DE1015792B

DE1015792B - Verfahren zur Abtrennung von Maleinsaeureanhydrid aus solches enthaltenden Gasen

Info

Publication number: DE1015792B
Application number: DEB34069A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Joachim Stephan; Dipl-Ing Werner Koehler
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1955-01-12
Filing date: 1955-01-12
Publication date: 1957-09-19
Also published as: FR1140129A

Description

DEUTSCHES

Bekanntlich erfolgt die Aufarbeitung von maleinsäureanhydridhaltigen Gasgemischen, wie sie beispielsweise bei der Oxydation von Benzol im Dampfzustand erhalten werden, meist in der Weise, daß man die Gase durch Waschen mit Wasser von dem Anhydrid befreit und aus der dabei entstehenden wäßrigen Maleinsäurelösung durch Eindampfen und Wasserabspaltung das Maleinsäureanhydrid erhält (vgl. britische Patentschrift 633 814). Auch die Benutzung von organischen Lösungsmitteln (vgl. USA.-Patentschrift 2 574 644) oder festen Gasabsorptionsmitteln (vgl. USA.-Patentschrift 2 518 312) zur Abtrennung von Maleinsäureanhydrid aus Gasen ist bekannt.

Zu solchen Umwegen ist man gezwungen, da beim Versuch einer Gewinnung durch einfaches Abkühlen der Gase das Maleinsäureanhydrid wegen seines hohen Dampfdruckes erst bei Temperaturen vollständig ausfallen würde, bei denen sich auch in den Gasen vorhandener Wasserdampf verflüssigt und somit ein technisch kaum zu handhabendes Gemisch aus Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid entstände. Man kann zwar auch oberhalb des Taupunktes von Wasser das Maleinsäureanhydrid abtrennen, dabei ist aber die Abscheidung bei der üblichen Arbeitsweise unvollständig; sie liegt nämlich unter der theoretisch erreichbaren Menge.

Es wurde nun gefunden, daß man aus Gasen, das Maleinsäureanhydrid in der theoretisch möglichen Menge in einfacher Weise abscheiden kann, wenn man die Gase während oder nach der Abkühlung auf eine unterhalb des Taupunktes des Anhydrids liegende Temperatur, bei der noch keine Verflüssigung des Wasserdampfes erfolgt, in kräftige Wirbelbewegung versetzt. Das Maleinsäureanhydrid scheidet sich dabei in einer solchen Form und Beschaffenheit ab, daß es durch einfaches Erhitzen über seinen Schmelzpunkt flüssig der Vorrichtung entnommen werden kann.

Geeignete Gasgemische sind z. B. die heißen Abgase, wie sie bei der Oxydation von Benzol, Crotonaldehyd, Di- oder Tetrahydrofuran oder aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 4 und mehr Kohlenstoffatomen im Gaszustand mit oxydierend wirkenden Gasen, z. B. Luft, erhalten werden.

Um eine kräftige Wirbelbewegung zu erzielen, bringt man die Gase beispielsweise mit einer ausreichenden Gasgeschwindigkeit tangential in zylinderförmige Gefäße, die gleichzeitig eine Kühleinrichtung enthalten, ein, wobei durch Stoß- und Drallwirkung Gaswirbel gebildet werden. Man kann die Durchwirbelung aber auch dadurch erreichen, daß man z. B. Drall-, Prall- oder Umlenkbleche neben der Kühleinrichtung, wie Kühlschlangen, Kühltaschen oder Rippenrohren, in den Gasweg einbaut oder diesen mit Formkörpern, z. B. Ringen oder Wendeln, ganz oder teilweise anfüllt. Auch der Einbau von in Bewegung

zur Abtrennung von Maleinsäureanhydrid aus solches enthaltenden Gasen

Anmelder:

Badische Anilin- Sd Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein

Dr. Hans Joachim Stephan

und Dipl.-Ing. Werner Köhler, Ludwigshafen/Rhein,
sind als Erfinder genannt worden

befindlichen Körpern, z. B. von Schaufelrädern oder Kreiseln, in die Kühlvorrichtungen, ist zweckmäßig.

Man kann die Gase auch zunächst kräftig abkühlen

und dann die Abscheidung in Hohlräumen mit wirbelerzeugenden Einbauten vornehmen. Die zur Kühlung der Gase geeignete Temperatur, bei der sich neben dem Anhydrid noch kein Wasserdampf als Wasser abscheidet, läßt sich durch Vorversuche leicht ermitteln oder in der Weise bestimmen, daß man den Wasserdampfgehalt des Ausgangsgases je m³ Gas auf übliche Weise ermittelt und aus einer Wasserdampfdrucktabelle die zugehörige Temperatur entnimmt, bei der die Dampfspannung dem Wassergehalt des Gases entspricht. Im allgemeinen liegen diese Temperaturen zwischen etwa 100 und 20°, meistens zwischen etwa 50 bis 25°.

Durch die starke Durchwirbelung der Ausgangsgase während oder nach der Kühlung gelingt es, das Maleinsäureanhydrid bis nahe auf die dem Dampfdruck der Kühltemperatur entsprechende Menge im Kühler abzuscheiden, was durch einfache Kühlung allein nicht erreicht wird.

Die nach der erfindungsgemäßen Behandlung erhaltenen Restgase können von dem in ihnen noch verbleibenden niederen Gehalt an Maleinsäureanhydrid in üblicher Weise, z. B. durch Waschen mit Wasser oder organischen Lösungsmitteln, befreit werden.

Es ist zwar bekannt, feste Bestandteile oder größere Flüssigkeitstropfen aus Gasen, die solche enthalten, nach dem Cyclonverfahren, gegebenenfalls in Verbindung mit dem Prallverfahren, abzuscheiden. Es ist ferner bekannt, daß sich eine wirksame Kühlung beim Abkühlen heißer Gase dadurch erreichen läßt, daß man die Gase in Wirbelbewegung versetzt und dann durch

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den Kühler führt. Schließlich ist es bekannt, daß man aus Phthalsäureanhydrid, Wasserdampf und gasförmige Bestandteile enthaltenden Gasen das Phthalsäureanhydrid weitgehend abscheiden kann, wenn man die Gase in kräftiger Bewegung oder Wirbelbewegung durch eine Kühlvorrichtung führt. Dabei wird jedoch nur ein Teil des Anhydrids im Kühler niedergeschlagen, während ein weiterer Teil als Schnee von den Gasen fortgetragen wird und gesondert abgeschieden werden muß (vgl. französische Patentschrift 1 081 517). Es war unerwartet, daß man Maleinsäureanhydrid, das einen weit höheren Dampfdruck als Phthalsäureanhydrid besitzt, aus Gasen, wie sie beispielsweise bei der Oxydation von Benzol mit Luft anfallen und in denen das Anhydrid nur in verhältnismäßig kleinen Mengen enthalten ist, bis nahe an die theoretisch überhaupt mögliche Menge innerhalb des Kühlers abscheiden kann, wenn man die Gase in der erfindungsgemäßen Weise behandelt, also die Gase während oder nach der Abkühlung auf eine unterhalb des Taupunktes des Anhydrids liegende Temperatur, bei der noch keine Verflüssigung des Wasserdampfes erfolgt, in kräftige Wirbelbewegungen versetzt.

Beispiel

Unter Verwendung eines Kühlrohres von 1000 mm Länge und 45 mm lichter Weite, das außen gegen Wärmeabstrahlung isoliert ist und innen ein haarnadelförmiges Kühlrohr von 10 mm äußerem Durchmesser, einer Gesamtkühlfläche von 0,069 m² und sechs auf die ganze Länge verteilte Drallbleche enthält, werden Gase, die je m³ 19,7 g Maleinsäureanhydrid enthalten, den nachstehend genannten Bedingungen unterworfen.

Versuch	1 Gas je Stunde	m³ Gas je Stunde je m² Kühlfläche	Gasgeschwindig keit in m je Sekunde	Verweilzeit im Kühler in Sekunden
A B	1000 2010	14,50 29,14	0,23 0,45	4,4 2,2

Von dem gesamten im Gas enthaltenen Anhydrid werden im Versuch A 85,9%, im Versuch B 82,5 °/o abgeschieden.

Arbeitet man unter sonst gleichen Bedingungen, aber ohne die erwähnten Drallbleche, so werden im Versuch A nur 63,6%, im Versuch B nur 57,9% Anhydrid abgeschieden.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Abtrennung von Maleinsäureanhydrid aus solches enthaltenden Gasen durch Abkühlung auf eine unterhalb des Taupunktes des

35 Maleinsäureanhydrids liegende Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gase während oder nach der Abkühlung auf eine unterhalb des Taupunktes des Maleinsäureanhydrids liegende Temperatur, bei der noch keine Verflüssigung des Wasserdampfes erfolgt, in kräftige Wirbelbewegungen versetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 081 517;
britische Patentschriften Nr. 449 621, 645 233;
Ullmann, Encvklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage, Bd. 1, 1951, S. 367 bis 373.

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