DE1468586A1 - Verfahren zur Gewinnung von Maleinsaeureanhydrid - Google Patents

Description

DR. I. M. MAAS

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UNGERERSTRASSE 20

Case 622

Scientific Design Company, Inc New York,

Vorfahren zur Gewinnung von Maleinsäureanhydrid.

Dio Srfinduns betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Maleinraäureanhydrid auo einem Maleinsäureanhydrid und Wasser enthaltenden Öae, v/obei dieses &as unter teilweise*· Kondenoation des Anhydrids abgekühlt und einer Trennung durch Zentrifugieren unterworfen wird, eo öaß wenigetena ein Toil deo verflüßsigcen Maleinaäureenhydriclß abgeochieder/ wird ο Voi'iiugewoiße v/ird "be J dem erfindungßgemäßen Verfahren da© t\l)geechiodono MoJ.einr/äureanhyärid nach unto» abgezogon* fie iöt booondero vorteilhaft, die Fluoeigkeitomenge nowie dao AuoraaÖ del' mit don Gaagemiooh in

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Berührung stehenden Flüesigkeitaoberfläohe auf ein Minimum zu senken, wodurch der Maleinsäuregohalt doe Kondensate bei der Temperatur desselben unter dem Lö3lichkeitspunkt der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid liegt.

Die Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch Oxydation von Benzol mit Luft bei hohen Temperaturen über einem Vanadiuffloxydkatalysator ist bekannt <> Bei technischen V_erfahren zur Entfernung von Maleinsäureanhydrid aus dom aus dem Reaktionsgefäß auetretenden Gas wird eine teilweise Kondensation des austretenden Gasas und daran anschließend eine Waschbehandlung des dann noch vorhandenen Gases mit Wasser durchgeführt» Die nach der Wasserbehandlung e rhaltenen Flüssigkeiten können zur Gewinnung von Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid aufgearbeitet werden. In der S-^ufβ der teilweisen Kondensation wird Maleinsäureanhydrid verflüssigt und abgetrennt. Auf Grund des vorhandenen Wasserdampfs reagiert jedoch ein Anteil des rtaleineäureanhydrlds mit diesem Wasser unter Bildung von Maleinsäure ο Unter den Kondensationsbedingungen beträgt die Löslichkeit der Säure in dem Anhydrid etwa 2 56, weshalb das gebildete , Gemisch eine Aufschlämmung darstellt; wenn höhere Konzentrationen an Maleinsäure vorliegen. Derartige höhere Konzentrationen können die Förderung der Aufschlämmung in einer technischen Anlage blockieren oder stark verlangsamen ο In vielen Fällen können dadurch e.twa

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2 oder mehr Stillegungen der Anlage je Woche erforderlich sein, die ife jedem Falle sehr störend und in wirtschaftlicher Hineicht nachteilig Bind, Sb besteht daher auf diesem Gebiet der Technik die Aufgabe, ein Verfahren zur Gewinnung von Maleinsäureanhydrid aus einem aus dem Reaktionagefäß austretenden Gut su schaffen, wobei diese Schwierigkeiten auegeschaltet oder weitgehend verringert werden_β"

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgeiaäße Verfahren zur Gewinnung von Maleinsäureanhydrid aus einem Maleinsäureanhydrid und Wasser enthaltenden Gasgemisch gelöst, wobei dieses Gasgemisch auf eine Teilkondensationstemperatur abgekühlt (wodurch ein ¹SqII des Maleinoäureanhydride kondensiert) unfl das flüssige Haieinsäureanhydrid aus dem Gasgemisch duroh Zentrifugieren abgeschieden wird; hierbei wird das kondensierte Maleinsäureanhydrid in Form einer Flüssigkeit erhalten, die von fester Maleinsäure praktisch frei ist»

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrene wird die Menge und d as Ausmaß der Oberfläche d er m it dem Gasgemisch in Berührung stehenden Flüssigkeit vorzugsweise so niedrig gehalten, daß der Haieinsäuregehalt der Flüssigkeit bei der Kondensationstemperatur praktisch innerhalb des Lößlichkeitobareiche von Maleinsäure in Male insäureanhydrid bleibt_β

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Es hat sich ale beoondere zweckmäßig erwiesen, die Zentrifugaltrennung In einer Zone durchzuführen^ die die Form eines praktiBoh senkrechten Zylinders mit einem eich verengenden unteren Bereich hai, der mit einer Flüeelgkeiteentfernungezono in Verbindung steht» das oberste Niveau der Flüssigkeit befindet eich vorzugsweise am unteren Ende des zylindrischen Abschnitts ο

Es 1st jedoch noch vorteilhafter, wenn so gearbeitet wird, daß das oberste Niveau der Flüssigkeit beim unteren Ende des sich verengenden Bereichs liegt„

Weitere vorteilhaftere Verfahrensbedingungen sind folgendet

Eine Kondensationsteraparatur in Bereich von 52 bis 75, insbesondere 56 bis 65⁰C₁ und ein Druolc im Bereich von 0 bis 28 atü (0 bie 400 peig), Insbesondere von 0 bis 2,1 atü (0 bis 30 psig)l

•ine Kondensationstemperatur, die über der Temperatur des taupunkt« von Wasser bei dem Druok der Teilkondeneetipn liegt!

die Verwendung des aus einem Maleinaäuroanhydridreaktor auetretenden Guts als BeeohlOcungsgas für dl· Vorrichtung ■ur teilweisen Kondensation mit einem Gehalt von etwa 0,5 bis % .Yol-4 Kaielneäureanhydrld, wobei etwa 30 bit £ü ■·* Male ln*«ttreanhydr Idf thai te abgetrennt

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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne öle zu beschränkenο Teile und Prozent oäp&tso beziehen eich auf das Gewicht, wenn nichts andere angegeben ist»

Beispiel 1

Bei einer in technischem Maßstab durchgeführten Arbeiteweiße wird das aus einem Maleinsüureanhydridreaktor auetretende Sae durch eine tiblicho Vorrichtung zur teilweieen Kondensation geleitet, worin ooine Temperatur auf etwa 60⁰C gesenkt und ein Toil des darin enthaltenen Maleineäureanhydrida kondenoiert wird, Das Gemisch wird dann in einen Üblichen. Zentrifugal- odor Cyclonechöider eingeleitet, v/orin die Maleinsäureanhydridtropfchsn in Porm einer flüeoigen ^Masae, die nach unU» ablauf t_r abgeschieden und ge Bammelt werden» Der Cyclonsclieidor hat einen praktieeh senkrechten zylindrischen Abschnitt, einen eich verengenden {trichterförmigen oder konlachen) unteren Abschnitt und dann darunter einen Flüseigkeiteentnahiieabechnitto Sr weist ferner einen oberen oder Kopfabschnitt auf» von den «loh zur Entfernung den Oases durch den Kopfabschnitt nach oben ein Gaeabzugs- oder Standrohr nach unten erstreckt«

Die Strömungsgeschwindigkeit cleo Gases und die Durchsatz* geoehv/indigkeit v/orden eo gewählt _s daß etwa 30 bio 60 % oder mehr Maloinnäurcanhydrid aus dom Gaontrom in dem 3cheidor abgelp-ßort werden, v/ob ei die Vorweilzcit eo kurz

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wie möglich lot, um dae Vermißehen oder Wiederrermischen des Wassere in dem Gas mit dem Maleinsäureanhydrid möglichst weitgehend auszuschalten«) Die Durchsatzgesohwindigkelt durch den Soheider kann im Bereich von 100 bis 10 000 VVI-I (Volumina GaeAolumina Soheider und Minute) liegen. Der Flüssigkeitspegel wird nioht wesentlich über dem unteren Ende des zylindrischen Abaohnitta, Eweckmäßigerweise unter diesem unteren Ende, und vorzugsweise nicht wesentlich über dem unteren Endes des sich verengenden Abschnitts gehalten» Es ist zweckmäßig, die Flüssigkeit aus dem Scheider auf Grund des durch die Schwerkraft bedingten Flusses aus der Abfeugsleitung durch eine Flüssigkeitsfalle oder stattdessen mit Hilfe einer Pumpe zu entfernen«,

Auf diese Weise werden etwa 30 bis 60 $ des Maleinsäureanhydrid s in dem aus dem Reaktor austretenden Gut als flUsaiges Maleinsäureanhydrid entfernt, das nicht über etwa 2 % Maleinsäure enthält und von bei der Kondensationen teaperet-ztr etwa ungelöster Maleinsäure praktisch frei iet₀ Dl· erhaltene Flüssigkeit kann zu einem Lagerbehälter oder zu einer ReinigungsdostlllationQkolonne geleitet werden, worin gereinigtes Maleinsäureanhydrid in bekannter Weise erzeugt wlrde In den Fördereinrichtungen tritt keinerlei Blockierung ein*

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VeriyleichabelBplel. A

Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt ait dar Ausnahme, daß man eich die Masse des flüssigen Malein· eäurcanhydride in unteren Ende des sylindrlechen Abeohnitte de· Soheidere aneammoln läßt, z.B. bis eu etwa einem Viertel der Höhe dleeee Absohnitte, wie dies bisher üblich war,. Die Flüseigkeit onthält dann Über 5 jt Maleinsäure (in ntanohen Fällen bis au 30 0ew.-#), wot on der größte feil unlöslioh . ist, weshalb sich eine Aufschlämmung bildet. Bei der ttbliohsn Aufarbeitung dieses P_rodufc-te treten in den übrigen Seilen der Anlagen sohwere Verstopfungen bsw· Ablagerungen in den FÜrderleitungen, Pumpen und anderen förderelnriohtungen auf, die die Stillegung der Anlage nach wenigen Betriebetagen nut Ig machen· *

Die oben beeohriebene A_rbeiteweie% wird wiederholt «it der

■■*·*■ . ί.

Auenah«e, dafl als eaheider ein elniaohee sylinArlsohee OefäB ohne tangentiele aasbesohickußg uön tinea einfaeken Auslai ohne Oosabsuga- oder Standrohr eur Entfernung de« Gases verwendet wird. Die kondensierte flüssigkeit wird darin angesäuselt und oobald das OefKfl etwa sur Hälfte gefüllt let, wird die KLUaeigkeit abgezogen; Dloee Arbeitsweise drglb^ eine Aufsohlämaung uit einem hohen Maleineäuregehalt_f der in nanohen Fällen 10 Qew.-^ Maleinsäure in der Maleinsäure·

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anhydridflüssigkeit übcroteigi? und oohworo Verotcpfungen yerureecbt, <Mg bereitn nnch wenigen Bofcriebetagen die StllXogung utid Reinigung der Anlege nötig machen»

Aue den vorstehenden Angaben Act ersichtlich, daß durch das orfindungegemäöe Vorfahren iröerraeohendo Ergebnisse hinsichtlich der Wirksamkeit bei der Oewinnune c^o Anhydrids ersielt werdon, woboi dio Menge der v/äeorigsn llüeeigkeit, die auf Maleoinefturennhylrifl aufgeca'baifcoi; werden Euß_f eehr gering ist, und. daß gleichzeitig den Betrieb 'störende Ablagerungen oder Veretopfungeii auegeoche-ltet werö-an, wodurch eine kontinuierliche Arbeiteveiee während langor Zeiträume mhglioh wird« Sie Ausechaltvng v_On Unterbrechungen ist inabaoondere voai virt»ohaftliehen Standpunkt aus betrachtet sehr crvUneoht. *

Ähnliche Srfebnloee, wjo aie vOretöhend bettohrieben wurden» werden. auGÜ alt /eraohi^d^nnn Abwendungen des geiDfi3ei} Ver/^hrene erhielt« Der

des In die Vörrlohtung «m.? teilweieen Kondensation und in den Oyolonecheider eirigeitlhrteia öauea kann too gegen O bie etwß 5 V0I-5& oder darüber, MwcckmfeSigesrwoiße bio 5 ί vn& ToreugewGlee von 0»5 bie 2,0 £ cchwanken_; Me Temperatur dea in die Vorriohtunc «ur teilweinen Kondeneation eingeführten Gfeeer, kann itu B^roich von 100 bia 300°C liege»«.

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Bio Kondensat!on«temperatur kann 52 t>is 75⁹O, voreugav/θίεβ 56 bie 6 5 ⁰C, und da*· öruck 0 hl3 28 a Ui, vorzuacweioö 0 bis 2,1 atü, betragen. Bs ha·* sieh alo fcooondera cweckiaäßig er.fioeen, wenn dio KoiKlenaationoteinperatu;? bei e';v/a 60⁰C und der Druck bei Atmosphärfmdruck oder etwas darüber liegt„

Im alIgomainen werden cli© l)_ruo!cö in Abhänjißkoit von der !Ceaporatur auogewäblt, wolioi die höheren Drucke urforderlich. Bind, v/enn höher© Tonpora.iiiron angewandt uerrdGiit damit dae GeJiieoh oberhalb Asa i'^upimlct» doe darin enthaltenen VTasaere blaibtn Eo kann jeder beliebige übliche Santrifugalacheider angewandt worden. Uiersu gehören allo Scheider, die auf den Prinzip einer Andei-ung in der Richtung deu Gaa-Plüasiglceite-Gvroa3 beruhen«» Bb 1st weaen'alich, daß der Plüooißkeitegehalt auf ein Minimum geeenkt v/ird und daß die Berührung der FlUsßigkoit ait den flieh re.eoh bewegenden fiaoaii in dem AT>3chhiU deo 8_cbeidor8 möglicho+» gering gehalten wird, wo die Trennung erfolgu. Die BerUhrungeaeit wird gleicherwoie» auf o±n ft&nimum geeenkt, wodurch ein.

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Ab(3chlopp?n verwifttlfB wirdL

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Claims (1)

1. to

   Patentansprüche

   1, Verfahren »ur Gewinnung τοη Maleinsäureanhydrid aus eines Maleinsäureanhydrid und Waoacr enthaltenden gasförmigen Sem lach, dadurch gekennzeichnet, da8 man dieses Gemieoh auf einci aur toi'lweisen Konrtenoßtlon ausreichende Temperatur unter Kondensation einoo i'eilo clea Maleinsäureanhydrids abkühlt und. flüooißoc Maleinoäuroanhydrid aus dem gasförmigen Gemisch zentrifugal abscheide^ und das abgeachiedeno Kaloineäureanhydrid in Pdrn einer von fester Halwineäurtj praktisch freien Flüssigkeit abzieht«,

   2. Verfahren, nach Anspnioh 1, daduroh gelcannaeiohnet, daß man die ^engo und die Oberfläche der mit den gasförmigen Gemisch in Berührung stehenden Flüssigkeit so niedrig hält, daß der Halelnsäuregeh&lt in der Flüssigkeit bei der Temperatur dt*' teilweiseh Kondensation praktisch innerhalb des LöallojtlcdltsirareiohB vrtix Haleine&srt in Maleinsäureanhydrid

   ¹H-, Verfahren naoh Anspruöh 2, daduroh gakenniseiohnet, daß man die Zentrifugal trennung in eln»r Zonö clurohfUhrt, deröii Form im wesontlichen durch «alnon senkrechten Zylinder und einen sioh verengenden unteren Bereich, der mit einer FlUeßigkeitsontfcrnungaeone verbunden iyt, gogeben lot, ' u»d äaü wan dnn hbnhaten Stand d er S¹IUesigkei't bela unteren

   809812/ J 0 6 9 BADoriqinal

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   Ende dee eylindriechen Abeebnittohälto

   4« Verfahren naoh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den höchsten Stand u er Flüssigkeit bein: unteren Ende des
   eich verengenden Bereichehält_β

   5ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Kondensationstemperatur von 52 bis 75⁹C, insbesondere 56 bis 65⁰C, und einen Druck von 0 bis 2Θ atU, insbesondere von O bis 3,1 atU, anwendet«,

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine bol dem Druck der teilweisen Kondensation Über dem.
   Taupunkt.des Wassers liegende Kondensationstemporatur
   anwendete

   7ο Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßaan ale Besohiokungsgae für die Vorrichtung zur teilweisen
   Kondensation das aus einem Haleinsäuroanhydridreaktor.
   auetrent&e Out verwendet, dae etwa 0,3 bis 5 Vol.-5$
   Maleinsäureanhydrid enthält, und daß man etwa 30 bis 60% dee Maleineäureanhydridgehalte abscheidet«

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