DE1266748C2 - Verfahren zur Verhinderung der Verkrustung von Heizflaechen bei der kontinuierlichen Destillation von Phthalsaeureanhydrid - Google Patents

Description

produkt enthaltenen Verunreinigungen zur Harz- ^ Oberflächen des Verdampfers standig mit dem bildung, während sich gleichzeitig geringe Mengen ^S Se? ^ ^ *

Phthalsäureanhydrid zersetzen. Die Harze scheiden Abscheidungen auttreten.

sich im Verlauf der Destillation vielfach als separate 45 Um rohes, stark verunreinigtes Phthalsäureanhydrid flüssige Phase aus und verkrusten die Gefäßwandun- f^u/^eim8^en,' kombiniert man zweckmäßig herkommgen. Insbesondere auf den Heizflächen ist ein solcher liehe Bauelemente der kontinuierlichen Phthalsäure-Belag störend, denn er setzt den Wärmeaustausch anhydnddes illation mit dem erfindungsgemäßen Verstark herab. Bei diskontinuierlichen Blasendestilla- *^anfⁿ· ?^ie kontinuierliche Destillation wird in zwei tionen ist der Harzanteil besonders hoch, bedingt 5° Stufen durchgeführt, wobei man zunächst niederdurch lange Verweilzeiten in der Blase. Man wendet ™^{nde Ante},^ue abtrennt und anschließend reines daher in der Praxis vielfach eine kontinuierliche Phthalsäureanhydrid über Kopf vom Rückstand abDestillation unter Verwendung von Röhrenverdamp- destilliert.

fern an. Zwar ist hierbei die Rückstand- und Harz- D^{ie m dem} Beispiel genannten Teile sind Gewichtsbildung geringer, doch ist die Verkrustung von Heiz- 55 ^te»^e·

flächen und, dadurch bedingt, die Gefahr lokaler . Beispiel

Überhitzungen wesentlich stärker, da ständig ein Teil .

dieser Heizflächen mit dem weitestgehend von Phthal- In eine Kolonne 1 (vgl. Zeichnung) mit achtzehn

Säureanhydrid befreiten Rückstand in Berührung theoretischen Böden, die unter einem Druck von steht. Derartige Verdampfer müssen daher häufig 60 150 mm Hg, bei einer Sumpf temperatur von 222° C ausgewechselt und in mühevoller Arbeit gereinigt und einer Kopf temperatur von 197 ⁰C betrieben wird, werden. werden stündlich 23,6 Teile eines auf 215⁰C vor-

Es wurde nun gefunden, daß man die kontinuier- erhitzten, flüssigen Phthalsäureanhydrids, das noch liehe destillative Aufbereitung von rohem PHthal- °-⁵ Gewichtsprozent leichtersiedende Anteile und Säureanhydrid mit Hilfe einer hintereinandergeschal- 65 0>² Gewichtsprozent höhersiedende Anteile enthält, teten 2stufigen Destillationsvorrichtung unter Vertun- ^{m Hohe des} zwölften praktischen Bodens eingeführt, derung der Verkrustung der Heizflächen einer damit Gleichzeitig werden stündlich 8,5 Teile Rücklauf aus verbundenen Verdampfungsvorrichtung praktisch Gefäß 3 in den oberen Teil der Kolonne eingeführt.

Das Produkt fließt aus dem unteren Teil der Kolonne in einen Dünnschichtverdampfer 2. Dieser Verdampfer enthält ein senkrecht angeordnetes Rohrbündel, dessen Enden in Rohrboden eingebaut sind. Oberhalb des oberen Rohrbodens befindet sich eine Verteilervorrichtung, mit deren Hilfe die Flüssigkeit auf die Rohre gleichmäßig verteilt wird. Die Größe des Verdampfers ist so gewählt, daß die eingeführte Produktmenge als dünner Film an der Innenseite der Rohre herabfließt. Die entstandenen Dämpfe werden im Gegenstrom zur Flüssigkeit vom oberen Teil des Verdampfers in die Kolonne eingeführt. Während stündlich 23,4 Teile eines Produktes der Zusammensetzung 99,8% Phthalsäureanhydrid und 0,2% Rückstand in direktem Durchlauf den Verdampfer passieren, wird eine solche Menge Phthalsäureanhydrid verdampft, daß am Kolonnenkopf im Kühler 4 8,7 Teile eines Gemisches aus 40% Phthalsäureanhydrid und 60% leichtersiedenden Anteilen kondensiert. Diesem Kondensat werden stündlich 0,2 Teile entnommen, während 8,5 Teile als Rücklauf auf den Kolonnenkopf zurückgegeben werden. Das am Boden des Verdampfers 2 entnommene flüssige Produkt in einer Menge von stündlich 23,4 Teilen wird auf den zehnten Boden einer Kolonne 5 »5 mit achtzehn theoretischen Böden eingeführt. Gleichzeitig wird die Kolonne im oberen Teil stündlich mit 23,0 Teilen Rücklauf aus Gefäß 11 beschickt. Das im unteren Teil der Kolonne abfließende Produkt wird über ein Puffergefäß 6 mit Hilfe einer Pumpe 7 in einen Dünnschichtverdampfer 8 geleitet (stündlich 270 Teile der Zusammensetzung 90 Gewichtsprozent Phthalsäureanhydrid und 10 Gewichtsprozent Rückstand). Dieser Verdampfer 8 ist in gleicher Weise ausgeführt wie Verdampfer 2, jedoch fließen Flüssigkeit und Dämpfe im Gleichstrom durch die Rohre. Im Verdampfer 8 werden stündlich 46 Teile Produkt verdampft. Die Dämpfe werden in die Kolonne 5 geführt. Am Kolonnenkopf werden die Dämpfe im Kondensator 10 kondensiert. Stündlich werden 23 Teile des Kondensates als Rein-Phthalsäureanhydrid entnommen, während weitere 23 Teile als Rücklauf auf den Kolonnenkopf zurückgegeben werden. Über Leitung 9 werden aus dem Pumpenkreisstrom stündlich 0,4 Teile eines Produktes, das aus 90% Phthalsäureanhydrid und 10% Rückstand besteht, entnommen.

Nach mehrmonatigem ununterbrochenem Betrieb sind auf den Verdampferflächen keinerlei Ablagerungen feststellbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

störungsfrei durchführen kann, wenn man die VerPatentanspruch: dämpfung des Phthalsäureanhydrids in beiden Destillationsstufen in Dünnschichtverdampfern vom Typ des Fallfilm- oder Röhrenverdampfers so durchführt,

Verfahren zur kontinuierlichen destillativen 5 daß man die Dämpfe im Verdampfer der ersten Stufe Aufbereitung von rohem Phthalsäureanhydrid mit unter einfachem Durchlauf der im Gegenstrom gelei-Hilfe einer hintereinandergeschalteten 2stufigen teten Flüssigkeit und im Verdampfer der zweiten Destillationsvorrichtung unter Verhinderung der Stufe unter Zwangsumlauf der im Gleichstrom gelei-Verkrustung der Heizflächen einer damit verbun- teten Flüssigkeit führt und in den beiden Verdampdenen Verdampfungsvorrichtung, dadurch io fern von dem diesen zugeführten Phthalsäureanhydrid gekennzeichnet, daß man die Verdamp- nur so viel verdampft, daß im nicht verdampfenden fung des Phthalsäureanhydrids in beiden Destil- Anteil der Phthalsäureanhydridgehalt ^ 80 Gewichtslationsstufen in Dünnschichtverdampfern vom prozent beträgt, wobei man weniger als 60 Gewichts-Typ¹ des Fallfilm- oder Röhrenverdampfers so prozent, vorzugsweise 15 bis 50 Gewichtsprozent, des durchführt, daß man die Dämpfe im Verdampfer 15 zugeführten Phthalsäureanhydrids verdampft, der ersten Stufe unter einfachem Durchlauf der Überraschenderweise wird auch nach sehr langen

im Gegenstrom geleiteten Flüssigkeit und im Ver- Betriebsperioden nach der neuen Arbeitsweise dämpfer der ersten Stufe unter einfachem Durch- keinerlei Verkrustung der Heizflächen beobachtet. Es lauf der im Gegenstrom geleiteten Flüssigkeit und treten keinerlei lokale Uberhitzungen auf. Bedingt im Verdampfer der zweiten Stufe unter Zwangs- *° durch kurze Verweilzeiten an den Heizflächen, ist der umlauf der im Gleichstrom geleiteten Flüssigkeit Verlust durch Zersetzungsreaktionen minimal, führt und in den beiden Verdampfern von dem Das neue Verfahren ist allgemein für die Destilla-

diesen zugeführten Phthalsäureanhydrid nur so tion von Phthalsäureanhydrid geeignet. Sowohl durch .vie] verdampft, "daß im nicht verdampfenden An- Oxydation von o-Xylol als auch durch Oxydation Teil "der Phthalsäureanhydridgehalt ^ 80 Ge- *5 von Naphthalin hergestelltes rohes PhthalsäurewichtsprozenTTeTragtTlvoEeFrnanrweniger "als" anhydrid ist verwendbar. Der Ausgangsstoff kann 60 Gewichtsprozent, "vorzugsweise 15 bis 50Ge- auch durch Wärmebehandlung, gegebenenfalls in wichtsprozent, des zugeführten Phthalsäure- Gegenwart von alkalischen Stoffen oder von Schwefelanhydrids verdampft säure, weitgehend von darin enthaltenem Naphtho-

₃o chinon befreit sein. Sowohl Phthalsäureanhydrid, das noch geringe Mengen an niedrigsiedenden Anteilen enthält, als auch solches, das praktisch frei ist von niedrigsiedenden Anteilen, ist verwendbar. Der Anteil

an höhersiedenden Komponenten bzw. an Rückstand

₃₅ beträgt'im allgemeinen 1 bis 15 Gewichtsprozent, er kann jedoch auch 0,2% betragen.

Die Destillation wird im üblichen Temperatur-

„,,, . .. UA-A λ o* u · u α u bereich, etwa zwischen 160 und 240° C und üblicher-

Phthalsäureanhydrid wird großtechnisch durch _{wdse UQter vermindertem} Druck, etwa zwischen 20

Destillation gereinigt. Man arbeitet hierbei unter ver- _und 200 _mm Hg durchgeführt.