DE2105031A1

DE2105031A1 -

Info

Publication number: DE2105031A1
Application number: DE19712105031
Authority: DE
Priority date: 1970-02-03
Filing date: 1971-02-03
Publication date: 1971-08-19
Also published as: GB1323181A; JPS4933929B1; NL7101139A; US3741993A; FR2078102A5

Description

"Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus Benzol"

Priorität: 3- Februar 1970, V.St.A., Nr. 8364

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Gasphasenoxydation von Benzol.

Das wirtschaftlich bedeutendste Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid ist die katalytische Gasphasenoxydation von Benzol oder anderen aromatischen Verbindungen. Hierbei wird die gasförmige organische Verbindung zusammen mit dem freien Sauerstoff enthaltenden Gas bei erhöhten Temperaturen über Oxydationskontakte geleitet, die im allgemeinen Vanadiumoxide als Hauptkomponente enthalten, das z.B. mit wechselnden Mengen an I.Iolyb-.dän- und Phosphoroxid modifiziert und vorzugsweise auf einen inerten Träger, z.B. Aluminiumoxid, aufgebracht ist.

109834/1879

Diese Kontakte werden im allgemeinen in zylindrischen Reaktoren in einer großen Anzahl relativ enger Rohre untergebracht, die zur Wärmeabführung von einer teisperaturbeständigen Flüssigkeit, wie geschmolzenes Salz, umspült sind. Durch diese Rohre wird das Ausgangsgasgemisch geleitet. Bei einem technisch üblichen Verfahren wird z.B. ein Reaktor von 1,83 ia Durchmesser mit einem Benzol-Luft-Gemisch beschickt. Hierbei erhält man bei Badtemperaturen von etwa 400 bis 500⁰C, Benzol-Luft-Gemischen mit 1,2 bis 1,5 Holprozent Benzolgehalt und einem Durchsatz von etwa 40 bis 50 g Benzol/Stunde pro Rohr aus 45,4 kg Benzol 27,2 bis 31,8 kg Maleinsäureanhydrid.

Das erhaltene Reaktionsgasgemisch, das Maleinsäureanhydrid, nicht umgesetzte Bestandteile und Hebenprodukte enthält, wird zunächst zur Abscheidung von Maleinsäureanhydrid^ z.B. durch Abkühlen auf Temperaturen von etwa 57 C oder etwas darunter, kondensiert. Das nicht kondensierte Gasgemisch wird anschließend mit Y/asser gewaschen, um Maleinsäureanhydrid zu absorbieren. Hierbei arbeitet man im Kreislauf, um eine etwa 40-prozentige wäßrige Lösung von Maleinsäure zu erhalten. Das nach dem Waschen erhaltene Röstgas, manchmal auch als Abgas bezeichnet, kann beträchtliche Mengen an nicht umgesetztem Benzol enthalten. Darüber hinaus enthält dieses Abgas bestimmte saure Nebenprodukte der Oxydation, die sich beim V/aschen mit Wasser nicht entfernen lassen, da die Konzentration der Maleinsäure in der wäßrigen Phase mindestens etwa 40 ^cfo betragen muß. Offensichtlich wird die Ausbeute an Maleinsäure bei dem Waschvorgang dadurch beschränkt, daß für eine wirtschaftliche Umwandlung in Maleinsäureanhydrid beim anschließenden Dehydratisierungsprozeß die vorgenannte rela-

109834/1679

— "5 —

tiv hohe Konzentration an Maleinsäure in der Waschlb'sung aufrechterhalten werden muß.

Das bisher übliche Abblasen des Restgases stellt wegen des relativ hohen Benzolgehaltes ein ernsthaftes Luftverschmutzungsproblem dar. Die Verbrennung des Eestgases wäre kostspielig, schwierig durchzuführen und vom wirtschaftlichen Standpunkt aus bei Anwesenheit beträchtlicher Benzolmengen verschwenderisch. Der Vorschlag, das Restgas vollständig oder teilweise in den Oxydationsprozeß zurückzufüh _fr stößt wegen technischer Schwierig- ^ keiten auf erhebliche 1 .ken. Die Anwesenheit saurer Nebenprodukte bereitet wegen r Korrosion große Schwierigkeiten und erfordert die Verwendung aufwendiger und kostspieliger Anlagen.

Bei der Rückführung des gesamten Restgases wäre

eine Zwischenstufe zur Entfernung von Kohlendioxid und die Ver-Wendung von reinem Sauerstoff erforderlich, um zu vermeiden, daß große Liengen Inertgas, wie Stickstoff, in den Prozeß zurückgeführt werden. Auch bsi nur teilweiser Rückführung des Restgases werden die mit dem Abblasen und Verbrennen verbundenen Probleme nicht gelöst. ^w

Aufgabe der Erfindung war somit, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein '.virtschaftlicheres Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid zu schaffen, das eine Verwertung des Restgases gestattet und zugleich hiermit die Probleme der Luftverunreinigung löst. Biese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Gasphasenoxydation von

109834/1679

BAD ORK3INAL

Benzol rait Sauerstoff oder freien Sauerstoff enthaltenden Gasen, Abscheidung von Haieinsäureanhydrid durch Kondensation der Reaktionsgase (A) und Waschen des hierbei erhaltenen Gasgemisches

(B) mit Wasser bei Temperaturen von etwa 35 bis 45°C bei einer Maleinsäurekonzentration in der Waschlösung von nicht weniger als etwa 40 $, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das nach dem Waschen mit Wasser erhaltene Restgas (C) nochmals mit Wasser bei Temperaturen von etwa 5 bis 25 G wäscht und aus dem hierbei anfallenden Gasgemisch (D) das Benzol abtrennt.

Durch, das Waschen des Restgases (C) mit kalten ^raasser von 5 bis 25 C, vorzugsweise 7 bis 15°C, werden restliche Mengen an Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure und andenai wasserlöslichen Bestandteilen entfernt. Da hierbei die verwendete Wassermenge nicht begrenzt ist, lassen sich im wesentlichen alle wasserlöslichen Bestandteile, einschließlich der sauren Nebenprodukte, aus dem Restgas

(C) entfernen. Darüber hinaus bringt die Verwendung von gekühltem Y/asser die weiteren Vorteile mit sich, daß hierdurch die Tem· .peratur des Restgases (C) erniedrigt wird, wodurch im nachfolgen den Verfahrensschritt die Abtrennung des Benzols erleichtert und die Menge an Wasserdampf im Restgas (C) erniedrigt werden, was bei der Rückführung des Gasgemisches (D) in den Oxydationsprozeß von Bedeutung ist.

Aus dem Gasgemisch (D) wird anschließend in bekannter Weise, z.B durch Absorption an Aktivkohle oder Kieselgel das Benzol so weit entfernt, daß das hierbei erhaltene Endgas (E) keine Luftverschmutzung mehr verursacht. Vorzugsweise erfolgt beim Verfahren der Erfindung die Isolierung des Benzolö durch Waschen des Gas-

10983W 1679 ·

gemisches (D) mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff. Hierbei wird im allgemeinen im Gegenstromverfahren gearbeitet, wobei das Benzol im wesentlichen vollständig entfernt wird. Spezielle Beispiele für geeignete Kohlenwasserstoffe sind Endölfraktionen mit einem Siedebereich von etwa 260 bis 36O⁰G, Heizöle Nr.1 unä Nr.2, flüssige Paraffine, Dieselöl Nr. 20 oder Gemische der vorgenannten Lösungsmittel. Aus den Benzol-haltigen Kohlenwasserstoffen wird das Benzol durch Wasserdampfdestillation entfernt und anschliessend in bekannter Weise isoliert.

Bin weiterer Vorteil des Verfahrens der Erfindung beruht auf der Tatsache, daß gegebenenfalls ein Teil des Benzol-haltigen Gasgemisches (D) in den Oxydationsprozeß zurückgeführt werden kann. Im allgemeinen beträgt die zurückgeführte Menge an Gasgemisch (D) bis zu etwa 65 Volumprozent, vorzugsweise etwa 40 bis 65 Volumprozent, insbesondere 50 Volumprozent. Da das Gasgemisch (D) keine sauren Nebenprodukte mehr enthält, sind besondere apparative Maßnahmen nicht erforderlich. Da das Gasgemisch (D) darüber hinaus einen niedrigeren Wassergehalt aufweist, werden Nachteile, die auf einen relativ hohen Wassergehalt im Ausgangsgasgemisch zurückzuführen sind, und die hiermit verbundenen geringeren Ausbeuten an Maleinsäureanhydrid bei der Kondensation des Reaktionsgasgemisches (A) vermieden.

Die Rückführung eines Teils des Gasgemisches (D) und die hiermit verbundene Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration ermöglichen das Arbeiten bei höheren Sauerstoffkonzentrationen, ohne daß dies eine Explosionsgefahr bedingt. Hierdurch weidai die Ausbeute an Maleinsäureanhydrid erhöht und die Lebensdauer des Oxydationskontakts verlängert, da (^-Reaktion* bei niedrigeren Tempera-

ORIQWAL INSPEGTÖ?

j^ege b ejaenfalls,
türen odeWbei geringeren Umsätzen durchgeführt werden kann.

In einem typischen Beispiel enthält das Ausgangsgasgemisch bei Rückführung eines Teils des Gasgemisches (D) etwa 11 bis 13 $ O_?, etwa 1,5 bis 3 $ °6^H6» ^{etvva 5 bis 5} ^ ^C0» ^{etwa 4 bis 6} ^ ^C02' sowie Np und Wasserdampf. Infolge des geringeren Sauerstoffgehalt s liegt das Ausgangsgasgerfiiseh nicht im explosiven Bereich. Bei einem Umsatz von 90 ^c/o enthält das Ausgangsgas 2 bis 8 tfo O_n.

Die Erfindung betrifft im wesentlichen Verfahrensschritte, die erst nach dem Abschluß der Oxydationsreaktion des Benzols erfolgen. Daher sind die Bedingungen der katalytischen Oxydation und insbesondere die Art des verwendeten Oxydationokontakts im Prinzip ohne besondere Bedeutung für das Verfahren der Erfindung .

Das Verfahren der Erfindung ist nicht nur auf die Herstellung von Maleinsäureanhydrid, sondern auch auf die Herstellung anderer Dicarbonsäureanhydride, wie Phthalaäureanhydrid aus Naphthalin oder Methylnaphthalin, anwendbar. Darüber hinaus läßt sich das Benzol auch durch andere einkernige aromatische

Kohlenwasserstoffe, wie Toluol oder Xylol, ersetzen.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

In der Figur ist das Verfahren der Erfindung schematisch dargestellt.

109834/1679

Beispiel 1

Ein Geraisch aus Luft, rückgeführtem Gasgemisch (3) und Benzol wird über die Zuleitung (2) dem Reaktor (1), der einen Vanadiumoxidkontakt enthält, zugeführt. Die Oxydation erfolgt "bei Temperaturen von etwa 460 his 47O⁰C Das Reaktionsgasgemisch (Λ) tritt über die Zuleitung (3) in den Kühler (4) ein, wird dort auf Temperaturen von etwa 55 bis -57°C abgekühlt und dann in den Abscheider (5) geleitet. Über die Leitung (6) v/ird das kondensierte Maleinsäureanhydrid entfernt. Das nicht kondensierte Gasgemisch (B) wird über Kopf abgezogen und über die Zuleitung (J

(7) dein unteren Teil des Waschturms (8) zugeführt. Über die Zuleitung (9) wird Wasser von etwa 30 bis 35 C in den Waschturm

(8) eingeleitet. Am Boden des Waschturms (8) wird über die Leitung (10) eine etwa 40-prozentige wäi3rige Lösung von Maleinsäure abgenommen und einer Entwässerungsvorrichtung (in der Figur nicht dargestellt) zugeführt, um die Ausbeute a:i Maleinsäureanhydrid zu vervollständigen. Die Ausbeute an Maleinsäure in dem Waschturm (8) wird dadurch eingeschränkt, daß eine hohe Konzentration an Maleinsäure in der Y/as chi ö sung aufrecht erhalten wer- JL· den muß, um eine wirtschaftliche Umwandlung in Maleinsäureanhydrid beim nachfolgenden Entwässern zu gewährleisten. Das über die Leitung (15) mit einer Temperatur von etwa 4O⁰C austretende Restgas (C) v/ird in den unteren Teil des Wascbturms (17) eingeleitet. Über die Zuleitung (16) wird kaltes Wasser von etwa 5 bis 10⁰C in den oberen Teil des'Waschturms (17) eingeleitet. Die wäßrige Waschlösung v/ird über die Leitung (18) einem Wasserkühler (in der Figur nicht dargestellt) zugeführt, in dem das Wasser automatisch gereinigt wird. Der Waschturm (17) enthält ein Sieb oder eine Fraktionierbodengloeke (20) mit Auslauf. Das Gas

■109834Λ1679

kann hierdurch austreten, das Wasser wird jedoch zurückgehalten und über die Leitung (18) dem Kühler zugeführt. Über die Zuleitung (21) wird normales Kühlwasser, z.B. von einem ( in der Figur nicht dargestellten) Kühlturm von etwa 25°C unmittelbar unterhalb der Bodenglocke (20) in den Waschturm (17) eingeleitet. Auf diese Weise v/erden das Restgas (G) von etwa 4O⁰C auf 28⁰G abgekühlt und darüber hinaus der glößte Teil der Verunreinigungen und ein Teil des Y/assergehaltes entfernt. Über die Zuleitung (22) wird die Waschlösung in den Abwasserkanal g'eleitet. Das Benzol-haltige Gasgemisch (D) tritt am Kopf des Waschturms (17) über "die Leitung (19) mit einer Temperatur von etwa 7 bis 15⁰G aus und wird von der Druckpumpe (23) über die Zuleitung (24) in den Auffangbehälter (25) geleitet. Von dem Auffangbehälter (25) gelangt das Gas über die Zuleitungen (26) und (26a) in den unteren Teil des Lösungsmittelwaschturms (28). #in Teil, z.B. 50 $, dieses Gasgemisches (D) wird über die Zuleitung (27) in den Reaktor (1) zurückgeführt. Über die Zuleitung (31) wird in den Lösungsmittelwaschturm (28) Heizöl Nr. 2 eingeleitet, das beim Ab- ;'.steigen das Benzol aus dem Gasgemisch (D) auswäscht. Das restliehe Gas wird über die Leitung (29) abgeblasen. Das mit Benzol j angereicherte Heizöl mit einer Temperatur von 8 bis 15°C wird

von dem unteren Teil des Lösungsmittelwaschturms (28) über die

■«r

Zuleitung (30) in den Wärmeaustauscher (34) geleitet. Hier wird es durch heißes regeneriertes Öl (185 bis 195°C), das über die Zuleitung (43) in den Wärmeaustauscher (34) eingeleitet worden ist, erwärmt. Das Benzol-haltige Heizöl wird aus dem Wärmeaus- ; tauscher (34) über die Zuleitung (35) in den Vorerhitzer (36) ge-' leitet und dort mit Wasserdampf von 17»5 atü erhitzt. Das heiße

Benzol-reiche Heizöl tritt über die Zuleitung (37) in den Benzolabscheideturm (38) ein. Beim Absteigen wird das Benzol durch aufsteigenden Niederdruckwasserdampf, der über die Zuleitung (44) am Boden des Benzolabscheideturms (38) eintritt, abgetrennt. Das Heizöl am Boden des Benzolabscheideturms (38) wird durch Wasserdampf, der über die Zuleitung (45) in eine Heizspirale ein- und über die Zuleitung (46) ausfließt, auf Temperaturen von etwa bis 195°C erhitzt. Das heiße regenerierte Heizöl wird mittels der Pumpe (41) über die Zuleitung (43) in den Wärmeaustauscher (34) und über die Zuleitung (33) in den Wärmeaustauscher (3 2) ge ~ pumpt,"in dem mit kaltem Wasser (5 C) gekühlt wird. Das regenerierte Heizöl wird über die Zuleitung (31) dem Lösungsmittelwaschturm (28) zugeführt. ·

Aus dem Benzolabscheideturm (38) treten Wasserdampf, zurückgewonnenes Benzol und eine kleine Menge Heizöl in Form von heißem Dampf über die Leitung (39) aus. Verdampftes Heizöl wird in dem Dephlegmator (55) kondensiert'und kann in den Benzolabscheideturm (38) zurückgeführt werden (in der Figur nicht dargestellt). * Über die Zuleitung (39) werden Benzol und Wasserdampf in den Kühler (40) geleitet. Hier erfolgt vollständige Kondensation. Über die Zuleitung (56) fließt das erhaltene Kondensat in den Abscheider (42), in dem es in eine obere Schicht (Benzol) und eine untere Schicht (Wasser ) getrennt wird. Das Wasser wird über die Zuleitung (47) in denSammeltank (49) geleitet. Wenn die Trennung in dem Abscheider (42) unvollständig ist, kann eine zweite .Trennung durchgeführt werden, wobei das Benzol über die Zuleitung (51) einem Benzolsammeltank zugeführt wird. Das Wasser gelangt über die Leitung (50) in den Abwasserkanal. Das Benzol fließt

109834/1679

■ ■■ ■ - ίο - .. ■■ ■.. _: cv

über die Zuleitung (48) aus dem Abscheider (42) in das Auffanggefäß (53). Über die Zuleitung (54) wird das Benzol in den (in
der Figur nicht dargestellten) Benzolsarameltank geleitet. Von
hier kann das Benzol über die Zuleitung (2) in den Oxydationsprozeß zurückgeführt werden.

Die Tabellen I und II enthalten die Ergebnisse, die bei der Reinigung des Restgases (C) bei der Herstellung von Maleinsäureanhydrid erzielt wurden.·

In Tabelle I ist die Zusammensetzung der verschiedenen Grasgemische "in Molprozent und m Tabelle II in Mol angegeben.

109834/1679

BAD QP^HAL °^0PY

■ ι

- 11 -

Tabelle I Komponente

\ ,\ \ Lei- Lei- Lei

Leitung 15 ' Leitung 19 ^; Leitung 26a Leitung 29 tung 37 tung 39 tung

Benzol Sauerstoff Stickstoff

„_a Kohlenmonoxid

co Kohlendioxid

OO

<*» Wasser
.p-

^Maleinsäure ^m Heizöl ·

• 0,288 1,752

78,000 5,185 .7,450 7,300

Spuren

Angaben in Mol-# Restgas (C)
Gasgemisch (D) Abgas

83,368 5,542 7,959 0,952

0,307	• 0,0025
1,870	'1,870
83,368	-83,368
.5,542	5,542
7,959	7,959
0,952	0,952

3,76

7,13 99,851

96,24

92,66

0,214 0,143

Komponente

Tabelle II ^;

n) ä) p) Lei- Lei-

Leitung 15 Leitung 19 Leitung 26a Leitung 29 tung 37 tune 39

Leitung

Benzol
Sauerstoff
Stickstoff
Kohlenmonoxid
Kohlendioxid

Wasser
Maleinsäure

Heizöl

8,87

54,00

2407,00

160,00

229,80

225,00

0,05

54,00

24o7,00

160,00

229,80

27,50

4.435
27,00
1203,5
80,00
114,90
13,80

0,036

27,00

1203,50

80,00

114,90

13,80

4,340

111,10

4,339

56,40

0,130

4,330

0,006

zusammen

3084,7

2887,2

1443,6

1439,2

115,4

60,87

4,336

Angaben in Mol Restgas (C)
Gasgemisch (D) Abgas (E)

Die Tabellen I und II zeigen, daß sich nach dem Verfahren der Erfindung das Restgas (3) so gut reinigen läßt, daß es -nach dem Waschen mit Wasser als Gasgemisch(ü)wieder in den Prozeß zurückgeführt werden kann. Darüber hinaus kann aus dem nicht mehr zurückgeführten Gasgemisch (D) das Benzol praktisch vollständig zurückgewonnen werden.

Für die folgenden Beispiele wird ein Gasgemisch (D) aus etwa 0,3 ^c/o Benzol, 24 ^cß> Kohlenmonoxid, 3,4 ^cß> Kohlendioxid, 4,5 $ Sauerstoff, 88,4 $ Stickstoff und 1,0 fo Wasserdampf, das mit frischem Ausgangsgasgemisch im Verhältnis 1 : 1 gemischt wird, für die Herstellung von Maleinsäureanhydrid verwendet.

Beispiel 2

Der röhrenförmige Reaktor besteht aus einer 91,5 cm langen Vorwärm-. zone und einem 274,5 cm langen Katalysatorbett. Er ist aus 2,5 cm starkem unlegierten Stahl hergestellt und hat eine lichte W.eite von etwa 2,2 cm. Solche Rohre werden in Reaktoren für die großtechnische Darstellung von Maleinsäureanhydrid verwendet. Zum Vorheizen des Ausgangsgemisches und zum Kühlen des Katalysatorbettes nach Beginn der Oxydation wird eine Salzschmelze verwendet. Durch zwei voneinander unabhängige Regelgeräte wird das Salzbad auf der gewünschten Temperatur gehalten. Durch mechanisches Rühren wird der Temperaturgradient im allgemeinen auf + 1⁰C eingehalten.

Die Gasinisöhapparatur ist mit Zuleitungen für Luft, Stickstoff und Kohlenmonoxidι den dazu benötigten Regeleinrichtungen, Manometern, Strömungsmessern und Kontrollventilen ausgerüstet. Das

1 0 9 8 3 k I 1 6 7 9

Ben-zol wird dem Gasgemisch zugeführt, indem man Luft oder Stickstoff durch das thermostatisierte Benzolgefäß leitet. Die Zuleitungen für das gasförmige Benzol werden mit Dampf beheizt.

Das gebildete Maleinsäureanhydrid wird aus dem Reaktionsgas (A) entfernt und die erhaltene Maleinsäure wird unter Ausnutzung des ersten Endpunktes dieser stärken Säure titriert. Die in einem Versuch verbrauchte Benzolmenge wird durch Wiegen bestimmt. Der Umsatz an Benzol und Sauerstoff wird ebenso v/ie die Menge an (CO + CO₂) mittels chromatographischer Analyse bestimmt. Schwache -Säuren -und" Carbonylver^indangen v/erden durch Titration der entsprechenden Lösungen bestimmt. Die Oxydationskontakte v/erden im allgemeinen 1 Woche kontinuierlich verwendet. Für Analysenzwecke werden einzelne Versuche über 4 bis 7 Stunden durchgeführt. Gelegentlich werden zur Ermittlung der Betriebsdaten 24-stündige Versuche durchgeführt, wenn das System optimal arbeitet.

Der Reaktor wird bei 25O⁰C mit 975 ml eines auf einen Träger aufgebrachten Vanadiumoxidkontakts beschickt. Nachdem die Temperatur durch Durchleiten von heißer Luft auf 380 C erhöht worden ist, wird zusammen mit dem Luftstrom bei 380 C Benzol eingeleitet. Nach 90-stündigem Betrieb beträgt die Ausbeute an Maleinsäureanhydrid 67,4 bis 70 Molprozent bei einem Tagesdurchsatz an Benzol von 3,13 bis 3,40 kg/Rohr und bei einer Benzolkonzentration von 1,34 bis 1,52 Molprozent. Die Salztemperatur beträgt 378 bis 384⁰C, die Reaktionstemperatur 430 bis 435°C.

Es werden zwei Versuche (a) und (b) über jeweils 30 Stunden unter Verwendung von rückgeführtera Gasgemisch (D) mit folgenden Reaktionsbedingungen durchgeführt;

109834/1679'" ~

- 15 -

Graszusammenset.zung

Komponente	11	Reaktionsbedingungen	Versuch	_a	JL	1	,9	_b
Sauerstoff	1,	Salztemperatur ( C)	384	bis 1	1	,7	400
Kohlendioxid	1,	Reaktionstemperatur ( C)	464	0 bis	1	,3	499
Kohlenmonoxid	1,	Benzol-Durchsatz pro Tag	4,31	1 bis	2	,2	4,45 kg/Rohr
Benzol	ö,	Benzol-Konzentration (Molprozent)	1,99	9 bis	1	,1	2 20
V/asser			8 bis
Stickstoff, Rest zu		100,0




	kg/Rohr

Bei den Versuchen (e) und (b) wurden folgende Ausbeuten erhalten: Ausbeute (MoI-^o) a b

• Maleinsäureanhydrid 62,3 62,3

nicht umgesetztes Benzol 8,2 11,6

zu (CO+ CO₂) umgesetztes Benzol 21,1 21,8

schwache Säuren 3,4. 1,5

Carbony!verbindungen 5,1 3,2

100,1 100,4

Der Sauerstoffgehalt des Abgases beträgt 4,5 ^ anstelle der erwarteten 2 $>. Dies liegt teilweise an der geringeren Benzolkonzentration.

109834/1679

Beispiel 3

Der neu mit Oxydationskontakt beschickte Reaktor aus Beispiel 2 wird zunächst unter Verwendung eines Luft-Benzol-Gemisches "betrieben. Hierbei erhält man eine Ausbeute von 67 Molprozent Maleinsäureanhydrid bei einem Tagesbenzoldurchsatz von 3,58 kg pro Rohr. Danach wird das zurückgeführte Gasgemisch (D) aus 11 ^c/o O₂, 84 ^ N₂, 2,6 i° CO und 2 # Benzol 600 Stunden bei Benzoltagesdurchsätzen von 4,54 kg/Rohr verwendet. Hierbei beträgt die Ausbeute an Maleinsäureanhydrid 60 bis 62 Molprozent, wobei das Benzol, das durch die Gasrückführung teilweise wiedergewonnen wird, nicht berücksichtigt ist. Die Reaktionstemperatur beträgt 460 bis 47O⁰G.

Nach Beendigung des 600-stündigen Versuchs wird der Reaktor erneut mit einem Luft-Benzol-Gemisch betrieben. Bei Benzoltagesdurchsätzen von etwa 3,54 kg/Rohr beträgt die Ausbeute an Maleinsäureanhydrid etwa 62 bis 64 Molprozent.

109834/ 1 679

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid durch katalytische Gasphasenoxydation von Benzol mit Sauerstoff oder freien Sauerstoff enthaltenden Gasen, Abscheidung von Maleinsäure durch Kondensation der Reaktionsgase (A) und Waschen des hierbei erhaltenen Gasgemisches (B) mit Y/asser bei Temperaturen von etwa 35 bis 45°C bei einer Maleinsäurekonzentration in der Y/aschlösung von nicht weniger als etwa 40 ^cß>_f dädu-rch gekennzeichnet , daß man das nach dem Y/aschen mit Wasser erhaltene Restgas (C) nochmals mit Wasser bei Temperaturen von etwa 5 bis 25°^ wäscht und aus dem hierbei anfallenden Gasgemisch (D) das Benzol abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gasgemisch (C) mit Wasser bei Temperaturen von 7 bis 15°C wäscht.

3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 40 bis 65 $, vorzugsweise 50 $, des Gasgemisches (D) in den Oxydationsprozeß zurückführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung des Benzols durch Y/aschen des Gasgemisches (D) mit Kohlenwasserstoffen vornimmt.-

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich von etwa 260 bis 36O⁰C verwendet.

10 9 8 3 4/ 1679

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Benzol aus der Kohlenwasserstofflösung durch Wasserdampfdestillation isoliert.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die katalytische Oxydation mit einem Oxydationskontakt auf Basis von Vanadinoxid durchführt.

109834/ 1 679