DE1907893A1

DE1907893A1 - Verfahren zur Reinigung von Chlorwasserstoff

Info

Publication number: DE1907893A1
Application number: DE19691907893
Authority: DE
Inventors: Becker Matthew Leonard
Original assignee: Atlantic Richfield Co
Current assignee: Atlantic Richfield Co
Priority date: 1968-05-31
Filing date: 1969-02-17
Publication date: 1970-08-27
Also published as: BR6906935D0; DE1907893C3; US3469370A; DE1907893B2; JPS4942796B1; NL6903695A; FR2009697A1; GB1225092A

Description

Atlantic Richfield Company, New York, N,tf_e / USA Verfahren zur Reinigung von Chlorwasserstoff

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Heinigung von gasförmigem Chlorwasserstoff»der als Nebenprodukt bei der Alkylierung von Benzol mit Chloropartffinen anfällt.

Bei dem kommerziellen Verfahren zur Herstellung von Detergentien werden Paraffine mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen chloriert, und das resultierende Chloroparaffingemisch wird zur Alkylierung von Benzol in Gegenwart eines Aluminiumchloridkatalysators verwendet. Dae alkylierte Benzol wird hierauf sulfoniert, wodurch die Detergentien gebildet werden. Chlorwasserstoff' wird sowohl bei der Paraffinchlorierungsstufe als auch bei der Alkylierungsstufe gebildet, und er muß natürlich zurückgewonnen werden, ua das Verfahren wirtschaftlich au machen. Bisher war der bei der Alkjllerungsreaktion gebildete Chlorwasserstoff mit einer Bensulmenge in der Größenordnung von 1000 ppm verun-

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reinigt. Wenn der gasförmige Chlorwasserstoff in Wasser zur Herstellung von Salzsäure aufgelöst wird, nacht es dieser Benzolgehalt schwierig, guntaiartige Lagerbehälter und dergleichen au verwenden. Wenn Chlorwasserstoff als Reagens im chemischen Verfahren verwendet wird, beispielsweise bei der Synthese iron Äthylendichlorid und dergleichen, kann dieser hohe Bensolgehalt hei der" Reaktion nicht toleriert werden.

Bisher gab es kein wirtschaftliche© oder teehnisch verwendbares Verfahren aur Abtrennung von Benzol bis herunter zu einer Konsentration von ungefähr JO bis 50 ppm«,

Gemäß der Erfindung wird nunaehr ein Verfahren aur Abtrennung von Benaol aus einem benzolhaltigea Chlorwasserstoff gasstrom, welcher als Nebenprodukt bei der Alkylierung von Benzol »it Chloroparaffinen ic Gegenwart eines AluminiuBchloridkatalysfttors erhalten wird* vorgeschlagen _p welches dadurch gekennzeichnet ist, daß aan im ^uegenstrom den Chlorwasserstoffgasstron sit einen oberhalb 135°C siedenden Kohlenwasserstoff kontaktiert und hierauf den gereinigten Chlorwasserstoff tog des sit Benzol angereicherten Kohlenwasserstoff abtrennt«, Seait wird also der Chlorwasserstoff im Gegenetroa sit eine* Kohleiiwasser« stoff kontaktiert, der ungefähr 55°C über den Siedepunkt von Benzol siedet, d.h. bei ungefähr 135°C J>aa ie Kohlenwasserstoff absorbierte Benzol kann hierauf durch Destillation abgetrennt werden.

Die Erfindung ist auf jedes durch Alueiniuechlorid katalysierte Alkylierungsverfahren anwendbar, bei dem Benzol Kit einem chlorierten tiuraffin alkyliert wird, es ist aber besonders «uf Alkarllemagsprozesse anwendbar, di· für die

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Herstellung von synthetischen Detergentien verwendet werden, das sind also i'rozesse, bei denen Chloroparaffine mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen zur Alkylierung von Benaol in Gegenwart eines Aluainiumchloridkatalyeatore verwendet werden. Wie bereits srvHhnt erzeugt die Chlorierung der .Paraffine ebenfalls Chlorwasserstoff, aber dieser Strom läßt sich leicht aus dem Paraffin/Cyeloparaffin^Gemisch abtrennen und ist deshalb verhältnismäßig rein.

Der in der Alkylierungsreaktion gebildete .Chlorwasserstoff ist jedoch sogar nach einer Komprimierung und Kühlung des ChlorwasserstoffStroms auf eine.Temperatur von 1U bis 49°C mit Benzol verunreinigt, und zwar in Mengen bis zu ungefähr 1000 ppm» Diese Verunreinigung, macht die Verwendung des Chlorwasserstoffs sowohl für die Herstellung einer wässrigen Salzsäure (weil die Materialien der Lagertanks angegriffen-werden) als auch für die Verwendung als chemisches Reagens schwierigο

Es wurde gemäß der Erfindung festgestellt, daß, wenn ein Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt ungefähr 55⁰C über dem Siedepunkt von Benzol in einen Gegenstrpmwäscher oder ein Absorptionsturm als Wasch- oder AbsorptionsmediuB verwendet wird, der Benzolgehalt des ChlörWaaserstofXgases zlealich leicht auf 30 ois $0 ppm herabgesetzt werden kann, wodurch das Gas sowohl för wässrigen Balzsäurelösungen als auch für chemischen Verfahren Geeignet gemacht wird«, '

. Kohlenwasserstoffe, die verwendet Werden können, sind tB, die - nicht-uBgesetatei Paraffine, die beim Verfahren zur Chlorlerun(*s8tufe zurückgeführt werden, oder irgendwelche alkjlierte Bensolfraktionen, d.h· das leichte Älkylat, welches ia Bereich von ungefähr 252 bis 272°C siedet,

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das Mittelalkylat, welches im Bereich von ungefähr 272 bis 528⁰C siedet, oder das schwere Alkylat, welches la Bereich von ungefähr 328 bis 399°G oder darüber sieget»

Bei einer zweckmäßigen Methode sur Burehführuisg des erfindun£ßgemäßen Verfahrens wird ein Teil de© schweren Alkylats, daß zur Alkylierungsreaktion zurückgeführt wird, als Absorptionsmedium ic einem Turm verwendet, durch den das in der Alkylierungsstufe gebildete Chlorwasßerstoffgas hindurchgeführt wird. Das gewaschene Chlorwasserstoffgas mit dem gewünschten niedrigen Bensolgehalt wird von der Oberseite des Turms abgenommen und k&ssa ©it dem Chlorwasserstoff gas aus der Chlorierungsstufe vereinigt werden„ Das an Benzol angereicherte schwere Alkylat wird dann in den Alkylierungereaktor eingeführt oder alternativ am Alkylierungsreaktor vorbeigeführt und zwecks Benaolabtrennung destilliert und wieder als Waschflüssigkeit !zurückgeführt ο

Der Wäscher oder Absorptionsturm kann bei atmosphärischem Druck betrieben werden. Bs wird jedoch bevorzugt, daß er zwischen O₉? und 7,0 atü betrieben wird* Der Turai kanu in einem Temperaturbereich von ungefähr 10 ⁰O bis zum Siedepunkt des Benzols betrieben worden, ,jedoch wird es aus wirtschaftlichen Gründen und aus Viskositätsgründen bevorzugt, den Turm bei ungefähr 38 bis 60°0 zn betreiben»

Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert«

Beispiel

Das in der Alkylierungsreaktion in einer kommerziellen Detergensalkylierungeanlage gebildete Gae wurde als Beschickungsstrom für die Prüfung des erfindungsgemäßen

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Verfahrens verwendet. In der Anlage wurden geradkettig© Paraffine mit 10 bis 14 Kohlenstoffatomen chloriert, was überwiegend Monochlori&e und nur kleine?« Mengen Polychloride herzustellen. Dieses Gemisch aus Paraffinen und Chloroparaffinen wurd® in einen Alkylierungsreaktor eingeführt; in welches Benzol der zu alkylierenö© aromatische Kohlenwasserstoff war und der Katalysator der übliche Aluminluracbloridkatalysator war, wie er in solche» koomeraiellezs Anlagen vorw@nd.at wird«

Der Chlorwassesrstoffgassstrom aus dem Alkylierungs- j reaktor enthielt ungefähr 1000 ppm Benzol« Dieser Strom wurde an der Unterseite eines Turms mit Blasenftjöen herkömmlicher Bauart eingeführt· ^er Turm hatte einen Durchmesser von 42 ₉7 esa und eine Hche von 1^0,0 cm und besaß 32 Blasenbödenο Der Chlorwasserstoffgasstrom betrat die Unterseite des Turms mit einer Temperatur von 41⁰G und einem Druck von 2„?3 atü„ öehweres Alkylat aus dem Verfahren, doh_e die Fraktion aus äem Alleylator, die oberhalb ungefähr 528°C siedet, wurde an der Oberseite des Turms mit einer Temperatur von 4-1⁰C eingeführt« Die Menge des ©ingeführten schweren Alkylats betrug ungefähr 2?°A kg/st und die Menge des-den Turm verlassenden Gases betrüg ungefähr 1274 kg/st. Es wurde gefunden, daß der Aromaten- ( gehalt des den Turm verlassenden Chlorwasserstoffs auf zwischen 20 und 5ü ppm herabgesetzt wurde*

Dieser Aromatengehalt war die kombinierte Menge aus Benzol und alkylierten Aromaten vom schweren Alkylat» Es ist kein anderes Verfahren bekannt, welches den Benzol oder Aromatengehalt von Chlorwasserstoff auf diesen Wert verringert» Kein Verfahren ergibt Konzentrationen i» Bereich von 200 bis 500 ppm. Dieser Versuch zeigt die Durch führbarkeit, die Nützlichkeit und die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrene«

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Claims

19078S3 Patentansprüche

1. Verfahren zur Abtrennung vsa Benzol aus ©irs©m halt&gen Chlorwasseretoffgasstaeois» welcher als dukt fcei dej? Alkylierung von Bsssol sait Chloroparafflnen in Gegenwart eines Alu&iniuacblori^atalyEätcrrB ©rJialten vsiirdj dadurch, g e k e ß a 2 s ί q h u ι t, dall man iia Gegsnstroai den Chlorw@£i€^s1;offga8@t?s@ mit ©ines oberhalb 155°C siedeufien Kohlea^asgerstbff koataktie^t und hierauf dea gereinigten Gtile^wasserstofi¹ ^©m isa ssit Benzol angereicherten Kohlenwasserstoff

2 ο ferfahreß nach Aaspruoh- 1_e äsÄnrefe g © k β *n "n a e i « an e t_s daB ©1s Kohleiiwassersteff ©iise alk^li®rt©^: BeaaölfraktioJEs mit ©ißöia Siedebereicfe ^©a 232 bis""'2"?2°0 verwendet wird, ο

3 ο Terfahren nach Aosfuroeb 1? i-aäm?©h. gekesazs i ch~ net» daß als Kohlejiwaseerstsff eisie alliierte Benzolfraktion mit einem Siedebereich iron 2?2 bis 52?°G verwendet wird»

4_a Verfahren nach Anspruch I₉ dadurch gebe&D^ei chn e t₉ daß als ^ohlenwaseerst^ff eine alkyliert© Benzolfraktion mit einem Siedebereiclt von 32? bis 399°c verwendet wird»

5« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennsei chn e t, daß als Kohlenwasserstoff eine Paraffinfraktiozi mit 9 bis 16 Kohlenstoffatomen verwendet wird,

6» Verfahren nach eines der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenneeloaaftt, üa& der Ghlorwaeseretoffgasetrora mit d«m Kohlenwaeeeretoff in einem Absorptionaturs

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kontaktiert wird, der lajLt einem jPruck von Atmosphärendruck bis 7,0 atü und sit einer Temperatur von 10 bis 79°C betrieben

7· Verfahren nach Anspruch 6, d&dsz&h g e k β a n zeichnet* daß der Druck O₁? bis 7_;0 atü und die Temperatur 38 bis 60°c beträgt,

8. Verfahren nach Anspruch 4₉ dadurch gekennzeichnet,, das der öhlorwasseratoffg&sstroiä mit dem Kohlenwasserstoff in einem ^vrm kontaktiert wird* der mit einem Druck von ungefähr 2,8 atü «nd mit einer ' Temperatur von ungefähr 4-1 C betrieben

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