16 and 17, each consisting of a packed column 18, a distributor device 19 for the liquid benzene, a collecting device 20 for the liquid residue and a reheating device 21 and 22 respectively for the liquid residue. The liquid benzene is fed through the distributor device 19 to the packed column 18 distributed as evenly as possible and comes into contact with the hydrogen-containing Gas which is fed in through line 23 at the foot of the column. The hydrogen-containing one Gas is enriched with benzene vapors, so that as a result of the withdrawal of heat the temperature of the liquid residue due to the partial evaporation of the benzene, which accumulates on the intermediate floor 20, drops from about 210 to about 1300. In the first stage, about 60% of the liquid benzene fed in is evaporated.

Der Rückstand, der sich auf dem ersten Zwischenboden 20 ansammelt, gelangt durch Leitung 24 in den Erhitzer 21, in welchem die Temperatur des flüssigen Benzols ohne Verdampfung wieder auf den ursprünglichen Wert von etwa 2100 gebracht wird. Das flüssige Benzol gelangt dann durch Leitung 25 wieder in die Verteileinrichtung der nächsftieferen Stufe, worin eine weitere Verdampfung des. Benzols stattfindet. Der in der Stufe 16 anfallende flüssige Rückstand, dessen Temperatur wiederum auf etwa 1300 erniedrigt wurde, fließt durch die Aufheizeinrichtung 22 und wird wieder, nachdem er auf eine Temperatur von etwa 2100 gebracht ist, in die Verteilereinrichtung der nächsttieferen Stufe geführt. Dem in der Aufheizeinrichtung 22 wiedererwärmten Rückstand wird Waschöl durch Leitung 13 kontinuierlich in kleinen Mengen zugesetzt. Am Boden des Verdampfers 14 fällt schließlich eine Rückstandsflüssigkeit an, die neben einer geringen-Menge Benzol die Hauptmenge der Polymerisate aus dem Benzol bzw. dem Koksofiengas enthält. Dieser Rückstand wird durch Leitung 26 abgezogen und kann dann einer geeigneten Behandlung zur Gewinnung des Resthenzols unterworfen werden. The residue that accumulates on the first intermediate floor 20, passes through line 24 in the heater 21, in which the temperature of the liquid Benzene returned to its original value of around 2100 without evaporation will. The liquid benzene then passes through line 25 back into the distributor the next lower stage, in which further evaporation of the benzene takes place. The liquid residue obtained in stage 16, its temperature in turn about 1300 was lowered, flows through the heating device 22 and is again, after it has been brought to a temperature of about 2100, into the distribution device the next lower level. The reheated in the heating device 22 The residue is continuously added in small amounts to washing oil through line 13. At the bottom of the evaporator 14, a residual liquid finally accumulates, which in addition to a small amount of benzene, the majority of the polymers from the benzene or contains the coke oven gas. This residue is withdrawn through line 26 and can then be subjected to a suitable treatment to recover the residual benzene will.

Das durch Leitung 23 mit einer Temperatur von etwa 1800 zugeführte wasserstoffhaltige Gas besteht aus zwei Teilen. Der Hauptteil ist Rücklaufgas, welches nach der Kondensation des im Kontaktofen gereinigten Benzols wieder frei wird, und nachdem es in einem Zwischenkompressor 27 auf vollen Betriebsdruck gebracht und im Wärmeaustauscher 28 auf etwa 2100 erwärmt worden ist, durch Leitung 30 in die Leitung 23 eingeführt wird. Der Leitung 23 wird ferner frisches, wasserstoffhaltiges Gas, z. B. frisches Koksofengas, zugeführt, welches durch Leitung 31 in den Kompressor 32 gelangt, dort auf den Betriebsdruck verdichtet wird, wobei seine Temperatur auf etwa 120.0 ansteigt, und dann über die mittels Ventil 33 geregelte Leitung 34 dem Rücklaufgas beigemischt. That fed through line 23 at a temperature of about 1800 hydrogen-containing gas consists of two parts. The main part is return gas, which is released again after the condensation of the benzene purified in the contact furnace, and after it has been brought to full operating pressure in an intermediate compressor 27 and has been heated in the heat exchanger 28 to about 2100, through line 30 in the Line 23 is introduced. The line 23 is also fresh, hydrogen-containing Gas, e.g. B. fresh coke oven gas supplied, which through line 31 in the compressor 32 arrives, there is compressed to the operating pressure, with its temperature about 120.0 increases, and then via the line 34 regulated by means of valve 33 dem Recycle gas admixed.

Es ist von Bedeutung, daß das frische Koksofengas nicht zusätzlich erwärmt wird, da sonst in den Rohrleitungen Ablagerungen stattfinden können.It is important that the fresh coke oven gas is not added is heated, otherwise deposits can take place in the pipelines.

Die Temperaturen von Frischgas und Rücklaufgas bzw. ihre Mengenverhältnisse sind so geregelt, daß das durch Leitung 23 dem Verdampfer 14 zufließende Mischgas die angegebene Temperatur von etwa 1800 aufweist. The temperatures of fresh gas and return gas and their proportions are regulated so that the mixed gas flowing through line 23 to evaporator 14 has the specified temperature of about 1800.

Das mit Benzoldämpfen beladene Wasserstoffgas zieht durch Leitung 35 aus dem Verdampfer 14 ab und gelangt in den Wärmeaustauscher 36, in dem es durch Wärmeaustausch mit dem etwa 3500 heißen Benzoldampf-Wasserstofl-Gemisch aus dem Kontaktofen 38 auf eine Temperatur von etwa 3200 gebracht wird. The hydrogen gas laden with benzene vapors pulls through the pipe 35 from the evaporator 14 and enters the heat exchanger 36, in which it passes through Heat exchange with the approx. 3500 hot benzene vapor-hydrogen mixture from the Contact furnace 38 is brought to a temperature of about 3200.

Mit dieser Temperatur tritt das Gas-Dämpfe-Gemisch in den Kontaktofen 38 ein. Nach Durchlaufen des Kontaktofens, in dem sich die Temperatur des Gas-Dämpfe-Gemisches infolge der exothermen Reaktion auf etwa 3500 erhöht, strömt das Gas durch Leitung 39, den Wärmeaustauscher 36, den Wärmeaustauscher 6 und durch Leitung 40 zu dem Kondensator 41, in welchem die kondensierbaren Bestandteile, insbesondere das Benzol, verfliissigt werden. Das flüssige Produkt gelangt in den Sammelbehälter42, aus dem es durch Leitung 43 abgezogen werden kann. Das Wasserstoffgas wird durch Leitung 44 abgezogen. Ein Teil davon wird unter Entspannen durch Leitung 45 wieder in die Hauptgasleitung zurückgegeben, während der größere Teil durch Leitung 46 wieder in den Kreislauf zum Verdampfer zurückkehrt.The gas-vapor mixture enters the contact furnace at this temperature 38 a. After passing through the contact furnace, in which the temperature of the gas-vapors mixture increased to about 3500 as a result of the exothermic reaction, the gas flows through the pipe 39, the heat exchanger 36, the heat exchanger 6 and through line 40 to the Condenser 41, in which the condensable constituents, in particular benzene, be liquefied. The liquid product enters the collecting container 42, from which it can be withdrawn through line 43. The hydrogen gas is by conduction 44 deducted. A part of it is released through line 45 back into the Main gas line returned, while the greater part through line 46 again returns to the circuit to the evaporator.

Der Wärmeaustauscher 28 sowie die beiden Erhitzer 21 und 22 können beispielsweise von einer mit Wasserdampf arbeitenden Heizanlage 47 mit Wärme versorgt werden. Jedoch ist es auch möglich, andere Arten der Beheizung dieser Einrichtungen zu verwenden. The heat exchanger 28 and the two heaters 21 and 22 can supplied with heat, for example, by a heating system 47 operating with steam will. However, it is also possible to use other types of heating for these facilities to use.

Das zur Erläuterung der Erfindung ausgeführteAnwendungsbeispiel bezieht sich in erster Linie auf die Verwendung eines wasserstoffhaltigen Gases, weil es teerige oder sonstige polymerisierbare Bestandteile enthält, wie beispielsweise Koksofengas. In einem solchen Falle ist es unerläßlich, daß das Gas vor Eintritt in den Verdampfer und auch im Verdampfeir selbst keine über etwa 2300 liegenden Temperaturen erreicht, weil sonst die teerigen und sonstigen polymerisierbaren Bestandteile des Gases zu Niederschlägen und Verkrustungen Anlaß geben könnten. In diesem Falle wird man, wie dargestellt, den flüssigen Rückstand jeder Stufe ganz oder teilweise aus dem Verdampfer herausführen und unter Vermeidung der Verdampfung von Benzol in indirekten Wärmeausschern wieder erwärmen und so den durch die Verdampfung von Benzol im Verdampfer selbst entstandenen Temperaturabfall wieder ausgleichen. The application example carried out to explain the invention relates to primarily rely on the use of a hydrogen-containing gas because of it contains tarry or other polymerizable ingredients, such as Coke oven gas. In such a case it is essential that the gas is released before entry in the vaporizer and also in the vaporizer itself none lying above about 2300 Temperatures reached, because otherwise the tarry and other polymerizable components of the gas could give rise to deposits and incrustations. In this case one becomes, as shown, the liquid residue of each stage in whole or in part out of the evaporator and avoiding the evaporation of benzene heat again in indirect heat extraction and so the evaporation of Benzene compensate for the temperature drop in the evaporator itself.

Benutzt man jedoch als Frischgas für die Druckraffination ein vergleichsweise reines Wasserstoffgas, so ist die Wiedererwärmung des flüssigen Rückstandes jeder Verdampfungsstufe nicht an die Herausführung dieses Rückstandes aus dem Verdampfer und die Wiederaufwärmung in einem indirekten Wärmeaustauscher gebunden. Vielmehr kann man in diesem Falle auch aus jeder oder auch nur einzelnen Stufen das mit Benzoldämpfen beladene Wasserstoffgas ganz oder teilweise herausführen, auf hinreichende Temperaturen erwärmen und dann derart wieder in die nächsthöhere Stufe einführen, daß die für die Verdampfung weiteren Benzols dort erforderliche Wärme auf diese Weise im Verdampfer zur Verfügung steht. However, if one uses a comparatively as fresh gas for pressure refining pure hydrogen gas, so reheating the liquid residue is everyone Evaporation stage does not affect the removal of this residue from the evaporator and rewarming is bound in an indirect heat exchanger. Much more In this case, one can also do this with benzene vapors from each or only individual stages Lead out charged hydrogen gas in whole or in part to sufficient temperatures heat up and then introduce it back into the next higher level in such a way that the for the evaporation of further benzene there required heat in this way in the evaporator is available.

Die Temperatur, auf die das Wasserstoffgas gebracht werden muß, richtet sich dabei nach der Verdampfungsleitung, die es in der nächstfolgenden Stufe auszuführen hat.The temperature to which the hydrogen gas has to be brought is determined down to the evaporation line, which will execute it in the next following stage Has.

Gegebenenfalls kann man auch die für die Verdampfung des Benzols erforderliche Wärme teilweise durch Erwärmung des flüssigen Rückstandes und teilweise durch die Erwärmung des Wasserstoffgases in den Verdampfer hineinbringen. If necessary, one can also use the one for the evaporation of the benzene required heat partly by heating the liquid residue and partly by bring the heating of the hydrogen gas into the evaporator.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Process for catalytic refining of crude benzene in the vapor phase with hydrogen or a hydrogen containing Gas under pressure and at elevated temperature, the benzene initially in liquid Condition heated under pressure, then a treatment to form polymers subjected to the impurities and then evaporated and the catalytic Hydrogen treatment is supplied, characterized in that after preheating The crude benzene is evaporated in this way in several stages without any significant formation of steam is that in each stage a part of the benzene with lowering the temperature of the liquid Residue of this stage in the presence and with saturation of the hydrogen-containing Gas evaporates and the liquid residue of each stage by itself and alone from the Heat content of the process products back to the starting temperature of the first stage entering crude benzene heated and the next stage for the purpose Evaporation of further benzene is supplied, with a from the last stage Liquid residue containing polymers is drawn off.

2. The method according to claim 1, characterized in that the in Stages subdivided the evaporation column, the liquid benzene at the top and the hydrogen-containing one Gas is supplied below (countercurrent scrubbing) and that the mixture of benzene vapors and hydrogen withdrawn from the top of the column and then fed to the contact furnace will.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the liquid residue of each stage in whole or in part in a separate, optionally separate from the actual evaporation device arranged heat exhaust exchangers while avoiding any significant evaporation of benzene back to the inlet temperature the first stage is heated and then the next stage of the evaporation device closes is fed.

4. The method according to claim 1 and 2, characterized @ in that the hydrogen-containing gas is drawn in whole or in part aii individual or all stages and in special, possibly located aXer ^ half of the evaporation device Heating heated and the previous evaporation stage for heating of the liquid residue is fed.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the BenzoldampüWasser 'mixture before entering the contact stage a wash with pressure raffinate is subjected.,

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the liquid residue of each @ stage several times in the circuit over the same @ Dampfungsstufe and the heating device assigned to each level is performed.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the reheated liquid residue from the penultimate evaporation stage Reintroduction into the last stage washing oil added continuously or intermittently, fü will. @

8. The method according to claim 7, characterized in that the liquid, the polymers containing residue from the last stage of the process a Equipment for the regeneration of used benzene washing oil is supplied, d.

9. Device for performing the Ve rens according to claim 1 to 8, characterized by an evaporation column divided into stages @ where each stage Liquid material from a distribution device, a warmer and material exchange zone, a collecting device for the liquid residue and a heating device for reheating the liquid residue or the hydrogen gas.