DE1964149A1 - Verfahren zur Abtrennung von Gemischen entsprechend dem Verbindungstyp der darin enthaltenen Stoffe - Google Patents

Description

DR. ELISABETH JUNG, DR^VOLKER VOSSIUS, DIPL.-ING. GERHARD COLDEWEY

• MDNCHEN 23 CLEMENSSTRASSE 30 . TELEFON 345087 . TELEGRAMM-ADRESSE: INVENT/MONCHEN · TELEX 6-29886

22. OEZ. -.339

P 64-56 (Pi/J/wo)

SHBLI INTERNATIONALE HESHAÜCH MAATSCHAPPIJ, N.V., Den Haag, Niederlande

¹¹ Verfahren zur Auftrennung von Gemischen enteprechend dem Verbindurigstyp der darin enthaltenen Stoffe "

Priorität.· 24. Dezember 1968, Niederlande, Kr. 6 818 690

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auftrennung von Gemischen entoprechend dem Verbindungstyp der darin enthaltenen Stoffe durch eine Methode, bei der die Gasphase mit der flüsalgen Phase in Berührung komut_f zu einer oder mehreren relativ leichten Fraktionen und einer schwereren, zumindest von einen Verbindungstyp befraiten flüssigen Fraktion.

Beispiele für Verfahren, in denen die Gasphase mit der flüssigen Phaoe in Berührung gebracht wird, sind Destillations-, Abstreife, extraktive Destinations- und Absorptions-DesorptioriB-Verfabren. Venn ms.n ein Dastillationsver.fahren anwendet, erhält aan als relativ leichte Fraktionen Destillat-Fraktionen

009827/1765

-- « ITO l?C!*SHs»4SM«.B.*NKXuNI0: DEUTSCHE BANK A.CS. MONCHEfI. ι ίΟΡΟί,ΟΟΓΗ. 71. KTO. HR. «MSI·«

1964H9

uni iii'j softv/srars flüssige Fraktion sine Rudestand»fraktion·

Uia *i-if'ti*i;"'iji^j\i;.g vor· öSHr.sch-sn e-ntöp^echend dsm Verbindung typ Mini la lifii.';'c^r_:).li(5fior v/oise bei. Fohlenwasserstoffgöiniacherij K₀B. i-iur isolierung von Aromaten, Olefinen oder ParaffinkohXen-- vsr^yi-ir^lti^.^n, ft.i;.f?ßv/s:idfet. Im iiin^omain^n genügt es, wann ein ^!;'^fcrL'b'.rv*;c'if);.,?ji;,yp e-j :?&in vii.e ra^glich erhalten viirci» iOs irann srua Baijnici S/.'v.'ihisoht ea^r_lf ^_χιΛΰ ojnent Gs<:iisch von Ανον-ιϊζη tinrt ΪΓΐΓΛ'£'λ.ίΐ:ί;:ο1;ΐΙϊίι.ν/α3αϊνΰί:ο^ίύ2>. dJti A.coniatön in müi|lieh&« r«ln*v· i?o;-.in «u i^!'-hal-fcGn_a Ιϊι diossm i/'&li müsüen die Paraffinkohlsn v.».vi3uv?2-stöf:i*e öjrijföi'nt vierden, ϊ;Ί,ί3 durQh üestilhv^ion arfolgen is"-r/;vi.. r-y-irii'. d:v3 Flüühtigi'citän -'".'-Ji^aKA täl;e»i) fii-r b^idüii Verbindt'.-i^.-jtypon /*enfigsi-i«,l viu-.-.o^iedfii.;. 3indo V/^iüi dar £^!i. UVf-J^v₁JUh;.: Λ -zn gasring In'fe odüi¹ veim jsich die Sied dar t.wi'i'i·: verschistiert-srt KohlGixwaseerstoffarten Ub-srscimeiclsni, .te.ur." S=IUi eine ezfcrair/t-iv« öesti.l lätion arwendön, /iu d'ieaem Ζν,'3'ik Betist Ei?n sisi LöcmigsKii fctel ein_f das gegeziilb^T: den beid«n Vs>.-biniiiMi^8t/pöi>. Yevachiftii^n affin ist« Dia relativen !''iuuuiii^keiten j^ii^r Vorbiiidun^en komxon dann ho beeimilußt •rfc-i'den, daß rr«aii di» gewünschte A.uftr-Ci2^mng tataäohiioh naoh ■>insjn i)ö3tillationöV3r.r£.hrSii. ercialsn kann«

Für die vor^enanntesi Tjfeimvörfehren wird häufig -sinr: mit Böden ausgerüatets Säule verwendet, in der das Sas oder- der Danpf im 'l'egenßtr^m mit der Flüssigkeit in Berührung gebracht wird, Die Wirkung der Böden kann stark van Honen TJi g ans α haften der-Verbindungen abhängen, ilis die Art und den Grad -Λ@ν .DiEpersi daa j>-anpfs cdsr das Gaaeß in der Flüssigkeit ;:3i-Ln.cX;iasi>ii_o

Q 09-8 27/1765

ßAO

1964U9

Diese Eigenschaften können insbesondere dann eine sehr große Holle spielen, v.-emi Veränderungen in dar Konzentration der vorgenannten Verbi·».düngen eintreten, OiGK kann isur Schaumbildung i'ühren, υαε anr Folge hat, «Saß die HUhe der PlUesigkeit/Danpf-· Schicht a.A.i de;;i Eoden Merklich ancteift und daU die ma^lpal zulässige Belastbarkeit der Säule mit flüssigkeit und Itejapf abnimmt. Der fietriebsinhtilt der Bäule kann in diesem Fall aus aerdern von den Verfahrensbedingungen,. Sc"B_e von der Tempei/atur und vom Druck_r r.bhängig v.'erdon. Diene Au&wirlcuiigen fallen im allgemeinen umso nehr ine Gev;icht_r je stärker sich die einzelnen Verbindungetypen voneinander unterscheiden. Die Wechsbllv/irkung zwischen Verbindungen einoo bestimeiten Typs und dem selektiven Lösungsmittel können ebenfalls einen großen Ein fluß ausübenο

Aufgabe der Erfindung ißt es, ein neues Verfahren zur Auftrennung von trcmisuhen entsprechend dem Yerbindungstyp der darin enthaltenen Stoffe durch eine Methode, bei der Gae mit Flüssigkeit in Berührung kotiert, zur Verfügung su stellen, bei dem die durch DispersionephänoiaGne hervorgerufene Beschränkung der Belastbarkeit vermieden wird.

Gegenstand der Erfindung lot somit ein Verfahren aur Auftren nung von Ot-raiscshön entsprechend dam Verbindungetyp der darin enthaltenen Stoffe durch eine Methode, bei der die Gasphase mit der flüssigen Phase in Berülmmg kotmat_t zu einer oder mehreren relativ leichten Fraktionell und einer schwereren, zumindest von e\?ieri Vorbindmigstyp befrei ten flüssigen Prä¹·:+.! on,

009827/1765

SAO

196AU9

dan dadurch gekennzeichnet ist, daß m&n. es in der Gegenwart einee Ililfsr.iittöls durchfuhrt, da« mindestens einen Bestandteil enthält·,, äer dem aus der schwereren Fraktion entfernten Verbindimgstyp entspricht_r jedoch eine weit geringere Flüchtigkeit als dieiö Verbindungen aufweist und daher in wesentlichen als gelöster Bastandteil der schwereren Fraktion Eurüekgewonnen wird.

Durch die Gegenwart des erfindunssgemäß eingesetzten Hilfsmittels kann sichergestellt werden, daß die Höhe der Flüssigkeit/ Dampf-»Schicht auf den Böden stark erniedrigt wird« Dadurch wird ein merklicher Anstieg des Bßtriebsinhaltes der Säule gewährleistet, da das Maximum der Belastbarkeit dann erreicht wird, wenn die Höhe der Flüssigkeit/Dampf-Schicht im wesentlichen dem Abstand zv/ischon awei Böden entspricht.

Man εc.12. beim Verfahren der Erfindung ein Hilfsmittel mit einer solchen Flüchtigkeit einsetzen, daß eine genügend hohe Konzentration dieses Hilfsmittels in der schwereren Flüssigkeit sichergestellt ist* Die Flüchtigkeit kann auch für die Weiterverarbeitung des Destillationsrückstands wichtig sein* Wenn man z«B_t das Lösungsmittel aus diesem Rückstand durch Destillation abtrennt, kann es zweckmäßig sein, das Hilfe« mittel gemeinsam mit dem Lösungsmittel 2U entfernen, damit das Produkt in möglichet reiner Form erhalten wird.

Ein wichtiger vorteil oöö Verfahrens der .Erfindung besteht t--.arin_: «aß i^^.föxcs niedrige KcnRentr-'i.ttonsK öq-a I»lf3räitt;els .^^■.-.,^ 009827/1765

1964H9

wifflEcau nind. In vislen Fällen wird bereits bei einer Hilfemittei'Ucoi-jKöivfcration in tier flüssigen schwereren Fraktion von 0,0000001 $ oine günstige Wirkimg erzielt«, Wenn man diese Koziiäe/itratioji erhöht_f wird sine stärkere Wirkung erhielt _t bis e±v. l^:idiiirü&lv>3vt rn'veioht ist» Eine yeitsre Konse&trationserhöL'iiu/< «egen eiiier«. ilaiwisaalv^rl; hin, dar durch die Grenze der LiKilich-rtiit iaa KilASiisi'ttsüL^ in dor ßch'./©veren fraktion oder in ολ,ν,ΰϋ ti&lioblf;svi vo^Iiaiidsnen Iiösungsmittsl gö.g®b«*n ist, hat kÄ-bi·".-.· ii:,-;httiili£;,i wxyLniy U^-5.".^ d»n Betriobsinhsilt, ist Jedoch Im ii-teibliek auf eins v'äiv-n^ji&igttfti-; des Produkts

'•lar; ;>"anu »lat? Hiifö:Ait;töl yoi¹ Buroiij'ühriing dss 'Premix'arfahrens v-sii-.'-^fÄi3o·.- ils?! ί·;·.ίί:ί-ΐ.ί-:ο!ϊ, dt-ü aaigatx'ßniit werdwA soll, oder de si geget-ss^iTiialla uiii^esstiyt-ar. selektiven Lösungsmittel- einvorioi υ·.-/-, V.r. te.nu ;ji-.-docli .'/'»Gökmäßig üain, das Hilfsmittel während Jn; '· > "-finverfaiirsu;*:; f?ölb,it sususöfcaen, 2«15. auf jener:i(ii) Boden '•yöii'i' einer Snulo, a.uf dem (denen) die Schaumbildungßneigung öh <?,!ii g.^oßt.öij. iat imd die Gegenviart des Hilf ami t··-- öA ijsnö

-·■....·■; ;;:-il.r/'!iu₍.',f.-;_;_to;.A:äiji} Vö;."fahisn eignet si^h sshr gut füs? dia λ*.·?!;■■■*:;.^iuug 70:; ;r..*iVi.lrjnv;:-.iüse>:ⁱ3tui'±*gemis3hön dursh Destillation ■'■j... i"--f *_;^ν<.;,·;ΐ; fcr.rr.ifc¹ i3ölivktivc«i Lösungsmittelsy wobei als Dss ja ■■ ''■ ΛΛοπ .»",Vi.; P^.?&■£'f ijikolilsav/asserstoffe oder solcha Kohlen 'Ji:.y.*i":.j;r!;y.r.ta ^atUäiCSsiiie Ge^iiooliö und siis Rückstands fraktion ":■ iv-.t^?. ßfe/vv!?. a'.rf:: ta rd'l dois Hölölt Üven Lösuiigsiüi t tel erhalten wv:-ν..¹·. . ßas ⁵M.";.?.-;-.i;·'.Viol soll in diesem Fall vorsugsweise einen : ■ .•■'"'•'.'ήί'ί"^! -!.ri-ril-i^C^ii-iayserutoffe enthaltene Spsziölle

009827/1765 BAD ORtGINAt

196AU9

Beispiele für erfindungsgeEiäß einoetsbare iÜsungBiaittel sind Diäthylenglykol_f Tatraäthylerigiykol, Phenol, Anilin, Furfural und ?I He thy !pyrrolidon oder - piperidon. Die Affinitäten von Aromaten, Olefinen, Naphthene-n und Paraffinkohlenwaaserstoffen solchen Lösungsmitteln gegenüber iieliuuai im allgemeinen in der

!i2<;«n Reihenfolge ab, F&raffinktihlertwaaserafcoffe sind öi^ geeignete Hllfsjidttöl, da sie in vorgenannten Fall fcerftitü In niedrigen Komantrcitionsn. wirksam sind, waa mögli che^waise auf ihre niedrige Affinität surückaufUhren ist= Eins sehr gut-3 V/irkung wird s.vsielt_? wem mn ein Hilfsmittel ?erv/endet, daej rnindeatens slrien Paraffin'rohlenwassarstoff enthält« der pro Molekül mindestens av/ei O-AtDnie mehr 'aufweiet als jener Paraffinkohienwasscrstufl' de- Destillat-= Frs.ktlon(en) der die höchste Anaahl von C-Akoraen ist Molekül bsslfcssfc. TCs wurde festgestellt, daß im aligeaiainen eine umsü geringere Hilfsmittelraenga benötigt wird, ,je größer der vor genannte Un-terachied in der Anzahl der C-Atome ist.

Das Verfahren der Erfindung eignet sich sshr gut sur Abtrennung von Aromaten aus Bensinen, wi® aus Pyrolyaebensin oder Platformato In diesera Fall dient vorzugsweise .sin P&rcaffinkohlön-Wasserstoffe enthaltendem Kerosin und/odar Gaaöl als liilfasiittd

Bin erfindungsgenäß geeignetes aelektives Lösungei.itttöl ist Sulfolari und/oder ein SuIfölen, das durch Kohlimv&nsen'Etoff-reste üiit ingesar.it höoiietens 10 C- Atomen und-Oösr duroh polar-3 Reste substituiert ist. Diese Sulfolan"Löoun£umittä?. ; i^iu/ii •:5i«li sovjohl für tu·.} vos.'stehend erläuterte Ab'^::.xrö/inr?.ug --τcn Aua-

009827/1765

BAD

1964U9

rauten von Parai'finkohlenvje.aserßtoffen, als auch ganz allgemein für jene polarer (polarieierbarei?) Verbindungen von nicht polaren Verbindungen.

Die Beispiele» erläutern die Srfindung.

BoJBPiel 1

Kin Kohlenv/asccrs toff gemisch, das aus I^araffirtkohleiiwasserstof'-fen mit 5 bis 9 C-Atomen pro Molekül, Naphthenen rait 6 bis C-Atomen pro Koleklll und Aromaten mit ebenfalls 6 bis 9 C-Atomen pro Molekül besteht_r wird in Gegenwart von SuIfoian als selektivem Lösungsmittel destilliert. Das (remisch aus Kohlenwasserstoffen und SuIfölen war als Kxtraktphase bei der Extraktion eineo Platforoatbenaine rait SuIfοlan erhalten worden» Der Sulfolangehalt beträgt etwa 83 Gewo-$. Die Destillation wird in einer mit Siebboden ausgerüsteten SHuIe aus Glas, die einen Durchmesser von 50 ram aufweist, durchgeführt. Ale Hilfsmittel wird Hexadekan eingesetzt. Bei Verwendung einer Hexadekan-Konzentration von 0,00001 f- beträgt die Erniedrigung der Schichthöhe auf den Böden 15 i-% bei einer Hexadekan Kon sentration vor. 0,0003 ϊ> sogar 40 ?6.

Beispiel 2

Die Destillaticn von Beispiel 1 wird wiederholt,, als Hilfsmittel wird jjedoch ein sogenanntes "geruchsfreies¹' Kerosin verwendet, das hauptsächlich Paraffinkohlenwasserstoffe mit V? bis 17 0-ütODeii pro Molekül enthält* Die Kmiedrigunp cc:

009827/1765 BAD OfliQINAL

1964H9

Schichthöhe auf den Böden beträgt bei einer Xerosin-Konsentration von 0,00001 # 25 ',£, bei einer Kerosin-Konzentration von 0,0003 ?' so^ar 40 f-„

Beispiel 3

Ee wird ein Gemisch aus Wasser und Äthanol in der Säule von Beispiel 1 durch Destillation aufgetrennt. Die Schichthöhe auf den Boden wird durch Zugabe von 0,1 '/> 1 -Propanol als Hilfsmittel un 35 $ erniedrigt.

^UL3U//l/bj BAD ORIGINAL

Claims (1)

196AH9

Patentansprüche

j .,/ ^ovStivcen sue Auf trennung you Gemischen entaprsohend dem

p d«r darin enthalten-·?«. Stoffe durch eina Methode, bei äi'.r cUe itespmyyf) \:dt ö.^i? flüssigen Phase in flsi-Uhr-ung icuiamt, KU öiiiöi otU·.·.·?.* muhj.^jex*en relativ leiohtön Fraktionen und einev schwere ta si. „ «i*i?i;Lndsüt von einen Vsrbindwr.gstyp befreiten :ilii*3a:l.gen I'raKtior.» daitux^uh. geiceiinKeicbiiet, daü tn&n as in der Ι'3·5«ην;»ΐ·4 βΛΐΐ'3ο iilir^^iitisls cliriühfUhrt, das lüindestens einen 'Ut¹AtWmIteil Kiitr/iUp dev dew aus der aul-viereren Vralctian enti'änily« Vöi'b'indiUigSiiyxt ents^XVioht, Jedoch eine Weit geringere ■/UinhJ;iw}reJ.t al j iitt-ss Verbiiuhmgen aufwei.-?); mid daher in \m» εϋ.3 g^lbater Beataiidtail der sahiversren Fraktion

■'. Va>?iVihröa nach -msxjruüh 1. dadurch gekennisölühsiat, daß man 'iln-f, Hilfsmittel■-Koniiöntration in der sohwereran Fraktion von ittind&ijtsns O₈OGOi)GO! i> anwendet·

')< Verfahren nach Ansspvniah 1 oder 2_D dadurch gekennseiühnet, ?i&.^!3 man das Hilf.·;&:'/;;te'J. ylihrend des Trenxiverfahrens selbst 2u

4» Vecfahren zi&rih Aüspr>Aßh 1 bis 3 zwr Auftrannunß eines Koh-.icnwae.iex'8 iaff-HJmidsehim durch .Destillation in ßegenv/art eines r;eXek-riven Iiöfäim^anitfeels au Mindestens einer aus den Paraffin= k»>h'ü?m-;?4as«r?<to.f?en bestehenden oder liieas enthaltenden Destil '.·:.-. . ;^; ■:■· -i'.'-;l nv. r>V: tow? al« Arorsaten-und flaa selektive Löfsungö-

009827/1765

BAD ORlGfNAL

1964U9

- ίο -

mittel enthaltenden ilückatands-Fraktion, dadurch gekennzeichnet, daS man ein Hilfsmittel verwendet, das einen oder mehrere Paraffinkohlenwasserstoffe enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmittel einen oder mehrere Paraffinkohlenwasserstoffe enthält, die in Molekül mindestens 2 C-Atome mehr aufweisen als derjenige Paraffinkohlenwasserstoff der Destillatfraktion(en), der die größte Anzahl von C«Atomen im Molekül besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 zur Abtrennung von Aromaten aus einen Benzin, vorzugsweise aus Pyrolysebenzin oder Platformat, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hilfsmittel ein Paraffinkohlenwasserstoffe enthaltendes Kerosin und/oder Gasöl verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als selektives Lösungsmittel SuIfölan und/oder ein durch Kohlenwasserstoffreste mit insgesamt höchstens 10 C-Atomen und/oder durch polare Heate substituiertes Sulfolan verwendet.

009827/1765

BAD OBtGINAL