-
Verfahren zur Gewinnung von Naphthalin mit einem Erstarrungspunkt
über 780 C aus naphthalinhaltigen Teerölfraktionen durch indirektes Kühlen und Abtrennen
des Kristallisats Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von hochprozentigem
Naphthalin, und zwar einem Naphthalin-Schleudergut mit einem Erstarrungspunkt von
über 780 C, insbesondere über 790 C, und vorzugsweise über 79,60 C, ausgehend von
Naphthalinölfraktionen aus Steinkohlenteer durch indirektes Kühlen, vorzugsweise
in Rührkühlern, und Abtrennen, vorzugsweise Zentrifugieren, des Kristallisats. Nach
einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Abdecken des Schleudergutes auf der Schleuder
mit Lauge angeschlossen, deren Temperatur über dem Erstarrungspunkt des Schleudergutes
liegt.
-
Die Vorschläge zur Gewinnung von Naphthalin aus naphthalinhaltigen
Teerölfraktionen sind sehr zahlreich. Keiner dieser Vorschläge bringt die optimale
Lösung des Problems, so daß seit Beginn der Teeraufbereitung immer wieder Vorschläge
in dieser Richtung gemacht werden.
-
Einem Teil dieser Vorschläge - insbesondere neuerer Zeit - liegt
das Prinzip des Auskühlens und Schleuderns unter bestimmten Bedingungen oder Auskühlen
und kontinuierliches Warmpressen zugrunde.
-
Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß, wenn ein hochprozentiges
Naphthalinprodukt gewonnen werden soll, der Einsatz einer besonders naphthalinreichen
Teerölfraktion mit einem Naphthalingehalt über 75 bis 800Io erforderlich ist. Die
Erzeugung hochprozentiger Naphthalinfraktionen erfordert besonderen Aufwand bei
der Destillation des Teers Zudem bereitet die Auskühlung der hochprozentigen Fraktionen
wegen des hohen Feststoffgehaltes Schwierigkeiten.
-
Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten vermieden werden
können und Naphthalin-Schleudergut mit Erstarrungspunkten von 780 C und darüber
und sogar über 79,60 C auf dem Wege der indirekten Kühlung und Filtrieren dann gewonnen
werden kann, und zwar auch aus Teerölfraktionen, deren Naphthalingehalt unter 80
bis 75 0/o liegt, wenn ein Gemisch der Naphthalinölfraktion mit sauren Ölen oder
mit einer an sauren Ölen reichen Teerölfraktion der Kühlung in indirekt gekühlten
Rührkühlern z. B. auf Temperaturen im Bereich von 15 bis 250 C unterworfen wird,
wonach das abgetrennte Naphthalin, vorzugsweise nach dem Trockenschleudern, mit
Alkalilauge oder einer freies Alkali enthaltenden Phenolatlauge abgedeckt wird,
deren Temperatur über dem Erstarrungspunkt des Schleudergutes liegt. Das zur Auskühlung
gelangende Ölgemisch soll einen Gehalt an sauren Ölen von über 7r°/o, vorzugsweise
über 10010, haben.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird als Zusatzstoff das bei
der Destillation des Steinkohlenteers anfallende Carbolöl verwendet, dessen Gehalt
an sauren Ölen im allgemeinen zwischen 20 und 35 °/o liegt und dessen Hauptbestandteil
Naphthalin ist, das bei der Auskühlung in Mischung mit der Naphthalinfraktion gleichzeitig
gewonnen wird.
-
Es können gegebenenfalls außerdem noch andere Verdtinnungsmittel
zugefügt werden.
-
Wird in gleicher Weise jedoch ohne saure Teeröle als Zusatzstoff
verfahren, so fällt ein Schleudergut mit einem verhältnismäßig niedrigen Erstarrungspunkt
von z. B. etwa 750 C an. Dies ist auch dann der Fall, wenn das zu kühlende Produkt
einen verhältnismäßig geringen Gehalt an sauren Ölen von z. B.
-
3 bis 70/0 besitzt, wie er im allgemeinen im Naphthalinöl enthalten
ist. Ein solches Schleudergut muß zur Erzielung von Erstarrungspunkten über 780
C oder über 790 C und über 79,60 C destilliert bzw. mit Schwefelsäure gewaschen
und destilliert werden.
-
Diese Reinigungsverfahren sind bei dem Vorgehen nach der Erfindung
nicht notwendig, da dabei Erstarrungspunkte von 790 C und darüber erhalten werden.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die getrennte Abnahme von Carbolöl und Naphthalinöl bei der Destillation des Steinkohlenteers
(üblicherweise werden Leichtöl, Carbolöl, Naphthalinöl, Solvayöl und Anthracenöl
voneinander getrennt gewonnen) nicht notwendig bzw. können die beiden Fraktionen
miteinander vereinigt werden, wobei Voraussetzung ist, daß das auszukühlende Naphthalinöl-Carbolöl-Gemisch
einen Gehalt von minde-
stens 7°/o, vorzugsweise mindestens 10°/,
an sauren Ölen besitzt.
-
Nach dem etwa 3 bis 15 Minuten dauernden Trokkenschleudern wird das
Schleudergut vor dem Ausschälen auf der Schleuder mit heißer 10- bis 500/obiger
Alkalilauge oder freies Alkali enthaltender Phenolatlauge - vorzugsweise Natron-
bzw. Natrium-Phenolat-Lauge - abgedeckt, deren Temperatur 3 bis 250 C über dem Erstarrungspunkt
des Schleudergutes liegt.
-
Die Menge der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
portionsweise zugegebenen Alkalilauge liegt zwischen 20 und 1200/o, bezogen auf
das abgedeckte Schleudergut. Nach dem Abdecken wird das Schleudergut, das trotz
der hohen Temperatur der Abdecklauge nicht schmilzt, zweckmäßig nach kurzem Trockenschleudern
sofort ausgeschält.
-
Die Abdecklauge kann mehrmals verwendet werden urid wird so lange
im Kreis gefahren, bis sie weitgehend mit sauren Ölen gesättigt ist. Durch Fällen
mit Kohlensäure können die sauren Öle in-bekannter Weise aus der Lauge gewonnen
werden.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein besonders
hochprozentiges Naphthalinprodukt gewonnen, wenn die Auskühlungsgeschwindigkeit
der Kristallisationsgeschwindigkeit des Naphthalins angepaßt wird; mit Vorteil wird
eine Kühlgeschwindigkeit unter 2,50 C pro Stunde eingehalten.
-
Um eine allzu rasche Abkühlung der heißen Abdecklauge zu verhindern,
kann eine mit einem Heizmantel versehene Schleuder verwendet werden.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird sogenanntes
Reinnaphthalin, d. h. ein Naphthalinprodukt mit einem Naphthalingehalt über 98,5
ovo und einem Erstarrungspunkt über 79,60 C, hergestellt durch Mischen von 60- bis
800loigem Naphthalinöl mit sauren Ölen oder einer an sauren Ölen reichen Teerölfraktion,
so daß der Gehalt an sauren Ölen über 10°/, z. B. bei etwa 150/0, liegt, wonach
die Mischung mit einer Kühlgeschwindigkeit unter 10 C pro Stunde bis auf eine Temperatur,
die 5 bis 350 C, vorzugsweise 12 bis 160 C, unter dem Erstarrungspunkt des Gemisches
liegt, gekühlt und anschließend bei der gleichen Temperatur geschleudert wird, wonach
das Schleudergut nach dem Trockenschleudern portionsweise mit 50 bis 1200/o heißer
25- bis S00loiger Alkalilauge oder freies Alkali enthaltender Phenolatlauge abgedeckt
wird, deren Temperatur 10 bis 230 C über dem Erstarrungspunkt des Schleudergutes
liegt.
-
Aus dem Filtrat kann hochprozentiges Naphthalin, gegebenenfalls nach
Zufügen von Naphthalinöl, gewonnen werden.
-
Wird nun die Gewinnung eines Schleudergutes mit einem Erstarrungspunkt
über 780 C angestrebt, so ist es nicht erforderlich, das auszukühlende Naphthalinöl
mit sauren Ölen oder Carbonöl zu verdünnen. In diesem Fall genügt es, als Verdünnungsmittel
das bei dem Verfahren anfallende, mit sauren Ölen und den Naphthalinbegleitern angereicherte
Schleuderöl zu verwenden, das gegebenenfalls im Kreislauf gefahren werden kann.
-
An den folgenden Beispielen sei das Verfahren näher erläutert.
-
Beispiel 1 12 cbm rohes Naphthalinöl von der destillativen Aufarbeitung
des Steinkohlenteers mit einem Gehalt an sauren Ölen von 5,5% werden in einem indirekt
gekühlten Rührkühler mit 3 cbm Carbolöl mit einem
Gehalt an sauren Ölen von 290/0
verdünnt und das Gemisch auf eine Temperatur von 200 C ausgekühlt.
-
Gegebenenfalls kann der Kühler zur besseren Ausnutzung seiner Kapazität
nach Abkühlung des Gemisches auf 40 bis 500 C zum Ausgleich der erfolgten Volumenkontraktion
mit Naphthalinöl-Carbolöl-Gemisch bzw. mit Naphthalinöl und Carbolöl nachgefüllt
werden. Das anfallende Naphthalinkristallisat wird zentrifugiert, 10 Minuten trockengeschleudert
und anschließend mit 600/0 (bezogen auf die Menge des Schleudergutes) 900 C heißer
25°/oiger Natronlauge abgedeckt, die in drei gleichen Portionen zugegeben wird.
Nach dem Abschleudern der Abdecklauge wird das Schleudergut ausgeschält. In einer
Ausbeute von 940/0 (bezogen auf den Naphthalingehalt des Einsatzmaterials) wird
ein Schleudergut mit einem Ep. von 79,20 C erhalten.
-
Beispiel 2 Ein bei der destillativen Aufarbeitung des Steinkohlenteers
anfallendes Naphthalinöl- und Carbolölgemisch mit einem Gehalt an sauren Ölen von
etwa iO'O/o wird in einem indirekt gekühlten Rührkühler bis auf eine Temperatur
von 250 C ausgekühlt und das Naphthalinkristallisat abgeschleudert. Nach 8 Minuten
langem Trockenschleudern wird das Schleudergut mit 90d/o (bezogen auf die Menge
des Schleudergutes) 940 C heißer 300/obiger Phenolatlauge, die noch nicht völlig
abgesättigt ist und noch freie Natronlauge enthält, abgedeckt. Die Phenolatlauge
wird in vier gleichen Portionen zugegeben. In einer Ausbeute von 93 olo (bezogen
auf den Naphthalingehalt des Einsatzmaterials) wird ein Schleudergut mit einem Erstarrungspunkt
von 79,10 C erhalten.
-
Beispiel 3 Rohes Naphthalinöl von der destillativen Aufarbeitung
des Steinkohlenteers wird mit so viel Carbolöl verdünnt, daß der Gehalt der Mischung
an sauren Ölen 15°/o beträgt. Das Gemisch mit einem Erstarrungspunkt von 540 C wird
in einem indirekt gekühlten Rührkühler mit einer Kühlgeschwindigkeit von unter 10
C pro Stunde auf eine Temperatur von 400 C ausgekühlt und bei der gleichen Temperatur
abgeschleudert. Das Schleudergut wird nach 6 Minuten langem Trockenschleudern mit
1000/o (bezogen auf die Menge des Schleudergutes) 980 C heißer 350/0einer Natronlauge
abgedeckt, die in drei gleichen Portionen zugegeben wird. In einer Ausbeute von
450/0 (bezogen auf den Naphthalingehalt des Einsatzmaterials) wird ein Schleudergut
mit einem Erstarrungspunkt von 79,70 C erhalten. Das Filtrat kann durch weiteres
Auskühlen und Abdecken mit heißer Lauge auf Naphthalin mit einem Ep. von 790 C aufgearbeitet
werden.