DE2003684C3

DE2003684C3 - Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus einer wäßrigen Maleinsäurelösung

Info

Publication number: DE2003684C3
Application number: DE2003684A
Authority: DE
Inventors: Ernest Berchem-Ste-Agathe Wayens (Belgien)
Original assignee: UCB SA
Current assignee: UCB SA
Priority date: 1968-01-30
Filing date: 1970-01-28
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2003684A1; CA925093A; BE745029A; SE379752B; NL160562C; GB1242320A; NL7000972A; RO61762A; BG26671A3; BR7016316D0; CS154654B2; ES375942A1; DE2003684B2; SU479281A3; NL160562B; US3642829A; FR2029695A1

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus einer wäßrigen Maleinsäurelösung, bei dem man in einer ersten Stufe die wäßrige Maleinsäurelösung in einem oder mehreren Dünnschichtverdampfern auf einen Wassergehalt von 0 bis K) Gewichtsprozent konzentriert, in einer zweiten Stufe die so erhaltene Maleinsäure in einem oder mehreren Dünnschichtverdampfern dehydratisiert, das Maleinsäureanhydrid aus der bei der Dehydratisierung gebildeten gasförmigen Phase bei einer über dem Taupunkt des in der gasförmigen Phase vorhandenen Wasserdampfs liegenden Temperatur auskondensiert und die Restgase mit Wasser wäscht.

In dem gasförmigen Abfluß de.; Reaktors zur Oxidation von Benzol zu Maleinsäureanhydrid ist das Maleinsäureanhydrid durch eine Mischung inerter Gase (Stickstoff, unverbrauchter Sauerstoff) stark

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verdünnt, Obwohl der Dampfdruck des Maleinsäureanhydrids bei dessen Schmelztemperatur nur einige Millimeter Quecksilber beträgt, ist die Verdünnung eine solche, daß mindestens 15% des den Reaktor verlassenden Anhydride der Kondensatjon durch Abkühlung entgehen und daher praktisch nur durch Absorption in einem Lösungsmittel gewonnen werden können, das im allgemeinen Wasser ist Mit anderen Werten bei praktisch allen technisch angewendeten Verfahren findet sich mindestens ein Teil des Anhydrids schließlich in der Form einer wäßrigen Lösung von Maleinsäure wieder.

Alle bisher für die Dehydratisierung der Säure zum Anhydrid beschriebenen Verfahren sind mit verschiedenen praktischen Schwierigkeiten verbunden, die entsprechend den angewendeten Arbeitsweisen schwanken. Eine Schwierigkeit, der keines der bekannten Verfahren entgeht, ergibt sich aus der unvermeidbaren Anwesenheit von zwei Arten von Verunreinigungen: Die einen stammen aus der Gegenwart von Zwischenprodukten der Oxidation des Benzols zu Maieinsäureanhydrid, die anderen, insbesondere Fumarsäure, bilden sich während der Dehydratisierung der wäßrigen Maleinsäurelösung.

Diese zwei Arten von Verunreinigungen konzentrieren sich unweigerlich entweder in der Gesamtheit des erzeugten Maleinsäureanhydrids oder nur in einem Teil davon, Irr jedem der Fälle stellt sich das Problem der Abtrennung dieser Verunreinigungen von dem sie enthaltenden Maleinsäureanhydrid. Diese Abtrennung ist schwierig und bringt unvermeidbare größere oder geringere Verluste an Maleinsäure mit sich. Diese Verunreinigungen halten eine Menge an Maleinsäureanhydrid zurück, die nicht zu vernachlässigen ist. Bei den Verfahren, die sich einer Entwässerung durch Destillation bedienen, erfährt man noch zusätzliche Verluste aufgrund von Zersetzung und Isomerisierung, die mit dieser Behandlung verbunden sind.

Das zur Zeit geläufigste Verf&iiren zur Gewinnung von Maleinsäureanhydrid besteht darin, den Abfluß des Reaktors bei einer höheren Temperatur als dem Taupunkt des Wassers einer partiellen Kondensation zu unterwerfen, um daraus unmittelbar einen Teil des Maleinsäureanhydrids zu gewinnen, und dann den gasförmigen Abfluß zu waschen, entweder mit Lösungsmitteln, die selektiv das restliche Maleinsäureanhydrid absorbieren, oder mit Wasser unter gleichzeitiger Überführung des Anhydrids in Maleinsäure.

Ein Übelstand des Verfahrens mit selektiven Lösungsmitteln ist einerseits die Gefahr einer Entzündung oder Vergiftung, die unvermeidlichen Verluste an den Lösungsmitteln während ihrer Wiedergewinnung und die schlechte Wärmebilanz infolge ihrer geringen spezifischen Wärme im Vegleich mit derjenigen von zu verdampfendem Wasser, andererseits die zeitweilige notwendige Unterbrechung des Betriebs zwecks Beseitigung der Ablagerungen von Fumarsäure, die sich im Laufe der Zeit bilden.

Eine Arbeitsweise des zuvor genannten Typs ist aus der französischen Patentschrift 1 524 31° bekannt, bei der man in einer ersten Stufe die wäßrige Maleinsüurelösung unter einem Druck von K)O bis 300 mm Hg bei einer Myxinu.ltcmperatur von 125" C konzenfriert, um den größeren Teil des dem Auflösen dienenden Wassers zu entfernen, in einer zweiten Stufe die so erhaltene geschmolzene Maleinsäure mit Maleinsäureanhydrid vermischt und das Gemisch bei ei-

ner Maximaltemperatur von 160° C unter einem Druck von 100 bis 300 mm Hg dehydratisiert, wobei eine Maleinsäureanhydrd und Wasserdampf enthaltende gasförmige Phase erzeugt wird, die anschließend einer fraktionierten Kondensation unterworfen wird. Das erhaltene Maleinsäureanhydrid wird teilweise als Verfahrensprodukt wiedergewonnen und teilweise rückgeführt, um es mit Ln der ersten Stufe erhaltener geschmolzener Maleinsäure zu vermischen.

Diese Arbeitsweise besitzt zahlreiche Nachteile, In erster Linie ist die in der ersten Stufe erhaltene geschmolzene Maleinsäure mit einer beträchtlichen Menge an rückgeführter Maleinsäure sowie Maleinsäureanhydrid vermischt. Diese Arbeitsweise erfordert daher große Wärmemengen und einen beträchtlichen Energiebedarf, um diese Masse von Maleinsäureanhydrid bei erhöhter Temperatur konstant in Zirkulation zu halten. Darüber hinaus ist diese Masse von Maleinsäureanhydrid und auch von Maleinsäure, die sich in dauernder Zirkulation befindet, während einer langen Zeitspanne der Gefahr der Bildung von Fumarsäure ausgesetzt, wobei sich letztere in der Eindampf-Dehydratisiervorrichtung ansammeft, so daß es erforderlich ist, diesen Eindampfer periodisch zu spülen, wodurch eine diskontinuierliche Führung des Verfahrens erforderlich wird.

Zweitens ist darauf hinzuweisen, daß bei dieser Verfahrensweise keine Maßnahme vorgesehen ist, um in kontinuierlicher Weise den Rückstand, der nach der Umwandlung von Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid zurückbleibt, zu entfernen. Dieser Rückstand ist die Folge der Anwesenheit von Verunreinigungen, wobei ein Teil hiervon in der Ausgangslösung der Maleinsäure vorliegt und aus dem Reaktor für die Oxidation von Benzol zu Maleinsäureanhydrid herrührt und durch Spuren des verwendeten Katalysators, durch Produkte einer unvollständigen Oxidation, wie Benzochinon, durch harzartige Rückstände usw. gebildet wird, während der übrige Teil dieser Verunreinigungen im Verlauf der Umwandlung von Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid gebildet wird, wie beispielsweise die Fumarsäure. Dieser Rückstand sammelt sich auf den Heizflächen des Eindampfers an_v so daß die Wärmebilanz des Verfahrens mehr und mehr verschlechtert wird, da ein vernünftiger Wärmeaustausch behindert wird. Es bleibt nichts anderes übrig, als sich diesen Rückstand in der Eindampier-Dehydratisiervorrichtung beliebig ansammeln zu lassen, so daß man zwangsweise eine Reinigung der Vorrichtung vornehmen muß, was eine Unterbrechung der Herstellung von Maleinsäureanhydrid nach ungefähr fünf Betriebstagen erfordert. Darüber hinaus ist dieser Reinigungsvor^ang sehr unangenehm für die damit beauftragten Personen. Der Rückstand, der verworfen werden muß, enthält nicht nur die harzartigen Rückstände, teerartigen Produkte, Fumarsäure und andere Verunreinigungen, sondern er enthält auch eine beträchtliche Menge an Maleinsäureanhydrid, so daß ein Verlust an gewünschtem Endprodukt auftritt.

Man hat bis heute noch nicht das Mittel gefunden, in kontinuierlicher Weise die Verunreinigungen des Systems zu beseitigen, wie z. ü. die Katalysatorspuren, die Harze, die Nebenprodukte, die sich entweder im Synthesereaktor bilden und sich in der wäßrigen Absorptionslösung wiederfinden, oder in der Gewinnungsanlage, wie Fumarsäure, ohne die kontinuierliche Herstellung zwecks Reinigung unterbrechen zu müssen und doch dabj'. als Produkt ein Maleinsäureanhydrid, großer Reinheit praktisch frei von Maleinsäure und/oder Fumarsäure zu erhalten.

Die Lösung dieses Problems ist das Ziel der Erfindung,

Gemäß der Erfindung erhält man ein Maleinsäureanhydrid von mindestens 99 % Reinheit und mit einem Gehalt von 0 bis 0,1 Gewichtsprozent Fumarsäure.

Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Gattung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß in man:

a) in der ersten Stufe die Konzentrierung bei einer Temperatur zwischen 100 und 150° C und einem Druck zwischen 400 und 760 mm Hg durchführt,

b) in der zweiten Stufe die Dehydratisierung bei ei-Ii ner Temperatur zwischen 150 und 200° C und

einem Druck zwischen 40 und 300 mm Hg ausführt, um 85 bis 95 % der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid überzuführen, so daß eine Maleinsäure enthaltende flüssige Phase und eine >n Malsinsäureanhydrid und Wasserdampf enthaltende gasförmige Phase ge'.udet werden,

c) die in der zweiten Stufe erzeugte, Maleinsäure enthaltende, flüssige Phase einer Behandlung zur Auflösung von Maleinsäure und dann einer FiI-

.'-> tration unterwirft, um einen die Verunreinigun-

jwn und die gegebenenfalls gebildete Fumarsäure enthaltenden festen Rückstand abzutrennen, und

d) das erhaltene Filtrat, das aus einer wäßrigen Main leinsäurelösung besteht, zum Teil in die in der

ersten Stufe eingesetzte wäßrige Maleinsäureausgangslösung und zum Teil in die in der zweiten Stufe erzeugte. Maleinsäure enthaltende flüssige Phase zur Auflösung von Maleinsäure

π (siehe oben) zurückführt.

Die wäßrige Lösung von Maleinsäure, die als Ausgangsmaterial bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzt wird, ist diejenige, die durch Waschen des Abflusses des Reaktors für die katalytische Oxidation

4(i von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Benzol, erhalten wird, nachdem ein Teil des Maleinsäureanhydrids kondensiert wurde. Jedoch kann man nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung gleichfalls in Betracht ziehen, das gesamte

r> in dem Reaktor gebildete Maleinsäureanhydrid in Form einer wäßrigen Lösung von Maleinsäure durch Waschen mit Wasser zurückzuhalten, mit anderen Worten ohne partielle Kondensation von Maleinsäureanhydrid. Diese letztere AusfUhrungsform ist sehr

-,ο vorteilhaft, weil sie ermöglicht, die notwendigen Investitionskosten für die Kondensatoren für Maleinsäureanhydrid völlig zu ersparen, die normalerweise 15 bis 25% der gesamten Investitionskosten für die Anlage zur Gewinnung von Maleinsäureanhydrid dar-

Vi stellen.

Wie auch die gewählte Arbeitsweise sei, nämlich partielle oder totale Extraktion des Maleinsäureanhydrids mit Wasser in Form einer wäßrigen Lösung von Maleinsäure, die Konzentration der Maleinsäure in

mi der wäßrigen so erhaltenen Lösung kann beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens eine beliebige sein. Jedoch ist es aus wirtschaftlichen Gründen wesentlich, daß die Konzentration so hoch wie möglich ist und daß sie sich vorzugsweise der Sättigungskon-

I,-, zentration unter den für das Waschen angewendeten Arbeitsbedingungen nähern muß. So kann bezeichnenderweise die Konzentration der wäßrigen Lösung an Maleinsäure unccfähr 450 e/l sein, aber man kann

auch von diesem Wert abgehen.

Die unter a) erwähnte Konzentrationsstufe kann von einem oder mehreren Dünnschichtverdampfern gebildet werden. In dieser Konzentrationsstufe wird die Temperatur zwischen 100 und 150° C, vorzugsweise auf ungefähr 135° C gehalten, während der Druck zwischen 400 und 760 mm Hg, vorzugsweise auf ungefähr 500 mm Hg, gehalten wird, um den Wassergehalt der Maleinsäure auf 0 bis 10 Gewichtsprozent zu erniedrigen. Für den guten Ablauf des Verfahrens ist es interessant, den Wassergehalt der Lösung auf einen möglichst niedrigen Wert zu verringern. Man kann sogar die Entwässerung auf beinahe 100% treiben, d. i. mit einem Beginn der Umwandlung der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid. Die Verweilzeit der Maleinsäure in der Konzentrationszone beträgt vorteilhafterweise 0,1 bis 5 Minuten, vorzugsweise weniger als 1 Minute. Die teilweise oder gänzlich entwässerte Maleinsäure befindet sich am Ausgang der Konzentrationszone in flüssigem Zustand und ihre Temperatur liegt zwischen 125 und 150° C. Wegen der in der Konzentrationsstufe angewendeten mäßigen Arbeitsbedingungen und der kurzen Verweilzeii läßt sich die Anwesenheit von Fumarsäure η der so erhaltenen Maleinsäure praktisch nicht nachweisen.

Man schickt die erhaltene Maleinsäure in eine Umwandlungszone, die aus einem oder mehreren Dünnschichtverdampfern besteht. In dieser Umwandlungszone sind die Arbeitsbedingungen strenger als in der Konzentrationszone, um hier das Konstitutionswasser der Maleinsäure beseitigen zu können und auf diese Weise die Säure in das Anhydrid umzuwandeln. Jedoch, wie bereits erwähnt, besteht die Gefahr der Bildung von Fumarsäure, wenn man die Maleinsäure auf zu hohe Temperaturen erhitzt. Daher wählt man erfindungsgemäß für die Umwandlungszone ausreichend mäßige Arbeitsbedingungen, damit die Maleinsäure nur teilweise in das Maleinsäureanhydrid übergeführt wird, und man arbeitet außerdem derart, um in dieser Zone nicht: nur die Fumarsäure abtrennen zu können, die sich während dieser Umwandlung bilden könnte, sondern auch alle Verunreinigungen, die dip MalpinQÜnrp hpolpitpn närnjirli S^Ure" ΥΟΠ «US dem Reaktor für die katalytisch^ Oxidation stammenden Nebenprodukten, insbesondere harzigen Produkten und Benzochinon. Zu diesem Zweck wird die Umwandlung der Maleinsäure in der Umwandlungszone bei einer Temperatur zwischen 150 und 200° C und bei einem Druck zwischen 40 und 300 mm Hg bewirkt, um 85 bis 95 °7r und vorzugsweise ungefähr 90 Gewichtsprozent der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid überzuführen.

Dabei bilden sich eine flüssige Phase von Maleinsäure, die die bereits erwähnten Verunreinigungen und gegebenenfalls gebildete Fumarsäure enthält, die man stetig vom unteren Teil der Umwandlungszone entfernt, und eine gereinigte Gasphase, die Maleinsäureanhydrid und Wasserdampf enthält, die aus dem oberen Teil der Umwandlungszone austritt. Um eine zu starke Bildung an Fumarsäure zu vermeiden, die, obwohl sie das Maleinsäureanhydrid nicht verunreinigt, weil sie mit der nichtumgesetzten Maleinsäure entfernt wird, nichtsdestoweniger einen nicht wieder gutzumachenden Ausbeuteverlust darstellt, ist die Verweilzeit der Produkte in der Umwandlungszone so kurz wie möglich, und im allgemeinen weniger als 1 Minute.

Wie bereits erwähnt, würde man nur 85 % der Maleinsäure in das Anhydrid umwandeln können und doch dabei die Vorteile der Erfindung erhalten. Es ist jedoch verständlich, daß es in wärmetechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht angebracht ist, die > Menge an nichtumgewandelter Maleinsäure auf ein Minimum zu verringern. Technische Versuche haben gezeigt, daß man ein Maleinsäureanhydrid ausgezeichneter Qualität von mehr als 99% Reinheit und einem Gehalt von 0 bis 0,1 Gewichtsprozent Fumaric säure erhalten kann, wenn der Gehalt an nichtumgewandelter Maleinsäure in der Umwandlungszone ungefähr 10 Gewichtsprozent beträgt. Schließlich kann man gewünschtenfalls auch in Betracht ziehen, die Umwandlung der Maleinsäure in ihr Anhydrid in der

ι '■ Umwandlungszone in Gegenwart von an sich bekannten Dehydratationskatalysatoren durchzuführen, obwohl diese Maßnahme keineswegs notwendig ist, um sich die Vorteile der Erfindung zu verschaffen.
Die unreine flüssige Phase, die die in der wäßrigen

-" Ausgangslösung der Maleinsäure vorhandenen Verunreinigungen enthält oder diejenigen, die sich während der Umwandlung der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid in der Umwandlungszone gebildet haben, unter anderem auch gegebenenfalls Fumarsäure, wird

:"■ stetig vom unteren Teil der Umwandlungszone abgezogen und in eine Lösungs- und Filtrationszone geschickt, worin man die festen Verunreinigungen in Form von Filterkuchen von einem flüssigen Filtrat abtrennt. «Jas aus gereinigter, wäßriger Maleinsäure be-

ii' steht und das man teilweise in die Konzentrationszone und teilweise in die in der Umwandlungszone erzeugte, flüssige Phase von unreiner Maleinsäure zurückführt.

Die gereinigte Gasphase, die Maleinsäureanhydrid

;·. und Wasserdampf enthält und in der Umwandlungszone erzeugt wurde, wird in eine Kondensationszone geschickt, worin einerseits bei einer höheren Temperatur als der Taupunkt des in dieser Phase enthaltenen Wasserdampfs Maleinsäureanhydrid kondensiert

4«i wird, und wo andererseits der nichtkondensierte Anteil der Gasphase mit Wasser gewaschen wird, um in Form einer wäßrigen Maleinsäurelösung das Malein-

„;; \r.^A"^A —· winner: dzz :r. dom r.:chtkcr;dcr.

sierten Teil vorhanden ist. Das in dieser Zone kon-

!. densierte Maleinsäureanhydrid stellt das Verfahrensprodukt dar. Seine Reinheit ist mindestens 99% und sein Gehalt an Fumarsäure liegt zwischen 0 und 0,1 %. Jedoch um ihm die Grade an Reinheit und Stabilität zu übertragen, die durch die Handelsnorm gefordert

·». sind, kann das Produkt leicht nach geeigneten bekannten Methoden behandelt werden, insbesondere vermittels einer Vakuumdestillation. Andererseits kann die wäßrige Maleinsäurelösung, die durch Waschen der Gasphase erhalten wurde, in den Kopf der

->5 Konzentrationszone zurückgeleitet werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Ausbeute, die man an Maleinsäureanhydrid unter Ausgehen von der als Ausgangsmaterial benutzten Maleinsäurelösung erhält, sehr hoch und erreicht mindestens

Mi 98 bis 99% der theoretischen Ausbeute.

Das folgende Ausführungsbeispiel erläutert die Erfindung näher.

Beispiel

Es wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Eine wäßrige Lösung von 450 g/I Maleinsäure, die aus einem nichtdargestellten Wäscher stammt, der am Auslaß eines ebenfalls nichtdargestellten Reaktors für die

katalytische Oxidation von Benzol angeordnet ist, wird in einer Menge von 100 Mol/h durch Leitung 10 am Kopf des Dünnschichtverdampfers 1 eingespeist. Diese 1000 Mol/h Maleinsäure setzen sich zusammen aus 900 Mol/h wäßrige Maleinsäure aus dem nichtdargestellten Wäscher über Leitung 12 und 100 Mol/h Maleinsäure aus Aufnehmer 6 und Filter 8 über Leitung 11.

Das aus der wäßrigen Maleinsäurelösung verdampfte Wasser hat eine Temperatur von 135° C unter einem Druck von 550 mm Hg im Verdampfer 1; es entweicht durch Leitung 13 und wird in dem barometrischen Wäscher 2, der an eine nichtdargestellte Vakuumquelle angeschlossen ist, kondensiert, während die nicht mehr als 1 Gewichtsprozent Wasser enthaltende Maleinsäure am Boden des Verdampfers 1 mit einer Temperatur von 135 °C austritt und durch Leitung 14 zum Kopf eines zweiten Dünnsdiichiverdampfers 5 geschickt wird.

Im Verdampfer 3, worin die geschmolzene Maleinsäure allmählich auf eine Temperatur von 200° C unter einem Druck von 150 mm Hg gebracht wird, wandelt sich die Maleinsäure zu 90 Gewichtsprozent in Maleinsäureanhydrid in Form eines verdampften Gemisches von Maleinsäureanhydrid und Wasser um, während die nichtumgesetzten restlichen 10% Maleinsäure in Form einer flüssigen Phase nach dem Boden des Verdampfers 3 sich ergießen.

Die Dämpfe aus Wasser und Maleinsäureanhydrid werden durch Leitung 15 in einen Kondensator 4 geschickt, der bei einer Temperatur von 80° C betrieben wird. Das so als Verfahrensprodukt erhaltene Maleinsäureanhydrid wird in flüssigem Zustand am Boden des Kondensators 4 in einer Menge von 900 Mol/h gewonnen. Sein Gehalt an Maleinsäureanhydrid ist 99,5%, sein Gehalt an Fumarsäure ist praktisch null und sein Gehalt an anderen Verunreinigungen ist 0,4 Gewichtsprozent. Im Bedarfsfall wird das so erhaltene Maleinsäureanhydrid in eine nichtdargestellte Destillierkolonne geschickt, um von den letzten Spuren an Verunreinigungen befreit zu werden, und stabilisiert. Der Wasserdampf opt am Knnf H"?? Kond?nsHti?rs 4 entweicht, wird durch Leitung 16 in einen barometrischen Wäscher 5 geschickt, der an eine nichtdargestellte VakuumquelU» angeschlossen ist, darr 11 die Spuren von Maleinsäureanhydrid wiedergewonnen werden, die von dem Wasserdampf mitgenommen wurden. Die so erhaltene wäßrige Maleinsäurelösung kann zurückgeleitet werden.

Die flüssige Phase aus Maleinsäure, die sich in den unteren Teil des Verdampfers 3 ergießt und in Suspension alle in der Anlage angesammelten Verunreinigungen enthält, mischt sich mit einem Teil der Maleinsäurelösung, die in dem System (6, 20, 7, 21, 8, 11,17, 3) umläuft und wird in dem Aufnehmer 6 gesammelt. Dieser Behälter arbeitet bei einer Temperatur von 30° C und unter einem Druck von 40 bis

mm Hg. Die Lösung wird aus 6 durch Leitung mittels Pumpe 7 abgezogen und durch Leitung 21 in ein Filter 8 geschickt. Das Filter 8 ist so ausgelegt, daß es den kontinuierlichen Betrieb der Anlage nicht unterbricht (nicht dargestellter doppelter Filtrationsumlauf). Der Filterkuchen, der die im System angesammelten Verunreinigungen enthält (es handelt sich unter anderem um Fumarsäure und verschiedene aus Nebenreaktionen auf dem Katalysator stammenden Verunreingungen) wird aus der Anlage beseitigt, während das aus einer wäßrigen Maleinsäurelösung bestehende Filtrat das Filter durch Leitung 11 verläßt und mit der frischen Maleinsäurelösung vermischt wird, die behandelt werden soll und aus Leitung 12 kommt.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich somit sehr deutlich von bisher bekannten Verfahren durch den Umstand, daß es ermöglicht:

1. die Maleinsäure unmittelbar in Maleinsäuranhydrid umzuwandeln und die Verunreinigungen abzutrennen, ohne daß diese sich mit dem Anhydrid vermischen, weil sie durch geschmolzene Maleinsäure mitgenommen werden;

2. diese Verunreinigungen in stetiger Weise zu entfernen, ohne daß sich dabei Verluste an Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäure ergeben.

Die offensichtlichen durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielten Vorteile sind zahlreich:

a) man erhält ein Maleinsäureanhydrid von mindestens 99% Reinheit mit einem Gehalt von nur 0 bis 0,1% Fumarsäure,

b) die Ausbeute an Maleinsäureanhydrid ist sehr hoch und erreicht 98 bis 99% des theoretischen Wertes;

c) man beseitigt die Verunreinigungen aus der Anlage in stetiger Weise, ohne den Betrieb zwecks Reinigung unterbrechen zu müssen, wie dies der Fall bei den bisher bekannten Anlagen ist;

d) im Hinblick auf die fast theoretische Ausbeute des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man erwägen, die Kondensatoren zu ersparen, die im allgemeine" am Ausiaß des Reaktors angeordnet sind, um unmittelbar das Maleinsäureanhydrid aus dem Abfluß zu kondensieren, was eine Ersparnis von ungefähr 15 bis 25% der gesamten Investitionskosten darstellt;

e) der Betrieb der Anlage ist anpassungsfähig insofern, daß man die Arbeitsbedingungen in Ab-.längigkeit von der Reinheit der Ausgangslöf ung der Maleinsäure modifizieren kann;

f) man muß nicht wie bei anderen Verfahren eine große erwärmte Menge von Maleinsäureanhydrid in Umlauf halten; man verbessert daher die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, man verringert die Gefahr der Bildung von Fumarsäure auf ein Minimum und man vergrößert dementsprechend die Ausbeute an Maleinsäureanhydrid.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus einer wäßrigen Maleinsäurelösung, bei dem man in einer ersten Stufe die wäßrige Maleinsäurelösung in einem oder mehreren Dünnschichtverdampfern auf einen Wassergehalt von 0 bis 10 Gewichtsprozent konzentriert, in einer zweiten Stufe die so erhaltene Maleinsäure in einem oder mehreren Dünnschichtverdampfern dehydratisiert, das Maleinsäureanhydrid aus der bei der Dehydratisierung gebildeten gasförmigen Phase bei einer über dem Taupunkt des in der gasförmigen Phase vorhandenen Wasserdampfs liegenden Temperatur auskondensiert und die Restgase mit Wasser wäscht, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) in der ersten Stufe die Konzentrierung bei einer Temperatur zwischen 100 und 150° C und einem Druck zwischen 400 und 760 mm Hg durchführt.

b) in der zweiten Stufe die Dehydratisierung bei einer Temperatur zwischen 150 und 200° C und einem Druck zwischen 40 und 300 mm Hg ausführt, um 85 bis 95 % der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid überzuführen, so daß eine Maleinsäure enthaltende !flüssige Phase und eine Maleinsäureanhydrid und Wasserdampf enthaltende gasförmige Phase gebildet werden,

c) die in der zweiten Stufe erzeugte, Maleinsäure enthaltende flüssige Phase einer Behandlung zur Auflösung von Maleinsäure und dann einer Filtration unterwirft, um einen die Verunreinigungen und die gegebenenfalls gebildete Fumarsäure enthaltenden festen Rückstand abzutrennen, und

d) das erhaltene Filtrat, das aus einer wäßrigen Maleinsäurelösung besteht, zum Teil in die in der ersten Stufe eingesetzte wäßrige Maleinsäureausgangslösung und zum Teil in die in der zweiten Stufe erzeugte, Maleinsäure enthaltende flüssige Phase zur Auflösung von Maleinsäure (siehe oben) zurückführt.